Onderzoek faalmechanisme piping Waddenzeekust

Onderzoeksactiviteit op de Vijhuisterdijk | Foto: Wetterskip Fryslân

Deltares voert in samenwerking met Wetterskip Fryslân en Fugro onderzoek uit naar het faalmechanisme piping aan de Friese Waddenzeekust. Het onderzoek is onderdeel van het landelijke Hoogwaterbeschermingsprogramma.

Onderzocht wordt wat de sterkte van het getijdenzand aan de Friese Waddenzeekust is en of het faalmechanisme piping kan ontstaan. Er zijn rekenmodellen op basis van rivierzand, maar niet op basis van getijdenzand. Dit lijkt noodzakelijk, gezien er uit eerdere onderzoeken is gebleken dat getijdenzand wel twee tot drie keer minder gevoelig is voor het ontstaan van piping dan rivierzand.

Faalmechanisme piping
Piping is het ontstaan van kleine kanalen onder de dijk door, waar zowel water als gronddeeltjes doorheen spoelen. Dit kan ontstaan door een verschil in waterstand aan beide kanten van de dijk. Hierbij ontstaat een stroom onder de dijk door, bestaande uit water en uiteindelijk ook gronddeeltjes. Op lange termijn verzwakt dit de dijk en kan deze zelfs doorbreken.

Planning en werkgebied
De voorbereidingen voor het onderzoek vinden van eind augustus tot halverwege september plaats, waarna de proef van start gaat. Het onderzoek wordt uitgevoerd op een gronddepot van Wetterskip Fryslân aan de binnenzijde van de primaire kering Vijfhuisterdijk. Dit maakt het onderzoek uniek, gezien het op een natuurlijke afzetting plaats vindt en niet in het laboratorium.

Realistischer faalkansen en dijkontwerpen
Het onderzoek moet leiden tot een rekenmodel voor dijken op getijdenzand. De resultaten dragen vervolgens bij aan het beter beoordelen van het faalmechanisme piping voor een derde van de dijken, waaronder de Waddenzeedijken. Er kunnen realistischere faalkansen en dijkontwerpen berekend worden voor het faalmechanisme piping. De resultaten zijn direct van toepassing op het dijkversterkingsproject Koehool-Lauwersmeer, dat zich in de verkenningsfase bevindt. Op deze manier kan Wetterskip Fryslân de dijken voor nu en in de toekomst versterken en worden kosten bespaard.

Technische feiten over de proef
De proefopstelling is een U-vormige stalen damwand, die aan de instroomzijde op een grondterp is aangebracht. De onderzijde van de stalen damwand gaat door de getijdezandlaag heen. Om het pipingproces goed te kunnen monitoren, worden onder andere waterspanningsmeters en Electro Resistivity Tomography (ERT) metingen ingezet. Na de proef worden de kanaaltjes opgegraven en vastgelegd met foto’s, beschrijving en metingen. Ook wordt dan nog circa 2 kubieke meter zand ontgraven, dat naar Deltares wordt gebracht voor mediumschaalproeven.

Landelijk Hoogwaterbeschermingsprogramma
De proef is een onderdeel van het landelijke Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP). In dit programma werken het Rijk en de waterschappen met elkaar samen om Nederland te beschermen tegen overstromingen.