Share

Feedback

News

Get updated about news, events and contributors experiences

Reflectie: Grootste risico rivieren – splitsingspunt of piping?

Posted at 27/05/2021 by prof.dr.ir. Matthijs Kok

Overstromingsrisico langs de Rijntakken: Risico’s van overstromingen langs de grote rivieren vragen continu onze aandacht. Daarbij spelen vele oorzaken een rol, en in deze webinar vroegen we aandacht voor nieuw onderzoek naar de rol van twee van deze oorzaken: de twee splitsingspunten van de Rijntakken en de rol van het faalmechanisme piping. Maar kan het aannemelijk worden gemaakt dat één van beide oorzaken dominant is?

Contact details

prof.dr.ir. Matthijs Kok

TU Delft Universiteit

*Deze reflectie kwam naar voren uit de discussie tussen het webinar team en de 35 tot 51 deelnemers aan het All-Risk webinar dat op 27 mei 2021 werd georganiseerd.

Webinar team

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

De discussie

Allereerst is de algemene vraag van deze reflectie gesteld over hoe het nu zit met piping: wanneer levert een zandmeevoerende wel nu een overstroming op? De meeste deelnemers gaan dan af op de ervaring: als het veel meer zand geeft dan in de afgelopen jaren, dan wordt het kritiek. Andere zien meer in een absolute hoeveelheid: meer dan een kruiwagen (al was er ook iemand die in de chat aangaf dat het eerder om een vrachtwagen zou gaan). Hier is echter vrijwel geen wetenschappelijke kennis over, en het valt tijdens een hoogwater zonder extra metingen nauwelijks vast te stellen of een wel kritiek is. Het grootste deel van de deelnemers was het eens met de stelling “effecten van noodmaatregelen (bijv. tegen piping) moeten meegenomen worden in beoordeling en ontwerp van waterkeringen.”, terwijl dit nu niet gebruikelijk is en ook een verantwoordelijkheid voor de beheerder met zich mee brengt. Mogelijk speelt hier mee dat slechts 9% van de aanwezigen van de waterschappen was.

De antwoorden van de deelnemers op de geformuleerde vragen.

Tijdens de webinar is aangegeven dat er vele onzekerheden bestaan over het gedrag van de afvoer bij de splitsingspunten en bij piping, en de vraag doet zich dan ook voor of deze onzekerheden in voldoende mate zijn afgedekt door de huidige ontwerppraktijk. Het antwoord op deze vraag is voor beide onderzoeken verschillend. Voor de onzekerheid in de afvoerverdeling op de splitsingspunten wordt over het algemeen aangenomen dat de onzekerheid voldoende wordt afgedekt. Echter, hoe groot de onzekerheid is, is moeilijk te kwantificeren. Bij piping wordt veel parameteronzekerheid afgedekt door te rekenen met kansverdelingen of veilige rekenwaarden. Fundamentelere onzekerheden over hoe het piping proces in de praktijk werkt worden doorgaans niet gekwantificeerd, maar afgedekt door veilige uitgangspunten te hanteren. Sturing van afvoerverdeling tijdens hoogwater leverde een interessante discussie op. Bijna alle deelnemers geven aan dat actieve sturing van de afvoerverdeling tijdens een hoogwater overstromingsrisico’s in belangrijke mate kan verkleinen. De helft van de deelnemers zegt daarom dan ook dat dit overwogen moet worden als maatregel, en een kwart van de deelnemers zeggen echter dat actieve sturing niet wenselijk is vanuit een ethisch oogpunt. Want waar ga je dan extra afvoer heen sturen? En wie is dan daarvoor verantwoordelijk? Bij de stelling “Welke strategie om risico’s en (kennis)onzekerheden af te dekken is het verstandigst?” koos geen van de aanwezigen voor “Stevigere dijken”. Opvallend. Is er een anti-versterksentiment? Met onderzoek en metingen kan het risico zoals we dat berekenen, wel verkleind worden, maar ook onderzoek levert niet altijd dit gewenste resultaat, en kan ook verrassingen opleveren.

De antwoorden van de deelnemers op de geformuleerde vragen.

Antwoord op de algemene vraag

Het antwoord op de vraag of piping of in de huidige situatie de splitsingspunten nu voor het grootste risico zorgen, werd door de deelnemers van de webinar duidelijk beantwoord: door 5 keer zoveel mensen werd aangegeven dat piping voor het grootste risico zorgt, met als reden dat piping ook al bij minder hoge afvoeren voor problemen kan zorgen. Door degenen die de splitsingspunten als grootste bron aanwezen werd aangegeven dat een andere afvoerverdeling op een hele Rijntak voor problemen kan zorgen, en dan ook nog voor alle faalmechanismen (dus ook voor piping!). Voor de toekomstige situatie werd dit geheel anders ingeschat: er wordt ervan uitgegaan dat de dijkversterkingen effectief zijn en dat daardoor de kans op piping dan zo klein wordt dat het geen dominante rol meer speelt, maar dat de onzekerheid rond het splitsingspunt blijft.

Piping vertoont soms ook splitsingspunten op microschaal

De splitsingspunten zijn op grote schaal te zien bij de Rijntakken in Nederland, maar splitsingspunten zie je soms ook op microschaal bij piping. In bovenstaand figuur is dat goed te zien. Deze opname is afkomstig uit een piping proef in de Deltagoot van het Waterloopkundig Laboratorium in 1991, en het patroon van vele splitsingspunten kan verbazingwekkend genoeg gezien worden voordat een doorgaande ‘pipe’ ontwikkelt.

Aanbevelingen vanuit All-Risk:

  • Piping: Dijkversterking in combinatie met kennisontwikkeling is belangrijk. Maar investeer ook in goede monitoring van zandmeevoerende wellen, handvatten voor interpretatie en prioritering, en snelle beheersmaatregelen.
  • Bij piping is het van belang om de tijdsduur van de hoogwatergolf mee te nemen. Een kortdurende golf levert namelijk minder risico op dan een langdurende belasting. Dit onderscheid is ook van belang langs de kust omdat daar de duur van het hoogwater relatief kort is.
  • Splitsingspunten: Kennisontwikkeling over de afvoerverdeling bij hoge afvoeren is belangrijk om faalkansen nauwkeurig te bepalen. Daarbij is het wel relevant om aan te geven dat de splitsingspunten effectief verstoringen in waterstanden dempen en dus voor een balans in waterstanden zorgen langs de verschillende takken. In de toekomst, wanneer alle dijken aan de normen voldoen, zal de onzekerheid in afvoerverdeling een belangrijke bron van onzekerheid blijven. Wel wordt bij het ontwerpen van dijken langs de Rijntakken rekening gehouden met deze onzekerheid.
  • Aanbevolen wordt om de onzekerheid in dijkversterkingen in samenhang te beschouwen met de onzekerheid van de ruwheid, omdat verstoringen van de afvoerverdeling veroorzaakt kunnen worden door ruwheidsverschillen.

Last modified: 26/11/2021