2.1 Waterveiligheidsopgave

In de jaren ’80 is het dijktraject Irenesluis - Culemborgse Veer voor het laatst robuust versterkt. Op basis van de in 2017 vastgestelde waterveiligheidsnormen, is de veiligheid van het traject Irenesluis - Culemborgse Veer beoordeeld (Veiligheidsanalyse Centraal Holland Aanscherping toetsresultaat, Neijenhuis, P. et al, 30 juni 2017). Op basis van deze beoordelingsresultaten is het traject opgenomen in het dijkversterkingsprogramma van het HWBP.

Bij het beoordelen en het ontwerpen van dijken die versterkt moeten worden, wordt in beeld gebracht hoe groot de kans is dat een dijk bezwijkt. Hiervoor wordt het wettelijk beoordelingsinstrumentarium gebruikt. Voor het normtraject 44-1, waarvan de dijk tussen Irenesluis en het Culemborgse Veer deel uit maakt, is in de Waterwet de maximale toelaatbare overstromingskans vastgesteld op 1/10.000 per jaar (zie Nota van Uitgangspunten, paragraaf 3.1).

Het proces waarmee wordt bepaald op welk moment dijkversterking nodig is, kan worden toegelicht aan de hand van Figuur 2‑1. Naast de maximaal toelaatbare overstromingskans (de ondergrens waar de dijk aan moet voldoen) is er ook een zogenaamde ‘signaleringswaarde’. Gedurende de jaren neemt de overstromingskans van de dijk langzaam toe als gevolg van bijvoorbeeld hogere waterstanden door klimaatverandering en het verouderingsproces van een dijk. Wanneer de overstromingskans van een dijktraject op een bepaald moment groter wordt dan de signaleringswaarde wordt een dijkversterkingsproject opgestart. Hiermee wordt voorkomen dat in de jaren die daarna nog nodig zijn om de dijkversterking te realiseren, de overstromingskans ondertussen de ondergrens passeert. Voor een deel van het dijktraject Irenesluis - Culemborgse Veer is dit het geval. Daarom moet de dijk worden versterkt.

Figuur 2‑1 Verloop van de veiligheid tijdens de levensduur van de dijk

Bij het beoordelen van de bestaande dijken, wordt geanalyseerd hoe groot de kans is dat een dijk bezwijkt en in welke mate de verschillende faalmechanismen (dit zijn manieren waarop de dijk kan bezwijken) bijdragen aan de totale faalkans van de dijk. De faalmechanismen die hierbij worden onderscheiden zijn in Tabel 2‑1 toegelicht. Voor de beoordeling wordt gebruik gemaakt van het wettelijk beoordelingsinstrumentarium (WBI). De dijken tussen de Irenesluis en het Culemborgse Veer zijn hiermee beoordeeld door 50 jaar vooruit te kijken tot 2073 (voor kunstwerken is zelfs tot 100 jaar vooruit gekeken), om te bepalen hoe groot de waterveiligheidsopgave is. Wanneer uit de beoordeling blijkt dat versterkingsmaatregelen nodig zijn, worden deze ontworpen met behulp van het landelijke ontwerpinstrumentarium, dat is afgeleid van het wettelijk beoordelingsinstrumentarium.

Tabel 2‑1 Toelichting faalmechanismen dijk

#	Faalmechanisme	Toelichting
1	Piping en heave	Bij dit mechanisme stroomt water via een zandlaag onder een dijk door en komt het achter de dijk weer omhoog. Hierdoor kan een “wel” ontstaan. Na verloop van tijd kan het water zand meevoeren en begint een kanaal (pipe) onder de dijk te ontstaan. Als dit proces langer doorgaat, vormt zich een doorgaande verbinding tussen het buitenwater en het achterland. Uitslijting van het kanaal/pipe leidt uiteindelijk tot het instorten van de dijk. Bij heave gaat het over de verticale korrelspanning in een zandlaag die kan wegvallen onder invloed van een verticale grondwaterstroming.
2	Macrostabiliteit binnenwaarts	De dijk kan aan de landzijde afschuiven (in elkaar zakken) door een te hoge druk in het grondwater onder en achter de dijk.
3	Macrostabiliteit buitenwaarts	De dijk kan door een te hoge waterdruk in de dijk aan de rivierzijde afschuiven. Dit kan optreden na hoogwater en/of veel regen, waardoor de dijk verzadigd is geraakt.
4	Microstabiliteit	Onder Microstabiliteit wordt erosie van het talud verstaan dat optreedt door uittredend grondwater, bijvoorbeeld ten gevolge van een langdurig hoogwater. Er ontstaan scheuren en verzakkingen en materiaal wordt uit de dijk uitgespoeld.
5	Overloop (kruinhoogte)	De dijk is te laag en water stroomt er overheen.
6	Overslag (kruinhoogte)	De dijk beschadigt als er bij veel wind, water over de dijk slaat. Hierbij wordt de kruinhoogte getoetst aan het hydraulische belastingniveau (hoogwater in combinatie met golven).
7	Bekleding	Door golven en stroming kan de bekleding (zowel binnen- als buitendijks) van de dijk beschadigd raken waardoor de dijk kwetsbaar wordt. De binnenwaartse bekleding is sterk afhankelijk van de kruinhoogte.
8	Instabiliteit vooroever	Door aantasting van de vooroever kan de dijk aan de rivierkant in elkaar zakken.
9	Falen kunstwerk	Daarnaast is het mogelijk dat de waterkering faalt door het falen van een kunstwerk, bij het falen van een kunstwerk wordt er gekeken naar de volgende faalmechanismes: Falen door overloop/overslag Constructief falen Falen sluiting kunstwerk Onder- en achterloopsheid

