Actuele geometrie voor afschuiving voorland

De geometrie van het voorland wordt voor een veiligheidsanalyse vereenvoudigd tot een aantal 2D- doorsneden of dwarsprofielen. Die profielen vallen niet noodzakelijk samen met de dwarsdoorsneden ten behoeve van de veiligheidsanalyse van het dijklichaam (bijvoorbeeld voor de mechanismen afschuiven binnenwaarts en of buitenwaarts).

Voor het onderwatertalud geldt dat de profielen bepaald worden uit peilingen (singlebeam- of multibeam-echolodingen) in de geul. Door de peilingen bij hoog water uit te voeren, is er een gewenste overlap met de hoogtegegevens boven water. Van belang is dat het dwarsprofiel ver genoeg doorloopt om de kritische glijcirkel geheel in te kunnen sluiten. Voor afschuiving voorland dient minimaal het talud onder de waterlijn tot het diepste punt in het dwarsprofiel aanwezig te zijn.

Het bovenwatergedeelte van de geometrie volgt uit het Actueel Hoogtebestand Nederland [AHN], uit inmeten door een landmeter of uit het inmeten met behulp van laseraltimetrie of uit het beheerregister van de keringbeheerder.

Vervolgens dienen de peilingen van het onderwatergedeelte gecombineerd te worden met de hoogtemetingen boven water. Deze gecombineerde dataset levert dwarsprofielen vanaf het diepste punt van de geul tot aan de buitenkruin van de waterkering. Als er sprake is van erosiekuilen in geulbodems, zoals deze in het benedenrivierengebied wel voorkomen, moet de geometrie wel voldoende ver worden doorgetrokken om vast te stellen of deze erosiekuilen een bedreiging voor de dijkveiligheid vormen of niet.

Voor een veiligheidsanalyse voor het mechanisme afschuiving van het voorland is een simpele schematisatie niet per se noodzakelijk, omdat in rekenmodellen als D-Stability, of geavanceerder, het mogelijk is om met gecompliceerde geometrieën rekening te houden.

Schematisering externe geometrie voor afschuiving voorland

Bij een veiligheidsanalyse is het altijd nodig om expliciet rekening te houden met ontwikkelingen tot aan de peildatum. Waar bij de dijkgeometrie rekening moet worden gehouden met eventuele zakkingen, zijn voor het voorland de morfologische veranderingen vaak relevant. Een voorspelling van de toekomstige geometrie wordt voor een voorland gemaakt op basis van extrapolatie van peilingen van de afgelopen jaren, tenzij voorafgaande aan de zichtdatum belangrijke veranderingen zijn voorzien in het stroompatroon of dat op basis van de opbouw van de ondergrond een hogere of lagere erosiesnelheid verwacht wordt. In het geval van verwachte veranderingen in het stroompatroon, bijvoorbeeld door de aanleg van een strekdam of een bestorting, kan de verandering van de geometrie voorspeld worden met hydraulische en morfologische modellen zoals SOBEK of Delft3D.
Uiteraard kan men de geometrie vastleggen met behulp van een taludbescherming, soms ook een bodembescherming. Waar een taludbescherming of een bodembescherming aanwezig is, is het reëel om te veronderstellen dat de geometrie constant is.

Voor de schematisering dient dus rekening te worden gehouden met de verwachte veranderingen in vorm en locatie van de onderwatergeometrie tot de zichtdatum. Als de verwachte veranderingen aanzienlijk zijn, wordt aanbevolen om naast de verwachte verandering ook een conservatief scenario voor de geometrieverandering door te rekenen. Aldus kan worden nagegaan of de onzekerheid een significante invloed heeft op de voorlandstabiliteit. Als de invloed van de onzekerheid groot is, wordt desgewenst aan de verschillende scenario’s een kans van optreden toegekend. Uit de gebruikelijke methodiek van werken met scenario’s volgt een gewogen faalkans.
Vooral bij de veiligheidsanalyse van stormvloedkeringen, uitwateringssluizen, brugpijlers en andere stroomvernauwingen is een voorspelling nodig van kuildiepte en hellingen. Die hangen sterk af van het stromingspatroon (wervelstraten, turbulentie), dat afhankelijk is van onder meer het ontwerp van de constructie (o.a. de mate van stroomvernauwing) en de lengte van de bodembescherming. Bij bestaande constructies kan men de helling van de kuilen beïnvloeden door bestortingen aan te brengen.

Voor de analyse van de voorlandstabiliteit wordt in eerste instantie het dwarsprofiel geselecteerd dat voor dit mechanisme het meest kritisch is. Dat is het dwarsprofiel met het steilste talud en/of de diepste geul. Het wordt afgeraden vaste tussenafstanden voor de dwarsprofielen te kiezen, omdat dit er toe kan leiden dat de geselecteerde dwarsprofielen niet de meest kritische zijn. Blijkt, uitgaande van het meest kritische dwarsprofiel, de berekende faalkans te hoog, overweeg dan of het mogelijk is om het vak op te knippen in een vak waar er (extra) maatregelen nodig zijn en een vak waar het voorland voldoende stabiel is.