Project overstijgende verkenning piping Projectvoorstel “Proeftuin Mastenbroek” Inhoudsopgave 1 Omschrijving pilot/verkenning ........................................................................................................ 3 1.1 Inleiding: .................................................................................................................................. 3 1.2 Doel van de pilot...................................................................................................................... 4 1.3 Technische beschrijving........................................................................................................... 6 1.3.1 Geotechnisch onderzoek ................................................................................................. 6 1.3.2 Geofysisch onderzoek ..................................................................................................... 7 1.3.3 Historisch onderzoek ....................................................................................................... 8 1.4 Locatie van de pilot: ................................................................................................................ 9 1.5 Projectbeheersing ................................................................................................................. 10 1.6 Planning ................................................................................................................................. 11 1.7 Inzet mensen en middelen .................................................................................................... 12 1.8 Risico’s: .................................................................................................................................. 13 2 Monitoring pilotresultaten ............................................................................................................ 14 3 Implementatie en waar landen de uitkomsten van de pilot/verkenning ..................................... 15 4 Omgevingsmanagement ............................................................................................................... 17 4.1.1 Communicatie: .............................................................................................................. 17 4.1.2 Actoren: ......................................................................................................................... 17 4.1.3 Issues: ............................................................................................................................ 17 2 1 Omschrijving pilot/verkenning 1.1 Inleiding: Alle Nederlandse dijken met een wezenlijke waterkerende functie worden periodiek aan een toetsing onderworpen. Eén van de belangrijke aspecten binnen de toetsing is het bezwijkmechanisme piping. De laatste jaren is er veel onderzoek gedaan naar het ontstaan van piping (zandmeevoerende kwel onder de dijk door, zie Afbeelding 1). Bij de IJkdijk zijn praktijkproeven uitgevoerd en er is een Afbeelding 1: ontstaan van zandmeevorende kwel verbeterde rekenregel van Sellmeijer opgesteld. Er is dus sprake van voortschrijdend inzicht in piping terwijl ook steeds meer duidelijk wordt dat de kennis over piping nog incompleet is. In het kader van het nieuwe dijkverbeteringsprogramma nHWBP is een Project Overstijgende Verkenning (POV) in het leven geroepen. Hierin worden oplossingsrichtingen op een landelijk niveau onder de loep genomen, zoals: een traditionele berm aanleggen; verticale schermen toepassen; diverse drainagetechnieken (klassiek of innovatief) toepassen; innovaties toepassen (bijvoorbeeld geotextiel als pipingscherm of sensoren in de dijk); kennisvergroting van met name ruimtelijke variaties in de eigenschappen van zandlagen waarin piping ontstaat; betere modellering van het mechanisme, rekening houdend met heterogeniteit, inclusief de eigenschappen van de zandlaag. opwaardering van het beheerdersoordeel en het calamiteitenplan. De oplossingsrichtingen worden nader verkend in pilotprojecten en binnen de pilotprojecten is het wenselijk om op zoek te gaan naar nieuwe werkmethoden. De complexe aard van de piping problematiek en de omvang van het probleem (honderden kilometers dijk) dicteren dit. In dit projectvoorstel is een voorstel gedaan voor het onderzoeken van ruimtelijke variaties in de pipinggevoelige zandlagen. Voor dit voorstel is een samenwerkingsverband tussen ARCADIS, Medusa en Alterra in het leven geroepen. 3 1.2 Doel van de pilot De POV-piping het de volgende twee doelen: 1) Het nauwkeuriger in beeld brengen van het areaal (op het faalmechanisme piping) te verbeteren waterkeringen door: a. De toepassing van de rekenregels te verbeteren en de toepasbaarheid ervan te vergroten; b. De theorie (rekenregels) en de praktijk dichter bij elkaar te brengen. 2) Het ontwikkelen van nieuwe geaccepteerde maatregelen om het piping probleem op te lossen. In verkenningen/pilots wordt onderzocht of de innovatieve maatregel werkt, haalbaar en efficiënt is. Vraag 1a richt zich op de toets-systematiek met de volgende onderdelen: het verkrijgen van een precies beeld van de parameters (ondergrond, hydrologie) die voor het gebruik van de rekenregels noodzakelijk zijn. Met de pilot “Proeftuin Mastenbroek” zal vraag 1a beantwoord worden. De opbouw van de bodem heeft een grote invloed op het optreden van piping. Tot op heden werd de bodemopbouw geschematiseerd op basis van een beperkt aantal boringen. Bij de toetsing van een kering worden de parameters door een statistische analyse bepaald uit deze beperkte meetgegevens. Extremen (negatieve waarden voor piping) in de meetreeks zorgen voor een grote spreiding in de data waardoor er ongunstigere waarden dan gemiddelden genomen moeten worden als uitgangspunt. Wanneer er door onderzoek verklaard kan worden waarom de waarden op een locatie ongunstig zijn, kan ook het gebied waarbinnen deze ongunstige waarden voorkomen scherp worden begrenst. Door een scherpe begrenzing van het piping-gevoelige gebied is het mogelijk deze locatie apart te beschouwen en de ongunstige meetwaarden niet mee te nemen in de statistiek voor de overige strekkingen van de kering. Hierdoor kan er voor de overige strekkingen vervolgens met gunstigere waarden worden gerekend. Wanneer er een beter inzicht wordt verkregen in de opbouw van de ondergrond kan er maatwerk worden geleverd, waarbij enkel de strekkingen waar daadwerkelijk risico op piping bestaat worden verbeterd. Op een locatie waar de dijk is afgekeurd op piping bijvoorbeeld Dijkring 10: Mastenbroek is het de bedoeling om, middels geotechnisch onderzoek, gedetailleerd de variaties van de ondergrond in beeld te brengen. Het onderhavige plan van aanpak behandelt het pilotproject “Proeftuin Mastenbroek”, waarin drie onderzoekstechnieken met een verschillende invalshoek worden gecombineerd. Dit zijn: Historisch onderzoek (Alterra); Geofysisch onderzoek met grondradar (Medusa); Geotechnisch bodemonderzoek (ARCADIS). 