Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust · 2018. 11. 23. · Innovatieve...

124
Eindrapport Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust Opdrachtgever: Projectnummer: Datum: Hogeschool Van Hall Larenstein Afst201702 31 mei 2017

Transcript of Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust · 2018. 11. 23. · Innovatieve...

  • Eindrapport

    Innovatieve dijkversterkingen Friese

    Waddenzeekust

    Opdrachtgever: Projectnummer: Datum:

    Hogeschool Van Hall Larenstein Afst201702 31 mei 2017

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 I

    Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust

    Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1

    Projectgegevens

    Naam: Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust

    Nummer: Afst201702

    Documentnummer: AOR-R01-tbs-jfn1

    Status: Definitief

    Datum: 31 mei 2017

    Auteur: Jurriën Feijen; Tjitte Bouwhuis

    Opdrachtgever

    Hogeschool Van Hall Larenstein

    Postbus 9001

    6880 GB Velp

    Autorisatie

    Naam: Ing J. Gerbrandy

    Handtekening:

    Datum: 31 mei 2017

    Niets uit deze rapportage mag worden verveelvoudigd of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op

    welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande toestemming van de auteur. Noch mag het zonder dergelijke toestemming

    worden gebruikt voor enig ander werk dan waarvoor het is vervaardigd.

    Bezoekadres

    Dorpsstraat 20

    7683 BJ Den Ham

    Postadres

    Postbus 12

    7683 ZG Den Ham

    T +31 (0) 546 67 88 88

    F +31 (0) 546 67 28 25

    E [email protected]

    Tevens vestigingen in

    Stadskanaal

    Steenwijk

    Veenendaal

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 II

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 III

    Inhoudsopgave

    Voorwoord ........................................................................................................................ VII

    Samenvatting .................................................................................................................. VIII

    Inleiding ............................................................................................................................. X

    Aanleiding ................................................................................................................. X

    Probleemstelling ......................................................................................................... X

    Doelstelling ............................................................................................................... XI

    Kader ....................................................................................................................... XI

    Methode .................................................................................................................. XII

    Doelgroep ................................................................................................................ XII

    Leeswijzer .............................................................................................................. XIII

    Deel A .................................................................................................................... XIII

    Deel B .................................................................................................................... XIII

    Inleiding Deel A ............................................................................................................... XVI

    1 Bodemdaling en zeespiegelstijging ................................................................................ 1

    1.1 Bodemdaling ................................................................................................. 1

    1.2 Zeespiegelstijging .......................................................................................... 2

    1.3 Toetsingsmodel ............................................................................................. 2

    1.4 Conclusie...................................................................................................... 3

    2 Wensen en eisen ........................................................................................................ 4

    2.1 Doelgroep..................................................................................................... 4

    2.2 Eisenverificatiematrix ..................................................................................... 6

    2.3 Toetsing ....................................................................................................... 7

    3 Referentieprojecten ................................................................................................... 10

    3.1 Geschikte referentieprojecten ........................................................................ 10

    3.2 Zonnedijk Eemshaven ................................................................................... 11

    3.3 Dijkverbetering Ameland ............................................................................... 11

    3.4 Dijkversterking Den Oever ............................................................................. 13

    3.5 Prins Hendrik(zand)dijk Texel ........................................................................ 15

    3.6 Waterdunen ................................................................................................. 17

    3.7 Breebaart polder .......................................................................................... 17

    3.8 Ellewoutsdijk ............................................................................................... 18

    3.9 Referentieonderzoek ..................................................................................... 19

    3.10 Strand Harlingen .......................................................................................... 21

    3.11 Zonne-energie ............................................................................................. 21

    3.12 Conclusie..................................................................................................... 22

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 IV

    4 Technieken ............................................................................................................... 23

    4.1 RAMS-methodiek .......................................................................................... 23

    4.2 Overslagbestendige energiedijk ...................................................................... 24

    4.3 Ringdijk ...................................................................................................... 27

    4.4 Dijk met voorstrand/ Waddennatuur ............................................................... 29

    4.5 Getrapte dijk ............................................................................................... 30

    4.6 Tussenpresentatie ........................................................................................ 32

    4.7 Conclusie..................................................................................................... 33

    Inleiding Deel B ................................................................................................................... I

    5 Getrapte dijk ............................................................................................................ 35

    5.1 Materiaal ..................................................................................................... 35

    5.2 Recreatie ..................................................................................................... 36

    5.3 Conclusie..................................................................................................... 36

    6 Locatiestudie ............................................................................................................ 37

    6.1 Vlieland ....................................................................................................... 37

    6.2 Huidige situatie ............................................................................................ 38

    6.3 Conclusie..................................................................................................... 39

    7 Detailontwerp ........................................................................................................... 40

    7.1 Technische randvoorwaarden ......................................................................... 40

    7.2 Dimensies ................................................................................................... 40

    7.3 Dijkmeubilair ............................................................................................... 41

    7.4 Kabels en Leidingen ...................................................................................... 42

    7.5 Zakking- en stabiliteitsberekening .................................................................. 42

    7.6 Wettelijk Beoordeling Instrumentarium 2017 ................................................... 45

    7.7 Conclusie..................................................................................................... 46

    8 Duurzaam onderhoud en beheer ................................................................................. 47

    8.1 Technisch onderhoud .................................................................................... 47

    8.2 Functioneel onderhoud .................................................................................. 47

    8.3 Conclusie..................................................................................................... 47

    9 Kostenraming ........................................................................................................... 49

    10 Conclusie en discussie ................................................................................................ 50

    10.1 Conclusie..................................................................................................... 50

    10.2 Discussie ..................................................................................................... 52

    11 Aanbevelingen .......................................................................................................... 54

    11.1 Duurzaamheid ............................................................................................. 54

    11.2 Bodemdaling ................................................................................................ 54

    11.3 Zeespiegelstijging ......................................................................................... 54

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 V

    11.4 Eisen en Wensen .......................................................................................... 54

    11.5 Krachten op getrapte betonconstructie ............................................................ 54

    11.6 Stabiliteit- en zakkingsmodellen ..................................................................... 54

    11.7 Wettelijk beoordeling instrumentarium ............................................................ 55

    11.8 Beton elementen .......................................................................................... 55

    11.9 Kabels en Leidingen ...................................................................................... 55

    11.10 Duiker ......................................................................................................... 55

    12 Reflectie ................................................................................................................... 56

    12.1 Jurriën Feijen ............................................................................................... 56

    12.2 Tjitte Bouwhuis ............................................................................................ 57

    13 Literatuurlijst ............................................................................................................ 60

    Bijlagen

    I. Overzichtskaart Friese Waddenzeekust

    II. Eisen verificatiematrix

    III. RAMS SHEEP onderbouwing

    IV. Schetsontwerpen van 4 concepten

    V. Stemformulieren en uitslag tussenpresentatie

    VI. Bepaling milieuklasse beton

    VII. Berekeningen - druk en krachten op bekleding

    VIII. KLIC- melding

    IX. Resultaten zakkingsberekeningen

    X. Resultaten stabiliteitstoets

    XI. Beheerplan getrapte dijk

    XII. Kostenraming

    XIII. Situatietekeningen

    XIV. Dwarsprofielen

    XV. Detailtekening

    XVI. Logboek

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 VI

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 VII

    Voorwoord

    Voor u ligt de scriptie “Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust”. Deze scriptie is

    geschreven in het kader van het afstuderen van Jurriën Feijen en Tjitte Bouwhuis aan de opleiding

    Land- en Watermanagement aan de Hogeschool Van Hall Larenstein te Velp.

    Het onderzoek waar deze scriptie betrekking op heeft, is in de aanloop naar het afstuderen

    samengesteld door ons. Samen met Johan van der Ploeg hebben wij het onderwerp verder

    gedefinieerd. Het onderwerp is afgestemd op een agendapunt van het vierde

    waterhuishoudingsplan van de Provincie Fryslân. Hierin staat dat de Provincie Fryslân integrale en

    innovatieve dijkversterkingen ondersteund. Voor ons is dit een interessant en toepasselijk

    onderwerp gezien dat wij beide de minor Waterbouw aan de Hogeschool Rotterdam gevolgd

    hebben en een passie delen voor waterbouw.

    Van 13 februari 2017 tot 31 mei 2017 hebben wij gewerkt aan het onderzoek en de beoogde

    producten, waaronder deze scriptie. Vanaf de start van de afstudeerperiode was het onderzoek

    heel breed. Gelukkig hebben we dit op tijd kunnen trechteren zodat we een mooi eindresultaat

    hebben kunnen behalen.

    Graag bedanken wij onze afstudeerbegeleider Jelle Gerbrandy, Jelle heeft ons veel bijgebracht over

    het onderzoeksproces en heeft ons de goede richting opgestuurd en bijgestuurd waar dit nodig

    was.

    Tevens willen wij graag onze collega’s bij Roelofs Groep in Sneek, Steenwijk en Stadskanaal

    bedanken voor de wijze raad, uitstekende facilitaire voorzieningen en de nodige hulp bij het

    tekenwerk. Daarnaast willen wij alle betrokkenen bedanken voor de informatie, contacten en

    overleggen, zonder deze mensen hadden wij dit onderzoek nooit kunnen voltooien.

    Wij wensen u veel leesplezier toe.

    Jurriën Feijen & Tjitte Bouwhuis

    Steenwijk, 31-mei-17

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 VIII

    Samenvatting

    Grote delen van de Waddenzeedijken zijn tijdens de laatste toetsingsronde afgekeurd waardoor de

    dijken versterkt moeten worden. Dit komt onder andere door klimaatverandering,

    zeespiegelstijging, bodemdaling en de vernieuwde normering. Vanuit het

    Hoogwaterbeschermingsprogramma worden innovatieve dijkversterkingen aangemoedigd. Tot op

    heden werden dijken op traditionele wijze versterkt, namelijk verhogen en verbreden. Hierdoor is

    onderzoek naar innovatieve dijkversterkingen zeer welkom.

    Het doel van dit onderzoek is tot het komen van een voorlopig ontwerp (VO) van een innovatieve

    dijkversterking die bestemd is voor de Friese Waddenzeekust. Om dit te bereiken, is de volgende

    hoofdonderzoeksvraag opgesteld: “Welke innovatieve techniek kan toegepast worden om

    dijken aan de Friese Waddenzee te versterken?”. Innovatieve dijkversterkingen geven de dijk

    een multifunctioneel karakter en dragen bij aan de veiligheid van de dijk.

