Actuele kennisontwikkeling
Disclaimer: De Innovatieversneller wiki is in ontwikkeling. De onderstaande tekst geeft een beschrijving en eerste beeld van de bruikbaarheid van de kennisontwikkeling/innovatie. De komende periode zal gericht zijn op het uitbreiden en aanvullen van de tekst, status, planning en het opnemen van de tools, rapportages en handreikingen indien beschikbaar.
Kalk in klei onderzoek in de Hedwigepolder
Beschrijving: Het toevoegen van kalk aan klei (kalk in klei) verbetert in beginsel de erosiebestendigheid van klei. Door Rijkswaterstaat is in 2017 onderzoek uitgevoerd naar de kansrijkheid van de toepassing van kalk in klei in Nederlandse dijken. In opdracht van Lhoist (kalkproducent) heeft Deltares ook onderzoek gedaan naar de eigenschappen en mogelijke toepassing van Nederlandse (organische) klei gemengd met kalk. Beide onderzoeken hebben begin 2019 geleid tot het opstarten van een gezamenlijk traject om nadere onderbouwing van de toepasbaarheid van kalk in klei te leveren, met als focus de versterking van klei rondom objecten. Dit heeft uiteindelijk geleidt tot een praktijkproef binnen het innovatieproject Kalk in klei. Deze praktijkproef vindt plaats met behulp van de POV-DGG (Waterschap Limburg is opdrachtgever), subsidie van HWBP en met bijdragen van kalkproducent Lhoist en Rijkswaterstaat.
Voor deze praktijkproef is in 2021 een testprogramma voor het uitvoeren van praktijkproeven met de golfoverslagsimulator opgesteld en zijn op de Scheldedijk van de Hedwigepolder testsecties van kalk in klei aangebracht. Begin 2022 zijn door Infram Hydren golfoverslagproeven op verschillende teststroken uitgevoerd om te onderzoeken hoeveel weerstand verschillende met kalk versterkte kleisoorten (rondom objecten) kunnen bieden tegen golfoverslag. De proeven zijn geanalyseerd en in een (Engelstalig) handboek zijn de ervaringen en aanbevelingen voor praktijktoepassing samengevat.
Kansen of belangrijkste conclusies: De eerste resultaten van de uitgevoerde golfoverslagproeven zijn gunstig. Het toevoegen van kalk aan klei maakt de klei duidelijk erosiebestendiger. De resultaten zijn ook gepresenteerd in ENW en het oordeel is dat voor kleinschalige toepassingen een beslisregel volstaat. Voor grootschalige toepassingen is dat mogelijk eveneens het geval, maar is mogelijk in samenspraak met deskundigen een aanvullende beschouwing ten aanzien van de (grotere) kans op een zwakke plek nodig. Achtergrond / motivatie hierbij is de veronderstelling dat bij kleinschalige toepassing de uitvoering goed in de hand kan worden gehouden c.q. worden gecontroleerd en dat dit bij grootschalige toepassing minder goed mogelijk is, leidend tot een niet op voorhand te verwaarlozen kans op slechte plekken. Met de toepassing zijn dure maatregelen in de vorm van damwandconstructies bij bebouwing te voorkomen en is bij knelpunten waar de ruimte ontbreekt voor kruinverhoging meer golfoverslag op een verantwoorde manier toelaatbaar.
Toepassingsgebied innovatie/kennisontwikkeling: De versterkingsopgave met betrekking tot dijkerosie is groot. Met de resultaten die door de POV-DGG en binnen het project Kalk in klei zijn/ worden gerealiseerd kunnen de kosten voor dijkversterking substantieel worden beperkt door een beter inzicht in de erosie bij golfoverslag en de mogelijk te nemen “eenvoudige” maatregelen om de kruinhoogte te beperken en dure oplossingen rondom objecten te voorkomen.
Contactpersoon: Henk van Hemert (WVL), Theo Stoutjesdijk (Deltares), Roman Dobbe (Lhoist), Jasper van de Hoef (POV DGG / Waterschap Limburg)
Nadere informatie: De rapportage van de uitgevoerde testen en een handboek met kennis, ervaring en aanbevelingen voor praktijktoepassing van kalk in klei zijn inmiddels beschikbaar gesteld (zie: Gebiedseigen Grond).
Geo clay lining / Betonietmatten
Beschrijving: De toepassing van Geo Clay Liners ofwel bentonietmatten op dijken is door Waterschap Limburg onderzocht. De dunne mat (max 1 cm) werkt als een sterk waterremmende en in een bepaalde mate als erosiebestendige laag onder een deklaag en kan derhalve in het voorland worden toegepast als anti-pipingmaatregel of op de dijk, als alternatief voor een kleilaag. Hierdoor kunnen minder hoge eisen gesteld worden aan het materiaal van de deklaag en kan er sneller gebiedseigen grond worden toegepast.
De innovatie en de onbekendheid zit vooral in de toepassing van de GCL met zandige afdekgrond (voorzien van een grasmat) als bekleding en de invloed daarvan op de erosiebestendigheid en de ontwikkeling van de grasmat. Waterschap Limburg heeft op twee dijkstrekkingen enkele honderden meters aangelegd: dijkversterking van Neer (in het voorland als anti-pipingmaatregel dijk) en dijkversterking Beessel (op het dijktalud).