4 Het hoofd onderzoeksdoel is om na te gaan of en hoe de drie verschillende onderzoeksporen elkaar kunnen versterken teneinde meer te weten te komen over de kans op piping. Daarnaast hebben alle onderzoeksporen een eigen deeldoelstelling binnen de Project Overstijgende Verkenning naar piping, die in de navolgende paragrafen verder is toegelicht. Het geotechnisch onderzoek wordt gecombineerd met fysisch onderzoek zoals grondradar. Medusa heeft hiervoor reeds een eerste pilotproject uitgevoerd bij Marle (Ronald Koomans). Daarnaast wordt er gebruik gemaakt van het historisch onderzoek dat in het kader van het 650-jarig bestaan van de Polder Mastenbroek (in 2014) wordt voorbereid door Alterra (Albert Corporaal) en de IJsselacademie te Kampen, die lokaal nauw betrokken is. Historisch onderzoek: Piping kan mede te maken hebben met de bodemopbouw in relatie tot de bewonings- en bebouwingshistorie. Door de ligging van (begraven) rivierduinen vast te stellen en de aanwezigheid van oude bouwkundige en waterbouwkundige werken te verifiëren kunnen piping-gevoelige locaties nauwkeuriger worden bepaald en daarmee doelgericht worden verbeterd. Geofysisch onderzoek: De overgangen tussen verschillende bodemlagen nauwkeuriger vast kunnen stellen en in het bijzonder de overgang van de cohesieve klei- en/of veenlaag naar de erosiegevoelige zandlaag en zo mogelijk de volgende overgang naar de goed doorlatende zandlaag. Geotechnisch onderzoek: Op een locatie waar de dijk is afgekeurd op piping is het de bedoeling om zeer gedetailleerd de variaties van de ondergrond in beeld te brengen (door zeving). Deze vorm van geotechnisch onderzoek is eerder door ARCADIS toegepast op het tracé van de hoogwatergeul VeessenWapenveld (Rimmer Koopmans). In de huidige adviespraktijk wordt er doorgaans gerekend met een conservatieve rekenwaarde van d70, gebaseerd op metingen met een interval van 100 m of meer. Door meer inzicht te krijgen in de lokale d70 en de variabiliteit hierin, kan mogelijk een minder conservatieve rekenwaarde voor d70 worden gerekend. Hierdoor zal de benodigde kwelweglengte (en dus investering) worden gereduceerd. Dit onderzoek naar de opbouw heeft een sterke overlap met het project “werkwijzer piping”. Dit onderzoek zal een aanvulling zijn op de conclusies van de werkwijzer piping. ARCADIS zal als deskundige op het gebied van piping de drie onderzoekssporen samen brengen en nagaan in hoeverre er sprake is van “kruisbestuiving”. Om dit te bereiken wordt overleg gevoerd met de leden van het samenwerkingsverband en wordt er een rapportage opgesteld waarin de hypotheses worden getoetst. 5 1.3 Technische beschrijving In het navolgende deel worden eerst de drie onderzoekssporen toegelicht, waarna een voorzet voor de synthese wordt gegeven in de vorm van hypotheses. 1.3.1 Geotechnisch onderzoek Deeldoelstelling: het vaststellen van de erosiegevoeligheid van de zandondergrond en ruimtelijkevariatie in de erosiegevoeligheid. D70 250 μm Figuur 1: Voorbeeld korrelverdeling De d70 waarde van zand is de korrelgrootte in de korrelverdeling (zie figuur 1 ) waarvan 70% kleiner is op basis van zeefproeven. De d70 waarde is een belangrijke parameter voor het bepalen van de weerstand tegen piping, volgens de rekenregel van Sellmeijer. Volgens de vigerende regel van Sellmeijer is er een verband tussen d70 en de breedte van de dijk (hoe groter d70, hoe kleiner de benodigde breedte). Daarmee bepaalt de keuze van een rekenwaarde voor d70 in grote mate de investeringskosten bij dijkversterkingen. Een beter inzicht in de ruimtelijke variatie van de d70 en het effect hiervan op de te kiezen rekenwaarde van d70 is dus van groot belang. Ook is het mogelijk dat bij een afwisseling van grof en fijn zand, de huidige rekenregel niet voldoende gedetailleerd is om de fysica te beschrijven. Er zullen dan in de praktijk andere processen gaan optreden. De d70 wordt over het algemeen bepaald van het zand in de eerste meter onder de deklaag van klei en/of veen. Naast de d70 (met een grote invloed) bepalen de volgende grondeigenschappen de kans op piping: dikte van de zandlaag (kleine invloed); nominale breedte van de dijk (matige invloed); doorlatendheid watervoerende zandlaag (matige invloed). Vanwege de dominante invloed van de d70 waarde, richt het onderzoek zich op de grofheid van het zand direct onder de deklaag. In een proeftuin van circa 75x75 m worden, hart op hart 5,0 m, 6 handboringen uitgevoerd en bij elk boorpunt wordt een zandmonster genomen. Het zand wordt vervolgens gezeefd in een laboratorium. De bemonsteringsstrategie houdt verband met de pipinggevoeligheid van de verschillende zandlagen in de ondergrond. Direct onder de deklaag is het zand doorgaans fijner dan op grotere diepte. En fijn zand wordt nu eenmaal sneller door water meegevoerd dan grof zand, ergo: is piping gevoeliger. In de huidige adviespraktijk wordt er doorgaans gerekend met een conservatieve rekenwaarde van d70, gebaseerd op metingen met een interval van 100 m of meer. Door meer inzicht te krijgen in de lokale d70 en de variabiliteit hierin, kan mogelijk een minder conservatieve rekenwaarde voor d70 worden gerekend. Hierdoor zal de benodigde kwelweglengte (en dus investering) worden gereduceerd. Optioneel kan naar de doorlatendheid en dikte van de zandlaag onderzoek worden gedaan. Een literatuurstudie (bijvoorbeeld DINO-archief en TNO grondwaterkaarten) is daarvoor in eerste instantie het meest geschikt. 1.3.2 Geofysisch onderzoek Deeldoelstelling: De doelstelling van het geofysische onderzoek is het nauwkeuriger vaststellen van de overgangen tussen verschillende bodemlagen en in het bijzonder de overgang van de cohesieve klei- en/of veenlaag naar de erosiegevoelige zandlaag, en zo mogelijk de volgende overgang naar de goed doorlatende zandlaag. De aanwezigheid van klei met voldoende dikte in de bodem is van groot belang om piping tegen te gaan. Als er buitendijks klei in de bodem zit met voldoende dikte, dan vergroot dit de kwelweglengte en dus de veiligheid tegen het optreden van piping. Ook de binnendijkse kleilaag is van belang omdat deze de weerstand tegen opbarsten bepaald en de opwaartse kwelstroom afremt. Om de dikte van het kleipakket in de bodem aan te tonen worden nu vaak in raaien met vaste afstand boringen geplaatst. Op deze boorlocaties geeft dit een accuraat beeld, maar de resolutie van deze boringen zal beperkt zijn. De voet van de dijk bestaat vaak uit oude meanderende rivieroevers en kan heterogeen zijn. Hierdoor is tussen de boor-raaien geen informatie bekend van de kleilaagdikte. Ook loodrecht op de dijk, vooral in binnendijkse richting, is vaak geen detailinformatie beschikbaar. Om een gebiedsdekkend beeld te krijgen van de opbouw van de bodem aan de voet van de dijk, worden meettechnieken uit de geofysica (grondradar) gebruikt om de ruimtelijke heterogeniteit van de kleilaag in beeld te brengen. Het doel van de inzet van deze meettechnieken is: verkleinen onzekerheden in meetgegevens. Met behulp van deze meettechnieken kan een gebiedsdekkend beeld van de heterogeniteit worden verkregen. Hierdoor kunnen boringen veel gerichter worden geplaatst en kan mogelijk met minder boringen worden volstaan. Door het complete beeld wordt de onzekerheid verkleind; voorkomen schade aan de dijk. De meettechnieken zijn non-destructief, wat betekent dat bij de meting fysiek geen gat in de waterkering gemaakt hoeft te worden (zoals bij een boring); verlagen van kosten van onderzoek. De metingen worden al rijdend (met bijvoorbeeld een quad) uitgevoerd. Hierdoor kunnen relatief snel grote gebieden in kaart worden gebracht. het scherp afbakenen van de locaties die pipinggevoelig zijn waardoor de kering lokaal en gerichter kan worden verbeterd. 