De Hedwigepolder als Living Lab

De Hedwige-Prosperpolder, op de grens van Nederland en België, wordt de komende jaren ontpolderd en veranderd in getijdennatuur. Om deze transformatie door te kunnen maken wordt een nieuwe ringdijk aangelegd en vervolgens wordt de Scheldedijk afgegraven. De ontpoldering wordt in 2024 afgerond. Tot die tijd biedt de herinrichting een uniek testgebied van 6 km². Dit is het Living Lab, voor experimenten en onderzoek. Wat bijzonder is aan het Living Lab, is dat het niet alleen gebruikt wordt voor bezwijkproeven, maar ook voor calamiteitenbeheersing. Het Living Lab staat ook open voor andere projecten, zoals de pipingproef.

Polder2C’s

Het grootste onderzoeksproject in de Hedwigepolder is Polder2C’s. Het doel van dit project is om het 2-zeeëngebied tussen Nederland, België, Frankrijk en het Verenigd Koninkrijk klimaatadaptief te maken. Daardoor wordt dit gebied beter bestand tegen de effecten van klimaatverandering zoals de stijgende zeespiegel. De proeven gebeuren in samenwerking tussen het STOWA, het Vlaamse Waterbouwkundig Laboratorium, 6 waterschappen en Rijkswaterstaat. Ook zijn er veel partners.

Calamiteitenorganisaties

De efficiëntie van dijkbewaking, waarbij een calamiteitenorganisatie onderdeel is van het veiligheidsniveau is 1 van de proeven. De meerlaagsveiligheid die een basis is voor de hoogwaterbescherming wordt in de praktijk nagebootst. ‘Gestructureerde maatregelen met zandzakken zouden meer effect kunnen hebben dan we tot nu toe in onze modellen hebben verwerkt,’ verwacht Ludolph. Om dit te testen wordt de oude dijk gedeeltelijk weggegraven om te zien wat de impact is van een bres op de bestaande dijk. Een unieke kans, geeft hij aan: ‘Faalexperimenten met coupures kun je in een echte situatie nauwelijks doen, omdat er achter een dijk mensen wonen. In dit geval is de veiligheid van het achterland gewaarborgd door de Scheldedijk. En bovendien is de Hedwigepolder onbewoond.’

Konijnen- en vossenholen

Experimenten die dit voorjaar uitgevoerd worden, gaan over een 150 maal zo hoge belasting dan normaal. Het effect hiervan op het gedrag van de dijk, het type bekleding en de grasmat wordt gemeten. Inmiddels zijn er al 2 bijzondere conclusies, meldt Ludolph. ‘Daar waar de grasmat gesloten is, blijkt de dijk enorm veel sterker dan gedacht. Daarentegen is het risico van konijnen- en vossenholen groter. De uitspoeling is enorm bij zulke onderbrekingen in de grasmat, ondervonden we.’ De robuustheid van grasmatten is vervolgens verder getest, onder andere op de invloed van aanwezige bomen, schapenpaadjes, graafschade, trapconstructies enzovoort. ‘Ook testen we reparatiemiddelen om de robuustheid terug te brengen, zoals gaas. We vertalen dit naar maatregelen in de preventiesfeer, waarbij de beheerder inspecties uitvoert met een drone. De functie van een calamiteitenorganisatie en het kwantificeren ervan betrekken we bij de faalkansen. Zo blijken er nu al significante verschillen in graafwaarnemingen die te voet, vanuit de auto of vanuit een drone worden gedaan. Dat kwantificeren we.’

Proeven met maximale belasting

De essentie van de proeven is dat met gesimuleerde stormmaatregelen gekeken wordt hoe stevig een dijk is. ‘Wij kijken hoe erg de dijk beschadigd raakt en hoe we eventueel nog in kunnen grijpen,’ zegt Ludolph. Het idee achter veel proeven is volgens hem dat het huidige systeem van dijken veel robuuster is dan de rekenregels. ‘Rivierdijken en het systeem met coupures worden bijna nooit maximaal belast. Bij normale hoogwatersituaties gaat het nog maar om halve maatgevende waterstanden. Een maximale belasting zoals in februari 1953 is nog niet weer voorgekomen in Nederland. Bovendien is het dijkstelsel sindsdien al wel 2 tot 3 keer versterkt.’

Studenten

Bij de proeven worden studenten betrokken, zodat kennis van beheerders wordt doorgegeven aan jonge mensen. Andersom willen we ook van hen leren, zegt Ludolph. ‘We organiseren een proef in maart, waarbij we schade aan dijken toebrengen en aan de studenten vragen om met oplossingen te komen. Misschien komen zij met andere oplossingen dan wij, omdat zij handiger zijn met apps en opsporingstechnieken.’

Pipingproef

Het Living Lab wordt ook gebruikt voor andere onderzoeksprojecten, zoals de pipingproef. Bij het verschijnsel piping stroomt water door de voet van de dijk naar de andere kant. Bij een grote waterstroom kan dit de dijk verzwakken. Uit een eerdere proef van Deltares, Fugro en het Wetterskip Fryslân blijkt dat getijdenzand minder gevoelig is voor piping dan rivierzand. Waterschap Hollandse Delta wil dit in samenwerking met Fugro en Deltares middels de pipingproef in de Hedwigepolder in de praktijk toetsen en valideren. Het Hoogwaterbeschermingsprogramma subsidieert deze proef en deelt de kennis en ervaring uit eerdere praktijkproeven. Bij de proef worden innovatieve meetmethodes gebruikt – zoals de HPT-AMPT sonderingen – die eerder zijn getest in de Voorverkenning Normtraject 20-3 langs het Spui op Voorne-Putten. Als uit de proef blijkt dat getijdezand zich inderdaad gunstiger gedraagt, en ook in welke mate, dan kan dit meegenomen worden in de beoordelingsmethodiek voor dit type dijken. ‘Het nabootsen van omstandigheden – die je normaal niet kan testen – levert ons kennis op, die in het onderhoudsprogramma van de dijken een besparing geeft van vele miljoenen euro’s, die bovendien de impact op milieu en omgeving beperkt,’ geeft Ludolph aan. De resultaten hiervan komen in 2022 beschikbaar.

Kreunen en kraken

De huidige dijk wordt in 2022 definitief afgegraven. In dat jaar volgen in het voor- en najaar de grote bresproeven vanuit het onderzoek Polder2C’s. ‘Ons grote voordeel is dat we in de Hedwigepolder verder kunnen gaan dan bij een normale dijk, waar we moeten stoppen als het systeem begint met kreunen en kraken. Juist in de marges van het daadwerkelijk doorbreken van het dijksysteem kunnen we veel leren. Onze hypothese dat het systeem robuuster is dan we denken lijkt te kloppen. Maar we weten nu ook dat graverij in de dijk gevaarlijker is én bovendien wordt onderschat. Wordt dat niet beoordeeld, dan is ‘underestimating of the safety’ aan de orde.

Meer informatie:
Ludolph Wentholt
wentholt@stowa.nl
06 53 42 02 66