Presentation on design and implementation of hybrid dike-wave reducing forest combination in the Netherlands

1. BWN in de praktijk: Groene
golfremmende dijk
Dijken voor de toekomst, Studiedag 24 november 2011
Mindert de Vries (Deltares)

2. De uitdaging
• Ontpoldering en herinrichting van de Noordwaard om bij hoge
rivierafvoer voldoende waterstands-verlaging op de Boven-
Merwede te realiseren.
• Bouw van nieuwe primaire waterkering rond Fort Steurgat
(onderdeel van dijkring 23). Klaar in 2015.
• In opdracht van Projectbureau Ontpoldering Noordwaard en WINN
is een hybride dijkontwerp opgesteld. Doel is om de dijkhoogte te
verlagen van 5,5 m +NAP naar 4,7 m +NAP.
• Uitgangspunt hierbij is dat de wettelijke (binnendijkse) veiligheid
wordt gegarandeerd.

3. Situatie Noordwaard
RVR project Noordwaard. Ontpolderingsplan
Werkendam
Dordrecht
de
M erwe
we
Nieu Fort Steurgat
Biesbosch

4. Situatie rond Fort Steurgat

5. Uitdaging
Ontwerp een ideaal ‘groen’ golfremmend dijkprofiel met:
- Lagere kruinhoogte door forse golfremming in vooroever (>80%
reductie)
- Minder harde bekleding
- Ecologische meerwaarde
- Landschappelijk inpasbaar
- Gelijkblijvende waterbouwkundige en hydraulische functionaliteit

6. Vegetatie remt golfwerking
• Vegetatie is in staat golven significant uit te doven.
• Golfuitdoving hangt af van de breedte van het vegetatieveld.
Meestal vindt de grootste golfuitdoving in de eerste meters van het
vegetatieveld plaats.
• Golfuitdoving hangt af van vegetatiekenmerken (flexibiliteit,
dichtheid, hoogte).
• Golfuitdoving hangt af van fysische grootheden (Hs, Tp, h).
• Ontwerp doorgerekend met golfmodel SWAN

8. Ontwerp GGD
berm van 2 m;
een talud van 1:3 tot de
talud van 1:5 vanaf bovenkant van de dijk met
wilgengriend en maaiveld tot 3,5 m +NAP,
een gras bekleding;
maai-beheer met een gras bekleding;
60-80m breed, 0,8m binnentalud van 1:16 vanaf
verhoogd platform de bovenkant van de dijk.
tot 1,5m +NAP
GGD ontwerp met grasdek vervangt klassiek ontwerp
met harde bekleding en is 0.7m lager.

9. Golfremmende werking Griend
golfwerking op rand griend:
1.40 14.0
Hs: 1,2m 1.30 Case AD00 13.0
Case AD01
T: 4,8s 1.20
Case AD02
12.0
1.10 Case AD03 11.0
h: stormvloed maaiveld 2,8m 1.00 10.0
Ground level (m) NAP
h: 2,0m boven griend 0.90 9.0
Wave Height (m)
0.80 8.0
0.70 7.0
0.60 6.0
Voorspelde golfdemping 0.50 5.0
0.40 4.0
bij toenemende dichtheid 0.30 3.0
griend. 0.20
0.10
2.0
1.0
70%-80% afname in eerste 0) kaal platform 0.00 0.0
-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
20m (variant 2 en 3) 1) 1 jarig griend x (m)
2) 50-50 mix 1j-3j
3) 3 jarig griend
1.8
1.6
1.4
1.2 3.5 m.+NAP
1
H_s [m]
3.75 m.+NAP
0.8
Golfdempende werking 0.6
4.0 m.+NAP
0.4
blijft in stand bij 0.2
peilverhoging. 0
-20 0 20 40 60 80 100
x [m]