7 Geofysische methodes om bodemopbouw in beeld te brengen bestaan al langer en grondradar wordt al vaker toegepast bij onderzoek naar diktes van afdeklagen (bijvoorbeeld bij onderzoek aan stortlocaties). Een pilot bij een dijk in Marle heeft laten zien dat laagdiktes van klei te karteren zijn, maar door beperkte variatie in de ondergrond was de pilot niet voldoende om de metingen goed te valideren. Voordat geofysische meetmethodes kunnen worden toegepast bij regulier dijkenonderzoek is het van belang om de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid te kennen. Binnen de pilot worden de resultaten van de geofysische meettechnieken gevalideerd met de huidige aanpak (boringen). Daarnaast wordt beoordeeld of globale informatie over de geomorfologie de landschappelijke reconstructie van het gebied bevordert. 1.3.3 Historisch onderzoek Deeldoelstelling: de doelstelling van het historisch onderzoek is het vaststellen van de ligging van (begraven) rivierduinen en de aanwezigheid van oude bouwkundige en waterbouwkundige werken verifiëren. Piping kan mede te maken hebben met de bodemopbouw in relatie tot de bewonings- en bebouwingshistorie. Om hier een goed beeld van te krijgen is historisch onderzoek nodig dat een relevant tijdvak beslaat in relatie tot de dijkhistorie. Vroege bebouwing en aanleg van (voormalige) kunstwerken hadden vroeger vaak plaats in het tracé van de huidige dijk. De eerste dijken werden namelijk vooral opgeworpen ter verbinding van natuurlijke hoogten, hoogten die ook voor bebouwing al benut (zouden kunnen) zijn. Kortom aanwijzing op vroege bewoning is ook een duiding op pipingrisico’s. Bij bebouwing werden veelal ook waterwerken uitgevoerd (aanleg zijltjes, zielen, valletijen, sluisjes of drechten) of werden er relatief vaak of veel dijkaanpassing uitgevoerd in relatie tot de doorbraken die ieder gebied kende. Indien er goed zicht is op de historie van een dijktracé dan komen hiermee een scala aan factoren in beeld die – vaak negatief – bijdragen aan de risico’s die voortvloeien uit piping. Historisch onderzoek zou dan ook, in combinatie met geotechnische en geofysische technieken, een eerste stap kunnen zijn om risicotracés te duiden. Voor het betreffende dijkgedeelte wordt aangegeven waar historisch gezien (resten van) bouwwerken aanwezig kunnen zijn en om wat voor soort bouwwerk het gaat. 8 1.4 Locatie van de pilot: De metingen zullen plaatsvinden in het zuiden van de polder Mastenbroek (figuur 2). De polder Mastenbroek heeft een oppervlakte van circa 9400 ha. en is een van de oudste poldergebieden van Nederland en is gelegen tussen de IJssel en het Zwarte Water. De ringdijk omvat de polders Mastenbroek, Benoorden de Willemsvaart, De Koekoek en Halingen. Figuur 2: Locatie gebied proeftuin Er is gekozen voor het zuiden van de polder Mastenbroek omdat in het zuiden de kans op het voorkomen van rivierduinen het hoogst is. Het lokaliseren van rivierduinen is van belang omdat door de aanwezigheid van rivierduinen zich relatief fijn zand tot hoog in de ondergrond bevindt, hierdoor zijn deze locaties gunstig voor piping. Bodemprofielen en hoogteligging: De polder Mastenbroek maakt deel uit van een groter klei-op-veen gebied in noordwest Overijssel. De hoogteligging van de polder varieert van NAP -1,50m tot NAP +0,75m. In het Holoceen waren de omstandigheden gunstig voor de vorming van veen. Door de stijgende waterstand werd er bovenop het veen en laag klei afgezet. De veenlaag heeft een gemiddelde dikte van 1,2m in het zuiden tot 3m in het noorden van de polder. De gemiddelde dikte van de kleilaag varieert van circa 15cm in het noorden tot circa 40cm in het zuiden. 9 1.5 Projectbeheersing Het onderdeel projectbeheersing beschrijft hoe de doelen/resultaten van de verkenning op tijd, binnen budget en met de juiste kwaliteit worden gerealiseerd. Tevens worden in dit onderdeel de risico’s van de verkenning en de beheersmaatregelen beschreven. De projectleider van de verkenning/pilot, aangestuurd door de interne opdrachtgever is eindverantwoordelijk voor de vastgelegde projectresultaten. Voortgang/kwaliteitsborging Om de kwaliteit te beheersen van de verkenning/pilot zijn de volgende activiteiten gepland: de subsidieaanvraag bevat een gedetailleerde planning met meetbare tussenstappen en als het project een doorlooptijd heeft van meer jaren worden per jaar de te bereiken resultaten/stappen gedefinieerd inclusief de daarbij behorende geldmiddelen; Per verkenning/pilot wordt op basis van voorcalculatie het budget voor de gehele looptijd vastgesteld; maandelijks wordt aan de interne opdrachtgever gerapporteerd over de voortgang van de resultaten, de planning, de risico’s en de financiën van de verkenning; bij onvoldoende voortgang, overschrijding van budget en het voordoen van bijzondere risico’s rapporteert de interne opdrachtgever per ommegaande schriftelijk deze ontwikkelingen aan de projectleider van de POV Piping; voor 1 maart en 1 oktober van ieder jaar wordt standaard gerapporteerd aan de projectleider van de POV piping over de behaalde resultaten gekoppeld aan de projectdoelstellingen, de benodigde financiën en de planning; de projectleider van de POV Piping heeft de bevoegdheid een verkenning/pilot extern te laten auditen, indien het project qua doelen, financiën en/of tijd uit de pas dreigt te gaan lopen; bij onvoldoende voortgang, of resultaten en bij te hoog oplopende kosten kan de subsidie worden stopgezet door de Minister, op voorstel van de stuurgroep van de POV piping en consultatie van het programmabureau nHWBP; het is niet toegestaan de scope van verkenning/pilot te wijzigen/ aan te passen zonder instemming van de projectleider van de POV piping, die e.e.a. afstemt met stuurgroep en het programmabureau nHWBP; er wordt verplicht een risicoregister bijgehouden die 2 keer per jaar geactualiseerd wordt aan de hand van een risicosessie binnen het projectteam van de verkenning/pilot, zodat dit een levend sturingsdocument is. De projectleider POV piping kan besluiten hierop een audit uit te laten voeren. 