    Om de hoofdonderzoeksvraag te kunnen beantwoorden is onderzoek gedaan naar bestaande niet-

    traditionele dijkontwerpen, deze worden referentieprojecten genoemd. Deze referentieprojecten

    zijn de inspiratie geweest voor vier concept- en schetsontwerpen. De vier concepten dragen de

    volgende namen: ringdijk, overslagbestendige energiedijk, de getrapte dijk en de dijk met

    voorstrand/Waddenpark. Deze vier concepten zijn gepresenteerd aan partijen die betrokken zijn

    geweest gedurende het onderzoek. Tijdens deze presentatie is een voorkeursvariant gekomen die

    verder uitgewerkt is, dit is de getrapte dijk.

    Na de afronding van Deel A is de focus gelegd op Deel B, het technische deel. Begonnen is met een

    locatiestudie. Voor het onderzoek was een locatie vereist omdat anders geen toetsing kon

    plaatsvinden. Tijdens de tussenpresentatie van de 4 concepten is gesproken over een aanstaand

    project op het Waddeneiland Vlieland. Vlieland telt één dijkring, en deze voldoet niet meer aan de

    norm. De betreffende dijk, met de naam “Waddendijk”, ligt tussen het dorp Oost-Vlieland en het

    Waddengebied in. Ruimte om uit te wijken naar het dorp is er niet, en naar de Waddenzee, wat

    een natura 2000-gebied betreft, is eveneens een opgave. Een getrapte dijk biedt een goede

    uitkomst in deze situatie.

    Om meer te weten te komen over een getrapte constructie op een dijk is een verdieping gedaan op

    het referentieproject in Den Oever. Het doel van deze verdieping was het komen tot een specifieker

    ontwerp. Met een van de bedenkers van dit plan is tijdens een overleg besproken wat de kansen en

    uitdagingen zijn voor een dergelijke constructie voor de Waddendijk op Vlieland.

    Op basis van het concept ontwerp is getoetst welke zakking optreedt bij het nieuwe ontwerp van

    de dijk. De zakkingsberekening is uitgevoerd aan de hand van de methode van Koppejan. En

    resulteert in een zakking van 0,04 meter na 10.000 dagen.

    Behalve de zakking is ook de stabiliteit van de getrapte dijk doorgerekend. Uit de berekening is te

    concluderen dat de dijk versterkt moet worden met geotextiel. De uiteindelijke veiligheidsfactor

    bedraagt minimaal 1.46 en dat is ruim voldoende. De aanvulling met geotextiel is in dit rapport

    niet behandeld.

    Aan de hand van software van Helpdeskwater is getoetst wat de geldende hydraulische

    randvoorwaarden zijn voor de dijk. Op basis van de hydraulische randvoorwaarden is vastgesteld

    welke belastingen meespelen bij een getrapte bekleding. Hierbij is gekeken naar de golf druk op

    een trapelement en de golfkracht op een trapelement. De remmende werking is ook meegenomen

    in deze berekeningen. Uit de berekeningen kan worden geconcludeerd dat de gemiddelde druk over

    de laagste traptrede 44,28 kN/m2 bedraagt. Door dit te vermenigvuldigen met de hoogte van de

    traptrede (0,46 meter) kan worden geconcludeerd dat de gemiddelde kracht op de laagste

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 IX

    traptrede 20,37 kN/m bedraagt. De bepaling van golfbelasting is volgens de methode van

    Goda/Takahashi i.c.m. Kunita/Morihira berekend.

    Kort samengevat betreft het eindresultaat een nieuw dijkontwerp van de Waddendijk in Vlieland.

    Hierbij wordt de kruin van de dijk 4 tot 5 meter opgeschoven en het fietspad verplaatst naar de

    buitenzijde van de dijk. Dit fietspad fungeert in het ontwerp tevens als inspectieweg voor de

    dijkbeheerder. De getrapte bekleding is gesitueerd op het talud tussen de kruin van de dijk en de

    inspectieweg. Deze bestaat uit 4 etages van ieder 0,46 meter hoog en 1,15 meter lang. Op de

    kruin van de dijk lag in de oude situatie een smal wandelpad. Deze is in de nieuwe situatie

    teruggekomen als een strook van grasbetontegels. Aan het binnentalud zijn nieuwe trappen

    geplaatst zodat de dijk bereikbaar is via de steegjes vanaf de Dorpstraat.

    De toekomstige beheerder van de getrapte dijk (Wetterskip Fryslân) wil een eenvoudig te beheren

    dijk. Om aan deze wens te voldoen is hier tijdens de ontwerpfase al nagedacht over eventuele do’s

    en don’ts op het gebied van onderhoud. Dit heeft geresulteerd in een relatief onderhoudsarme dijk.

    De onderhoudswerkzaamheden zijn opgenomen in een overzicht.

    Op basis van het ontwerp in een kostenraming opgesteld. De totale kosten voor het inpassen van

    de getrapte dijk zijn geraamd op een bedrag van € 2.940.250, --. Deze raming betreft een

    globale schatting van de uitvoeringskosten. Voorbereidingskosten, aanvullend onderzoek en een

    definitief ontwerp zijn in deze raming niet meegenomen.

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 X

    Inleiding

    Aanleiding

    Waterkeringen beschermen ons tegen hoogwater. In het Friese landschap zijn deze waterkeringen

    vaak terug te zien in de vorm van dijken. Vooral langs de Waddenzee zijn de dijken robuuste

    grondlichamen waar soms nog een aantal schapen op grazen. Deze grote dijken tekenen het Friese

    landschap langs de Waddenzee. De Friese kust wordt onder andere beschermd door de

    Waddenzeedijk. De Friese Waddenzeekust is ongeveer 75 kilometer lang en loopt van de Afsluitdijk

    tot de sluizen van Lauwersoog.

    Tot voorheen werden de Waddenzeedijken iedere zes jaar getoetst op veiligheid. Uit de laatste

    toetsing is gebleken dat bepaalde stukken van de waddenzeedijk niet meer voldoen1. Omdat deze

    delen Waddenzeedijk moeten worden versterkt, biedt het een mogelijkheid voor mee-

    koppelkansen. Op dit moment hebben nagenoeg alle dijken namelijk maar één functie; het water

    keren.

    Omdat de zeespiegel stijgt en de dreiging van zee steeds groter wordt, wordt een veilige

    waterkering steeds belangrijker. Deze waterkeringen moeten groeien om de waterveiligheid te

    waarborgen; de dijken zullen groter worden en meer ruimte in beslag nemen. Met het oog op de

    toekomst, duurzaamheid, innovatie en dynamische samenleving, kan een multifunctionele

    waterkering een bijdrage leveren aan veiligheid, natuurwaarde en belevingswaarde. Daarnaast kan

    een dergelijke multifunctionele waterkering kosteneffectief zijn doordat er geld mee gegenereerd

    kan worden. Een voorbeeld hiervan is een parkeergarage in de duinen van Katwijk2.

    Omdat de Provincie Fryslân hier graag aan meewerkt, hebben zij een doel gesteld om onderzoek te

    doen naar mogelijkheden voor de toepassing van innovatieve en integrale technieken die dijken

    een multifunctioneel karakter geven. Deze doelen worden gepresenteerd in het vierde

    waterbeheerplan 2016-2021 van de provincie Fryslân3. In dit plan worden knelpunten, uitdagingen

    en nieuwe plannen omschreven. Zo ook het plan waarvoor in dit onderzoek naar mogelijkheden

    wordt gekeken voor de toepassing van innovatieve waterkeringen aan de Friese waddenkust. Deze

    innovaties kunnen bestaan uit compleet nieuwe ideeën, maar ook uit mee-koppelkansen van

    bestaande plannen. De provincie levert graag een bijdrage aan dit onderzoek en zal op basis van

    de resultaten kijken welke mogelijkheden er in Fryslân zijn voor integrale en innovatieve

    dijkversterkingen.

    Probleemstelling

    Er zijn meerdere problemen waar rekening mee moet worden gehouden tijdens het onderzoek. Dit

    zijn:

    - Zeespiegelstijging;

    - In de voorbije jaren is er veel onderzoek gedaan naar de effecten van de

    zeespiegelstijging4. De zeespiegelstijging heeft ook invloed op de dijken die het Friese

    vasteland beschermen tegen het zeewater.

    - Bodemdaling;

    - De bodemdaling in Nederland kent meerdere oorzaken. In Fryslân kan dit een gevolg

    zijn van onder andere: gaswinning, zetting van de grond, postglaciale daling en

    zoutwinning nabij Harlingen5:

    1 (POV Waddenzeedijken, 2015) 2 (Gemeente Katwijk, 2015) 3 (Provincie Fryslân, 2016) 4 (Ecomare, 2015)

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 XI

    - Herijking van de toetsing waterkeringen;

    - Deze nieuwe normering is per 1 januari 2017 met een wijziging van de Waterwet

    vastgelegd6. Belangrijkste wijzigingen hierbij zijn dat niet langer wordt gesproken over

    overschrijdingskans maar over overstromingskans. Ook is de term dijkringen

    vervangen door de term dijktrajecten.

    - Duurzaamheid;

    - Naast al deze aspecten is het ook nodig om met duurzame innovaties en technieken te

    komen. De dijkversterking moet lang meegaan en onderhoudsvrij zijn. Door gebruik te

    maken van duurzame materialen kan het ontwerp lang meegaan.

    - Exploitatie.

    - De dijkversterking moet “verkoopbaar” kunnen zijn. Als er bijvoorbeeld zonnepanelen

    op de dijk komen, moet er een afnemer zijn die deze energie gebruikt. Indien een

    oplossing ten behoeve van de recreatie wordt ontworpen, moet er wel gebruik van

    worden gemaakt.

    Doelstelling

    Het doel van dit onderzoek is een advies geven aan de opdrachtgever(s) wat betreft innovatieve en

    integrale dijken. Om een duidelijk advies te vormgeven, wordt antwoord gegeven op de volgende

    hoofdvraag:

    “Welke innovatieve techniek kan toegepast worden om dijken aan de Friese Waddenzee

    te versterken?”

    De hoofdvraag wordt beantwoord met behulp van de volgende deelvragen:

    Wat zijn de (technische) eisen en wensen van de opdrachtgever;

    Wat zijn de wensen en (eisen) van de doelgroep;

    Wat zijn knelpunten bij vergelijkbare projecten;

    Welke gepresenteerde techniek wordt uitgewerkt;

    Hoe werkt de toetsing van een dijk;

    Welke locaties in het dijktraject lenen zich het best voor een dergelijke toepassing;

    Hoe zien deze techniek er in detailontwerp uit;

    Hoe kan de toepassing duurzaam beheerd en onderhouden worden.