Kansen of belangrijkste conclusies: Grootschalige erosie kan alleen ontstaan door een lage sterkte (bijvoorbeeld fragmentarische grasmat) of zware belasting (grote golven, langdurige belasting of grote overslag) en de kans hierop is klein bij een goed ontwerp. Wanneer deze omstandigheden met erosie zich voor kunnen doen, komt de GCL bloot te liggen en dat dient meegenomen te worden in het ontwerp. Hier is nader onderzoek voor nodig,
Toepassingsgebied innovatie/kennisontwikkeling: Grasbekledingen, primaire waterkeringen langs de rivieren
Contactpersoon: Kees Dorst, Waterschap Limburg
Nader informatie: Link naar het ENW advies. De Handreiking voor toepassing van GCL in voorlanden en op taluds van primaire en regionale waterkeringen en het bijhorende spreadsheet:
Brede Groene Dijk en Onderzoek Geschiktheid Deltaklei
Beschrijving: In het demonstratieproject Brede Groene Dijk (BGD) is onderzocht of met lokaal beschikbare klei een veilige dijk kan worden gebouwd. Hiervoor zijn de volgende drie kleisoorten gebruikt:
- Klei gemaakt van baggerslib uit de haven van Delfzijl.
- Klei gemaakt van slib uit de nabijgelegen natuurpolder Breebaart.
- Steekvaste klei die gewonnen is uit de voorliggende kwelder en die vrijkwam bij het graven van de zogeheten Klutenplas.
Met dit demonstratieproject wordt onderzocht op welke wijze met deze klei een veilige dijk kan worden ontworpen en gerealiseerd. De gerijpte klei voldoet namelijk niet aan de eisen die aan dijkenklei worden gesteld: het zout- en organisch stofgehalte is te hoog. Om de toepasbaarheid (en voorspelbaarheid daarvan) van lokaal gewonnen kweldermateriaal en gerijpte baggerspecie te vergroten is een uitgebreid onderzoek onder de naam Onderzoek Geschiktheid Deltaklei (OGD) uitgevoerd. Naast onderzoek op locatie zijn ook proeven in de Deltagoot uitgevoerd.
De Deltagootproef heeft de waterveiligheid van de BGD aangetoond. Na oplevering van de eerste 750 m van de BGD in september 2022 is deze ingezaaid met een gras- en kruidenmengsel. In de periode 2023 – 2025 vindt monitoring van de BGD plaats.
Kansen of belangrijkste conclusies:
Belangrijkste conclusie: Het demonstratieproject toont aan dat met lokaal beschikbare klei én met tot klei gerijpte slib een waterveilige dijk kan worden gebouwd.
Ontwerp: Lokaal beschikbare grond, die (net) niet voldoet aan de strenge eisen die aan dijkenklei worden gesteld, wordt in Nederland nauwelijks toegepast. In de dagelijkse praktijk maken we een ontwerp, gebaseerd op klei die aan de norm voldoet. In lijn met de aanbevelingen van de projectoverstijgende verkenning Dijkversterking met Gebiedseigen Grond (POV-DGG) draaien wij dit ontwerpproces om. Na vaststelling van de sterkteparameters van lokaal beschikbare klei ontwerpen we de dijk zodanig dat deze voldoet aan de veiligheidsnorm. Hiermee leggen we de basis voor nieuwe ontwerpmethoden voor dijken. Hoofdvariabelen in het ontwerp zijn de dikte van de kleilaag en de taludhelling van de dijk. Zo bevorderen we de toepassing van gebiedseigen grond, dat niet alleen grote financiële besparingen oplevert. Het vermindert ook de overlast voor de omgeving door minder transport en levert milieuwinst op door vermindering van CO2-uitstoot. Een en ander is in lijn met het uitgangspunt Water en Bodem Sturend.
Realisatie: Een zorgvuldige realisatie is erg belangrijk. De klei dient bij aanbrengen het juiste vochtgehalte (niet te droog en niet te nat) te bevatten en goed te worden verdicht in dunne lagen (0,25 m). Deze verdichting bepaalt in hoge mate de erosiebestendigheid van de klei. Een slecht verdichte kleilaag gaat namelijk veel scheuren vertonen. Een goede monitoring gedurende de realisatie is hiervoor een must. Tenslotte is een BGD uitermate klimaat-adaptief doordat deze eenvoudig met extra klei uit te breiden is, zodra verdere zeespiegelstijging dat vereist.
Toepassingsgebied innovatie/kennisontwikkeling: Alle dijken in Nederland die een kleibehoefte hebben en waar lokale klei beschikbaar is of beschikbaar kan worden gemaakt.
Contactpersoon: Henk van Norel, Waterschap Hunze en Aa’s
Nadere informatie: website BGD, website OGD
Van de BGD zijn/komende de volgende kennisdocumenten beschikbaar:
- Rapportages Brede Groene Dijk
- Eindrapport Kennisontwikkeling Realisatie Brede Groene Dijk;
- Kennisdocument Ontwerp Brede Groene Dijk;
- Kennisdocument demonstratieproject Brede Groene Dijk; en
- Kennisdocument Aanleg Brede Groene Dijk*.
*waarschijnlijk eind 2025 beschikbaar
Het OGD is onderverdeeld in verschillende stappen. Voor elk van deze stappen zijn de volgende kennisdocumenten beschikbaar:
- Stap 1: Definitie en Bronnenonderzoek
- Stap 2a: Materiaalonderzoek bestaande dijken
- Stap 2b: Materiaalonderzoek aanleg proefdijk
- Stap 3: Probabilistische berekeningen
- Stap 4: Structuurvorming in klei van de Kleirijperij na versnelde seizoenen
- Stap 5: Expertsessie
- Stap 6/7: Roto-erosieproeven op Valgenweg- en Klutenplasklei
- Stap 8: Analse gevolgen afwijkende parameters
- Stap 9: Meting erosiebestendigheid deltaklei met Deltagootproeven
- Stap 10: Eindrapport Onderzoek Geschiktheid Deltaklei (OGD)
