Eerste resultaten pipingproef Waddenzeekust positief

Wetterskip Fryslân heeft samen met Deltares en Fugro een onderzoek gedaan naar het faalmechanisme piping (zanderosie onder de dijk) aan de Friese Waddenzeekust. De eerste resultaten zijn positief en verkleinen mogelijk de opgave van de dijkversterking Koehool-Lauwersmeer. Het onderzoek is onderdeel van het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP).

In september onderzocht Wetterskip Fryslân met Deltares en Fugro wat de sterkte van het getijdenzand aan de Friese Waddenzeekust is en of het zogenoemde ‘faalmechanisme piping’ kan ontstaan. Het faalmechanisme piping is het ontstaan van tunnels onder de dijk door kwelwater tijdens hoogwater. Uit eerdere onderzoeken zijn namelijk aanwijzingen naar voren gekomen dat getijdenzand minder gevoelig is voor het ontstaan van piping dan rivierzand.

presentatie in de buitenlucht van proef om faalmechanisme piping te onderzoeken
©Wetterskip Fryslan

Getijdenzand minstens twee keer sterker

Het onderzoek is uitgevoerd op een natuurlijke afzetting, wat de proef uniek maakt. Tijdens de proef is in de zandlaag stapsgewijs een verhoogde waterdruk gecreëerd. Per stap is vervolgens het effect op de zandlaag gemonitord. De eerste resultaten van deze monitoring zijn veelbelovend. Het faalmechanisme piping is tijdens de proef niet opgetreden. Dit betekent dat getijdenzand minimaal twee keer minder gevoelig is voor het ontstaan van piping dan rivierzand.


Vooruitblik

De komende maanden werken Deltares en Fugro verder aan het onderzoek om de sterkte van getijdenzand aan te tonen. Er worden gedetailleerde data-analyses van de proef gemaakt en laboratoriumproeven uitgevoerd. Begin volgend jaar start vervolgens een grotere praktijkproef in de Hedwigepolder in Zeeland.


Betere beoordeling piping in getijdenzand

De resultaten dragen bij aan het beter beoordelen van het faalmechanisme piping voor een derde van de dijken in Nederland, waaronder de Waddenzeedijken. Zo zijn de resultaten direct van toepassing op het dijkversterkingsproject Koehool-Lauwersmeer, dat zich in de verkenningsfase bevindt.

Onderzoek faalmechanisme piping Waddenzeekust

(Een animatie van een kaart van Nederland waarop Marrum in Friesland wordt aangeduid. Goaitske de Vries:)

DOOR RUSTIGE MUZIEK KLINKT GEPIEP VAN EEN VOERTUIG

GOAITSKE DE VRIES: We zijn hier bij het Wetterskip Frieslân en hier wordt piping onderzocht.
En piping is een van de manieren waarop een dijk stuk kan gaan.
Specifiek hier gaat het om piping op getijdenzand.
IDO BOONSTRA: Piping is een verschijnsel dat op kan treden als er sprake is van een waterverschil.
Dus bij extreem hoogwater, bijvoorbeeld bij een zware storm staat het water aan de buitenzijde van de dijk heel hoog, aan de binnenkant laag.
Je krijgt drukverschil, dat water wil gaan stromen onder de dijk door.
En bij bepaalde zandlagen is het mogelijk dat die waterstroom zanddeeltjes meeneemt.
Als er te veel deeltjes mee worden genomen dan kan er kanaalvorming ontstaan, uitspoeling eigenlijk onder de dijk en als er te veel uitspoeling plaatsvindt, dan kan de dijk bezwijken.
Het bijzondere van deze proef is dat we die daadwerkelijke proeven gaan doen in de bestaande zandlagen. Dus we halen niet een stuk zand hier uit de ondergrond brengen het naar een laboratorium toe en gaan het daar testen.
Nee, we gaan die zandlagen testen zoals ze ooit zijn opgebouwd hoe ze zich hier ook bevinden.
Er zijn damwanden geslagen, zodat het water maar één kant op kan stromen.
Er zijn hele grote infiltratiebuizen in de zandlaag geplaatst zodat we er water kunnen op zetten.
En daarnaast hebben we nog allemaal, we noemen dat waterspanningsmeters die kunnen de drukopbouw in de grondlaag meten.
Aan de hand van die drukopbouw kunnen we al zien of piping optreedt.
Want dat gebeurt onder de grond, we zien dat niet.
DE VRIES: De opgave van het HWBP is fors.
In totaal gaan we 1.300 kilometer dijk versterken tot en met 2050.
En piping is een van die manieren waarop die dijk stuk kan gaan die bijdraagt aan die 1.300 kilometer.
Nieuwe kennis opdoen, zoals hier plaatsvindt, is belangrijk omdat als die 1.300 kilometer dijk een beetje minder kan door het onderzoek en de nieuwe kennis die we hier doen dan scheelt dat in geld, in investeringen maar dat scheelt ook in impact op bijvoorbeeld de omgeving.
BOONSTRA: Alles staat klaar voor de proeven.
Maar de proeven duren, we verwachten vier dagen.
Dan zijn hier dag en nacht mensen aanwezig.
Dan gaan ze heel langzaam die waterdruk opbouwen.
En mogelijk na vier dagen dat we zeggen: Hé, we zijn klaar.

(Aldus Ido Boonstra. Uit een slang spuit water omhoog.)

DE VRIES: Hier doen we het op een echte ondergrond maar we bereiden nu ook een proef voor, die gaat in 2021 plaatsvinden waarin we op een nog grotere schaal het mechanisme piping bij getijdenzand gaan onderzoeken.
En we hopen dat we de kennis daarmee ook beschikbaar kunnen brengen voor heel Nederland.
Innovatie en onderzoek is altijd belangrijk om onze kennis te vergroten.
En je ziet, ook al bouwen we duizend jaar lang al dijken en weten we een hele hoop er zijn altijd nog aandachtsvelden, gebiedsvelden waar de kennis nog niet helemaal is uitgediept.
We hopen beter te kunnen voorspellen wat de faalmechanismen zijn, hoe de dijk zich gedraagt en dat die veiligheid ook gewaarborgd blijft tegen aanvaardbare kosten.

(De logo's van: HWBP voor sterke dijken, Wetterskip Fryslân, Fugro en Deltares.)

DE RUSTIGE MUZIEK SPEELT VERDER