In de Hedwigepolder (Zeeuws-Vlaanderen) voert waterschap Hollandse Delta in samenwerking met Fugro, Deltares en het Hoogwaterbeschermingsprogramma een innovatieve praktijkproef uit om de sterkte van dijken op getijdenzand in relatie tot piping te onderzoeken. Uit een eerdere proef langs de Friese Waddenkust bleek al dat deze dijken minder gevoelig zijn voor piping dan dijken op rivierzand.
 

Wat is piping precies?

Als waterschap moeten wij onze dijken eens in de 12 jaar toetsen op hun veiligheid
We controleren dan of onze dijken stevig en hoog genoeg zijn om extreem hoge waterstanden te keren. Het risico op of de aanwezigheid van piping is een van de criteria waarop alle Nederlandse dijken worden beoordeeld. Bij piping stroomt er, door het verschil in waterstand en dus druk aan de buiten- en binnenkant van de dijk, water met zanddeeltjes onder de dijk door. Hierdoor ontstaat een kanaaltje (een ‘pipe’) onder de dijk. Als het gaat om kleine hoeveelheden, is dat geen probleem. Maar een grotere waterstroom die zand meevoert, kan een dijk ernstig verzwakken of zelfs doen instorten. Bij de laatste toetsronde is een aantal dijken afgekeurd, onder andere op het faalmechanisme piping. 

Bekijk de animatie over piping:

Doel van de proef

De huidige rekenregels die bij het beoordelen van dijken worden gebruikt, zijn gebaseerd op dijken op zand dat door rivieren is afgezet. Uit een eerdere praktijkproef van Fugro, Deltares en Wetterskip Fryslân in 2020 bleek dat zand dat door de zee is aangevoerd, het zogenoemde getijdenzand, minder gevoelig lijkt te zijn voor piping dan zand dat door rivieren is afgezet. Met de resultaten van de pipingproef in de Hedwigepolder willen we de eerdere proef in Friesland toetsen en bevestigen. Daarnaast onderzoeken we ook hoeveel maal sterker getijdenzand dan is. Die kennis maken we vervolgens toepasbaar voor de beoordeling en versterking van dijken in heel Nederland. 

Bekijk video van de pipingproef bij de Friese Waddenzeekust

Wat gebeurt er tijdens de proef?

Tijdens de proef zal er een pipingsituatie worden nagebootst. Er wordt een kunstmatige ‘dijk’ op getijdenzand gebouwd. Om hoogwater te simuleren infiltreren we via een aantal verticale filters water in de laag bestaande uit getijdenzand. Met sensoren (waterspanningsmeters) wordt gemeten hoe de druk in de zandlaag opbouwt. In de kunstmatige dijksloot hopen we dan het ontstaan van een zand meevoerende wel te kunnen zien. Om niet heel veel water nodig te hebben voor de proef en de zandlaag volledig te kunnen vullen, wordt er een waterdicht scherm van damwanden rond de proeflocatie aangebracht.  
Met de uitkomsten van de proef kan dan worden afgeleid in welke mate zand afgezet in getijdengebied minder gevoelig is voor het ontstaan van piping, dan zand afgezet in het rivierengebied.

Innovatieve onderzoeksmethode

Een belangrijk aspect in de proef is de doorlatendheid van het getijdenzand. Dit wordt gemeten met de innovatieve AMPT®-sondeertechniek, die Fugro heeft ontwikkeld. Voordeel van deze innovatieve methode is dat de opbouw van de ondergrond veel gedetailleerder in beeld komt. Bij de AMPT-techniek wordt zowel de horizontale als de verticale doorlatendheid inzichtelijk. Hierdoor worden niet alleen de verschillende lagen in de bodem in kaart gebracht, maar zelfs ook de variatie in doorlatendheid binnen afzonderlijke grondlagen. Zo krijgen we een zeer natuurgetrouw digitaal 3D-model van de ondergrond. Deltares gebruikt deze meetgegevens voor een 3D-grondwaterstromingsmodel, dat een nauwkeurig inzicht biedt in de waterstromen door het zandpakket. Dat geeft betere resultaten bij de piping-risicoanalyse, op basis waarvan Fugro en Deltares hun adviezen zullen opstellen.