    Deze onderzoeksvragen vormen de structuur van het onderzoeksrapport. Naarmate het onderzoek

    zal vorderen, is het mogelijk dat er meerdere vragen naar boven komen. Als deze vragen

    interessant zijn, worden deze ook beantwoord.

    Kader

    Het onderzoeksgebied strekt zich uit van Kornwerderzand bij De Afsluitdijk tot aan Moddergat,

    nabij het Lauwersmeer, met uitzondering van havens en dijktrajecten die de afgelopen 15 jaar

    versterkt zijn, en nog voldoen aan de eisen. Ook wordt het niet uitgesloten dat dijken van de

    Waddeneilanden worden onderzocht. Voor deze

    dijken langs de Waddenzee wordt een technisch

    ontwerp uitgewerkt dat aan een locatie binnen

    het projectgebied is gekoppeld. Het ontwerp kan

    worden gezien als een volledig uitgewerkt en

    getoetst dijkontwerp waar meerdere functies aan

    verbonden zijn. Op Figuur 1 is het

    onderzoeksgebied te zien. Hierbij wordt de

    Waddenzeedijk aangeduid door de gele lijn.

    5 (TNO, 2015) 6 (Rijkswaterstaat, 2017)

    Figuur 1 Onderzoeksgebied (gele lijn)

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 XII

    Methode

    Een onderzoek begint met een inventarisatie, in dit onderzoek is dit een inventarisatie van de

    wensen en eisen van de opdrachtgever en de wensen en eisen van de doelgroep(en). Door

    communicatie met de Provincie Fryslân, Rijkswaterstaat, Wetterskip Fryslân en de betreffende

    gemeenten worden de wensen en eisen achterhaald.

    De eisen worden verzameld, gesorteerd en voorzien van een code. Deze worden vervolgens

    verwerkt in een eisenverificatiematrix. Aan de hand van deze matrix kan tijdens de uitwerking van

    resultaten verwezen worden naar de gestelde eisen. Ditzelfde wordt gedaan met de wensen en

    eisen van de doelgroep, recreatie en natuur. Deze belangen worden achterhaald door

    communicatie met recreatie- en natuurorganisaties, ook dit wordt verwerkt in een dergelijke

    matrix. Mochten er tijdens het onderzoek nieuwe wensen of eisen naar voren komen van een

    partij, dan kan dit eenvoudig toegevoegd worden aan de verificatiematrix.

    Als bekend is wat de wensen en eisen zijn, wordt er een kleine studie uitgevoerd naar referentie

    projecten. Dit zijn projecten (al dan niet in uitvoering) waarbij een waterkering een

    multifunctionele functie heeft/krijgt. Gedurende het onderzoek wordt een netwerk opgebouwd dat

    kan bijdragen aan de uitvoering van deze studie. De focus wordt eerst op nationaal niveau gelegd,

    als daar niet voldoende resultaten uitvloeien wordt er ook internationaal naar referentie projecten

    gekeken. Vervolgens worden de voor- en nadelen van dergelijke projecten geïnventariseerd zodat

    dit geëvalueerd kan worden. Een combinatie van deze evaluaties en het “out of the box” denken

    zal leiden tot innovatieve ideeën.

    Tijdens de tussenpresentatie worden er minimaal 4 resultaten gepresenteerd aan de

    opdrachtgever(s). Deze resultaten bestaan uit sfeerbeelden en documentatie. De opdrachtgever

    kiest 2 resultaten die vervolgens technisch uitgewerkt worden. Deze technische uitwerking houdt in

    dat er een technische tekening gemaakt wordt in Autocad® eveneens wordt er een

    stabiliteitsberekening en een toetsing gemaakt van de dijk. Daarnaast zal het innovatieve aspect

    ook technisch uitgewerkt worden. Bij de technische uitwerking wordt een beroep gedaan op de

    expertise van de medewerkers bij Roelofs Groep.

    Het conceptrapport wordt tijdens de technische uitwerkperiode verder aangevuld en afgerond met

    de technische uitwerking. Dit conceptrapport wordt uiterlijk 11 mei 2017 aangeleverd zodat hier

    een beoordeling aan gegeven kan worden. Zodra het conceptrapport is voorzien van feedback,

    wordt deze verbeterd. Dit definitief rapport wordt uiterlijk 1 juni 2017 ingeleverd.

    Doelgroep

    Dit rapport beschrijft het afstudeeronderzoek van Tjitte Bouwhuis en Jurriën Feijen, studenten aan

    Hogeschool van Hall Larenstein in Velp. Het rapport heeft een informerende, advies gevende

    functie richting Provincie Fryslân en Wetterskip Fryslân. Daarnaast is het een toevoeging op de

    bibliotheek van Hogeschool van Hall Larenstein en van Roelofs Groep.

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 XIII

    Leeswijzer

    Het onderzoekrapport bestaat uit twee delen, respectievelijk deel A en deel B. Deel A beschrijft de

    methode van onderzoek en de tussenresultaten. Deel B gaat in op de eindresultaten,

    berekeningen, toetsing en conclusies.

    Als in Deel A wordt gesproken over een “verdere uitwerking” wordt gedoeld op een verdieping in

    Deel B.

    Deel A

    Zoals hierboven is vermeld wordt in deel A het onderzoek inhoudelijk gepresenteerd. In het eerste

    hoofdstuk, na de inleiding, wordt geschreven over de probleemstellingen die naast de hoofdvraag

    beantwoordt moeten worden. Deze probleemstellingen worden uitgelicht en waar mogelijk wordt er

    een conclusie gegeven. In het tweede hoofdstuk worden de wensen en eisen van de doelgroep

    uitgewerkt. Dit wordt gedaan door middel van een eisen verificatiematrix. Deze wensen en eisen

    worden meegenomen in de uitwerkingsfase. Het derde hoofdstuk behandeld referentieprojecten.

    Deze referentieprojecten gaan helpen bij het bepalen van de vier dijkverbeteringsconcepten die in

    hoofdstuk 4 worden belicht.

    Deel B

    Deel B betreft het technische deel van het afstudeeronderzoek. Vanuit de vier

    dijkverbeteringsconcepten wordt in eerste instantie één concept verder uitgewerkt. Hoofdstuk 5

    bevat een detailontwerp van het gekozen concept. Het detailontwerp is voorzien van een

    ontwerpnota. In het zesde hoofdstuk wordt gekeken of het ontwerp juridisch gezien toepasbaar is.

    De relevante wet- en regelgeving wordt hier toegelicht en er wordt een prognose gedaan van de

    knelpunten. Hoofdstuk 7 behandeld de mogelijke locaties voor de producten. Hierna wordt in

    hoofdstuk 8 een beheerstrategie uitgeschreven voor een duurzaam beheer van het ontwerp.

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 XIV

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 XIV

    Deel A

    Innovatieve dijkversterkingen Friese

    Waddenzeekust

    Opdrachtgever: Projectnummer: Datum:

    Hogeschool Van Hall Larenstein Afst201702 01 juni 2017

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 XV

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 XVI

    Inleiding Deel A

    Voor u ligt het eerste deel van het afstudeerrapport “Innovatieve dijkversterkingen langs de Friese

    Waddenzeekust” In dit eerste deel wordt u meegenomen in het verkennend onderzoek dat moet

    leiden tot 4 conceptontwerpen van dijkenverbeteringen met een innovatief karakter.

    Scope

    In dit onderdeel is de scope afgestemd de Friese waddenzeedijken. Daarnaast wordt onderzocht

    aan de hand van de RAMSSHEEP-methodiek (m.u.v. Beveiliging, Gezondheid en Politiek). Over

    deze methode leest u in hoofdstuk 4 meer.

    Inhoudsopgave Deel A

    1 Bodemdaling en zeespiegelstijging ................................................................................ 1

    1.1 Bodemdaling ................................................................................................. 1

    1.2 Zeespiegelstijging .......................................................................................... 2

    1.3 Conclusie...................................................................................................... 2

    2 Wensen en eisen ........................................................................................................ 4

    2.1 Doelgroep..................................................................................................... 4

    2.2 Eisenverificatiematrix ..................................................................................... 6

    2.3 Toetsing ....................................................................................................... 6

    3 Referentieprojecten ................................................................................................... 10

    3.1 Geschikte referentieprojecten ........................................................................ 10

    3.2 Zonnedijk Eemshaven ................................................................................... 11

    3.3 Dijkverbetering Ameland ............................................................................... 11

    3.4 Dijkversterking Den Oever ............................................................................. 13

    3.5 Prins Hendrik(zand)dijk Texel ........................................................................ 15

    3.6 Waterdunen ................................................................................................. 17

    3.7 Breebaart polder .......................................................................................... 17

    3.8 Ellewoutsdijk ............................................................................................... 18

    3.9 Referentieonderzoek ..................................................................................... 19

    3.10 Strand Harlingen .......................................................................................... 21

    3.11 Zonne-energie ............................................................................................. 21

    3.12 Conclusie..................................................................................................... 22

    4 Technieken ............................................................................................................... 23

    4.1 RAMS-methodiek .......................................................................................... 23

    4.2 Overslagbestendige energiedijk ...................................................................... 24

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 XVII

    4.3 Ringdijk ...................................................................................................... 27

    4.4 Dijk met voorstrand/ Waddennatuur ............................................................... 29

    4.5 Getrapte dijk ............................................................................................... 30

    4.6 Tussenpresentatie ........................................................................................ 32

    4.7 Conclusie..................................................................................................... 33

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 1

    1 Bodemdaling en zeespiegelstijging In dit hoofdstuk wordt gekeken naar de effecten van bodemdaling en zeespiegelstijging voor de

    Friese Waddenzeekust. Hierin wordt de volgende deelvraag beantwoord: “Wat zijn de effecten van

    bodemdaling en zeespiegelstijging voor de Friese Waddenkust?”. Aan het eind van dit hoofdstuk

    wordt hierover een conclusie getrokken.

    1.1 Bodemdaling

    Bodemdaling is een aspect dat steeds vaker een probleem vormt in Nederland. In de noordelijke

    provinciën kent dit probleem meerdere oorzaken. Als gevolg van delfstoffenwinning en

    veenoxidatie treedt forse bodemdaling op, zowel in Groningen als in Friesland.