10 1.6 Planning Het groeiseizoen van landbouwgewassen bepaalt op hoofdlijnen de planning van het onderzoek. Het is namelijk niet mogelijk, om zonder schade aan de gewassen, geotechnisch en/of geofysisch onderzoek uit te voeren. Er blijft dan de volgende periode beschikbaar, namelijk: veldonderzoek uitvoeren in oktober en november van 2014. Wanneer de te beproeven percelen enkel grasland omvatten is het mogelijk om ook buiten deze periode veldonderzoek uit te voeren. Aansluitend dient laboratoriumonderzoek en analyse van de gegevens plaats te vinden, dit onderzoek zal een doorlooptijd hebben van drie tot vier maanden. Het voordeel van het uitvoeren van het veldonderzoek in de periode oktober/november is dat resultaten van het historisch onderzoek meegenomen kunnen worden in de opzet van het veldonderzoek. Er kan dan bijvoorbeeld meer gericht worden geboord of grondradar onderzoek worden gedaan op een oude bebouwingslocatie. Planning: In de planning is voor de zekerheid aangehouden dat er geen onderzoek kan plaatsvinden als gevolg van de aanwezigheid van gewassen. Het is echter waarschijnlijk dat er geen gewassen aanwezig zijn (grasland) waardoor het onderzoek aansluitend op het historische onderzoek kan worden uitgevoerd. Hierdoor zal de uitwerking van de gegevens gereed zijn medio november 2014. Werkzaamheden Historische onderzoek Bestuurlijk traject Geofysisch onderzoek Geotechnisch onderzoek Laboratorium onderzoek Uitwerking gegevens Uitvoerende Alterra WGS Medusa n.t.b n.t.b Arcadis Start maart februari oktober oktober november november Einde 15 april 2014 maart 2014 november 2014 november 2014 maart 2015 maart 2015 Duur 6 wkn 6 wkn 8 wkn 8 wkn 16 wkn 16 wkn Meetbare momenten zijn de resultaten van het historisch onderzoek, geofysisch en geotechnisch onderzoek, en de uitwerking van de gegevens. 11 1.7 Inzet mensen en middelen Het geofysisch, geotechnisch en historisch onderzoek zullen worden uitgevoerd door derde partijen. De begeleiding van dit onderzoek zal worden uitgevoerd door Arcadis. De locatiekeuze van het onderzoek en het regelen van de betredingstoestemming wordt uitgevoerd door Arcadis in samenwerking met Waterschap Groot Salland. De externe kosten worden voorlopig geraamd op € 240.536, zie bijlage 1, plus de kosten van het waterschap ad € 6.171. Kosten Waterschap: Werkzaamheden Interne processen + externe overleggen Review (tussen) rapportages Totaal (Euro incl. 21% btw) dagen 3 2014 Kosten (Euro) 1800 - - 2015 dagen 1,5 Kosten (Euro) 900 4 2400 € 2.178 € 3.993 Kosten Pilot: Werkzaamheden Boorplan + aansturing Geotechnisch onderzoek Historisch onderzoek Geofysisch onderzoek Uitwerking gegevens Laboratorium onderzoek Analyse gegevens Aanbrengen synthese Leggen dwarsverbanden WTI Rapportage Risico’s Totaal € (incl.21% btw) Totaal Waterschap Groot Salland Totaal Pilot Totaal (Euro incl. 21% btw) 2014 Kosten (Euro) 6543,08 28.135,20 36.641,20 17.666,30 44.492,90 13.780 €147.258,45 2014 2.178,00 147.258,45 € 149.436,45 2015 Kosten (Euro) 17.666,30 16.357,7 17.339,1 16.357,70 11.777,50 13.780 €93.278,10 Kosten (Euro) 2015 3.993,00 93.278,10 € 97.271,10 12 1.8 Risico’s: 1) Onwerkbaar weer en het ontbreken van betredingstoestemming, met als gevolg vertraging; 2) Een diffuus beeld of elkaar tegensprekende onderzoeksresultaten, waardoor het onderzoeksresultaat minder zeggingskracht heeft; 3) Schade aan vee door slecht afgedichte boorgaten; 4) Toename kwel door slecht afgedichte boorgaten; 5) De eindconclusies worden niet gedragen door de piping autoriteiten in Nederland, zodat er geen winst (geld of ruimte) in dijkverbeteringsprojecten bereikt kan worden; Beheersmaatregelen: 1) Vertraging beheersen door planning af te stemmen op groeiseizoen en overleg met eigenaren en pachters door het waterschap; 2) Tussenresultaten communiceren binnen een projectgroep en zo nodig extra controles in het veld of laboratorium uitvoeren (voor extra controles is een risico reservering opgenomen in de kostenraming); 3) Boringen door een erkend bureau laten uitvoeren, en de nadruk leggen op het goed afdichten van boorgaten; 4) Boringen door een erkend bureau laten uitvoeren, en de nadruk leggen op het goed afdichten van boorgaten; 5) (tussen) resultaten inbrengen in het Expertteam Piping, bijvoorbeeld via de “piping regisseurs” (Peter Blommaart, RWS-WVL en Chris Griffioen, WGS) om te voorkomen dat conclusies als een verrassing komen; Publiceren van de resultaten om de conclusies breed te delen. 13 2 Monitoring pilotresultaten Vanwege het karakter van het onderzoek (verzamelen van de bodemkenmerken) zijn de mogelijkheden voor monitoring beperkt. De nu nog niet in detail bekende bodemkenmerken kunnen op zich wel een aanleiding geven om monitoring na afloop van de pilot in te zetten. Daarbij kan gedacht worden aan het meten van kwelstroming onder de dijk door met bijvoorbeeld sensoren die temperatuur of waterdruk meten. Om de voortgang van de pilot te monitoren zullen er verschillende overleggen worden gehouden. Er wordt rekening gehouden met een startoverleg, drie tussentijdse overleggen en een afsluitend overleg. Hierbij zijn de opdrachtgever en partners van het samenwerkingsverband (Alterra, ARCADIS en Medusa) aanwezig. Daarnaast zal door ARCADIS met Deltares overleg worden gevoerd over de microvariatie 14 3 Implementatie en waar landen de uitkomsten van de pilot/verkenning Na interpretatie van de resultaten door de afzonderlijke specialisten worden de bevindingen samengebracht (de synthese). De volgende hypotheses zullen daartoe worden onderzocht: Wat is de meerwaarde van historisch onderzoek voor geotechnisch onderzoek? Met andere woorden kunnen risicovolle piping-locaties worden begrensd en aantoonbaar uit de geschiedenis van een gebied worden herleid?; Versterkt geofysisch onderzoek geotechnische inzichten en o ja hoe?. Is er naast de toegevoegde waarde van het gebiedsdekkende beeld uit radarbeelden nog een andere duiding van grondlagen mogelijk. Bijvoorbeeld een verschil in zandgrofheid. Is er een relatie tussen historische “vermoedens” en geofysische beelden? Ofwel kunnen locaties met antropogene invloeden uit oude geschriften en kaarten worden aangetoond met grondradar? Wat is de variatie in de d70 (korrelgrootte) van de zandlaag direct onder de deklaag? En kan er een minder conservatieve waarde worden genomen dan nu wordt gekozen? De resultaten van de verschillende onderzoeksporen worden in een uitgebreide rapportage vastgelegd. De inhoudsopgave zal er globaal als volgt uit zien: 1. Inleiding 2. Projectbeschrijving 3. Geotechnisch onderzoek 4. Geofysisch onderzoek 5. Historisch onderzoek 6. Synthese (tussen de verschillende onderzoeken) 7. Microvariatie in d70 (welke verschillen in zandgrofheid worden gevonden) 8. Conclusies (ten aanzien van bezwijkmechanisme piping) 9. Aanbevelingen (voor piping werkwijzer en nieuwe proeftuinen) Voor piping in het algemeen is met name de