Inleiding

Omdat waterspanningen veelal cruciaal zijn voor de stabiliteit van de waterkering en dus voor de overstromingskans, is het van belang om in de beheerfase wijzigingen in de ontwerpuitgangspunten die de waterspanningen bepalen, te signaleren.

Voor het beheer van de kering is het dus noodzakelijk dat de cruciale ontwerpuitgangspunten duidelijk zijn en gehandhaafd kunnen worden, in ieder geval als een verandering een negatieve invloed op de dijkveiligheid heeft. Voor de beheerder is het van belang om al tijdens het opstellen van het ontwerp inzicht te krijgen in de ontwerpuitgangspunten en de gevolgen die daaruit voortvloeien voor het beheer. Zo nodig kunnen de uitgangspunten dan nog aangepast worden als handhaving van bepaalde uitgangspunten niet mogelijk of wenselijk (b)lijkt.

Vanzelfsprekend moeten de uitgangspunten goed gedocumenteerd worden, bijvoorbeeld in een geotechnisch rapport. Eventuele wijzigingen die tijdens de uitvoering worden doorgevoerd moeten ook gedocumenteerd worden in revisietekeningen en/of een revisierapportage, zie ook artikel Kwaliteitscontrole bij uitvoering dijkverbetering.

Bewaken van de uitgangspunten

Regelmatige inspectie en handhavingsmaatregelen zoals deze in de keur zijn vastgelegd, moeten voorkomen dat uitgangspunten nadelig worden beïnvloed. Als nadelige invloed niet te vermijden is, moet het ontwerp worden herberekend en zo nodig aangepast.

Een groot aantal aspecten, fenomenen en/of schadebeelden, kan tijdens regelmatige inspectie worden gevolgd, zie het artikel Geohydrologie bij de dijk monitoren. Zij kunnen aanwijzingen bevatten dat ontwerpuitgangspunten niet correct waren of op een af ander wijze negatief zijn beïnvloed.

Ook via waterspanningsmetingen tijdens relatief extreme situaties (zoals hoogwater of hevige neerslag) kan worden geverifieerd of sommige uitgangspunten, dan wel de daarmee berekende waterspanningen, correct zijn. Bij negatieve afwijking van de gemeten en berekende waterspanningen dient te worden beoordeeld of aanpassing van het ontwerp moet worden overwogen.

Tevens zullen (beleids)beslissingen gevolgd moeten worden. Hierbij kan gedacht worden aan peilbesluiten, de periodieke vaststelling van de hydraulische belastingen en besluiten met betrekking tot wateronttrekking.

Ontwerpuitgangspunten van invloed op de waterspanningen

Een aantal ontwerpuitgangspunten kunnen gedurende de levensduur van de waterkering wijzigen of waarnemingen van fenomenen of waterspanningen kunnen erop wijzen dat ontwerpuitgangspunten niet juist waren. Daarbij moet in ieder geval worden gedacht aan de volgende ontwerpuitgangspunten:

• Binnendijkse waterstand.

• Buitenwaterstand en golven.

• Opbouw van de dijk.

• Intreeweerstand of intreelijn.

• Wateronttrekking.

• Geometrie.

• Stijghoogte binnendijks in watervoerend pakket.

Binnendijkse waterstand

Onder dagelijkse omstandigheden is de aangehouden waterstand binnendijks gelijk aan het polderpeil. De binnendijkse grondwaterstand heeft een min of meer directe relatie daarmee. Waterpartijen die niet direct bemalen worden, bijvoorbeeld kolken of kleine sloten, zullen een waterstand hebben die niet noodzakelijkerwijs gelijk is aan het polderpeil.

Voor de belasting van de waterkering met extreme buitenwaterstanden zal de binnendijkse grondwaterstand nabij de dijk veelal gelijk aan maaiveld worden genomen. Voor de stabiliteit is dat in de meeste gevallen de ongunstigste grondwaterstand. Voor piping geldt dit ook. Indien echter waterpartijen binnen de stabiliteit- of pipinggevoelige zone liggen, kan dit voor een lagere grondwaterstand zorgen.

In alle gevallen is het raadzaam om de waterstand die in het ontwerp is aangehouden in de legger op te nemen. Bij het verklaren van verschijnselen (zie Verschijnselen veroorzaakt door grondwaterbeweging in het artikel Geohydrologie bij de dijk monitoren) kan dan een eventuele afwijking van die waterstand meegewogen worden.

Buitenwaterstand en golven

De bij het ontwerp aangehouden buitenwaterstanden en golven, de hydraulische belastingen, zijn afhankelijk van de norm, en de verwachte hoogwaterstijging (scenario) in de planperiode. Als deze in rekening te brengen hydraulische belastingen gedurende de levensduur van de waterkering wijzigen, is dit uiteraard reden om opnieuw de overstromingskans van de waterkering vast te stellen.

Opbouw van de dijk

De opbouw van de dijk bepaalt de hoeveelheid kwel door de dijk. Bij de veiligheidsbeoordeling is de opbouw een belangrijk aspect in verband met de mechanismen afschuiven, afdrukken of uitspoelen. Als er tijdens het beheer kwelwater op het binnentalud of bij de binnenteen wordt waargenomen, dan is het van belang om na te gaan of met de aangenomen dijkopbouw deze kwel verklaard kan worden. Zo niet, dan moet de aangenomen dijkopbouw worden herzien en de ernst van de situatie worden ingeschat. Mogelijk is hiervoor nader grondonderzoek nodig.

