Fase 1: Erosieactiviteit en welvorming - Mechanismenbeschrijvingen

Fase 1: Erosieactiviteit en welvorming

We beschouwen hiervoor de situatie in Figuur 4.6, waar geen deklaag aanwezig is. Zodra een gering verval aanwezig is bestaan de eerste waarnemingen van de erosieactiviteit uit zandwolkjes in het water en ‘zandsporen’, plekken waar geen zandtransport waarneembaar is, maar wel zand is afgezet (zie Figuur 4.9). De hoeveelheid zand in deze sporen blijft beperkt tot enige kubieke centimeters. Deze zandsporen kunnen zowel over de hele lengte van de dijk als ook in clusters worden waargenomen. Na verloop van tijd kunnen sommige zandsporen ook weer verdwijnen.

Deze stofwolken en zandsporen duiden op een locale concentratie van lekstroming, mogelijk ook op de aanwezigheid van kanaaltjes. Lokaal is een stromingsdruk aanwezig die stofwolken kan activeren en zandkorrels kan uitspoelen. De stroomsnelheid is gering waardoor de uitstroomsnelheid van het zand zo langzaam is dat geen zandtransport kan worden waargenomen. Zandtransport is echter noodzakelijk voor de vorming van zandsporen. Het is tot nu toe nog niet duidelijk of het hier gaat om het uitspoelen van de kleine zandfractie of dat er daadwerkelijk kanaaltjes ontstaan.

Deze concentratie van stroming kan door verschillende aspecten worden veroorzaakt. Ten eerste kunnen locale inhomogeniteiten in het zandpakket ervoor zorgen dat de stroming zich

concentreert. Inhomogeniteiten kunnen optreden door verschillen in verzadigingsgraad, verdichtingsgraad, uittredeweerstand of in aansluiting tussen zandpakket en kleidijk. Concentratie van stroming kan ook ontstaan doordat achter de zandsporen een zeer klein kanaaltje ontstaat, maar er is onvoldoende verhang voor een continu transport van zandkorreltjes door deze kanaaltjes. Door het bewegen van individuele korrels ontstaan ‘schone’ kanaaltjes, dus kanaaltjes waardoor geen continu korreltransport plaatsvindt.

Het ontstaan van stofwolken en zandsporen heeft geen invloed op de hoeveelheid water wat onder een dijk doorstroomt en heeft geen verband met de waterspanningen onder een dijk.

Figuur 4.9 Zandspoortje

Bij wat grotere verhangen (enkele centimeters onder het kritieke verhang) gaan sommige zandsporen over in schone (niet-zandmeevoerende) wellen. Zonder dat het zandspoor zichtbaar groter wordt ontstaat een duidelijk geconcentreerde uitstroom.

Niet-zandmeevoerende wellen ontstaan doordat lokaal water uit het zandpakket onder de dijk stroomt, mogelijk door een lokaal gat in een weerstandsbiedende laag of uit een lokaal kanaaltje. Bij een wat groter uitstroomdebiet wordt een krater zichtbaar en ‘kookt’ het water in de krater. Het debiet afkomstig uit de krater is op dat moment nog zeer klein ten opzichte van het totale debiet. Bij het ontstaan van schone wellen neemt de stroming onder de dijk niet significant toe. De waterspanningen dalen op locaties waar zich actieve wellen bevinden. Dieper in het zandpakket treden geen dalingen van waterspanningen op.

Voordat continu zandtransport wordt waargenomen ontstaan al kanalen aan de benedenstromse (buitendijkse) kant. Dit gaat gepaard met een afname van waterspanningen aan deze kant, het sterkst op locaties waar ook zandmeevoerende wellen worden waargenomen.