Overslagbestendig
In 2018 werd ook aan de Nederlandse zijde besloten tot de ontpoldering van de Hedwige-Prosperpolder. Er deed zich een unieke kans voor om op de oude Scheldedijk destructieve proeven te doen, om de werkelijke dijksterkte vast te kunnen stellen en te zien welke noodmaatregelen vervolgens mogelijk zijn om de schade te herstellen. Op initiatief van STOWA en het Vlaams Waterbouwkundig Laboratorium zijn de afgelopen twee jaar op de oude dijk proeven gedaan die met name gericht waren op de erosiebestendigheid, vooral bij golfoverloop en -overslag. De proefdijk bestaat uit een zandkern met een 40-80 cm dik kleidek. Een kritische factor bij golfoverloop en -overslag is de sterkte van de grasmat aan de binnenzijde. Op verschillende locaties in Nederland zijn al overslagproeven uitgevoerd om meer kennis op te doen over die sterkte, maar die proeven moesten stoppen zodra de grasmat beschadigd raakte. In de Hedwige-Prosperpolder konden de onderzoekers ongeremd verder gaan en de hele grasmat en het kleidek vernielen. Immers, achter de oude zeedijk lag al, verder landinwaarts, een nieuwe zeedijk.“We hebben enorme hoeveelheden polderwater over het binnentalud laten lopen”, legt Wentholt uit. “Zelfs tot 300 liter per meter per seconde en dat is vele malen meer dan het maximaal toelaatbare overslagdebiet van 5 tot 10 liter waarmee dijken nu worden ontworpen. Zo’n enorme overloop zou zich hier bij een superstorm kunnen voordoen. We zijn nog bezig om de resultaten van de proeven te evalueren, maar we kunnen al concluderen dat de grasmat en het kleidek deze watermassa aankunnen.” Volgens Wentholt gaan de zeldzame superstormen van nu in de toekomst vaker voorkomen, maar de proeven hebben laten zien dat zanddijken met een kleidek de komende decennia nog voldoende waterveiligheid kunnen geven.

Goede grasmat
Echter, de ontwerphoogte, de sterkte en de weerstand tegen enorme golfoverslag is slechts één deel van het verhaal. “De dijk is robuust gebleken, maar dan moet de grasmat wel helemaal intact zijn”, vervolgt Wentholt. “We hebben hier met de overslagproeven gezien dat als de grasmat eenmaal beschadigd is, het snel kan gaan. Vooral bij een verouderd kleidek.” Wentholt toont zich verrast door de snelle uitspoeling van de zandkern. “Als er een gat in het binnentalud zit, gaat het sneller dan we denken. Door de zanduitspoeling ontstaat zeer lokaal micro-instabiliteit en uiteindelijk gaat de hele dijk. We moeten voor de langere toekomst nadenken over dit soort zand-kleidijken. Die zijn ooit ontstaan omdat we een tekort hadden aan klei en de aannemerij over voldoende zand beschikte. Er zit dus geen echte ontwerpfilosofie achter. Maar met de klimaat­verandering aanstaande en de verminderde voorspelbaarheid van de dynamiek van rivieren en de kust, is het misschien een goed moment om het concept van de zand-kleidijk te heroverwegen.”

Alles of niets
“We hebben de kwetsbaarheid van de zand-kleidijk nog onvoldoende in beeld. Daarom passen we conservatieve ontwerpcriteria toe”, vervolgt hij. “Maar bij dijken is het alles of niets. Een dijk voldoet aan de ontwerpcriteria of niet. Er is geen middenweg. De dijk is afgekeurd of niet. Toch kunnen faalkansen heel lokaal zijn en met een goede terugkoppeling uit het beheer is hier best iets aan te doen”. Als voorbeelden noemt Wentholt de plaatselijke vervanging van een verouderd kleidek of het intensiveren van inspecteren op lokale micro-instabiliteit. “Dat doen we al wel, maar het is heel statisch. Zo houden we niet bij of een scheur in het kleidek groter wordt of zich verplaatst.”En daar is nu de diergraverij bijgekomen. De oude Scheldedijk bleek vol te zitten met gaten van dieren die onder het kleidek in het zandlichaam wonen. Bij één van de dijkproeven is zo’n gangenstelsel geheel blootgelegd, zodat er zicht ontstond op alle vertakkingen. “Deze graverij is, in combinatie met de kwetsbaarheid van het zandlichaam, wel een eye-opener geweest. Het begint met een muisje, maar de dieren nemen elkaars gangen over en het hele stelsel wordt steeds groter. Aan de buitenkant zie je hier weinig van. Voor de resterende tijd van het project willen we nog aanvullend onderzoek doen naar het gedrag van de dieren en naar de opties om er iets aan te doen.”

Nog betere dijken
Volgens Wentholt hebben we nog enkele decennia om na te denken over betere dijken en wat hem betreft hoeven dat niet op voorhand zand-kleidijken te zijn die twee keer zo hoog zijn en vijf keer breder. “We zouden ook kunnen nadenken over dijken met bijvoorbeeld een ander soort kern. We hebben hier proeven gedaan met mengsels van klei en kalk. Die zijn sterker, waardoor minder klei nodig is. In Frankrijk worden hardere dijkkernen met dit mengsel al volop toegepast.”Verder pleit hij voor meer terugkoppeling tussen beheer en ontwerp. “De huidige ontwerp- en beoordelingssystematiek is gebaseerd op een heel dijkvak. Met lokale afwijkingen wordt geen rekening gehouden. We maken dijken gewoon oersterk over het hele traject. Daarna geloven we het wel.” Volgens Wentholt valt er met andere inspectietechnieken nog veel winst te behalen. “Daarmee kunnen we beter zicht krijgen op lokale afwijkingen en micro-instabiliteit preventief aanpakken. We doen al veel met de data die visuele inspecties opleveren, maar het blijft allemaal veel te theoretisch. Met meer data science zouden we onze rekensommetjes bij het ontwerp en de beoordeling veel nauwkeuriger kunnen doen.”Het Polder2C’s-project loopt nog tot begin volgend jaar. Vanwege de politieke discussie over de PFAS-vervuiling in de Westerschelde is onduidelijk of er meer proeven gedaan kunnen worden. Wentholt zou graag zien dat er nog vervolgonderzoek komt op de diergraverij. “Hoe kunnen we ze het minder makkelijk maken en hoe kunnen we ervoor zorgen dat, als er toch een beschadiging ontstaat, de rest van de dijk blijft staan? Dan kan er wel een hoop water de polder inkomen, maar stroomt die niet in een keer helemaal vol.”

Ludolph Wentholt (STOWA): “Bij dijken is het alles of niets. Een dijk voldoet aan de ontwerpcriteria of niet. Er is geen middenweg.”

Longreads zijn artikelen uit het magazine die wekelijks gedeeld worden.