Intreeweerstand of intreelijn

Een kleilaag in het voorland of een sliblaag op het onderwatertalud of op de bodem van het buitenwater geeft een intreeweerstand. Hierdoor is de stijghoogte in het watervoerende pakket ter plaatse van de buitenteen lager dan de buitenwaterstand. Een afname van de intreeweerstand door bijvoorbeeld het afgraven van klei of door baggeren leidt tot een verhoging van de stijghoogte in het watervoerende pakket en daarmee mogelijk tot een ongunstiger situatie voor het mechanisme afschuiven en een toename van de piping- gevoeligheid. De situatie die in de ontwerpberekeningen is verdisconteerd, moet daarom gehandhaafd blijven of mag in ieder geval niet slechter worden. Een duidelijke omschrijving van de uitgangspunten in de ontwerpberekeningen is daarvoor nodig. Dit dient in termen van de grondopbouw te gebeuren,
met andere woorden: de omvang en dikte van de klei- of sliblaag die in rekening is gebracht moet zoveel mogelijk expliciet bekend zijn. Voor zover de kleilaag aan de hand van geotechnisch onderzoek (bijvoorbeeld boringen) is vastgesteld, is dit al het geval. Veelal wordt dan een intreelijn gedefinieerd, waarvoor geldt dat tussen de buitenteen en de intreelijn een kleipakket met een bepaalde dikte aanwezig is en dus moet blijven.
Als de intreeweerstand met behulp van metingen van de stijghoogte is vastgesteld, is niet expliciet bekend wat de grondopbouw buitendijks is. Een vertaling naar een minimaal benodigde equivalente kleilaag (omvang, dikte en doorlatendheid) kan mogelijk een oplossing hiervoor geven.

Het is van belang dat over de ligging van de intreelijn tijdens het ontwerp al overleg plaatsvindt met de beheerder. De beheerder kan dan een inschatting maken of handhaving van de voorgestelde intreelijn redelijkerwijs mogelijk is, rekening houdend met eventuele toekomstige ontwikkelingen in het winterbed of met baggerwerkzaamheden.

Tijdens hoogwater kan meestal alleen nog maar de binnen- en buitenwaterstand worden gevolgd. Met betrekking tot de geometrie en intreeweerstand zou het van belang kunnen zijn om eventuele erosie buitendijks te volgen, maar praktisch gezien is dit zelden mogelijk tijdens een hoogwater. Voor kritische punten kunnen wellicht lodingen gedaan worden ter bepaling van de bodemdiepte en sliblaagdikte, indien de waterdiepte voldoende is en er geen obstakels zijn. In ieder geval is het nuttig om na een hoogwater na te gaan of erosie is opgetreden en of bij een volgend hoogwater, als ontstane erosie zich voortzet, de intreeweerstand mogelijk kleiner wordt dan in het ontwerp is voorzien. In dat geval zijn natuurlijk maatregelen nodig om dat te voorkomen.

Wateronttrekking

Wateronttrekking vanuit het watervoerend pakket kan een grote invloed hebben op de stijghoogte. Wateronttrekking vindt bijvoorbeeld plaats door de industrie. Omdat de beheerder van een waterkering hier in het algemeen geen invloed op heeft, is het verstandig om een eventuele positieve invloed hiervan in het ontwerp buiten beschouwing te laten. Als een grootschalige wateronttrekking wordt stopgezet, is extra oplettendheid gewenst met betrekking tot Verschijnselen veroorzaakt door grondwaterbeweging (zie het artikel Geohydrologie bij de dijk monitoren).

Geometrie

Ook de geometrie die in het ontwerp is aangehouden, is een belangrijk aspect. Buitendijks kan deze een invloed hebben op de intreeweerstand, zoals hiervoor beschreven. Binnendijks kan een verandering in de geometrie inhouden dat opbarsten of opdrijven gaat optreden, of dat het juist niet optreedt. Het laatste kan het geval zijn als een binnendijkse laagte of waterpartij op enige afstand van de teen wordt opgevuld, waardoor er daar geen opbarsten oftewel piping meer optreedt. De consequentie is echter wel dat stijghoogten in het watervoerende pakket toenemen, met een mogelijk nadelige invloed op het mechanisme afschuiven binnenwaarts van de dijk.

Door autonome bodemdaling van de dijk en het achterland kan een ongunstiger uitgangspunt met een mogelijk nadelige invloed op het mechanisme afschuiven binnenwaarts van de dijk optreden. Dit speelt met name bij relatief dikke grondlaag pakketten o.a. bestaande uit veen en humeuze kleilagen.

Stijghoogte binnendijks in watervoerend pakket

Ook de binnendijkse randvoorwaarde voor de grondwaterstroming door het watervoerende pakket is een ontwerpuitgangspunt. Afhankelijk van het onderzoek of van de aannamen die in het kader van het ontwerp zijn gedaan, kan de randvoorwaarde verschillend zijn vastgesteld. Het kan een punt zijn, waar de invloed van de rivier niet meer merkbaar is: hier is de stijghoogte in het watervoerend pakket gelijk aan het polderpeil, of gelijk aan de stijghoogte die aanwezig is in een periode zonder hoogwater. Ook hier geldt dat de randvoorwaarde die in het ontwerp in rekening is gebracht, duidelijk moet worden geformuleerd en door de beheerder van de waterkering gehandhaafd moet (kunnen) worden.