    1.1.1 Gaswinning

    Vanaf de jaren ’60 wordt er aardgas gewonnen uit de bodem van Noord-Nederland. Deze

    gaswinning is verantwoordelijk voor het leeuwendeel van de aardbevingen in het noorden. Het

    KNMI heeft sinds 1986 meer dan 1000 aardbevingen geregistreerd. Hiervan zijn de meesten niet

    zwaarder geweest dan 2,0 op de schaal van Richter. De aardbevingen die gerelateerd zijn aan de

    gaswinning zijn zogeheten geïnduceerde bevingen.

    Deze bevingen ontstaan op een diepte

    van circa 3 kilometer in de nabijheid

    van een gasveld. Het gas zit onder

    hogedruk ingesloten in een poreuze

    steenlaag. Door het winnen van gas

    neemt de druk in de poreuze laag af

    waardoor de bovenliggende lagen gaan

    verzakken. Deze verzakking kan aan

    het aardoppervlak verschijnen in de

    vorm van bodemdaling. Deze

    bodemdaling kan geleidelijk verlopen,

    maar ook schoksgewijs.

    Bij gasvelden met een grote inhoud,

    zoals in Groningen, is de bodemdaling

    vrijwel gelijk aan de compactie7 . Bij

    de meeste gasvelden in Friesland

    bestaat de bodemdaling uit een fractie van de compactie. In Noord-Nederland liggen veel kleine

    gasvelden dicht bij elkaar. Bij deze gasvelden is het oppervlak van de bodemdaling groter dan het

    gasveld met als gevolg dat de bodemdalingsschotels elkaar overlappen in deze gebieden.

    De bodemdaling die wordt veroorzaakt door gaswinning betreft een platte, gelijkmatige schotel.

    Hierdoor ontstaat er een scheefstand van het maaiveld die weliswaar zo gering is dat er door deze

    scheefzakking geen schade aan gebouwen kan ontstaan. Hoewel de gemiddelde bodemdaling

    boven de gasvelden relatief gering is, is het volume van de schotel in sommige gevallen wel

    zodanig dat de waterhuishouding, mede gezien de vaak geringe hoogte van het maaiveld ten

    opzichte van het zeeniveau, wordt verstoord.

    7 Samendrukking van bodem t.g.v. gasonttrekking

    Figuur 2 Schematisatie oorzaak bodemdaling (NAM, 2015)

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 2

    1.1.2 Zoutwinning

    Sinds 1995 wordt in Friesland zout gewonnen. Dit gebeurt op grote diepte (2800 m) waar de

    temperatuur en druk hoog zijn en zout zich gaat gedragen als een stroperige vloeistof. Het gevolg

    is dat het zout langzaam de voor de winning gemaakte cavernes in gaat stromen waardoor

    bodemdaling aan het aardoppervlak optreedt. In Friesland bedraagt deze bodemdaling echter

    enkele millimeters. Het wordt daarom buiten verdere beschouwing van dit onderzoek gelaten.

    (Natuurinformatie)

    1.1.3 Postglaciale zakking

    In Nederland en Noord-Duitsland vindt een lichte bodemdaling plaats als effect van het wegsmelten

    van het landijs in Scandinavië aan het einde van de laatste ijstijd. De buiging van de korst zorgt

    ervoor dat in Scandinavië tektonische opheffing plaatsvindt, maar in aangrenzende gebieden juist

    tektonische daling. Deze processen worden postglaciale bodembeweging genoemd. Exacte cijfers

    over postglaciale bodembeweging in Friesland zijn niet bekend. Wel is bekend dat in Noord-

    Nederland, Duitsland en Polen de bodem in de afgelopen 100 jaar ongeveer 2 centimeter gedaald

    is ten gevolge van postglaciale bodemdaling. (Commissie van bodemdaling)

    1.1.4 Overige oorzaken van Bodemdaling in Friesland

    Naast de bovengenoemde oorzaken zijn er ook kleinere aspecten die bijdragen aan een (geringe)

    bodemdaling. Bijvoorbeeld de zakking of inklinking van de bodem door drooglegging ten behoeve

    van de landbouw. Veenoxidatie vormt geen probleem voor het gebied langs de Friese Waddenzee

    maar is wel een oorzaak voor bodemdaling in Friesland.

    1.2 Zeespiegelstijging

    Volgens het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zal de zeespiegel aan het einde

    van de 21e eeuw wereldwijd met 26 tot 82 centimeter zijn gestegen. Uit satellietmetingen blijkt dat

    het zeeniveau niet overal op aarde even snel stijgt. Langs de Nederlandse kust was de

    zeespiegelstijging vrijwel net zo strak als de wereldwijde stijging.

    1.2.1 Oorzaak zeespiegelstijging

    Bij een oplopende temperatuur van de atmosfeer stijgt de zeespiegel. Deze stijging komt door

    uitzetting van zeewater, het smelten van gletsjers en kleine ijskappen en het gestaag slinken van

    de grote ijskappen op Groenland en Antarctica. Drijvend ijs in de zee levert geen bijdrage aan de

    zeespiegelstijging. Dit komt doordat het net zoveel water als het eigen gewicht verplaatst (Wet van

    Archimedes). Oceanen en ijskappen reageren erg traag op veranderingen in de atmosfeer.

    Hierdoor zal de zeespiegelstijging nog eeuwen doorgaan als de temperatuurstijging niet meer

    doorzet.

    1.2.2 Toekomstverwachting

    In dit warmere klimaat zal de ijskap op Groenland blijven slinken en een bijdrage leveren aan de

    zeespiegelstijging. Als de temperatuurstijging zich gestaag blijft voordoen, zal, volgens

    onderzoeken van het IPCC, de ijskap in enkele duizenden jaren volledig verdwenen zijn.

    De ijskap op de Zuidpool blijft volgens dezelfde studies zo koud dat deze nauwelijks zal smelten.

    Op Antarctica zal de hoeveelheid sneeuw met alle waarschijnlijkheid toenemen. Of deze ijskap zal

    groeien is afhankelijk van de snelheid van de afkalving aan de randen.

    1.2.3 Zeespiegel Nederland

    Regionaal kan de verandering van de zeespiegel sterk afwijken van het wereldgemiddelde. Langs

    de Nederlandse kust heeft het zeeniveau de afgelopen eeuw de gelijke trend gehouden met het

    wereldgemiddelde maar kan in de toekomst nog afwijken. (KNMI)

    1.3 Toetsingsmodel

    Om te achterhalen in welke mate bodemdaling en zeespiegelstijging zijn meegenomen in het

    nieuwe beoordeling- toets instrumentarium is deze vraag voorgelegd aan Helpdeskwater. Een

    toetsingsmodel voor waterkeringen rekent met een periode van 6 jaar. De klimaatscenario’s voor

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 3

    deze 6 jaar zijn verwerkt in het model. Dijken worden echter ontworpen voor een minimale periode

    van 50 jaar, waardoor deze hantering opmerkelijk is te noemen. (HDW_2017)

    1.4 Conclusie

    Bodemdaling is een aspect dat steeds vaker een

    probleem vormt in Nederland. In de noordelijke

    provinciën kent dit probleem meerdere oorzaken.

    Als gevolg van delfstoffenwinning en veenoxidatie

    treedt forse bodemdaling op, zowel in Groningen

    als in Friesland.

    Zoals genoemd kent de bodemdaling aan onder

    andere de Friese Waddenzeekust meerdere

    oorzaken. In de kustregio is de verwachte

    bodemdaling geschat op 0 tot 100 millimeter voor

    de komende decennia, zie Figuur 3 Verwachte

    bodemdaling Nederland .

    De zeespiegelstijging is sterk afhankelijk van

    verschillende factoren. Hiervoor geldt het gezegde

    “de soep wordt nooit zo heet gegeten, als zij wordt

    opgediend”

    In de toetsingsmethoden en modellen voor

    waterveiligheid is de bodemdaling en

    zeespiegelstijging meegenomen als parameter. In dit rapport wordt daarom geen verdere aandacht

    besteed aan zeespiegelstijging en bodemdaling (met uitzondering van zakkingsmodellen).

    Figuur 3 Verwachte bodemdaling Nederland (Deltares,

    2016)

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 4

    2 Wensen en eisen In dit hoofdstuk van het rapport worden de wensen en eisen beschreven. Hier wordt antwoord

    gegeven op de volgende hoofdvragen: “Wat zijn de (technische) eisen en wensen van de

    opdrachtgever?” en “Wat zijn de wensen en (eisen) van de doelgroep?”. Er zijn verschillende

    partijen die verschillende wensen en eisen hebben. Tijdens het onderzoek wordt rekening

    gehouden met de wensen en eisen van de opdrachtgever en die van de doelgroep/functie. Deze

    wensen en eisen worden apart van elkaar behandeld in dit hoofdstuk. Nadat de wensen en eisen

    geïnventariseerd zijn, is een eisenverificatiematrix opgesteld. Een dergelijke matrix zorgt ervoor

    dat alle eisen per stakeholder overzichtelijk gepresenteerd zijn. Ook kan duidelijk gezien worden

    aan welke eisen wordt voldaan.

    Een dijk moet “sober en doelmatig” zijn, zo wordt gesteld door Rijkswaterstaat. Dit heeft te maken

    met de onderhoudskosten die aan een dijklichaam verbonden zijn. Hoe meer “systemen” er op een

    dijklichaam zitten, hoe meer onderhoud er nodig is aan een dijklichaam. Met systemen wordt

    dijkmeubilair bedoeld. Deze hebben vaak verschillende eigenaren en beheerders. Dit maakt het

    systeem groter en complexer. Een innovatieve toepassing kan betekenen dat het sobere dijkbeeld

    verdwijnt. Het is van belang dat een dergelijke innovatieve toepassing niet gaat zorgen voor

    complexiteit in het beheer.

    2.1 Doelgroep

    2.1.1 Rijksoverheid

    Sinds 1 januari 2017 is de nieuwe veiligheidsnormering ingevoerd. Deze normering gaat uit van

    een overstromingsrisicobenadering, waarbij niet alleen naar de kans op een overstroming wordt

    gekeken, maar ook de gevolgen ervan. Deze criteria zijn opgenomen in de Waterwet8. De criteria

    zijn opgenomen in bijlage twee van de Waterwet als overstromingskans9. Het nieuwe

    instrumentarium (Wettelijk Beoordeling Instrumentarium, WBI 2017) is volledig gebaseerd op deze

    nieuwe criteria. Helpdeskwater heeft software beschikbaar die de beoordeling van de primaire

    waterkeringen ondersteunen.

