Haalbaarheidsstudie naar de toepassing van een worst als tijdelijke waterkering

Het rapport 'Haalbaarheidsstudie naar de toepassing van een worst als tijdelijke waterkering' gaat na of een worst als nooddijk een technisch en/of economisch haalbaar alternatief is voor huidig gebruikte methoden voor tijdelijke waterkeringen. Op dit moment wordt bij dreigend hoogwater op verschillende manieren een nooddijk gebouwd. Men kiest dan voor een methode waarmee men of veel ervaring heeft of een methode waarvoor alle materialen aanwezig zijn. Het gebruik van een (zand-) waterworst lijkt een aantrekkelijke oplossing vanwege het ogenschijnlijk eenvoudige en snelle gebruik. Een meer fundamentele afweging tussen de verschillende alternatieven voor een nooddijk zou passend zijn. Om deze afweging te kunnen maken zijn eerst de belastingen bekeken, die zowel werken in de fase waarin de worst op de dijk geplaatst wordt, als in de gebruiksfase. Op basis van deze belastingen is nagegaan of de voorgestelde (zand-) waterworst voldoet aan de eisen die gesteld worden aan een tijdelijke waterkering. De worst blijkt door de horizontale belasting weg te rollen en door het waterstandsverschil over de dijk zullen grondwaterstromen tot piping kunnen leiden. Voor deze problemen is een aantal alternatieven aangedragen die een oplossing voor een of meerdere van deze problemen vormen. Van deze alternatieven bleek de oplossing, waarbij een slab aan de worst is bevestigd het beste. Bij dit alternatief is over de lengte van de worst langs de dijk een waterdicht slab bevestigd dat op het talud van de dijk ligt, waardoor de kwellengte wordt vergroot. De waterdruk op het doek levert een schuifspanning, welke groot genoeg is om de horizontale waterdruk op de worst op te nemen (zie figuur op de volgende bladzijde). Om de effecten van de worst op de bestaande dijk in te schatten is met behulp van een tweetal computermodellen een simulatie gemaakt. Hieruit bleek dat het slab een verlaging van de freatische lijn in het dijklichaam teweeg brengt, waardoor er minder snel water boven de teen uittreedt. Tevens bleek het belangrijk om de worst snel na de hoogwaterperiode van de dijk te verwijderen: er is dan minder kans dat het buitentalud afschuift. De worst is ten opzichte van bijvoorbeeld de zandzakken relatief snel van de dijk te verwijderen (± 4 uur). Een dergelijk gebruik van de worst als tijdelijke waterkering is technisch haalbaar. In het rapport is het gekozen alternatief vergeleken met traditionele nooddijken als zandzakken. Voor de bestudeerde methoden is een kostenraming gemaakt om ze met elkaar te kunnen vergelijken. De worst blijkt vanwege de hoge investeringskosten van het doekmateriaal een duur alternatief voor eenmalig gebruik. Echter, doordat de terugkerende kosten bij veelvuldig gebruik laag zijn, b/ijkt de worst een goedkoop alternatief. Tenslotte is nagegaan wat de invloed van de worst is op de faalkans van een dijkring. Voor het dijkringgebied Alblasserwaard en de Vijfheerenlanden is met behulp van het computerprogramma DIJKRING 4.0 de kans op overstroming berekend. Door de dijkvakken, die het meest bijdragen aan de faalkans van het systeem met 1 meter te verhogen, daalt de faalkans. Indien de kosten van de worsten (voor alle dijkvakken) lager zijn dan de daling in kosten van de schade bij inundatie, lijkt de aanschaf van de worsten acceptabel. In dit geval blijkt de kostendaling door het gebruik van de worsten fl. 3.500.000,- per jaar, terwijl de kosten van de worst over hun levensduur slechts fl. 71.000,- per jaar bedragen. Hieruit blijkt dat de worst ook uit economisch oogpunt een haalbaar alternatief voor een tijdelijke waterkering is. De kosten voor een permanente dijkophoging zijn circa fl. 6.500.000,-. Aangezien de dijken niet op hoogte zijn, dient op basis van het verschil in risicoreductie tussen permanente dijkophoging en tijdelijke dijkophoging een afweging tussen beide oplossingen gemaakt worden. Aangezien de risico reductie van een permanente dijkophoging op jaarbasis een factor 2. keer zo groot is, kan geconcludeerd worden dat een permanente dijkophoging eveneens economisch haalbaar is en zelfs voordeliger is (qua kosten) dan een tijdelijke dijkophoging. Op basis van kostbare ontwerp aanpassingen van het dijkprofiel welke volgen uit maatschappelijke overwegingen, kan het economischer zijn een tijdelijke dijkophoging in de vorm van een waterworst toe te passen.Hydraulic EngineeringCivil Engineering and Geoscience