Share

Feedback

News

Get updated about news, events and contributors experiences

Reflectie: Data-gedreven dijkversterking: Bouwen op nieuwe en historische data

Posted at 27/05/2021 by Prof. dr. ir. Marc Bierkens

De technische beoordeling van dijkversterkingsprojecten in Nederland wordt overspoeld met gegevens. Voor, tijdens en na dijkversterkingen worden veel gegevens verzameld en opgeslagen. Dit webinar probeert een brug te slaan tussen conventionele en nieuwe databronnen door nieuwe methoden te presenteren voor het verbeteren van de veiligheid van dijken door middel van data en het bespreken van het algemene gebruik van verschillende databronnen.

Contact details

Prof. dr. ir. Marc Bierkens

Universiteit Utrecht

Webinar team

Wilt u de presentaties van de onderzoekers bekijken? U kunt ze bekijken in de bovenstaande video.

Data-gedreven dijkversterkingen

Naast van oudsher veelgebruikte databronnen zoals boringen, sonderingen en statistiek van buitenwaterstanden, is er recent steeds meer aandacht voor het langduriger monitoren van grondwaterstanden, historische data, gedragsinformatie tijdens belastingen, en het combineren van gegevens uit verschillende databronnen. Een van databronnen die tot nu toe niet wordt gebruikt is archeologische data van de dijkopbouw. Door het gebruiken van de eigenschappen van historische dijken, kan een inschatting worden gemaakt van de dijkopbouw van huidige dijken. Deze informatie kan daaropvolgend ook gebruikt worden voor grondwater- en dijkstabiliteitsschematisering, waarmee de dijkveiligheid in meer detail kan worden beoordeeld. Een ander onderdeel is het gebruik maken van geobserveerd gedrag van dijken om faalkansschattingen te verbeteren. Voorbeelden van gedragsinformatie zijn overleefde belastingen zoals hoogwater of proefbelastingen, en metingen gedurende dergelijke belastingsituaties.

Reacties van deelnemers op de vraag: Aan welke begrippen denkt u als u denkt aan "data gedreven dijkversterking"?

Naast deze nieuwe technieken is er al een groot instrumentarium aan bestaande technieken om verschillende databronnen te interpreteren. Een combinatie van alle typen data zou wellicht het meest complete beeld geven, maar dit is in de praktijk een onmogelijke opgave. Er moet dus prioriteit worden gegeven aan die typen die het meest effectief zijn.

Overdenkingen bij het gebruik van twee nieuwe databronnen: archeologische dijkdoorsnedes en proefbelastingen

Twee nieuwe databronnen zijn besproken: Archeologische dijkdoorsneden, te gebruiken om de dijkopbouw beter te begrijpen, en bewezen sterkte door proefbelastingen van dijken, te gebruiken om onzekerheid in de sterkte te verkleinen.

Reacties van deelnemers op de vraag: In hoeverre vindt u de volgende aspecten een beperking voor het gerbuik van archeologische gegevens in de dijkbeordeling?

Het gebruik van archeologische dijkdoorsneden is volgens de gebruikers te implementeren in het WBI. Het WBI wordt vooral gezien als een basis voor de beoordeling veiligheid, een soort recept. In veel situaties wordt er al in veel verder gekeken dan de WBI-regels en daar past historische data ook in. Daarnaast zou het mooi zijn als er ook vaker standaard classificatie testen gedaan worden als er grondonderzoek gedaan wordt. Als deze testen worden ingezet in een breed scala aan typen onderzoeken, zoals geotechnisch en historisch onderzoek, kunnen verschillende typen onderzoek gemakkelijker gecombineerd worden en zijn er betere conclusies te trekken over het gedrag van grond. Een dergelijke classificatienorm van Nederlandse grond op basis van testen is al ontwikkeld en zou een goede toevoeging aan de historische data zijn.

Veel deelnemers vinden ‘schade’ het grootste risico van een proefbelasting. Dit is opmerkelijk want in een kosten baten analyse wordt dit risico expliciet meegenomen. Een risico-neutrale beslisser zou altijd kiezen voor een proefbelasting wanneer de potentiele ‘winst’ van een overleefde proefbelasting hoger is dan de risico’s van schade tijdens een proefbelasting.

Antwoorden van de deelnemers op de vraag: Wat is volgens u het grootste risico van het gebruik van proefbelastingen?

