Aardbevingen - Overige belastingen

Aardbevingen

Aardbevingen in Nederland kunnen optreden van nature (bij de slenken en horsten van Brabant en Limburg) of veroorzaakt worden door de mens (gaswinning). Voor de primaire waterkeringen in het rivierengebeid zijn de natuurlijke aardbevingen in Brabant en Limburg van belang.

De natuurlijke aardbevingen hebben in het geologische verleden de koers van de Maas bepaald. In de afgelopen 10.000 jaar heeft de Maas meerdere malen haar koers verlegd door tektonische bewegingen. Een aardbeving in Nederland kan dus wel degelijk leiden tot dijkdoorbraken en zelfs het verleggen van de stroomgeul.

Tot nu toe wordt er bij het ontwerp en de toetsing van waterkeringen geen rekening gehouden met aardbevingen. De belangrijkste reden hiervoor is dat aardbevingen en extreem hoog water twee onafhankelijke gebeurtenissen zijn, en dat de bijdrage aan de kans op falen van grondconstructies daarom geheel te verwaarlozen is; zie bijvoorbeeld het Technisch Rapport Waterkerende Grondconstructies (TAW, 2001) en het Voorschrift Toetsen op Veiligheid (Ministerie van V&W, 2004). Het is de vraag of dit een terechte redenering is. Immers ook een aardbeving die tot schade leidt bij lagere waterstanden dan MHW kan bijdragen aan het falen van de waterkering. Dit geldt ook voor een aardbeving voorafgaand aan een dergelijk hoogwater, waarbij de schade nog niet is hersteld.

Op 13 april 1992 werd Nederland opgeschrikt door een krachtige aardbeving bij Roermond. De aardbeving had een sterkte van 5.8 op de Schaal van Richter (bron: website KNMI). De aardbeving is voor zover bekend de sterkste die ooit in Nederland is waargenomen. In het gebied tussen Roermond, Maaseik en Heinsberg werd aanzienlijke schade aangericht met een intensiteit van ruim VII op de 12-delige Mercalli-schaal. Langs de oevers van de Maas en de Roer ontstonden op verschillende plaatsen diepe scheuren in de grond als gevolg van verzakkingen en afschuivingen (zie Figuur 8.1). Uit onderzoek van de schade op deze locatie is geconcludeerd dat de schade voornamelijk is veroorzaakt door verweking van de losgepakte zandlaag onder de dijk (Verheij et al., 2002).

Figuur 8.1 Diepe scheuren in de grond langs de Maas bij Roermond na de aardbeving van 13 april 1992 (foto: KNMI)

Om meer duidelijkheid te krijgen over de invloed van aardbevingen op het overstromingsrisico is een oriënterende studie uitgevoerd naar de invloed van aardbevingen op waterkeringen in de regio’s Roermond, Bergen/Alkmaar en Groningen+Roswinkel (Verheij et al., 2002). De studie is uitgevoerd door WL|Delft Hydraulics in samenwerking met TNO-NITG, KNMI en Geodelft. Hieronder zijn de belangrijkste conclusies overgenomen voor de regio Roermond.

Hoofdconclusie van het uitgevoerde onderzoek is dat als uitsluitend wordt gekeken naar de frequenties van het gecombineerde voorkomen van extreme aardbevingen én hoge waterstanden overeenkomend met MHW, er een verwaarloosbaar kleine kans is op een verminderde veiligheid tegen overstromen. De bijbehorende frequenties zijn een orde lager dan de norm.

Als wordt gekeken naar de gevolgen van een natuurlijke aardbeving, dan leidt dat welis- waar tot schade aan de dijk (maximale verplaatsingen van 10 tot 40 mm), maar deze schade is dermate gering dat de kans dat hierdoor inundatie optreedt te verwaarlozen is. Toch moet op basis van de studie worden geconcludeerd dat nu niet eenduidig kan worden geconcludeerd dat bij de veiligheidsbeoordeling geen rekening moet worden gehouden met aardbevingen. Er kan niet eenduidig worden geconcludeerd dat schade door aardbevingen altijd is uitgesloten en dat derhalve nooit sprake zal zijn van een verminderde veiligheid tegen overstromen.

In de regio Roermond kunnen aardbevingen optreden met versnellingen van 2,5 m/s2 of 0,25g (inclusief standaardafwijking) bij een overschrijdingsfrequentie van 1/250 per jaar (10% kans dat de versnelling in een periode van 25 jaar wordt overschreden). Dit leidt tot verplaatsingen in de orde van 10 mm en veiligheidsfactoren voor taludstabiliteit kleiner dan 1. Bij deze versnelling is rekening gehouden met opslingering bij slappe bodem- condities.

Geconcludeerd moet worden dat er nog onvoldoende bekend is over het risico van een aardbeving in combinatie met hoogwater. Nader onderzoek is nodig. Voorlopig hoeft echter geen rekening gehouden te worden met het risico van aardbevingen.