Analyse golfklapproeven en golfoverslagproeven : Gras op zand onderzoek product 8

In Nederland komen op dijken vooral grasbekledingen op een substraat van klei voor. Er zijn echter ook taluds met een grasbekleding op een substraat van zand. Voor de beoordeling van gras op zandbekledingen zijn momenteel geen modelparameters beschikbaar. Deze parameter zijn nodig om een beeld te krijgen van de veiligheid van dijken met een gras op zandbekleding en, specifiek voor de Overijsselse Vechtdijk, om een beeld te krijgen van de versterkingsopgave. De modelparameters hebben betrekking op erosie door golfklappen op het buitentalud en op erosie door golfoverslag op de kruin en het binnentalud. Medio 2020 is het project gras op zand gestart met als doel om eind 2021 te komen tot rekenwaarden voor deze modelparameters. Hiertoe is in opdracht van Waterschap Drents Overijsselse Delta onderzoek uitgevoerd dat heeft bestaan uit een voorbereidende fase (afgerond), het uitvoeren van grootschalige golfklap- en golfoverslagproeven (afgerond) en nu wordt voortgezet met de analyse van de proefresultaten en het afleiden van rekenwaarden. Deze rapportage betreft de stap om van de proefresultaten te komen tot schattingen van de kansverdelingen van de erosieparameters voor golfoverslag en voor golfklappen. Uitgangspunt bij de analyse was het bestaande kader van de beoordeling en de bestaande erosiemodellen voor gras op klei zoals beschikbaar in het WBI 2017. Dit zijn kansverdelingen van het kritisch golfoverslagdebiet voor erosie door golfoverslag en het standtijdmodel voor golfklappen. Hierbij wordt opgemerkt dat de kansverdelingen voor het kritisch golfoverslagdebiet worden afgeleid van berekeningen met de cumulatieve overbelastingmethode. Met deze modellen zijn de uitgevoerde grootschalige proeven teruggerekend naar erosieparameters voor gras op zand. Voor golfklappen betreffen dit de parameters a, b en c. Voor golfoverslag betreft dit de kritische frontsnelheid Uc. Ook proeven op gras op zandbekledingen uit andere projecten uit het verleden zijn betrokken bij de analyse, evenals de onderzoeken naar de bodem en vegetatie langs de Vechtdijk uit het vooronderzoek. Voor het standtijdmodel voor golfklappen leidt de analyse tot een resultaat dat aanzienlijk ongunstiger ligt dan voor gras op klei. Bij een standtijd van 12 uur, de rekenwaarde van de belasting voor een groot deel van de Overijsselse Vechtdijk, wordt een maximaal toelaatbare rekenwaarde van de golfhoogte verwacht van circa 0,4 m (dit is de 5% ondergrenswaarde). De erosiebestendigheid van gras op zand bekledingen bij golfoverslag is grootschalig beproefd. De opgelegde belasting was veel hoger dan onder extreme condities kan voorkomen langs de Vechtdijk maar leidde in meer dan de helft van de proeven niet tot falen. De verwachtingswaarde van de kritische frontsnelheid, waarmee de erosiebestendigheid van een grasbekleding wordt gekarakteriseerd, is iets lager dan die van een open zode op klei en aanzienlijk hoger dan waarmee op voorhand rekening werd gehouden. Deze resultaten worden in een volgende fase, in het kader van Product 9 – kalibratie, gebruikt voor het afleiden van rekenwaarden, waarmee de beoordeling van gras op zand bekledingen daadwerkelijk kan worden uitgevoerd.