De IJkdijk

Wanneer bezwijkt een dijk? Experimenten met een speciale testdijk bij Bellingwolde moeten dit uitwijzen.

TEKST
Durk Gardenier

Nederland moet de komende jaren veel investeren in waterbeheer om de stijging van de zeespiegel, grotere piekafvoer in stroomgebieden van onze rivieren, bodemdaling door gas en zoutwinning en inklinking van veenweidegebieden voor te blijven. De hiervoor nodige verbeteringen zijn in volle gang: er worden waterbergingsgebieden gecreëerd, rivieren krijgen de ruimte, waterkeringen en zeeweringen worden op hoogte en op sterkte gebracht. Een belangrijke rol hierin is weggelegd voor de ‘IJkdijk’, een van sensoren voorziene dijk van ongeveer 600 meter lengte die voor onderzoeksdoeleinden wordt aangelegd in een natuurgebied van Staatsbosbeheer, aan het B.L. Tijdenskanaal in de Groningse gemeente Bellingwedde.
De IJkdijk moet het mogelijk maken problemen met dijken sneller aan het licht te brengen en goedkoper dijken te bouwen. Hij komt ongeveer 100 meter van het kanaal te liggen en zal bestaan uit zes compartimenten die afzonderlijk van elkaar vol water gezet kunnen worden om de dijk gecontroleerd te belasten en soms door te laten breken. Sensoren leggen hierbij vast welke processen zich binnenin afspelen. Het netwerk wordt aangesloten op de ict-infrastructuur van het Lofarproject en de meetgegevens zullen worden verwerkt op Stella, de Lofar-supercomputer in Groningen.

Uiterst zinvol

De kosten van de verbeteringen aan het waterbeheer zijn groot. Enkele schattingen voor de periode tot 2025 liggen tussen de 4 miljard euro (aldus de Commissie Waterbeheer 21ste Eeuw) en 40 miljard euro (aldus prof. Pier Vellinga van de Vrije Universiteit in Amsterdam). Waterschappen proberen die kosten te beheersen, onder meer door nieuwe technologieën in te zetten. Daarbij moeten we denken aan remote sensing-technieken waarmee vanuit satellieten en vliegtuigen water en dijken worden waargenomen, en aan de genoemde sensortechnologie.
Volgens Frans Barends, directeur wetenschapsbeleid van GeoDelft, het belangrijkste geo-engineering kennisinstituut in Nederland, wordt er nauwelijks geld beschikbaar gesteld voor fundamenteel dijkonderzoek. Hij juicht het IJkdijk-project dan ook toe. ‘Continue monitoring met sensoren is uiterst zinvol om het zeer nodige inzicht te krijgen in het gedrag van waterkeringen en voor het nemen van betere ontwerpbeslissingen over aanleg en bouw ervan.’

New Orleans

Het project IJkdijk is begonnen in 2005 en loopt tot 2013. Het wordt uitgevoerd door een samenwerkingsverband van ongeveer vijftig bedrijven en een tiental overheidsorganen en kennisinstellingen waaronder TNO, GeoDelft, Rijkswaterstaat, de NOM, STOWA, Waterschap Hunze en Aa’s, Astron en vele anderen. Natuurlijk is de IJkdijk geschikt voor de export. Stijging van de waterspiegel is immers een wereldwijd probleem en de kennis die met de IJkdijk wordt opgedaan kan bij de beheersing overal worden toegepast. Daarom zijn contacten gelegd met onder andere de instanties die voor de afhandeling van de ramp in New Orleans verantwoordelijk zijn, met Europese instellingen, met Vietnam, China en Indonesië.
Sensortechnologie is volwassen maar nog uitgezocht moet worden welke sensoren voor deze doeleinden het beste voldoen en hoe hun data moeten worden geïnterpreerd. Evert Blansjaar, projectleider vanuit NOM: ‘Om een voorbeeld te noemen: een van de gevaren die een dijk bedreigen is het zogeheten piping, waarbij water onder een dijk door gaat stromen en daarbij zand meespoelt zodat de dijk verzwakt en kan doorbreken. Tegenwoordig constateren alleen dijkbewakers dit, maar het zou automatisch moeten gaan gaan. Dan zien we meer en het is goedkoper. Maar er zijn geen kant en klare zandbewegingssensoren en dus wordt met de IJkdijk onderzocht hoe dat moet.’

Vroegtijdige waarschuwing

De resultaten zullen een early warning-systeem opleveren. Verder kunnen dijken, als ze beter begrepen worden, ook beter gedimensioneerd worden. Tegenwoordig worden de noodzakelijke afmetingen zo goed mogelijk berekend en voor de zekerheid met veertig procent verhoogd.
Wellicht resulteert het project ook in nieuwe dijkbouwtechnieken, die zowel voor de wetenschappelijke, de technologische en de betrokken maakindustriepartners van belang zijn.
In volgende fasen wordt het early-warning systeem getest, mogelijk in de vaarverbinding Ter Apel-Erica en op een aantal locaties in Friesland en Groningen.

Wateropslag in Mildam

In het Friese Mildam wordt door Wetterskip Fryslân een dijk aangelegd rondom een zandwinningsgebied van 65 hectare vlak bij de Tjonger. Het waterschap gaat het gebied gebruiken voor tijdelijke wateropslag bij hoge boezemwaterstanden. In 48 uur kan ongeveer 1,3 miljoen kubieke meter water gecontroleerd worden binnengelaten waardoor de waterstand in de zandwinplas in korte tijd twee meter gaat stijgen. Kenmerk van de dijk is dat deze vrijwel altijd droog zal liggen tot hij plotseling maximaal belast wordt. Hoe een dijk zich in die omstandigheden zal ontwikkelen is onbekend. Projectleider Jasper Noordenbos: ‘Daarom wordt de dijk zo sterk gemaakt dat het nooit fout kan gaan, waarschijnlijk aanzienlijk sterker dan nodig.’
In dit geval brengt dat geen kosten met zich mee omdat leem wordt gebruikt die ter plekke verwijderd moet worden om het zand te kunnen winnen. Directeur Advies Jos Peels van ingenieursbureau Wiertsema en Partners, dat de sterkteberekeningen voor de dijk in Mildam heeft gemaakt, zou echter graag willen dat er meer kennis beschikbaar komt over het gedrag van dijken en dijkmaterialen. Je zou dan zowel materiaalgebruik als veiligheidsmarges scherper kunnen dimensioneren. De huidige veiligheidsmarges maken het vaak onnodig duur.’

Sluit je aan bij Noorderbreedte!
Laat u informeren en inspireren over alles wat mooi, bijzonder en in ontwikkeling is in het Noorden!
vanaf €37,50