Aanscherping waterveiligheidsopgave

Bij aanvang van de verkenningsfase was het beeld dat over het hele traject de kering niet voldeed aan één of meerdere faalmechanismen. Door nader onderzoek is stapsgewijs een beter beeld verkregen en een nauwkeuriger oordeel gegeven. Gaandeweg bleek de versterkingsopgave kleiner uit te pakken (zie Figuur 2‑2).

Figuur 2‑2 Ontwikkeling van de waterveiligheidsopgave door de verschillende producten van de Verkenningsfase

De uitgevoerde aanscherpingen en optimalisaties zijn vastgelegd in de volgende documenten:

Resulterende waterveiligheidsopgave

Uiteindelijk blijkt op een drietal locaties versterking nodig (aangeduid als locatie 1a, 4 en 6; zie Figuur 2‑2). Daarnaaast zijn er twee locaties waarvoor het nog niet duidelijk is of deze versterkt moeten worden, locatie 2b en 3. Tijdens de laatste optimalisatie is een uitgangspunt opnieuw bepaald. Het resultaat van deze aanpassing is dat voor Locatie 2b een opgave voor het faalmechanisme Piping en Heave naar voren gekomen is. Omdat dit pas recent duidelijk werd en er nog aanvullend onderzoek gedaan wordt, is het voor het projecteam niet mogelijk geweest om voor deze locatie de kansrijke oplossingen te bepalen, de MER-beoordeling uit te voeren en de keuze voor het Voorkeursalternatief vast te stellen.

Dit wordt doorgeschoven naar de Planuitwerkingsfase. In de tussentijd doen we nader (veld)onderzoek naar deze locatie om zeker te weten of dit een waterveiligheidsopgave is. Voor locatie 3 is de Voorkeursalternatief-keuze sterk afhankelijk van het voorlandonderzoek dat pas in het najaar van 2023 kan worden uitgevoerd. De MER-beoordeling en de Voorkeursalternatief-keuze zijn daarom niet in deze rapportage opgenomen en zal pas in de Planuitwerkingsfase worden gemaakt.

Op dit moment voldoen alle vijf de locaties niet voor het faalmechanisme piping. Verder is er lokaal versterking nodig op locatie 6 bij het wiel dat zich daar aan de binnenzijde bevindt, omdat de dijk daar niet voldoet op gebied van macrostabiliteit binnenwaarts. Daarnaast is de versterking op basis van de Beslisboom piping op meerdere locaties uitgesteld, voor deze locatie wordt verwacht dat deze in de toekomst gaan voldoen op basis van verwachte kennis ontwikkeling (dit is toegelicht in Hoofdstuk 4.1.3 Nota Voorkeursalternatief).

Het is nog wel mogelijk dat er lokaal versterking nodig is in de omgeving van constructies of huizen, vanuit de waterkering beschouwd als ‘niet waterkerende objecten’ (NWO’s). De beoordeling van de NWO’s wordt afgerond in de volgende fase, de planuitwerking; dan wordt ook de eventuele noodzaak van lokale versterking aldaar duidelijk.

Er zijn diverse mogelijkheden om de dijk te versterken en daarmee te voldoen aan de waterveiligheidsopgave. Deze mogelijkheden zijn in een aantal stappen geïnventariseerd, beoordeeld en vergeleken om tot de beste keuze te komen. Dit proces is beschreven in Hoofdstuk 4 en Hoofdstuk 6 van dit MER.