Dit alles is nodig om de juiste uitgangspunten voor de daadwerkelijke proef te kunnen bepalen. 
 

Grote impact voor Nederland

Als ons vermoeden klopt dat dijken op getijdenzand sterker zijn, dan hoeven ze minder vaak of in beperktere mate versterkt te worden. Dat kan voor heel Nederland een besparing van naar schatting 100 miljoen euro opleveren. Een bijkomend voordeel is een flink lagere milieubelasting doordat minder ruimte en minder materiaal nodig is voor de dijkversterking. Dit betekent weer minder transportbewegingen en minder geluids- en trillingsoverlast bij locaties voor dijkversterking. Ook levert dit een besparing op van CO2-uitstoot van vrachtwagens en ander (grondverzet-)materieel. 

Kortom: Winst, voor de dijk en iedereen eromheen.

Samen kom je verder

De Hedwigepolder, die straks aan de natuur wordt teruggegeven, biedt waterschap Hollandse Delta een unieke kans om deze innovatieve praktijkproef in samenwerking met Fugro en Deltares uit te voeren. Als waterschap stimuleren en faciliteren we graag vernieuwende projecten. Het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP) heeft voor de proef ruim 5 miljoen euro aan waterschap Hollandse Delta beschikbaar gesteld vanuit de Kennis- en Innovatieagenda. Ook deelt het HWBP haar kennis en ervaring opgedaan tijdens eerdere praktijkproeven.

De praktijkproef Hedwigepolder maakt onderdeel uit van een groter internationaal project genaamd Living Lab Hedwige-ProsperPolder (LLHPP). Initiatiefnemer Waterbouwkundig Laboratorium (WL) uit Antwerpen organiseert hier gezamenlijk met de STOWA onderzoeken naar waterveiligheid. Inmiddels gaat het project over de landgrenzen en sluiten Belgische, Nederlandse, Franse en Britse onderzoekers aan. 

Locatie

De proef vindt plaats in de Hedwige-ProsperPolder, op de grens van Nederland en Vlaanderen, in het beheersgebied van waterschap Scheldestromen en de provincie Zeeland. 
Deze polder wordt weer een getijdennatuurgebied. Voor het zo ver is, richt een aannemer het gebied in. Het gebied biedt waterschap Hollandse Delta een unieke kans om hier de pipingproef in getijdenzand uit te voeren. Het daadwerkelijke ruimtebeslag waarbinnen de proef wordt opgebouwd is één voetbalveld groot. 
 

Waar staan we nu?

De voorbereidingen Pipingproef Hedwigepolder zijn in volle gang! Afgelopen maanden ging waterschap Hollandse Delta samen met Fugro en Deltares de polder in voor het voorbereidend grondonderzoek. Fugro en Deltares hebben op basis van de bodemopbouw en eigenschappen van de ondergrond een testlocatie bepaald, waar zich een geschikte, natuurlijk afgezette getijdenzandlaag bevindt. Aan de tekentafel is de laatste hand gelegd aan het proefontwerp. 
 

  1. Momenteel bezig: Voorbereidende werkzaamheden

    Vanaf half mei gaan we het veld in voor de voorbereidende werkzaamheden en de opbouw van de proefopstelling. De daadwerkelijke proef staat voor na de zomer op de planning. 

  2. Nog te doen: Resultaten analyseren en verwerken

    Daarna worden de resultaten van de proef geanalyseerd en verwerkt en uiteindelijk zullen deze in 2022 beschikbaar worden gesteld. Een van de doelen van de proef is de opgedane kennis te delen met de diverse stakeholders en belanghebbenden, zoals andere waterschappen.  
     

Meer informatie

Als u een vraag, idee of opmerking heeft over dit project kunt u per mail (hedwigepolder@wshd.nl) of  telefoon (0900 - 2005 005) contact opnemen met het waterschap. Vermeld of noem het project Pipingproef Hedwigepolder.