microvariatie in de d70 van belang, omdat zowel de oude als de nieuwe rekenregel van Sellmeijer uitgaan van uniform zand. Naast het antwoord op de vraag of er sprake is van synthese tussen onderzoekstechnieken is de bevinding over microvariatie het belangrijkste onderzoeksresultaat. Implementatie Door het proeftuinen onderzoek uit te voeren onder de vlag van het nHWBP c.q. de Project Overstijgende Verkenning wordt voorkomen dat alle waterschappen los van elkaar kleine onderzoeken gaan uitvoeren en de rode draad missen. Daarnaast maakt het gecoördineerde onderzoek het volgende mogelijk: 15 Implementatie binnen VNK In het project Veiligheid van Nederland in Kaart (VNK) is piping als dominante faalmechanisme naar voren gekomen, maar de faalkansen die zijn berekend roepen in sommige gevallen veel vragen op. Onzekerheden binnen de korrelgrootte analyses hebben hierbij een significante invloed op de uitkomsten. Door het aanleggen van een proeftuin in een dijkvak, dat binnen VNK als zwak is beoordeeld, kunnen de VNK uitkomsten beter worden geverifieerd, en kan worden bepaald wat het nuttige effect is van extra onderzoek. Implementatie binnen het WTI Het Wettelijk Toets Instrumentarium (WTI) wordt momenteel herzien en dient in 2017 gereed te zijn. Nieuwe inzichten uit de proeftuinen waaronder de proeftuin Mastenbroek kunnen hierin meegenomen worden. Het expertteam piping, waarin RWS, Deltares en adviesbureaus zitting hebben, moet derhalve aangehaakt worden. De proeftuin van de hoogwatergeul Veesen-Wapenveld is door ARCADIS en Deltares reeds samen bestudeerd. Eind 2013 wordt in dijkring 48 ook gezamenlijk een nieuwe proeftuin aangelegd met hulp van studenten van Hogeschool Van Hall Larenstein. Algemene implementatie De uitkomsten van deze pilot en de pilots “pipingonderzoek DR43, D70 en KD bepaling” en “Intredeweerstand voorlanden” vullen elkaar aan en zullen hierdoor een grotere meerwaarde vormen ten opzichte van de som van de individuele pilots. De resultaten van de pilot Mastenbroek zijn breed toepasbaar, het belang om een goed beeld te hebben van de ondergrond geldt immers voor iedere locatie die getoetst wordt op zowel piping als ook voor de overige faalmechanismen. Met een beter en nauwkeuriger beeld van de ondergrond kan er “scherper” getoetst worden wat in de verwachting zal resulteren in een gereduceerde verbeteropgave. 16 4 Omgevingsmanagement De pilot zal plaatsvinden binnen een beperkt gebied. Omgevingsmanagement zal zich beperken tot het vragen van toestemming aan de eigenaren van de percelen waar boringen worden gezet en geofysisch onderzoek zal plaatsvinden. Het historische onderzoek behoeft geen omgevingsmanagement. Waterschap Groot Salland zal de benodigde watervergunning aanvragen om grondonderzoek bij de kering uit te voeren. 4.1.1 Communicatie: Bij het zoeken naar de onderzoekslocatie zal er bij voorkeur gezocht moeten worden naar akkerland. Het gebruik van akkerland minimaliseert het gevaar dat vee in een boorgat valt en boorgaten zullen door ploegactiviteiten sneller. Bij het zoeken naar een perceel zal er een overleg met de perceelseigenaar en pachter worden gehouden waarin wordt toegelicht wat voor onderzoek wordt uitgevoerd en wat de reden van het onderzoek is. Advies hierbij is om duidelijk te maken dat het geen archeologisch en/of milieukundig onderzoek betreft en dat de eigenaar in de toekomst niet beperkt kan worden op basis van dit onderzoek. Er zal met het Expertteam Piping worden overlegt om zowel de resultaten en conclusies af te stemmen als om draagvlak te creëren. Dit zal gebeuren via de “piping regisseurs” (Peter Blommaart, RWS-WVL en Chris Griffioen, WGS). Dit wordt gedaan om te voorkomen dat conclusies als een verrassing komen. 4.1.2 Actoren: Boorploeg, WGS, Arcadis, landeigenaar, Alterra, Medusa. Overheden: Waterschap Groot Salland: Er zal bij Waterschap Groot Salland een vergunning moeten worden aangevraagd om te mogen boren binnen de beschermingszone van de kering. Tevens wordt er binnen Waterschap Groot Salland bestuurlijke toestemming gevraagd voor het uitvoeren van de pilot. 4.1.3 Issues: Deze zijn reeds beschreven in de paragraaf “risico’s” 17 Bijlage 18 19 20 21 22 Duurzame monitoring en analyse van grond- en oppervlaktewater bij dijken. 1 Inhoud Inhoud ................................................................................................................................................. 2 1. Doel van de pilot.............................................................................................................................. 3 1.1. 2. Technische beschrijving........................................................................................................... 5 Locatie pilot/verkenning ................................................................................................................. 6 1.2. Planning ................................................................................................................................... 8 1.3. Inzet mensen en middelen ...................................................................................................... 9 Waterschap Groot Salland .............................................................................................................. 9 TU Delft............................................................................................................................................ 9 Deltares ........................................................................................................................................... 9 1.4. Activiteiten, kosten................................................................................................................ 10 1.5. Risico’s ................................................................................................................................... 11 Beheersing van risico’s ...................................................................................................................... 11 3. Monitoring ..................................................................................................................................... 12 4. Rapportage .................................................................................................................................... 13 5. Implementatie ............................................................................................................................... 13 6. Omgevingsmanagement ............................................................................................................... 