Inleiding - Voorland

Bij de beveiliging tegen hoogwater wordt meestal de stabiliteit van de waterkering zelf bekeken. Ook buiten de waterkering zelf is een aantal mechanismen van belang, die de waterkering kunnen bedreigen. Hieronder valt een aantal mechanismen op het voorland, die tot een inscharing tot in of vlakbij de waterkering kunnen leiden, waardoor de standzekerheid in gevaar kan komen of anderszins de randvoorwaarden substantieel veranderen. Voorland is het gebied aansluitend aan de buitenzijde van de waterkering. Dit gebied wordt ook wel vooroever genoemd. Ook een diepe steile stroomgeul bij een schaardijk valt onder de definitie van voorland. Het voorland kan zowel onder als boven water liggen, en zelfs boven toets- of ontwerppeil. Figuur 11.1 geeft een principeschets met definities van begrippen. Hierin is uitgegaan van de waterkering in de vorm van een dijklichaam, maar dit kan uiteraard ook een kunstwerk betreffen.

Het talud van de dijk is het gedeelte van het dijkprofiel met een helling tussen 1:1 en 1:10. De buitenteen is de overgang van het talud naar het maaiveld buitendijks. In Figuur 11.1 zijn verder twee lokale taludhoogtes (Hlok) en de totale taludhoogte (Htot) van de geul te onderscheiden. Als er een tussenplateau aanwezig is dat voldoende breed is, zal alleen de bovenste lokale geuldiepte criteria geven die van invloed zijn op de stabiliteit van de dijk. Als het tussenplateau niet voldoende breed is, geeft de totale geuldiepte de criteria voor de stabiliteit van de dijk.

Omdat de mechanismen met betrekking tot het voorland niet direct leiden tot falen van de waterkering, maar wel indirect invloed hebben op de kans van optreden van mechanismen die wel hoogwater-gedreven zijn, worden dit indirecte mechanismen genoemd. De hoogwater-gedreven mechanismen worden directe mechanismen genoemd. De belangrijkste directe mechanismen die beïnvloed kunnen worden door de processen in het voorland zijn:

• Overslag/overloop (door kruinverlaging en eventueel toename golfoverslag door minder golfbreking op het voorland).
• Piping (door verschuiving intredepunt en verandering waterspanningsverdeling in en onder dijk of kunstwerk).
• Buiten- en binnenwaartse macro-instabiliteit (het tweede door verandering van de waterspanningsverdeling in dijk).
• Stabiliteit bekleding buitentalud.

Een en ander is geïllustreerd in Figuur 11.2. Indien een zettingsvloeiing tot een extreme kruinverlaging leidt, kan dit, in combinatie met een laag achterland, direct tot een overstroming leiden. In het merendeel van de gevallen zal het indirecte mechanisme echter niet tot falen van de waterkering leiden omdat na optreden voldoende tijd is voor herstel van de schade. Optreden valt namelijk niet samen met hoogwater.

Andere gebeurtenissen op het voorland die bedreigend zijn voor de veiligheid van de dijk zijn niet zozeer gerelateerd aan de sterkte maar aan de belasting. Het geheel of gedeeltelijk wegvallen van het belastingreducerend effect van het voorland kan ontstaan door:

• Het geheel of gedeeltelijk verdwijnen van stroomgeleidende en/of golfbrekende constructies.
• Erosie van een hoog en/of breed voorland.
• Het verdwijnen of eroderen van afsluitende (slib)lagen, waardoor de kwellengte wordt verkort.

Sommige dammen en kunstwerken hebben aan twee zijden een voorland waar deze gebeurtenissen een rol kunnen spelen.

Drie mechanismen maken deel uit van de toetsing op de stabiliteit van het voorland:

• Erosie door golfafslag.
• Afschuiving.
• Zettingsvloeiing.

In de drie volgende paragrafen worden deze drie mechanismen beschreven.