Zeedijken in een breder perspectief

Abstract

De provincie Zeeland is bezig met het opstellen van de Integrale Visie Deltawateren. Dit afstudeeronderzoek 'waterkeren in de breedte' kijkt voor de primaire waterkeringen langs de Ooster- en Westerschelde in het kader van de veiligheid naar twee mogelijke oplossingsrichtingen als alternatief voor dijkverhoging. Het betreft hier enerzijds het opnemen van het voorland in de waterkering, om de golfrandvoorwaarden aan de teen van de waterkering te beinvloeden en anderzijds het opnemen van het achterland in de waterkering om overslaand water te bergen achter de primaire kering. Binnen dit afstudeeronderzoek is er met name aandacht besteedt aan de waterbouwkundige aspecten van het deelproject 'waterkeren in de breedte'. Een van de grootste hydraulische bedreigingen van de huidige waterkeringen is de stijging van de zeespiegel en de daarbij optredende grotere golfhoogtes. Als gevolg hiervan zullen de waterkeringen verbeterd moeten worden. Voor deze verbetering is er een aantal mogelijkheden, waarvan de alternatieven 'voorland verhogen' en 'overslag toestaan en overslaand water bergen achter de dijk' in dit afstudeeronderzoek nader zijn uitgewerkt. Bij deze twee oplossingsrichtingen wordt expliciet gekozen voor een bredere in plaats van een hogere waterkering om in de toekomst de veiligheid tegen overstromen van het achterliggende land te garanderen. Door te kiezen voor een bredere waterkering is het mogelijk om, in lijn met alle recente adviezen op het watergebied, meervoudig ruimtegebruik toe te passen in de waterkeringszone. Daarnaast is een bredere waterkering ook flexibeler en duurzamer dan de huidige, relatief hoge en smalle waterkeringen. In het kader van dit afstudeeronderzoek zijn in Zeeland langs de Ooster- en Westerschelde 75 potentiele locaties gedefinieerd, waar het concept waterkeringszone toegepast kan worden. Twaalf combinaties zijn aan de hand van een probabilistisch model doorgerekend. Er is gekozen voor een probabilistisch model omdat op deze manier recht gedaan wordt aan het stochastische karakter van de hydraulische belastingen en het mogelijk is een indicatie te geven van de hoeveelheid water, die tijdens een storm over de kering slaat. De hydraulische belasting in het model is geschematiseerd op basis van de hoogwateroverschrijdingslijn voor Terneuzen, die, inclusief een zeespiegelstijging van 0,85 meter, gemodelleerd is door een combinatie van het getij, de opzethoogte en duur, en het faseverschil tussen getij en stormopzet. De significante golfhoogte en de piekperiode zijn als functie van de gemodelleerde waterstand in het model meegenomen. Op basis van deze belasting zijn, gegeven het dwarsprofiel van een dijk, de golfoploop, het gemiddeld overslagdebiet, het totaal overgeslagen volume en de waterstand in de achterliggende polder bepaald voor de twaalf verschillende scenario's. Uit de berekeningen blijkt dat voor het zware golfklimaat een voorland met een hoogteligging vanaf NAP +3 meter en een lengte van het voorland vanaf 150 meter voldoende is om de dijktafelhoogte, ondanks een zeespiegelstijging van 0,85 meter, niet te hoeven verhogen. Voor het lichte golfklimaat geldt dat de invloed van de hoogteligging van het voorland, in het onderzochte gebied, onvoldoende is om aan de norm voor het gemiddeld overslagdebiet van 1 liter per seconde per meter te voldoen. Voor zowel het zware als het lichte golfklimaat blijkt dat het opnemen van het achterland in de waterkering betekent dat de dijktafelhoogte ondanks, een stijging van de zeespiegel van 0,85 meter, niet verhoogd hoeft te worden. De gemiddelde overslagdebieten zullen wet toenemen, maar blijven lager dan de toelaatbare hoeveelheid van 10 liter per seconde per meter die nog, zonder dat schade aan het binnentalud optreedt, toegestaan kan worden. De gevoeligheidsanalyse, die is uitgevoerd voor de hoogteligging van het voorland, de significante golfhoogte, de piekperiode en het zeespiegelstijgingsscenario, maakt duidelijk dat de resultaten met name door de laatste drie parameters fors be'invloed worden. De grootste relatieve invloed op de uitkomst levert een wijziging van de significante golfhoogte op. Op basis van het afstudeeronderzoek kan geconcludeerd worden dat het toepassen van een waterkeringszone een flexibel en duurzaam alternatief is voor het verhogen van de waterkering dat bovendien past binnen de ideeen voor meervoudig ruimtegebruik op en rond de waterkering. Het ontwikkelde model geeft een goede indicatie van de toepasbaarheid van het concept waterkeringszone langs de Ooster- en Westerschelde. Op basis van het model worden 6 van de 25 voorlandlocaties geschikt bevonden om het voorland op te nemen in de waterkering. Daarnaast zijn 16 van de 50 achterlandlocaties geschikt om het achterland op te nemen in de waterkering.