    2.1.2 Provincie Fryslân

    Wat betreft de waterveiligheid, heeft de Provincie Fryslân het volgende gesteld10:

    “De inwoners van Fryslân en de Friese economie zijn goed beschermd tegen overstromingen en

    wateroverlast. Fryslân is waterrobuust en klimaatbestendig ingericht waardoor de gevolgen van

    wateroverlast of een overstroming zo klein mogelijk zijn.”

    De Provincie Fryslân heeft de eis dat de kans op calamiteiten zeer klein is en dat de gevolgen

    beperkt blijven. Het principe van meerlaagseveiligheid geeft hier invulling aan:

    De eerste laag wordt als volgt beschreven: Alle waterkeringen (duinen, dijken en

    boezemkaden) moeten voldoende sterk zijn en sterk blijven. Daarnaast moeten er

    voldoende maatregelen getroffen worden om water vast te houden, te bergen en af te

    voeren;

    De tweede laag beschrijft het water robuust en klimaatbestendig inrichten van het

    achterland. Hierdoor worden de gevolgen van calamiteiten zo beperkt gehouden;

    De derde en laatste laag beschrijft het goed voorbereid zijn, mocht het echt een keer fout

    gaan. Dit houdt in dat er voldoende vluchtwegen en vluchtplaatsen zijn. Daarnaast moet de

    calamiteitenorganisatie goed zijn.

    Provincie Fryslân keurt de projectplannen voor de versterkingen van de primaire waterkeringen

    goed. Hierbij heeft de Provincie Fryslân een aantal punten waar in het bijzonder op gelet wordt. De

    8 Artikel 2.1 Waterwet 9 Bijlage II Waterwet 10 (Provincie Fryslân, 2016)

    http://wetten.overheid.nl/jci1.3:c:BWBR0025458&hoofdstuk=2&paragraaf=1&artikel=2.1&z=2017-01-01&g=2017-01-01http://wetten.overheid.nl/jci1.3:c:BWBR0025458&bijlage=II&z=2017-01-01&g=2017-01-01

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 5

    Provincie Fryslân let in het bijzonder op landschappelijke inpassing en of er rekening gehouden is

    met natuur- en cultuurwaarden. Bij grote plannen of ontwikkelingen kan de Provincie Fryslân

    ondersteunen en adviseren over ruimtelijke inpassing.

    2.1.3 Wetterskip Fryslân

    Wetterskip Fryslân is verantwoordelijk voor de dijken in het projectgebied. Het is van belang dat de

    eisen en wensen van deze partij goed in acht worden genomen bij het uitwerken van ideeën en

    ontwerpen. In het waterbeheersplan van Wetterskip Fryslân staat het doel beschreven: “Het

    beheergebied van Wetterskip Fryslân duurzaam beschermen tegen overstromingen vanuit het

    IJsselmeer, de Waddenzee of de Noordzee.”

    Net als de Provincie Fryslân hanteert Wetterskip Fryslân de meerlaagseveiligheid. Zo moeten de

    primaire waterkeringen voldoende sterk zijn en worden de regionale waterkeringen ook op orde

    gebracht zodat deze de gevolgen bij een overstroming vanaf het IJsselmeer of Waddenzee tot een

    minimum beperken.

    Opgave

    In de vierde toetsing van primaire waterkeringen (2017-2023) worden de primaire waterkeringen

    door Wetterskip Fryslân getoetst aan de nieuwe normen die vanaf januari 2017 gelden. Deze

    toetsing is in 2023 afgerond en dan is duidelijk welke dijken verbeterd moeten worden. De

    versterking van de dijken langs de Friese Waddenzee wordt door Wetterskip Fryslân uitgevoerd en

    doet dit via het Hoogwaterbeschermingsprogramma. Het streven is dat alle primaire waterkeringen

    in 2050 voldoen aan de vernieuwde criteria.

    2.1.4 Fryske Gea

    Vereniging “It Fryske Gea” is de provinciale instantie voor natuurbescherming in de provincie

    Fryslân. In tegenstelling tot andere provinciale natuurbeschermingsorganisaties is It Fryske Gea

    een vereniging met meer dan 28.000 leden. It Fryske Gea beschermt en beheert natuur en

    cultureel erfgoed in de provincie Fryslân. It Fryske Gea beheert meer dan vijftig verschillende

    natuurgebieden met een totale oppervlakte van meer dan 20.000 hectare. Het waddenzeegebied is

    een groot natuurgebied dat tevens een Natura2000 bestemming heeft. Dit maakt het extra

    belangrijk om de wensen en eisen van It Fryske Gea te horen.

    Op de website van It Fryske Gea worden een aantal beleidsstandpunten behandeld. Deze

    beleidsstandpunten gaan over de volgende onderwerpen:

    Recreatie;

    Landschap;

    Diersoorten;

    Duurzaamheid.

    Deze onderwerpen gaan over het volledige beheersgebied van It Fryske Gea, maar er wordt ook

    een document aan de zilte zone gewijd. Hierin wordt vooral gesproken over het combineren van

    verschillende functies en onderwerpen met natuur. Deze onderwerpen in het standpunt zijn:

    Kustverdediging;

    Visserij;

    Leefbaarheid;

    Landbouw;

    Waterbeheer;

    Kunst en cultuur.

    It Fryske Gea geeft aan graag in gesprek te gaan met de betrokkenen per onderwerp. Dit zijn

    onder andere waterschappen, boeren, bewoners, vissers, culturele instellingen, kunstenaars, et

    cetera.

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 6

    Type eis

    Code

    Omschrijving Fase van Aantonen

    Methode van aantonen

    Functionaris Verificatie document

    Omschrijvin verificatie

    Afgehandeld door:

    Het ontwerp van de dijkversterking bepaalt in hoeverre It Fryske Gea een relevante doelgroep is

    voor de wensen en eisen.

    2.2 Eisenverificatiematrix

    Om tot een acceptabel ontwerp van een dijk te komen worden de eisen en wensen van partijen

    gehoord en verzameld in een matrix. Aan de hand van deze matrix worden de ontwerpen afgesteld

    op de eisen, en waar mogelijke de wensen, van de betrokken partijen.

    Er is onderscheidt gemaakt tussen de eisen per type. De volgende typen zijn behandeld.

    - Wettelijke eisen

    o Eisen die zijn vastgelegd in de Nederlandse en Europese wetten

    - Technische eisen

    o Eisen die gesteld worden door de beheerden

    - Natuur eisen

    o Eisen met betrekking tot Natuur- en Milieuwetgeving

    - Overige eisen

    o Eisen die niet onder bovenstaande segmenten vallen, maar wel belangrijk zijn voor het onderzoek

    Naast een type wordt de eis of wens ook voorzien van een code. Dit maakt het mogelijk om tijdens

    rapportage eenvoudig te verifiëren met een wens of een eis. Uiteraard krijgt de eis ook een

    omschrijving van de inhoud. Daarnaast worden de eisen aangevuld met relevante onderdelen. Een

    overzicht van de opbouw is weergeven in Figuur 4.

    In dit onderzoek is de afweging gemaakt om een selectie te maken van belangrijke eisen en

    wensen. Deze eisen en wensen zijn achterhaald doormiddel van gesprekken met onder andere

    Provincie Fryslân en Wetterskip Fryslân. De eisenverificatiematrix is opgenomen in Bijlage II.

    Figuur 4 - Opbouw eisenverificatiematrix

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 7

    2.3 Toetsing

    2.3.1 Inleiding

    In Nederland worden strenge eisen gesteld aan de sterkte van de primaire waterkeringen. In de

    Waterwet is vastgelegd dat de waterkering beheerders regelmatig moeten toetsen of de

    waterkeringen voldoen aan de norm. Deze normen zijn per 1 januari 2017 gewijzigd. In de oude

    normen moest een waterkering een bepaalde waterstand veilig kunnen keren. De nieuwe

    normering gaat uit van een overstromingsrisicobenadering, waarbij niet alleen gekeken wordt naar

    overstromingskans, maar ook naar de gevolgen van een overstroming. De waterkeringen worden

    getoetst met deze nieuwe normering door middel van het Wettelijk Beoordeling Instrumentarium

    2017 (WBI2017) (Helpdesk Water).

    2.3.2 Proces

    Het beoordelingsproces bestaat uit de volgende drie fases:

    1. Voorbereiding;

    2. Uitvoering;

    3. Rapportage.

    Deze fases bestaan weer uit enkele onderdelen. Hieronder wordt een schema gepresenteerd met

    de verschillende onderdelen. Daarnaast worden de fases uitgebreid toegelicht.

    Voorbereiding

    De voorbereiding van het toetsingsproces bestaat uit het verzamelen van relevante informatie en

    het opstellen van een beoordelingsstrategie.

    Uitvoering

    Zoals te zien is in het schema hierboven, bestaat de fase uitvoering uit drie onderdelen:

    1. Algemeen filter;

    2. Toetsprocedure;

    3. Veiligheidsoordeel.

    De uitvoering begint met het algemene filter. Het algemene filter bevat een filter op trajectniveau

    en een filter op vakniveau. Als het dijktraject voldoet aan de criteria van het filter op trajectniveau,

    kan een veiligheidsoordeel over het traject opstellen. Als op vakniveau wordt voldaan aan de

    criteria, kan direct een toets op maat worden uitgevoerd.

    Voor dijktrajecten die niet voldoen aan de voorwaarden van het algemene filter, wordt de

    beoordeling voortgezet volgens de voorgeschreven procedure.

    1 - Voorbereiding

    •Informatie over het traject

    2 - Uitvoering

    •Algemeen filter

    •Toetsprocedure

    •Veiligheidsoordeel

    3 - Rapportage

    •Rapportage

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 8

    De procedure bestaat uit de volgende vier verschillende soorten toetsen (van globaal naar

    gedetailleerd):

    Eenvoudige toets:

    o wordt uitgevoerd per vak en per toetsspoor;

    Gedetailleerde toets per vak:

    o wordt uitgevoerd per vak en toetsspoor;

    Gedetailleerde toets per traject:

    o wordt uitgevoerd voor het gehele dijktraject waarbij vakken of toetssporen worden

    gecombineerd;

    Toets op maat:

    o Kan zowel per vak en per toetsspoor als voor het gehele dijktraject worden

    uitgevoerd.

    Toetssporen zijn faalmechanismen die ervoor kunnen zorgen dat een waterkering kan falen.