15 2 1. Doel van de pilot Het huidige monitoringsplan van grond-en oppervlaktewaterstanden is er niet op toegesneden om de grond- en oppervlaktewaterstanden langs en onder de kering door in beeld te brengen. Voor het nauwkeurig en locatie-specifiek toetsen is echter een goed beeld van het verloop van de grondwaterstanden en tegelijk het verloop van de binnen en buitendijkse oppervlaktewaterstanden essentieel ! (zie ook het artikel “piping niet los te zien van grondwaterstroming”, Land + Water nr.10, september 2010). Het belang van een juiste schematisatie van het verloop van de stijghoogten van grondwater is groot omdat het altijd toegepast wordt bij de toetsing van keringen, ook in het WTI2017 en VNK2. Doordat de reactie van de stijghoogten op veranderende waterstanden tijdens de huidige toetsingen sterk worden geschematiseerd wordt er veelal veiligheidshalve een ongunstig verloop gekozen waarbij onder andere wordt uitgegaan dat de stijghoogte in de kering zich volledig heeft aangepast aan het hoge water. Dit terwijl gedurende een kort hoog water deze eindsituatie niet wordt bereikt. Bovenop deze ongunstige aanname wordt er ook een schematiseringsfactor worden gekozen om de onzekerheden in de schematisatie van de waterspanningen en bodemopbouw de verdisconteren. Het is dus van groot belang om een goed beeld te hebben van zowel de reactie van de stijghoogte op een hoogwatergolf, als het verloop ervan over de kering. Door het uitvoeren van de duurzame monitoring over een langere periode ontstaat er een nauwkeurig gevalideerde meetreeks over een groeiend aantal jaren waarin verschillende hoogwaterperioden gepasseerd kunnen zijn. Hierdoor kan de reactie van de stijghoogte op een hoogwatergolf worden onderzocht en is het mogelijk om een reëler verloop van de stijghoogte te schematiseren. De POV-piping het de volgende twee doelen: 1) Het nauwkeuriger in beeld brengen van het areaal (op het faalmechanisme piping) te verbeteren waterkeringen door: a. De toepassing van de rekenregels te verbeteren en de toepasbaarheid ervan te vergroten; b. De theorie (rekenregels) en de praktijk dichter bij elkaar te brengen. 2) Het ontwikkelen van nieuwe geaccepteerde maatregelen om het piping probleem op te lossen. In verkenningen/pilots wordt onderzocht of de innovatieve maatregel werkt, haalbaar en efficiënt is. Vraag 1a richt zich op de toets-systematiek met de volgende onderdelen: het verkrijgen van een precies beeld van de parameters (ondergrond, hydrologie) die voor het gebruik van de rekenregels noodzakelijk zijn. De pilot “duurzame monitoring” draagt bij aan de realisering van de doelen 1a en 1b door het realiseren van de volgende doelen: 3 De doelen van de pilot Duurzame Monitoring Het inrichten van een meetnet waarmee de volgende doelen gerealiseerd worden.: -Een gebiedsdekkend beeld (3D) van het gedrag van de grondwaterstroming onder dijk voor wat betreft verloop in de tijd, de stromingsrichting en de gradiënt . - Een nauwkeurig beeld van de relatie tussen de binnendijkse en buitendijkse oppervlaktewaterstanden en grondwaterstanden/grondwaterstroming onder de dijk. -Een gevalideerde meetreeks van grond- en oppervlaktewaterstanden opleveren voor o.a. het kalibreren en verifiëren van grondwaterstromingsmodellen. o Voor het nader bepalen van de stromingsweerstanden o.a. de intredeweerstand o Voor de extrapolatie van de gegevens naar maatgevende omstandigheden. o Voor het verklaren van het optreden van de pipingverschijnselen in de praktijk. - Samenwerking met kennisinstituten (TU enDeltares) bij de opzet van het meetnet, de monitoringen analyse van de gegevens en het versterken van de z.g.n. "Gouden Driehoek" (samenwerking tussen overheden, bedrijven en kennisinstituten). - Het opstellen van een handreiking voor het opstellen van een efficiënt en doelmatig meetnet. In deze handreiking zal worden beschreven met hoeveel meetpunten een goed beeld kan worden verkregen, alsmede het voor- en nadeel van het toepassen van respectievelijk meer en minder meetlocaties. - Tevens kan de geleverde data gebruikt als basis dienen voor overige projecten/pilots, en om reeds bestaande en toekomstige grondwatermodellen te kalibreren. 4 1.1.Technische beschrijving Voor de monitoring van de stijghoogten op de verschillende locaties worden z.g.n. “divers” gebruikt (figuur 1). Figuur 1: De Diver: de sensor die de temperatuur en druk in de peilbuis meet. Met behulp van deze divers is het mogelijk de stijghoogte en watertemperatuur van het water in een peilbuis te meten. De divers worden op verschillende locaties in de kering worden aangebracht. Er worden divers op de kruin, in het talud en op enige afstand van de dijk (binnendijks en buitendijks) geplaatst worden voor het monitoren van de stijghoogte van het grondwater. Voor het bepalen van de optimale locaties zal gebruik gemaakt moeten worden van de huidige kennis over de ondergrond, waterstanden en kennis die is opgedaan bij eerdere toetsingen. Het aanbrengen van grondwaterpeilbuizen met divers zal zorgen voor een continue registratie van de stijghoogten in verschillende grondlagen over een lengte van circa 3 kilometer. Hierbij wordt er gekozen voor een systeem dat gedeeltelijk zal bestaan uit een draadloos systeem en uit een systeem die handmatig uitgelezen moet worden. De voordelen van het draadloze systeem zijn: Doordat de data met een hogere frequentie wordt doorgezonden, (vergeleken met handmatig uitlezen), worden storingen vroegtijdig opgemerkt; Data is (zo nodig) direct beschikbaar; De meetinval van de sensoren is vanuit kantoor bij te stellen. Hierdoor kan er gedurende een hoogwaterperiode met een hogere frequentie gemeten worden, hierdoor wordt het mogelijk de reactie van de stijghoogte op de verschillende waterstanden nauwkeurig te analyseren; Geen personeel kostten om de divers per raai uit te lezen. Voordelen van het handmatig uit te lezen systeem zijn: Lagere kosten t.o.v. draadloos systeem; Systeem is minder gevoelig voor vandalisme. 5 Op de locaties die vrij toegankelijk zijn voor publiek zal het handmatig uit te lezen systeem gebruikt worden, dit omdat dit systeem beter is weg te werken in het maaiveld en hierdoor minder gevoelig is voor vandalisme en/of overige beschadigingen. Het draadloze systeem zal worden geplaatst op locaties die minder gevoelig zijn voor beschadiging (zoals particuliere gronden). Het draadloze systeem zal worden gebruikt om storingen en/of veranderingen vroegtijdig op te merken waarop vervolgens de overige locaties handmatig op aangepast zullen worden. Hiernaast moet de waterstand van de rivier gemeten worden en het peil van de sloot binnendijks. Dit kan worden gedaan met reeds aanwezige sensoren voor het beheer van het peilregime. Om een gevalideerd meetnet op te zetten zijn er een minimale hoeveelheid meetlocaties nodig. Er zullen hiervoor 50 meetlocaties worden ingesteld, over een dijklengte van 3 kilometer. Het systeem zal hierbij bestaan uit 10 draadloze divers en 40 handmatig uit te lezen divers. 