10. Conceptuele ontwerpen

11. Artist impression: groene golfremmende dijk ‘fort
Steurgat’

12. Cruciale fasen in proces
• Conceptueel en Technisch ontwerp, overleg met ENW, RWS (PdR, WD,
DI), Waterschap en bewoners (2008-2009)
• Ontwerp is geaccepteerd voor 1/2000 veiligheidsniveau (2009)
• Waterschap neemt integrale ontwerp in totaliteit over (2009)
• Accepteert wettelijk veiligheidsniveau
• Accepteert daaraan gekoppeld het Beheer en Onderhoud Griend
• Zoekt naar rekenregel mbt toetsing op veiligheid
• Implementatie in SNIP3 door RWS-projecten & Waterschap (2010)
• Formulering uitvraag (volgens RAW, 2010)
• Aanbesteding (2011) en Aanleg (2011-2015)
• Vanaf 2016 inbedding in toets-proces en beheer (Rivierenland)

13. Baten en kosten
• Verlaging van oorspronkelijke dijk met 0,70 m
• Voorkomen van toepassing verharding
• Toevoeging natuurwaarde
• Robuust ontwerp (klimaatbestendig, flexibel irt randvoorwaarden)
• Aanlegkosten 1500 Eur/m lager (minder grond, geen
steenbekleding op talud)
• Investeringskosten 1550 Eur/m lager
• Beheer en onderhoud 2 Eur/m/j hoger (onderhoud grienden,
Eur1.500/ha)

14. Discussie
• Onderbouwend onderzoek geeft aan dat het grootste deel van de
golfreductie feitelijk al wordt gerealiseerd in de eerste 20 meter.
• Een MHW verlaging van 10 cm is al behoorlijk, het kunnen
verlagen van de golfoploop met meer dan een halve meter is dus
substantieel.
• Een golfremmend griend kan in principe op meer plaatsen een rol
spelen, waar golfhoogte de dijkhoogte beïnvloedt.
• Een griend op kleiplatform kan ook een rol spelen op plaatsen met
onvoldoende bekleding en/of piping risico.

15. Open einde…
1: Ontwerp past niet zonder meer in VTV. Er zijn aanvullende
toetsregels nodig.
2: Kennis is niet compleet
• beheers-aspecten in relatie tot duurzaam functioneren levende
component van veilige kering,
• stormbestendigheid van griend
• meest optimale ontwerp t.a.v. golfremming en natuurwaarde
3: Zoektocht naar kansen voor toepassing op andere locaties.

16. Stand van zaken 2011: veiliger door BWN!?
• Perspectief Natuurlijke Keringen; Eerste verkenning potentie BWN ten
behoeve van Deltaprogramma (Ecoshape consortium).
• Inpakken Oesterdam tbv duurzame golfremming en natuurfunctie
• Aanzanden Friese IJsselmeerkust (zandbrommer)
• Technisch ontwerp en toetsing volledig zachte Oeverdijk Waterlandse kust
• Kosten-Baten analyses BWN ontwerpen/pilots
klaar! klaar! klaar!
klaar!
In aanleg!
klaar!
ontwerpfase klaar!

17. Goedkoper in aanleg, duurder in onderhoud
vooral
grondprijs Investering B&O Onzeker
Casus Variant bepalend
is (€/m) (€/m/jaar) heid
Oeverdijk
2.250 - 3.550 2,5 – 10
eco-variant 40%
goedkoper duurder
(“rietland”)
Marker
meer
Oeverdijk
2.750 7
basis variant 40%
goedkoper duurder
(“evenwicht”) leveren de
grienden nog
wat geld op?
Noord Flauw talud; 1.550 2
25%
waard met grienden goedkoper duurder
Oester stabiel voorland 540 duurder 5 - 10
25%
dam met slikken 414 goedkoper duurder
is aanpassen van
zachte ontwerpen
niet goedkoper?
Tentatieve resultaten HASKONING studie (oktober 2011)

18. Vragen?
contact: mindert.devries@deltares.nl