    Hieronder wordt een overzicht gegeven van de verschillende toetssporen. De toetssporen die

    ervoor kunnen zorgen dat een dijk faalt zijn11:

    Falen langsconstructie;

    Macrostabiliteit;

    Piping;

    Microstabiliteit;

    Erosie binnentalud;

    Afschuiving binnentalud;

    Erosie buitentalud;

    Afschuiving buitentalud;

    Falen door golfklap;

    Opdrukken bekleding;

    Falen door langsstroming;

    Falen door uitspoeling;

    Afschuiving buitentalud;

    Toplaag instabiliteit.

    Rapportage

    Nadat de uitvoering van de beoordeling is geweest, moeten de resultaten van de beoordeling

    gerapporteerd worden. Deze rapportage bevat tenminste de volgende informatie:

    Het veiligheidsoordeel;

    Een duiding van dit veiligheidsoordeel;

    Een overzicht van de te treffen voorzieningen;

    Aanvullende informatie:

    o Veiligheidsoordeel ten opzichte van aanvullende eisen aan de waterkeringen.

    2.3.3 Producten WBI 2017

    Helpdesk Water stelt producten beschikbaar die hulp bieden bij het Wettelijk Beoordeling

    Instrumentarium. Deze producten zijn onder andere data, software, handleidingen en factsheets.

    Op de website van de Helpdesk Water worden de producten onderverdeeld in vier lagen:

    1. Wettelijke documenten;

    2. Schematiseringshandleidingen, software, factsheets, etc;

    3. Achtergrondrapporten (nog niet beschikbaar);

    4. Bijlagen (nog niet beschikbaar).

    11 (Helpdesk Water)

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 9

    2.3.4 Software WBI 2017

    Om de toetsing te vereenvoudigen wordt er door Helpdesk Water software beschikbaar gesteld. Dit

    zijn individuele componenten die onderdeel zijn van het instrumentarium. Deze

    softwarecomponenten zijn:

    Ringtoets, met een probabilistische rekenkern en geheel nieuw gebouwde faalmechanisme

    modules;

    D-Soil Model, onder grondschematisatietool;

    Stand alone applicaties voor de sporen duinen (MorphAn) en bekledingen (Steentoets,

    Golfklap, Gras Buitentalud);

    Waterstandsverlopen visualisatietool (Hydraulische belastingen), Deze presentatietool geeft

    t.o.v. de waterstand bij de normfrequentie de afwijking in meters aan en de duur van de

    maatregelen;

    Hydra-modellen voor categorie C-keringen.

    Ringtoets is de gebruikersomgeving van WBI 2017 en het meest zichtbare onderdeel van het

    beoordelingsinstrumentarium, met Ringtoets wordt de beoordeling uitgevoerd. Het programma

    heeft hiervoor bepaalde invoerbestanden nodig. Deze bestanden geven de informatie van de locatie

    en zo kan de beoordeling berekend worden. Een belangrijk programma hiervoor is D-Soil Model.

    Deze zorgt voor een groot deel voor de schematisatie van de geotechnische mechanismen. Deze

    kan met behulp van D-Geostability en een GIS-programma worden ondersteund. D-Geostability en

    ArcMap (GIS) worden door Van Hall Larenstein beschikbaar gesteld.

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 10

    3 Referentieprojecten Voor het opstellen van dit hoofdstuk van het rapport is een studie uitgevoerd naar

    referentieprojecten. Hier wordt antwoord gegeven op de deelvraag: “Wat zijn knelpunten bij

    vergelijkbare projecten?” Door dit te doen kan worden vastgesteld wat goed is gegaan tijdens het

    ontwerpen en eventueel het uitvoeren van het project. Ook kunnen knelpunten aan het licht

    worden gebracht zodat deze getackeld kunnen worden tijdens dit onderzoek.

    3.1 Geschikte referentieprojecten

    3.1.1 Zonnedijk Eemshaven

    In de Eemshaven (Gr.) zijn plannen gevormd voor een energiedijk. De plannen omschrijven dat het

    dijklichaam wordt bekleed met 19.000 zonnepanelen. Er zijn reeds een aantal windmolens op deze

    dijk geplaatst.

    3.1.2 Dijkverbetering Ameland

    Op het Waddeneiland Ameland wordt de dijk aan de Waddenzijde versterkt. Lokaal wordt een

    betonnen trap toegepast. Deze trap heeft enkel een recreatieve functie.

    3.1.3 Havendijk Den Oever

    In het Noord-Hollandse Den Oever wordt de dijk nabij de haven versterkt. Het hoogheemraadschap

    heeft een afweging gemaakt tussen verschillende alternatieven. De voorkeursvariant omvat een

    dijkbekleding waardoor de dijk maximaal 1,5 meter wordt verhoogd.

    3.1.4 Prinshendrik (zand)dijk Texel

    De Prins Hendrikdijk op Texel beschermt het achterliggende land tegen de Waddenzee. De dijk

    voldoet niet meer aan de wettelijke veiligheidseisen en wordt daarom door Hoogheemraadschap

    Hollands Noorderkwartier versterkt. De versterking van de Prins Hendrikdijk verschilt zowel qua

    techniek als financiering van de binnendijkse versterking van de andere dijksecties op Texel en is

    daarom een apart project.

    3.1.5 Waterdunen

    Nabij Breskens in de Provincie Zeeland wordt het project Waterdunen ontwikkeld, dit is een natuur-

    en recreatiegebied in aanbouw. Omdat het gebied onder invloed is van getijdewerking is het een

    bijzonder deltawerk.

    3.1.6 Breebaart polder

    De Breebaart polder is een langgerekte polder van 63 hectare in de provincie Groningen. De polder

    werd in 1979 ingedijkt en vormt daarmee het laatst ingepolderde stuk land van Groningen. De

    polder ligt tussen twee keringen en staat met behulp van een getijdenduiker in verbinding met het

    zeewater.

    3.1.7 Ellewoutsdijk

    Bij Ellewoutsdijk (Provincie Zeeland) bestaat de primaire kering uit twee dijken. In het tussendijks

    gebied bevindt zich een fort dat onderdeel is van een negentiende-eeuwse verdedigingslinie.

    3.1.8 Project Overstijgende Verkenning Waddenzeedijken

    Naast deze projecten, wordt er ook onderzoek uitgevoerd door een team van de drie noordelijke

    waterschappen. Dit onderzoek omvat verschillende innovatieve dijkversterkingen voor de

    Waddenzee dijk (dijkring 6).

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 11

    3.2 Zonnedijk Eemshaven

    De Eemshaven wordt geëxploiteerd door Groningen Seaports. Groningen Seaports draagt zorg voor

    de bereikbaarheid en beschikbaarheid van de havenvoorzieningen. Elektriciteit is een belangrijke

    voorziening voor de havenindustrie. In Groningen komen meerdere datakabels binnen uit Groot

    Brittannië, Scandinavië en de Verenigde Staten. Deze data worden verwerkt in grote datacenters.

    Google beschikt over één data center in de Eemshaven en wil uitbreiden. Een uitbreiding vraagt om

    meer energie, duurzame energie luidt de eis van Google. Om die reden is Groningen Seaports het

    prestigeproject Sunports gestart. Dit project is een overkoepeling van het realiseren van

    zonneweides, waaronder ook de Zonnedijk in de Eemshaven.

    3.2.1 Functie van de dijk

    Zoals in de inleiding is benoemd, heeft de Zonnedijk geen kerende functie meer. Het betreft een

    oude zeedijk die is vervangen door een hogere dijk in het havengebied. Voor een dijk met een

    overslagbestendige functie is de Afsluitdijk een actueel voorbeeld.

    3.2.2 Afsluitdijk

    De afsluitdijk is een iconisch deltawerk van Nederland. Het is aangelegd in de jaren ’30. Momenteel

    voldoet de kering niet langer aan de gestelde normen12. Er is onderzoek uitgevoerd naar

    versterkingsmogelijkheden en versoepelingen. Onderdeel van dit onderzoek beschrijft het

    overslagbestendig inrichten van de Afsluitdijk. Bij een overslagbestendige dijk wordt het

    waterbezwaar versoepeld. De huidige normen schrijven een maximaal overslagdebiet van 0,1 l/m/s

    voor. Onderzocht wordt of deze normen kloppen met de werkelijkheid en eventueel vergroot

    kunnen worden naar een groter maximaal overslagdebiet.

    3.3 Dijkverbetering Ameland

    Tussen 2015 en 2018 vindt het project Dijkverbetering Ameland plaats. Het project wordt

    uitgevoerd door de combinatie Jansma-Herik (Jansma Drachten B.V. en Van den Herik Sliedrecht

    B.V.) in opdracht van Wetterskip Fryslân.

    Door de stijgende zeespiegel en het vaker voorkomen van extreem weer neemt de kracht van de

    Waddenzee toe. Met het oog op een waterveilige toekomst voor Ameland krijgt de dijk over een

    lengte van 16,5 kilometer nieuwe bekleding. Deze bekleding bestaat uit grove breuksteen.

    Eveneens wordt de inspectieweg verhoogd en geschikt gemaakt als fietspad. Daarnaast wordt de

    dijk verstevigd met een laag open steenasfalt, de kruin wordt met gemiddeld 35 centimeter

    opgehoogd. Het eindbeeld resulteert in een veilige en vertrouwde groene zeedijk.

    12 (Norm: 1/10.000 vs. Situatie 2001: 1/1.430)

    Locatie betonnen trap

    Figuur 5 Locatie betonnen trap Ameland (OpenStreetMap-auteurs)

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 12

    3.3.1 Betonnen trap

    Een vernuftige toepassing is de tribune onderaan de inspectieweg. Deze wordt plaatselijk toegepast

    in de plaats van stortsteen. Na contact met Dhr. H. Stuurman (Gemeente Ameland) en Dhr. P. Van

    der Meulen (uitvoerende partij Jansma Drachten B.V.), is de functie van deze betonnen trap

    duidelijk geworden. In eerste instantie werd

    ervan uitgegaan dat de trap een golf-remmende

    functie zou hebben. Dat is niet de reden dat de

    trappen geplaatst zijn. De trap heeft puur een

    recreatieve functie, en is geen onderdeel van de

    kering. Ook is het niet toegepast als

    ruimtebesparende inpassing. De betonnen trap

    is gefundeerd op de oude inspectieweg. Hierop is

    een laag stelspecie aangelegd waarna de

    elementen zijn geplaatst. De nieuwe

    inspectieweg ligt nu hoger op de dijk.

