Kwantificeren invloed ecologische concepten

Kwantificeren invloed ecologische concepten
Context	Toetsing dijken met ecologische concepten
Decompositie type	IOR

Activity

Voordat de invloed van het ecologisch concept gekwantificeerd kan worden, moet eerst stilgestaan worden bij de vraag of het concept de sterkte beïnvloedt of de belasting of beide. Tevens wordt dan beoordeeld welk faalmechanisme dan op zou kunnen treden.

Invloed ecologische concepten

Er is een aantal mogelijkheden om kennis te vergaren over de invloed van ecologische concepten op de sterkte of belasting. Deze zijn:

• Vergelijking met bestaande systemen
• Modelonderzoek in het laboratorium
• Proefvlakken aanleggen en monitoren
• Langs theoretische weg een rekenmethode afleiden
• Met behulp van numerieke modellen

Een voorbeeld van een ecologisch concept dat de sterkte beïnvloedt is gras op klei. Zonder het gras is de klei lang niet zo erosiebestendig als wanneer er gras op groeit. Dit is al eeuwen bekend, en daarom wordt op bijna alle dijken gras als bekleding toegepast.

Een voorbeeld van een ecologisch concept dat de belasting beïnvloedt is het toepassen van een dicht wilgenbos (griend) op het voorland voor de dijk. Het bos zorgt ervoor dat de hoogte van de golven wordt gereduceerd, waardoor de golven op de dijk zelf lager zijn dan wanneer er geen bos zou zijn aangeplant. Dit ecologische concept is in de praktijk toegepast bij dijk van de Noordwaard bij het Fort Steurgat. Het rapport is na te lezen in het dokument Ontwerp groene golfremmende dijk Fort Steurgat bij Werkendam, verkennende studie.

Vergelijking met bestaande systemen

Het ecologische concept zou ten aanzien van de invloed op de sterkte of belasting goed vergelijkbaar kunnen zijn met een bestaand systeem waar al een kwantificeringsmethode van beschikbaar is. Een voorbeeld hiervan is het toepassen van drijvende rietmoerassen voor een dijk ten behoeve van het verminderen van de golfhoogte bij de dijk. De invloed op de golfhoogte zou vergeleken kunnen worden met de invloed van drijvende golfbrekers, waar in het verleden al vaker onderzoek naar gedaan is.

Mogelijk is het systeem niet voor 100% vergelijkbaar, maar wellicht is het mogelijk om hiermee een conservatieve schatting van de invloed te verkrijgen. Daarbij zal het nodig zijn om het volgende te beoordelen:

• In hoeverre valt het ecologische systeem binnen de reikwijdte van de kwantificeringsmethode van het systeem waarmee het vergeleken wordt?
• Worden alle faalmechanismen op deze wijze beschouwd?
• Welke parameters verschillen met het reeds bestaande systeem?

Met deze vragen, en vergelijkbare vragen, komt er een afwegingsproces op gang waarmee uiteindelijk een verantwoorde schatting van de invloed gemaakt zou kunnen worden.

Modelonderzoek in het laboratorium

In sommige gevallen is het mogelijk om in een laboratorium het ecologische concept te beproeven onder omstandigheden die vergelijkbaar zijn met de toetsomstandigheden. Dit kan een kleinschalig model zijn van het ecologische concept, maar dan moet het mogelijk zijn de relevante aspecten op kleine schaal te realiseren, of het moet mogelijk zijn te corrigeren voor de schaaleffecten. Als dit mogelijk is, dan kunnen in relatief korte tijd veel experimenten gedaan worden onder een grote reeks van belastingen. Soms is dit niet mogelijk en kan het alleen op ware grootte. Ook voor onderzoek op ware grootte zijn in Nederland mogelijkheden, zoals bijvoorbeeld met de Deltagoot van Deltares.

Proefvlakken aanleggen en monitoren

Het aanleggen van het ecologische concept op een echte dijk is een uitstekende manier om te laten zien dat het werkt. Bovendien kan vastgesteld worden of er bij de aanleg praktische problemen ontstaan, en of er problemen in het onderhoud en beheer over het hoofd gezien zijn. Het zal doorgaans moeilijk zijn om iets te weten komen over het gedrag van het ecologische concept tijdens toetsomstandigheden, omdat die zo zelden voorkomen dat deze tijdens de monitoringperiode waarschijnlijk niet optreden. Als het belangrijk is de opgetreden schade aan de grootte van de belasting te relateren, is het noodzakelijk de opgetreden belasting te kennen. De golfbelasting kan indirect berekend worden aan de hand van wind- en waterstandsmetingen, maar dat is niet zo nauwkeurig. Het is beter om een golfboei te gebruiken, maar dat heeft als nadeel dat dit niet goedkoop is en bovendien niet eenvoudig is om gedurende lange tijd operationeel te houden.

Langs theoretische weg een rekenmethode afleiden

Soms is het mogelijk om met de wetten van de fysica vast te stellen wat de invloed zal zijn van het ecologische concept. Men zal zich dan moeten verdiepen in het krachtenspel als gevolg van de belasting door golven en stroming, en op basis daarvan formules moeten afleiden. Door de complexiteit van de optredende fysische processen is dit meestal niet eenvoudig.

Met behulp van numerieke modellen

De ontwikkeling van numerieke modellen is de laatste jaren snel geëvalueerd, en dat levert soms de mogelijkheid om de complexe werkelijkheid na te bootsen in de computer. Een voorbeeld van een breed toepasbaar numeriek model is ComFlow. Hiermee is het mogelijk golftransmissie over een voorland en het breken van de golven op een dijk door te rekenen. Hiermee kan in sommige gevallen de hydraulische belasting op het ecologische concept worden berekend. Daardoor kan het numerieke model bijdragen aan het traject waarbij langs theoretische weg een rekenmethode wordt afgeleid. Helaas zijn de numerieke modellen nog niet zo ver gevorderd dat enkele berekeningen de gewenste kwantificering van de invloed van het ecologische concept op de sterkte en/of de belasting opleveren.

De View-Navigation (VN) pagina's.

Kwantificeren invloed ecologische concepten VN

 

De links naar andere pagina's.

Produceert
Consumeeert
Onderdeel van	Opstellen toetsmethode
Instantie van
Betreft

Connectie.

Connectie type	seq
Connecteert naar	Vormen toetsoordeel
Conditie
Opmerkingen

De pagina's die linken naar deze pagina.

Dit element heeft geen subelementen.

Komt van	Type	Connectie type	Conditie	Waarde	Opmerkingen
Beoordelen cruciale eigenschappen	Connects	seq