2. Locatie pilot/verkenning De monitoring zal plaatsvinden over een traject van ongeveer drie kilometer aan de oostkant van de IJssel (beheersgebied Waterschap Groot Salland) tussen Harculo en Wijhe (zie figuur 2). Figuur 2: Strekking van het projectgebied 6 Deze locatie is gekozen omdat er binnen dit projectgebied zich strekkingen keringen bevinden die zijn afgekeurd op piping en strekkingen die zijn goedgekeurd op piping. Tevens bevinden zich in dit gebied verschillende soorten ondergrond, hierdoor is goed te bepalen wat de invloed van de ondergrond is op het verloop van de stijghoogte van het grondwater. Figuur 3: Aanwezigheid van verschillende bodemtypen in het projectgebied (bron: bodemkaart van Nederland) De TU-Delft zal in samenwerking met Deltares de locaties bepalen waar metingen worden gedaan. De locaties zullen worden bepaald na analyse van de toetsresultaten van de verschillende toetsronden, de bodemgegevens( zoals boringen en sonderingen) en op basis van de bij het Waterschap Groot Salland aanwezige kennis van het gebied. De locaties zullen op een dusdanige wijze worden bepaald dat er geïnterpoleerd kan worden tussen de verschillende meetlocatie. Tevens zal er op deze manier een vlakdekkend beeld worden verkregen van de waterstromen in de ondergrond. 7 1.2. Planning activiteit wie planning -In beeld brengen van de bestaande de kennis van hydrologie, ondergrond, oppervlaktewater en kennis opgedaan bij eerder toetsing. Trekker Waterschap Salland, Deltares en TU Delft juni-juli 2014 -Advies opzet meetplan Dichtheid meetnet, locaties, meetdiepte, naast divers andere technieken? Het aanbrengen van de meetappartuur Het uitlezen en opslaan van de gegevens Trekker TU Delft Deltares, expertteam piping. aug-sept 2014 Trekker waterschap Groot Salland Trekker waterschap Groot Salland okt- nov 2014 Het analyseren van de gegevens en tussentijdse rapportages Trekker TU Delft Deltares Waterschap Groot Salalnd Regelmatig jaarlijks t/m 2017 Het opstellen van een handreiking voor het inrichten van een meetnet Het doen van aanbevelingen voor de overdracht van het meetsysteem aan het waterschap Trekker Deltares TU Delft Waterschap Groot Sallnd Trekker Deltares Eind 2017 Regelmatig vanaf plaatsing t/m 2017 Eind 217 8 1.3. Inzet mensen en middelen Waterschap Groot Salland Het waterschap is verantwoordelijk voor de het aanbrengen van de peilbuizen en de data verzameling. Tevens zal de lokale praktische gebiedskennis een belangrijke rol spelen voor de analyse van de meetgegevens. Groot Salland zal de benodigde watervergunningen aanvragen en levert de beschikbare gegevens (bodem en toetsresultaten). TU Delft Bij de TU Delft zal de data verwerkt en geanalyseerd worden. Op basis van de geanalyseerde gegevens worden de rapporten opgesteld met hierin de bevindingen van het onderzoek. De data analyse zal uitgevoerd worden door studenten Civiele Techniek in het kader van het bachelor eindwerk (derdejaars studenten). Het zwaartepunt van deze vakken is in de periode tussen april en juni. De studenten worden begeleidt door onderzoekers / docenten van de afdeling waterbouwkunde op de faculteit Civiele Techniek. Deltares Deltares zal de studenten begeleiden en in samenwerking met de studenten en medewerkers van de TU-Delft de rapportage opstellen met hierin de bevindingen en resultaten van de onderzoeksdoelen. Daarnaast Deltares verantwoordelijk voor het opstellen de handreiking en de aan bevelingen voor de overdracht van het meetnet aan het einde van de meetperiode . 9 1.4. Activiteiten, kosten activiteit -In beeld brengen van de bestaande kennis van hydrologie, ondergrond , oppervlaktewater en kennis opgedaan bij eerder toetsing. -Advies opzet meetplan: Dichtheid meetnet, locaties, meetdiepte. Kostten aanschaf en plaatsing meetappartuur. Het uitlezen en opslaan van de gegevens, en beheer van het meetnet. Het analyseren van de gegevens en tussentijdse rapportages. Het opstellen van een handreiking voor het inrichten van een meetnet. Het doen van aanbevelingen voor de overdracht van het meetsysteem aan het waterschap. Totaal 2014 Totaal 2015 Totaal 2016 Totaal 2017 Totaal incl. btw Kosten (euro) incl. btw doorlooptijd Juni september2014 2000,- september 2014 30.000,Hangt af van km pilot en de gewenst meetdichtheid. De inschatting is 100.000,- voor een traject van 3km en maximaal 50 meetlocaties. Voor 15 oktober 2014 2014-2017 20.000,- Jaarlijks tussen 2014-2017 90.000,Najaar 2017 20.000 Eind 2017 5.000 € 159.500 € 27.500 € 27.500 € 52.500 € 267.000 10 1.5. Risico’s Er bestaan diverse risico’s. 1. Door de lange duur van de pilot bevindt het materiaal zich ook een lange periode in het veld. Een risico hiervan is beschadiging/ontvreemding van materiaal. Bij beschadiging van materiaal zal het materiaal vervangen/hersteld moeten worden; 2. Het niet optreden van hoog water tijdens de meetperiode is een reëel risico, dit risico kan echter niet voorkomen worden; 3. Het inzetten van studenten voor dergelijke projecten brengt wel een risico mee, aangezien de studenten vrij zijn in de keuze van een onderwerp voor zowel het eindwerk als het project. Hierdoor is het (nog) onzeker of en hoeveel studenten er jaarlijks op het project ingezet kunnen worden. 4. De eindconclusies worden niet gedragen door de piping autoriteiten in Nederland, zodat er geen winst (geld of ruimte) in dijkverbeteringsprojecten bereikt kan worden; Beheersing van risico’s 1. De apparatuur zal zoveel mogelijk onder de grond worden verwerkt. Locaties waar met een zender wordt gewerkt zullen zoveel mogelijk worden gekozen op plekken waar het risico op vandalisme het minst is en in overleg van de eigenaar (tuinen particulieren). 2. Wanneer er geen extreme waterstanden worden bereikt is het mogelijk om door middel van extrapolatie te berekenen wat de grondwaterpotentialen zijn bij hoog water. 3. Wanneer er geen studenten van de TU-Delft gevonden kunnen worden, zal er gekeken worden naar studenten van vergelijkbare onderwijsinstellingen. Tevens kunnen deze werkzaamheden door zowel Deltares als Waterschap Groot Salland worden uitgevoerd. 4. (Tussen) resultaten inbrengen in het Expertteam Piping, bijvoorbeeld via de “piping regisseurs” (Peter Blommaart, RWS-WVL en Chris Griffioen, WGS) om te voorkomen dat conclusies als een verrassing komen; Publiceren van de resultaten om de conclusies breed te delen. 