    Ondanks dat men stelt dat de betonnen trap

    geen golf-remmende functie heeft, wordt het in

    dit onderzoek beschouwd als een kans. In het

    volgende onderdeel van deze paragraaf worden

    de kansen en uitdagingen toegelicht. In

    onderdeel 3.4 van dit rapport wordt de dijkversterking van de Havendijk in Den Oever behandeld.

    Hier wordt eveneens een getrapte constructie toegepast. Deze trap heeft wel degelijk een

    remmende functie en is daarmee een nóg beter referentieproject.

    3.3.2 Kansen en uitdagingen

    Aan de toepassing van de betonnen trap zitten zowel kansen- als uitdagingen verbonden.

    Hieronder worden deze voor- en nadelen toegelicht. Deze kansen en uitdagingen zijn bij dit project

    niet als dusdanig beoordeeld door de opdrachtgever en opdrachtnemer, in dit onderzoek wordt dat

    wel gedaan.

    Kansen

    Ruimtebesparende inpassing Ten opzichte van traditionele dijkbekleding neemt een getrapte constructie aanzienlijk minder

    ruimte in beslag. Dit kan uitkomst bieden op plaatsen waar minder ruimte beschikbaar is.

    Geen/minder stortsteen nodig

    Omdat de getrapte constructie de golfkracht reduceert is er geen/minder stortsteen nodig

    (afhankelijk van de situatie).

    Multifunctioneel

    De Havendijk krijgt een multifunctioneel karakter. Het trappetje nodigt uit het wad te betreden.

    Daarnaast kan het gebruikt worden als bankje om over het wad uit te kijken.

    Onnatuurlijk talud

    Kans Uitdaging

    Recreatief Hoge kosten constructie

    Bijdrage aan waterveiligheid Abrupte overgang

    Figuur 6 AMELAND I

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 13

    Weinig onderhoud

    Het (nagenoeg) ontbreken van stortsteen heeft een gedeeltelijk voordeel met betrekking tot het

    onderhoud.

    Uitdagingen

    Hoge kosten constructie

    Een betonnen constructie die zoutwaterbestendig dient te zijn brengt een prijs met zich mee. Er

    moet draagvlak zijn om deze constructie te bekostigen.

    Abrupte overgang

    Op Ameland wordt de inspectieweg ook toegankelijk voor fietsers. De overgang tussen de

    inspectieweg en het verdere talud is abrupt. Een stuurfout kan vervelende gevolgen hebben.

    Onnatuurlijk talud

    De Waddenzee is het grootste Natura2000 gebied in Nederland. Een betonnen overgang tussen

    wad en dijk oogt minder natuurlijk dan stortstenen. Ook zijn de mogelijkheden voor macrofauna bij

    stortstenen uitgebreider.

    3.4 Dijkversterking Den Oever

    In het Noord-Hollandse Den Oever wordt de dijk nabij de haven versterkt. De 900 meter lange

    Havendijk in Den Oever voldoet niet meer aan de wettelijke veiligheidseisen. De dijk is niet hoog

    genoeg, waardoor er bij extreem weer, te veel water over de dijk kan slaan.

    Om de veiligheid te kunnen blijven garanderen heeft het hoogheemraadschap een afweging

    gemaakt tussen verschillende alternatieven. Uit deze alternatieven is een voorkeursalternatief

    vastgesteld welke omschrijft dat de dijk maximaal 1,5 meter wordt verhoogd. De dijk wordt

    buitenwaarts, in de richting van het haventerrein verbreed en voorzien van een buitenberm.

    3.4.1 Innovatieve versterking

    Om de stabiliteit aan de dorpszijde van de Havendijk te garanderen, is een verticale constructie

    nodig die vrijwel volledig in de binnenteen van de dijk verdwijnt. Grotendeels is deze verticale

    constructie niet zichtbaar. Daar waar de verticale constructie wel zichtbaar is, krijgt deze een

    bekleding. De dijk aan de binnenzijde wordt na de werkzaamheden ingezaaid met gras, zodat de

    dijk groen blijft.

    De buitenzijde van de dijk, aan de kant van het water, krijgt een trapbekleding en een buitenberm

    die de golven remt. Op die manier kan de verhoging van de dijk beperkt worden tot maximaal 1,5

    meter. Daarnaast wordt, om de stabiliteit te garanderen, op het haventerrein een keerwand

    aangebracht. Deze keerwand blijft boven de grond zichtbaar en krijgt, in lijn met de wensen uit de

    omgeving een basalten uiterlijk.

    Locatie dijkversterking

    Figuur 7 Locatie dijkversterking Den Oever (OpenStreetMap-auteurs)

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 14

    De traptreden aan de buitenzijde van de Havendijk hebben een dubbele functie; ze remmen de

    golven af en kunnen gebruikt worden als tribune. Over de gehele lengte van de kruin komt een

    verharde onderhoudsweg die tevens gebruikt kan worden als wandelpad. Ook komt er een brug

    over de coupure.

    Sinds 1959 worden in Den Oever jaarlijks de visserijdagen georganiseerd. Dit evenement vindt

    plaats in de haven van Den Oever. Het evenement trekt jaarlijks veel bezoekers die de

    vlootschouw willen beleven. Door de komst van de getrapte dijkbekleding kan het publiek in de

    toekomst plaatsnemen op de tribune. Een mooi voorbeeld van een multifunctionele inpassing voor

    een dijk.

    3.4.2 Kansen en uitdagingen

    Aan de Toepassing voor de Havendijk in Den Oever zitten zowel voor- als nadelen verbonden.

    Hieronder worden deze voor- en nadelen toegelicht.

    Kansen

    Ruimtebesparende inpassing

    Door een keerwand toe te passen met daarbovenop een getrapte constructie wordt de dijk

    versterkt zonder dat er veel ruimte verloren gaat. Op deze manier blijft er voldoende ruimte

    beschikbaar op de havenkade voor de activiteiten die er dagelijks plaatsvinden.

    Multifunctioneel

    De Havendijk krijgt een multifunctioneel karakter. Tijdens de Visserijdagen in de haven van Den

    Oever kan de dijk gebruikt worden als tribune voor de bezoekers. In zekere zin gebeurde dat al

    tijdens de voorgaande jaren. De nieuwe dijk is er op ingericht.

    Weinig onderhoud

    Omdat de buitenzijde van de dijk enkel uit harde materialen bestaat, is het onderhoud hiervan

    eenvoudig. De onderhoudswerkzaamheden aan de binnenzijde van de dijk zullen niet veranderen.

    Ruimtebesparende inpassing

    Multifunctioneel

    Weinig onderhoud

    Kans Uitdaging

    Hoge kosten constructie

    Weinig wijzigingen mogelijk na realisatie

    Hangplek jongeren

    Figuur 8 Den Oever I

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 15

    Uitdagingen

    Hoge kosten constructie

    Een betonnen constructie die zoutwaterbestendig dient te zijn, brengt een prijs met zich mee. Er

    moet draagvlak zijn om deze constructie te bekostigen.

    Weinig wijzigingen mogelijk na realisatie

    Nadat de constructie is aangebracht kunnen er weinig wijzigingen worden doorgevoerd. Het is een

    statische constructie die gedurende 50-100 jaar hetzelfde blijft.

    Hangplek jongeren

    Een aantrekkelijke openbare ruimte trekt mensen aan. Bij een herinrichting krijgen gemeenten

    vaak te maken met hangjongeren. De kans bestaat dat dit ook gebeurt in Den Oever met overlast

    en vandalisme als gevolg.

    3.5 Prins Hendrik(zand)dijk Texel

    De circa 3 kilometer lange Prins Hendrikdijk wordt op een unieke en natuurlijke manier met zand

    versterkt. Vóór de huidige dijk komt een gevarieerd zandig gebied met een dynamisch karakter

    passend bij het Waddengebied. Een wijze van versterken die naadloos aansluit bij de wensen van

    de gemeente en de Tesselaars om agrarisch areaal, woningen en bedrijfsgebouwen te sparen.

    Droge voeten en veiligheid, zonder dat er grond verloren gaat. Ministerie van Infrastructuur en

    Milieu, de provincie Noord-Holland, het Waddenfonds, de gemeente Texel en Hoogheemraadschap

    Hollands Noorderkwartier hebben de handen inééngeslagen om deze unieke dijkversterking aan de

    Waddenzee mogelijk te maken. De innovatieve wijze van versterken biedt zekerheid dat de

    veiligheid duurzaam op orde is door een ontwerp dat de flexibiliteit heeft om mee te bewegen met

    de daadwerkelijke omstandigheden in het unieke Waddensysteem.

    Natuurgebied

    Doordat de Waddenzee Natura2000-gebied

    is, is buitenwaarts versterken niet zomaar

    mogelijk. De natuurwaarden die er zijn

    moeten worden vervangen door andere

    natuurwaarden. Door te versterken met zand

    wordt veiligheid gecombineerd met natuur en

    ontstaat er een buitenwaartse versterking.

    Wie straks op de dijk staat, ziet eerst een

    zandduin. Dit veiligheidsduin ligt voor de dijk

    en wordt glooiend vormgegeven, zoals een

    natuurlijk duin. Op sommige plekken steekt

    Figuur 10 TEXEL I

    Locatie Prins Hendrikzanddijk

    Figuur 9 Locatie Prins Hendrikzanddijk Texel (OpenStreetMap-auteurs)

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 16

    het duin boven de dijk uit. Voor dit zandduin ligt een gebied bestaande uit schorren en slikken,

    delen die soms onder water, soms boven water liggen. Achter een schiereiland van zand en

    schelpen ligt een lagune, een binnenmeertje dat in open verbinding staat met de zee.

    3.5.1 Kansen en uitdagingen

    Aan de toepassing betreft de Prins Hendrikzanddijk zitten zowel voor- als nadelen verbonden.

    Hieronder worden deze voor- en nadelen toegelicht.

    Kansen

    Natuurlijk

    Een dijk met een voorland zoals dat gesitueerd wordt bij de Prins Hendrikdijk is een natuurlijke

    inpassing. De overgang tussen het wad en de inpassing zal zacht en natuurvriendelijk zijn.

    Landschappelijk verantwoord

    De toepassing past goed binnen het beeld van de Waddenzee. De overgang tussen het voorland en

    de Waddenzee zal natuurlijk verlopen.

