Zettingsvloeiing – beleid en onderzoek
Geeralt van den Ham Hoite Detmar Kennisdag Inspectie Waterkeringen Arnhem, 19 maart 2015
Plaatje ice age
Kijk uit! Kans op zettingsvloeiing!
Omvang probleem • In derde toetsronde ca. 50 km afgekeurd • Zal in toekomst toenemen in gebieden waar erosie/ sedimentatie doorgaat • Maatregelen kostbaar • Huidige beoordelingscriteria conservatief door kennisleemten
Zettingsvloeiing is dus actueel • “Plotselinge” schade aan kering a.g.v. zettingsvloeiing is ongewenst • Discussie Zettingsvloeiing i.r.t. Toetsing en Zorgplicht • Veiligheidsrisico? • Verantwoordelijkheden/kosten • Onderzoek Techniek • WTI-2017 / Verkenning Zettingsvloeiing
Veiligheidsrisico Zettingsvloeiing
Onderzoekskader Gespreksronde Bureaustudie
Oorzaken, aard en omvang Juridische verantwoordelijkheden
Doelen en uitgangspunten afwegingskader
Kennisleemten (Alternatieve) oplossingen Afwegingskader
Urgentie en prioritering beleid
Eisen en wensen afwegingskader Lessons learned Problemen praktijk
Stakeholders/ bestuurlijke omgeving • Bestuurlijke gevoeligheden • Stakeholders en belangen • Samenwerking met u
Stresstest FloodControl IJkdijk: zettingsvloeiing
Geeralt van den Ham Hoite Detmar Kennisdag Inspectie Waterkeringen Arnhem, 19 maart 2015
Zettingsvloeiing
Afschuiving
Zettingsvloeiing
Afschuiving
Zettingsvloeiing Verwekingsvloeiing
Bresvloeiing
Oosterscheldekering, 2000 - 2013
Vloeiing 2004-2005, ca 1 miljoen m3
Oosterschelde Roompot oost taludinscharing 0
-10 maart 2005c april 2004c
z [ m + NAP]
-20
-30 -40
-50 -60 -200
0
200
400 x [m]
600
800
1000
Queensland, Australië, 2014
(video–still) Strand verdwenen in ca 2 uur
Vierhuizergat, 2012/2013
Omvang probleem • In derde toetsronde ca. 50 km afgekeurd • Zal in toekomst toenemen in gebieden waar erosie/ sedimentatie doorgaat • Maatregelen kostbaar • Huidige beoordelingscriteria conservatief door kennisleemten
WTI • 2011-2015: Ontwikkeling verbeterde beoordelingsmethode voor zettingsvloeiing • In 2017 worden de volgende bouwstenen opgeleverd: • Schematiseringshandleiding, beschrijving van faalmechanisme en beoordelingsproces • WTI-SOS • Software D-FlowSlide • Review bouwstenen door Hans van der Sande (linking pin WTI-coördinatiegroep)
Verbeterde beoordelingsmethode • Globale en gedetailleerde beoordelingsmethode • Gebaseerd op combinatie van statistiek vloeiingen Zeeland en rekenmodellen • Benodigde parameters: • Geometrie geulbodem – kruin dijk • Aanwezigheid bestorting • Pakking en korrelverdeling • Verwachte ontwikkeling vooroever in beoordelingsperiode (snelheid erosie/sedimentatie) Ø Monitoring onderdeel van beoordeling!
Beoordelingsproces Uitgangspunt: Zettingsvloeiing is (vrijwel altijd) indirect faalmechanisme Macrost. buitenw.
Piping
Bekleding
Overloop
ZV kan ook direct faalmechan isme zijn!
Beoordelingsproces Uitgangspunt: Zettingsvloeiing is (vrijwel altijd) indirect faalmechanisme Macrost. buitenw.
Piping
Bekleding
Overloop
ZV kan ook direct faalmechan isme zijn!
Beoordelingsproces
Toepasbaar in zowel toetsing als beheer!
Twee stappen: 1. Onafhankelijk van directe faalmechanismen (aanpak huidige VTV), bijdrage aan overstromingskans verwaarloosbaar a. Globaal b. Gedetailleerd 2. Als geometrie-scenario voor relevante directe faalmechanismen
invloedszone
D-FlowSlide • Globale en gedetailleerde methode en 2 geavanceerde modellen • Koppeling aan DAM en DSoilModel (met WTI-SOS) voorzien
D-FlowSlide • Globale en gedetailleerde methode en 2 geavanceerde modellen • Koppeling aan DAM en DSoilModel (met WTI-SOS) In loop van voorzien
2015/2016 “knoppendag”
FloodControl IJkdijk programma Stappen: 1. Validatie-experimenten (stresstesten): toepasbaarheid monitoringssystemen 2. LiveDijk projecten: toepassing van gevalideerde monitoringssystemen in beheerpraktijk 3. LivedijkXL: opgeschaalde LiveDijk 4. Informatievoorziening: data en informatie (Dijk Data Service Centre, Dashboards, etc.)