11 3. Monitoring Om de kwaliteit te beheersen van de verkenning/pilot zijn de volgende activiteiten gepland: de subsidieaanvraag bevat een gedetailleerde planning met meetbare tussenstappen en als het project een doorlooptijd heeft van meer jaren worden per jaar de te bereiken resultaten/stappen gedefinieerd inclusief de daarbij behorende geldmiddelen; Per verkenning/pilot wordt op basis van voorcalculatie het budget voor de gehele looptijd vastgesteld; maandelijks wordt aan de interne opdrachtgever gerapporteerd over de voortgang van de resultaten, de planning, de risico’s en de financiën van de verkenning; bij onvoldoende voortgang, overschrijding van budget en het voordoen van bijzondere risico’s rapporteert de interne opdrachtgever per ommegaande schriftelijk deze ontwikkelingen aan de projectleider van de POV Piping; voor 1 maart en 1 oktober van ieder jaar wordt standaard gerapporteerd aan de projectleider van de POV piping over de behaalde resultaten gekoppeld aan de projectdoelstellingen, de benodigde financiën en de planning; de projectleider van de POV Piping heeft de bevoegdheid een verkenning/pilot extern te laten auditen, indien het project qua doelen, financiën en/of tijd uit de pas dreigt te gaan lopen; bij onvoldoende voortgang, of resultaten en bij te hoog oplopende kosten kan de subsidie worden stopgezet door de Minister, op voorstel van de stuurgroep van de POV piping en consultatie van het programmabureau nHWBP; het is niet toegestaan de scope van verkenning/pilot te wijzigen/ aan te passen zonder instemming van de projectleider van de POV piping, die e.e.a. afstemt met stuurgroep en het programmabureau nHWBP; er wordt verplicht een risicoregister bijgehouden die 2 keer per jaar geactualiseerd wordt aan de hand van een risicosessie binnen het projectteam van de verkenning/pilot, zodat dit een levend sturingsdocument is. De projectleider POV piping kan besluiten hierop een audit uit te laten voeren. 12 4. Rapportage De resultaten en bevindingen van de peilbuismetingen zullen jaarlijks door de TU-Delft worden geanalyseerd en worden verwerkt in een rapportage. In deze rapportage worden tevens de veldwaarnemingen opgenomen en zal er een koppeling worden gemaakt tussen de waarneming en de meetresultaten. Voor het einddoel van de pilot wordt aan het eind van 2017 een handreiking opgesteld voor het opzetten van een meetplan (hoeveel meetlocaties zijn er minimaal nodig, waar moeten deze geplaatst worden, en welke gegevens moeten gemeten worden?). Tevens worden er aanbevelingen gedaan bij de overdracht van het meetnet aan het waterschap. 5. Implementatie Toepassing “Handreiking voor het opzetten van een meetnet” Het resultaat van de pilot Duurzame Monitoring is een handreiking voor het opzetten van een meetnet om de stijghoogten in en rond de kering te monitoren. Deze handreiking kan bij toekomstige toetsingen (WTI2017) worden gebruikt om op een gevalideerde en kosteneffectieve manier (zoveel mogelijk meters dijk monitoren met zo min mogelijk meetlocaties) de stijghoogten in en om een kering te monitoren en vervolgens te schematiseren. Implementatie binnen VNK & WTI Deze gemeten gegevens zijn waardevol en zullen kennisniches vullen binnen zowel VNK als het WTI. De schematisatie van de grondwater-stijghoogte in en rond de kering wordt op het moment sterk geschematiseerd. Regelmatig is het advies binnen VNK om metingen te doen teneinde een betere schematisatie te krijgen. Met de handreiking van deze pilot is het mogelijk om efficiënt en doelmatig een meetnet op te zetten. Binnen VNK wordt o.a voor de toets, op zowel opbarsten als piping, de dempingsfactor toegepast, de dempingsfactor geeft de verhouding weer van het verschil in stijghoogte ter plekke van de binnenteen/teensloot en het buitenwater. De range loopt van 0,35 tot 0,8. Door het ontbreken van meetgegevens en kennis van het verloop van de freatische lijn wordt deze veelvuldig op de conservatieve waarde van 0,8 gehouden. Voor de bepaling van de dempingsfactor zijn de volgende gegevens nodig waarvan de eerste drie veelal onbekend zijn en door monitoring bepaald moeten worden: Duur en vorm van de (hoog)watergolf: Deze worden met de pilot duurzame monitoring nauwkeurig gemeten; Transmissiviteit van het watervoerende pakket: Deze kan op basis van de gegevens uit de pilot duurzame monitoring worden bepaald; 13 Doorlatendheidcoëfficiënt van de deklaag (binnen- en buitendijks): Deze kan op basis van de gegevens uit de pilot duurzame monitoring worden bepaald; Consolidatiecoëfficiënt van de deklaag (binnen- en buitendijks); Dikte van de deklaag (binnen- en buitendijks); Breedte van de rivier/buitenwater. Door het meten van de waarden worden onzekerheden weggenomen en kunnen veiligheidsfactoren omlaag, wat vervolgens zal resulteren in minder afkeur van keringen op zowel piping, macrostabiliteit, microstabiliteit als opbarsten. Implementatie in grondwatermodellen De gemeten data kan worden gebruikt voor de verbetering van grondwatermodellen. Doordat er op basis van de verbeterde grondwatermodellen een beter beeld kan worden geschetst van de veiligheidssituatie van de kering (op zowel het gebied van stabiliteit als piping) kan er een accuraat beheerdersoordeel gegeven worden in iedere situatie. Op basis van de, door de meerjarige monitoring verkregen, data kan er een voorspellingsmodel gemaakt worden van het verloop van de stijghoogten in en rond de kering, alsmede een betere inschatting van de intredeweerstand. Door deze kennis hoeven er geen extra veiligheidsmarges toegepast te worden. Implementatie in overige projecten en pilots De gemeten data zal tevens van nut zijn voor een bredere toepassing. Overige projecten en/of pilots kunnen de gegevens gebruiken voor bijvoorbeeld de validatie van grondwatermodellen en de invloed van de korrelgrootte op het verloop van de stijghoogte. Binnen het beheersgebied van waterschap Vallei en Veluwe wordt er tevens metingen van de stijghoogten uitgevoerd. Door deze metingen die gedaan worden aan de westzijde van de IJssel en deze metingen, aan de oostzijde van de IJssel) te combineren, is het mogelijk te bepalen wat de invloed van de Veluwe en de IJssel is op de grondwaterstromen. 14 6. Omgevingsmanagement De partners binnen de pilot “duurzame monitoring” zijn het Waterschap Groot Salland, de TU-Delft en Deltares. Communicatie: - Er zal met het Expertteam Piping worden overlegt om zowel de resultaten en conclusies af te stemmen als om draagvlak te creëren. Dit zal gebeuren via de “piping regisseurs” (Peter Blommaart, RWS-WVL en Chris Griffioen, WGS). Dit wordt gedaan om te voorkomen dat conclusies als een verrassing komen. - Omdat er metingen aan de kering wordt uitgevoerd en er materiaal in en om de kering wordt geplaatst, is men afhankelijk van de medewerking van de perceeleigenaren/pachters. Zodra het definitieve meetplan gereed is zal er tijdig contact met de eigenaren moeten worde gezocht om toestemming te verkrijgen voor het plaatsen van de apparatuur. - Doordat er in de kering zal worden geboord zullen de sensoren niet in het gesloten seizoen (oktober tot april) kunnen worden geplaatst. Conditionering: vergunningen, kabels en leidingen, flora en fauna, bodem, archeologie, grondverwerving, planologische procedures. - Om graafschade aan kabels en leidingen te voorkomen zal er voor de plaatsing van de divers een KLIC-melding moeten worden uitgevoerd. Door de geringe oppervlakte van de ingreep zijn er geen gevolgen voor flora en fauna, bodem en archeologie. Omgevingscommunicatie: Er wordt tijdig en grondig gecommuniceerd richting de omgeving; wat gaat er gebeuren, wat voor invloed heeft dit voor de betrokkenen? 15 Bijlage 1 16 17
© Copyright 2024 ExpyDoc