    Natuurprocessen

    Voor het onderhoud wordt ervan uitgegaan dat natuurlijke processen het werk zullen doen. Na de

    zandsuppletie

    Vaargeulen

    Het suppletiemateriaal kan gewonnen worden tijdens het uitdiepen van de vaargeulen. Hierdoor

    vindt er relatief weinig transport plaats wat de kosten van het project drukt.

    Uitdagingen

    Grondverzet

    Het aanbrengen van een voorland door middel van suppletie brengt kosten met zich mee.

    Daarnaast moet het opgespoten zand in model gebracht worden. Hierbij komt veel grondverzet

    kijken.

    (Langs)Transport

    Mocht het te suppleren zand niet gewonnen kunnen worden in de Waddenzee, dan dient het

    materiaal op een grotere afstand gewonnen te worden. Dit is economisch niet aantrekkelijk.

    Daarnaast speelt ook het langs transport. Dit is een morfologisch verschijnsel dat plaatsvindt langs

    de kust. Langstransport kan tijdens een storm een enorme hoeveelheid zand verplaatsen. Hierdoor

    kan het voorland na verloop van tijd wegspoelen.

    Klimaatveranderingen

    Tegenwoordig kan men aan de hand van modellen veel voorspellingen doen over mogelijke

    klimaatveranderingen. Echter kan het zo zijn dat de dynamiek van de Waddenzee de komende

    decennia gaat veranderen, waardoor de toepassing geen stand kan houden door bijvoorbeeld een

    veranderende stroming.

    Natuurlijk Hoge kosten

    Landschappelijk verantwoord Transport

    Natuurprocessen Klimaatveranderingen

    Kans Uitdaging

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 17

    3.6 Waterdunen

    Nabij Breskens in de Provincie Zeeland wordt het project Waterdunen ontwikkeld. Het project bevat

    het realiseren van een groot natuur- en recreatiegebied van 250 hectare achter de primaire

    waterkering. Door de aanwezigheid van getijdeduikers wordt het gebied bij vloed voorzien van slib

    houdend zoutwater, hierdoor ontstaat een zilt natuurgebied. De getijdenduiker is geplaatst in de

    primaire waterkering en is met twee schuiven afsluitbaar. De constructie moet bij dreigende

    waterstanden hermetisch gesloten kunnen worden zodat het achterliggende gebied veilig blijft.

    3.7 Breebaart polder

    De Breebaart polder is een langgerekte polder van 63 hectare in de provincie Groningen. De polder

    werd in 1979 ingedijkt en vormt daarmee het laatst ingepolderde stuk land van Groningen.

    Tegenwoordig vormt de polder een recreatief natuurgebied waar wandelpaden, een

    bezoekerscentrum en een vogelkijkhut zijn aangelegd. Dit natuurgebied bevindt zich tussen twee

    dijken in en wordt daarom ook wel tussendijks gebied genoemd.

    Om het natuurgebied te realiseren werd in 2000 een geul gegraven waarna in 2001 een

    getijdenduiker in de primaire waterkering geplaatst werd. Tevens werd er een vistrap met vijzel

    aangelegd om te vistrek te herstellen. Door deze ingreep heeft de kwelderbegroeiing zich snel

    hersteld en zijn er enkele tientallen soorten zoet- en zoutwatervissen aangetroffen. Hieronder is de

    locatie van de Breebaart polder gepresenteerd.

    Naast het idee van een dubbele waterkering in de Breebaart polder, is de voorliggende dijk ook

    overslagbestendig gemaakt. Op deze manier wordt het gehele gebied gezien als waterkering. Een

    waterkering die overslagbestendig is, kan een hoger overslagdebiet hebben. Hier kan dus meer

    water over de dijk lopen zonder dat de dijk sterkte verliest. Dit is gebeurd door het binnentalud te

    versterken. Hierdoor is verhoging van de dijk niet nodig.

    Locatie getijdenduiker Rotterdam

    Figuur 11 Locatie getijdenduiker Waterdunen (OpenStreetMap-auteurs)

    Locatie getijdenduiker

    Locatie vistrap/vijzel

    Groningen

    Figuur 12 Breebaartpolder Groningen (OpenStreetMap-auteurs)

    Waterdunen

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 18

    3.7.1 Kansen en uitdagingen

    De Breebaart polder kent zo zijn kansen en uitdagingen. Deze worden hieronder in een tabel

    gepresenteerd en daarna toegelicht.

    Kans Uitdaging

    Multifunctioneel Badkuip effect

    Functies goed bediend

    Kans

    Multifunctioneel

    De Breebaart polder is ingericht ten behoeve van de functie natuur. Hiernaast zijn er wandelpaden

    aangelegd, staat er een vogelkijkhut en is er een bezoekerscentrum aanwezig zodat liefhebbers

    hier kunnen recreëren.

    Functies goed bediend

    Omdat de ruimte hier aanwezig is, worden alle functies goed bediend. Geen enkele functie wordt

    hier nadelig beperkt door de andere functie. Zo staat er een mooie vogelkijkhut met goed zicht

    zonder dat de natuur hier last van heeft.

    Uitdagingen

    Badkuip effect

    Mocht het voorkomen dat het gebied vol komt te staan met overslaand water, is het lastig om het

    weg te krijgen, omdat het ingesloten zit tussen twee dijken en zorgt voor een badkuip effect.

    3.8 Ellewoutsdijk

    Bij Ellewoutsdijk (Provincie Zeeland) bestaat

    de primaire kering uit twee dijken. In het

    tussendijks gebied bevindt zich een fort die

    onderdeel is van een negentiende-eeuwse

    verdedigingslinie. Bij maatgevend hoogwater

    stroomt het water over de overslagbestendige

    voorliggende kering en stroomt het water het

    tussengebied in. De veiligheid van de tweede

    dijk is berekend aan de hand van de invloed

    van de voorliggende dijk. Het tussendijks

    gebied kan in een dag weer leeggepompt

    worden met een gemaal. Hiernaast op Figuur

    13 Fort Ellewoutsdijkis een foto te zien van het

    fort en de situatie van de dubbele

    waterkering. Op de volgende pagina op Figuur

    14 Locatie fort Ellewoutsdijk is de locatie van de gehele situatie gepresenteerd.

    Figuur 13 Fort Ellewoutsdijk

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 19

    3.9 Referentieonderzoek

    Naast bovenstaande locaties loopt er ook een onderzoek naar een dergelijke dubbele dijk. Deze

    wordt uitgevoerd door de Project Overstijgende

    Verkenning Waddenzeedijken (POV-W). Dit onderzoek

    is inmiddels zo ver dat het concept ontwerp er ligt. Het

    huidige onderzoek richt zich op de definitieve inrichting

    van het tussendijks gebied en de toetsing van het

    ontwerp.

    3.9.1 POV-Waddenzeedijken

    Naast bovenstaande bestaande locaties wordt er ook

    een pilot studie uitgevoerd. Deze wordt uitgevoerd door

    de Project Overstijgende Verkenning (POV)-

    Waddenzeedijken. Het ontwerp van de POV-W heet de

    “Dubbele Dijk”. Ook in dit ontwerp ontstaat een

    tussendijks gebied waar onder andere slib ingevangen

    wordt. Het zeewater wordt ingelaten in het tussendijks

    gebied, waarop het slib bezinkt. Daarnaast wordt het

    tussendijks gebied ingericht zodat het de functies natuur en zilte teelt bevordert. Hiernaast op

    Figuur 15 is een impressie van het ontwerp van de Dubbele Dijk te zien. Deze dubbele dijk wordt

    gerealiseerd bij het Bierum, tussen Delfzijl en de Eemshaven in. Deze locatie is hieronder op Figuur

    16 te zien.

    Locatie fort Ellewoutsdijk

    Rotterdam

    Figuur 14 Locatie fort Ellewoutsdijk (OpenStreetMap-auteurs)

    Figuur 15 Dubbele Dijk POV-W

    Locatie

    Dubbele Dijk

    Groningen

    Locatie dubbele dijk

    Figuur 16 Locatie Dubbele Dijk Groningen (OpenStreetMap-auteurs)

  • Innovatieve dijkversterkingen Friese Waddenzeekust – Eindrapport

    AOR-R01-tbs-jfn1 20

    3.9.2 Kansen en uitdagingen

    Aan het concept van de Dubbele Dijk zijn zowel kansen als uitdagingen verbonden. Deze worden

    hieronder in een tabel opgesomd waarna ze verder toegelicht worden.

    Kansen

    Multifunctioneel

    Met de kans multifunctioneel wordt bedoeld dat het tussendijks gebied ten behoeve van meerdere

    functies kan worden ingericht. Deze functies zijn: recreatie, natuur, kleiwinning en zilte teelt. Deze

    functies kunnen ook gecombineerd worden waardoor de dubbele dijk een multifunctioneel karakter

    krijgt.

    Kansrijke inrichtingsmogelijkheden

    Ongeacht welke inrichtingsmogelijkheid gekozen wordt, de functie waarvoor de inrichting bedoeld

    is, zal zeer goed geholpen worden. Mocht het tussendijks gebied bijvoorbeeld voor zilte teelt

    ingericht worden, zal zo op deze functie ingespeeld worden, dat dit goed afgestemd is op de

    opbrengst van de zilte landbouw.

    Ontwikkeling van omgeving

    De dubbele dijk zal, ongeacht de inrichting van het gebied, een ontwikkeling zijn voor de

    omgeving. Samenwerking met mensen en bedrijven uit de omgeving zal een impuls voor de

    omgeving zijn. Ook worden mensen aangetrokken door natuur en recreatie.

    Uitdagingen

    Landschappelijke impact

    Door de radicale verandering van het tussendijks gebied, zal de landschappelijke impact groot zijn.

    Ongeacht wat de inrichting zal worden, er zal altijd zoutwater het gebied in- en uitstromen.

    Extra risico’s door getijdenduiker

    Het aanbrengen van één of twee in- en uitlaatvoorzieningen zorgt voor een extra risico in de

    primaire waterkering. Er worden extra faalmechanismen toegevoegd in de primaire waterkering

    door een dergelijke in- en uitlaatvoorziening aan te brengen. De kans bestaat dat de voorzieningen

    falen tot sluiten op het moment dat dit nodig is. Daarnaast bestaat de kans dat er piping optreedt

    bij het kunstwerk.

    Interessant mits tweede kering aanwezig is

    Het concept van een dubbele dijk vereist dat er een tweede kering aangelegd wordt of dat er een

    tweede kering aanwezig is. In het geval waarbij geen achterliggende dijk aanwezig is, zal het