Het feit dat deelnemers ‘schade’ toch als grootste risico en ‘onwenselijk’ aangeven, kan aanduiden dat de beslissingsnemers risico proberen te vermijden. Veel deelnemers vinden het ook (bestuurlijk) lastig uit te leggen als een proefbelasting tot schade leidt. Daarnaast vindt men het lastig om uit te moeten leggen dat de dijk zwakker is dan gedacht. Dit is opmerkelijk, omdat het vinden van een zwakke plek zeer waardevol is. Zeker als die plek anders onopgemerkt was gebleven.

Optimalisatie van datagebruik bij dijkversterkingen

De nieuwe databronnen, historische dijkgegevens en proefbelastingen, zijn slechts twee van de vele mogelijkheden om meer informatie over onze dijken te vergaren. Als we deze verschillende mogelijkheden voorleggen bij de aanwezigen wordt langetermijnmonitoring gezien als beste optie om dijkversterkingen mee te optimaliseren. Vaak zien we echter dat alle informatie na een dijkversterking in een (oplever)dossier verdwijnt, en niet wordt gebruikt om continu het veiligheidsbeeld bij te stellen.

Reacties van deelnemers op de vraag: Welke gegevens kunnen we gebruiken om de dijkversterking het beste te optimaliseren?

Vooral waterspanningen op de lange termijn wordt gezien als data die momenteel bijna altijd ontbreekt, waardoor onzekerheidsschattingen lastig zijn. Echter, de invloed van de onzekerheid van waterspanningen is niet noodzakelijkerwijs de grootste onzekerheid in berekeningen. De deelnemers geven een duidelijke prioritering aan hoe het overstromings-risico beheer te verbeteren (zie het figuur). Meer meten is belangrijk, net als probabilistisch rekenen. Full-scale experimenten zijn ook belangrijk. Het gebruik van historische data is minder aantrekkelijk dan bijv. risico gestuurd onderzoek, door minder goede beschikbaarheid en lastige punten met betrekking tot de beschrijving.

 

Conclusie en Perspectief

Wat voor databronnen dan ook zijn gebruikt, men is unaniem van mening dat data moet zo veel mogelijk worden (her)gebruikt, in een zo breed mogelijke toepassing van projecten. Het ideale toekomstbeeld is dat actuele en historische data wordt gebruikt om continu de faalkans en restlevensduur bij te kunnen stellen, en zo ‘in control’ te zijn met betrekking tot de hoogwaterveiligheid. Hiervoor is het wenselijk om alle data rondom actuele en historische dijkversterkingen openbaar beschikbaar te hebben. Dit behoeft goede afspraken tussen de opdrachtgever (waterschap) en opdrachtnemer (consortium/aannemer) over welke gegevens relevant zijn, of relevant kunnen worden in de toekomst.

Reacties van deelnemers op de vraag: Wat zijn volgens u de belangrijkste stappen om de beheersing van overstromingsrisico's te verbeteren?

Aangezien verwacht wordt dat we veel baat kunnen hebben bij langdurige monitoring van dijken, verdient dit aspect extra aandacht . Relevante kennisvragen zijn:

  • Hoe lang moet er gemonitord worden om betrouwbare karakteristieken af te kunnen leiden? en
  • Hoe kunnen we vooraf specificeren hoe nieuwe data en inzichten de dijkversterking zullen beïnvloeden?

Een misvatting is dat met deze lange termijn data het gedrag generiek kan worden vastgelegd in simpele rekenregels. Hoewel metingen het gedrag zullen verduidelijken, blijft het in de geotechniek belangrijker om de situatie te begrijpen en te interpreteren.

Om continu de restlevensduur van dijken vast te stellen, is het ook nodig om beter inzicht te krijgen in hoe grond en grondgedrag verandert in de tijd, en wat het effect op de faalkans is. Bijvoorbeeld een toenemende faalkans door scheurvorming en een afnemende faalkans door age-ing van de grond en bewezen sterkte. De impact van toekomstige klimaatverandering speelt hierbij ook een belangrijke rol. Samen met de al bestaande monitoringmethoden en nieuwe ontwikkelingen zal de toolbox van de dijkveiligheid-specialist steeds meer mogelijkheden bevatten om de betrouwbaarheid van dijken beter in te kunnen schatten.

All-Risk aanbevelingen

  • Gebruik innovatieve data in de beoordeling van dijkveiligheid, dat kan veel nieuwe inzichten geven en de beoordeling verbeteren.
  • Zet in op langetermijnmonitoring van dijken.
  • Maak gegevens van dijken beschikbaar voor breder (her)gebruik.

Last modified: 07/01/2022