Doelstellingen validatie-experiment 1. Het beproeven van monitoringssystemen als onderdeel van de beoordeling van het faalmechanisme zettingsvloeiing 2. Het verbeteren van de beoordelingsmethoden voor het faalmechanisme zettingsvloeiing
Doelstellingen validatie-experiment 1. Het beproeven van monitoringssystemen als onderdeel van de beoordeling van het faalmechanisme zettingsvloeiing: • Validatie van systemen waarmee relevante parameters gemeten kunnen worden • Validatie van systemen waarmee gemeten data kan worden verwerkt en geanalyseerd Sluit aan op nieuwe beoordelingsmethode dus direct toepasbaar
Doelstellingen validatie-experiment 2. Het verbeteren van de beoordelingsmethoden voor het faalmechanisme zettingsvloeiing: • Validatie van bestaande en toekomstige rekenmodellen waarmee optreden van en schade door een zettingsvloeiing voorspeld kan worden • Update eenvoudige en gedetailleerde beoordelingsmethoden Vereist nog enige jaren onderzoek voor implementatie
Doelstellingen validatie-experiment 2. Het verbeteren van de beoordelingsmethoden voor het faalmechanisme zettingsvloeiing ook van belang voor: • Hoe kunnen we kostbare maatregelen optimaliseren? • Niet-waterveiligheidsvragen, zoals: • Afkalving plaatranden • Zandwinning
Waarom geen schaalproeven? • Schaaleffecten spelen belangrijke rol en verschillen per proces (liquefactie, turbulente stroming, erosie, sedimentatie): Ø onzeker of we in schaalproeven de relevante fenomenen wel hebben waargenomen • Natuurlijke grondslag (afwisseling losse en vaste pakking, sliblaagjes) in laboratorium vrijwel niet (na) te maken
Overheden • Rijkswaterstaat • Waterschap Scheldestromen • Waterschap Hollandse Delta • Hoogwaterbeschermingsprogramma • STOWA • NV NOM
Kennisinstellingen • Deltares • National Oceanography Centre (GB) • TU Delft • Universiteit Utrecht • Universiteit Gent (België) • University of New Brunswick
Nederlands bedrijfsleven • Fugro • Nelen&Schuurmans • Miramap • Target • AGT
Plaat van Walsoorden
2011
2012
Bagger- en monitoringsvak
Poriewaterdruk en pressiobalg metingen, online (Fugro)
• Boringen (Ackermann, vibrocores) • (seismische) CPT’s • Lab proeven: • korrelverdelingen • sterkteproeven
Poriewaterdruk en pressiobalg metingen, online (Fugro)
• Boringen (Ackermann, vibrocores) • (seismische) CPT’s • Lab proeven: • korrelverdelingen • sterkteproeven
750 m3 sleephopperzuiger • Versteiling onderwatertalud • 9 dagen non-stop
3 peilvletten: • Multibeam • SBP • M3 (multibeam) • ADCP • Laserscanner Voor- en achteraf (thermografische) luchtfoto’s
• Terugschrijdende bressen over enkele m hoogte gedurende meerdere uren • Ontstaan van turbidity currents • Volume per vloeiing: enkele 100 m3
Terugschrijdende bres ca 10 a 20 m/uur
Turbdidity current Sedimentatie
Modellering Zie rapport….
Conclusies 1. Het beproeven van monitoringssystemen als onderdeel van de beoordeling van het faalmechanisme zettingsvloeiing 2. Het verbeteren van de beoordelingsmethoden voor het faalmechanisme zettingsvloeiing
Conclusies 2. Het verbeteren van de beoordelingsmethoden voor het faalmechanisme zettingsvloeiing: • Goede dataset voor validatie huidige en toekomstige rekenmodellen, zowel voorwaarde voor initiatie als uiteindelijke schade • Bressen lijkt belangrijker dan verweking • Analyse proef zal voortgezet worden in meerdere PhD onderzoeken, o.a. voor verklaring grote vloeiing van juli 2014
Conclusies 1. Het beproeven van monitoringssystemen als onderdeel van de beoordeling van het faalmechanisme zettingsvloeiing 2. Het verbeteren van de beoordelingsmethoden voor het faalmechanisme zettingsvloeiing
Aanbevelingen beheer Geschiktheid meettechnieken en visualisatietechnieken: zie rapport • Geometrie onder en boven water • Grondeigenschappen • Visualisatietechnieken • Monitoren bestaat altijd uit meten en analyseren •
Aanbevelingen beheer Geschiktheid meettechnieken en visualisatietechnieken: zie rapport • Geometrie onder en boven water • Grondeigenschappen • Visualisatietechnieken • Monitoren bestaat altijd uit meten en analyseren •
Aanbevelingen beheer Monitoringsfrequentie: • Bepaald door snelheid erosie/sedimentatie, grondopbouw, afstand tot afkeuren, faalkanseis • Voldoende frequent monitoren en beoordelen voorkomt: • Onveilige situaties • Onnodige (nood)maatregelen en dus kosten • Kustlijnzorg-achtige tool, maar dan voor zettingsvloeiing lijkt nuttig: Ø D-FlowSlide koppelen aan DAM of MorphAn? •
