Waterbouwkundige Patrick Oosterlo wacht al maanden op een stevige storm. Eentje die zijn meetinstallatie op een dijk aan de kust van de Oostelijke Waddenzee danig op de proef kan stellen. Hij heeft hoge golven en sterke wind nodig om te kunnen bepalen: is de dijk daar hoog genoeg?
Beter een hoge dijk dan natte voeten. Maar om onnodige investeringen te voorkomen, is het wel belangrijk om precies te weten hoe hoog een dijk moet zijn. Dat is precies wat Oosterlo wil uitvogelen. Hij onderzoekt de benodigde beschermingshoogte van het dijktraject Eemshaven-Delfzijl bij de Oostelijke Waddenzee. Waarom? “Volgens de nieuwste overheidsnormeringen uit 2017 is deze dijk vier meter te laag en dus afgekeurd. Dat verschil was wel erg groot, het leek mij en mijn collega’s sterk dat de golven, ook tijdens een storm, in de praktijk zo hoog komen. Je wilt natuurlijk voorkomen dat je onnodige investeringen gaat doen, het ophogen van een dijk is erg kostbaar.”
Complex gebied
Waar voor het overgrote deel van de Nederlandse kust nauwkeurige data beschikbaar zijn over de hoogte en kracht van golven die op de kust slaan, is er volgens Oosterlo over het gebied bij Delfzijl minder bekend. “De Oostelijke Waddenzee is een complex gebied en wijkt af van normale omstandigheden van de Nederlandse kust. Dat komt met name door de getijdegeulen, nabijgelegen eilanden en de trechtervorm van de zeearm. De golven slaan schuin op het dijkoppervlak en zijn ondanks aflandige wind relatief hoog. Die situatie zie je haast nergens anders.”
Geavanceerde meetapparatuur
Voor het bepalen van de gewenste dijkhoogte – oftewel de kruinhoogte – is een daadwerkelijke storm lang niet het enige wat de onderzoekers nodig hebben. Oosterlo: “We zijn maanden druk bezig geweest met het plaatsen van golfboeien voor de kust, met grote proefopstellingen die golven simuleren en met allerlei slimme meetapparatuur op de dijk. Alle instrumenten zijn nodig om in kaart te brengen hoe hoog en met welke kracht de golven precies op de kustdijk slaan.”
Omgekeerde brievenbussen
Voor de proefopstelling waren soms flinke ingrepen nodig. “Op twee verschillende locaties hebben we in totaal vier overslagbakken in de dijk gebouwd, een soort enorme brievenbussen met een uitstroomopening aan de onderkant. Bij een golf komt het water in die bakken terecht. Met een druksensor wordt het gewicht bepaald en op basis daarvan kunnen we berekenen hoeveel water er in theorie over de dijk slaat. Een meetpaal en golfboeien in zee meten de hoogte en richting van de invallende golven.”
Laserscanners op de dijk
Oosterlo zelf was vooral te vinden op een andere plek: bij de laserscanners, een soort grote barcodescanners die op innovatieve wijze de golfoploop op de dijk meten. “De laserscanners zenden een laserpuls uit op het dijkoppervlak. Met een grote installatie laten we water schuin op de dijk slaan, een golfsimulatie. Zodra de scanners een afwijking signaleren in de afstand van de puls, weten we dat er water op het oppervlak zit. Door de duur en de grootte van die afwijking kunnen we ook zien hoe hoog en met wat voor snelheid de golf op de dijk slaat. Die laserscanners gaan we ook op andere plekken neerzetten, zodat we minder hoeven te graven voor overslagbakken.”
Nauwkeurigere modellen
Alle meetresultaten moeten uiteindelijk leiden tot nauwkeuriger modellen om de eventueel benodigde ophoging van een dijk te bepalen. Oosterlo: “Bij de planperiode van reguliere dijktrajecten wordt 50 jaar vooruitgekeken. Het betrokken waterschap Noorderzijlvest wil die periode in dit gebied inkorten tot 25 jaar, in combinatie met een meetprogramma van 12 jaar om tot verbeterde inzichten te komen. Daarvan zitten we nu in het tweede jaar. Ik ben momenteel druk bezig om de meetgegevens van de simulaties en van een eerdere storm in januari 2019 te analyseren.”
Stilte voor de storm
Die eerdere storm heeft Oosterlo zelf moeten missen. “Ik heb het moeten doen met de spectaculaire beelden van mijn promotor. Dat wil ik natuurlijk ook graag met eigen ogen eens zien.” En dus hoopt Oosterlo dit jaar nog vurig op een nieuwe storm. “Hoe meer meetgegevens van een echte storm, hoe nauwkeuriger de modellen. Het stormseizoen loopt tot eind maart, daarna moeten we wachten tot minstens september. En als een geschikte storm uitblijft, moeten we het doen met alle meetgegevens van de simulaties en de storm van 8 januari 2019. Maar tot het einde van het seizoen houd ik nauwlettend het weerbericht in de gaten. En als er weer een storm aankomt, zorg ik natuurlijk dat ik die wél van dichtbij meemaak. Het liefst bovenop de dijk. Even uitwaaien.”
Gepubliceerd: januari 2020
Patrick Oosterlo
Bij dit dijkproject zijn de volgende onderzoekers betrokken:
Ir. Patrick Oosterlo (PhD-student). Promotor prof. dr. ir. Jentsje van der Meer (TU Delft, IHE Delft en Van der Meer Consulting), dagelijks begeleider dr. ir. Bas Hofland (TU Delft). Dit project is mede van de grond gekomen dankzij de inspirerende inbreng van wijlen Gerbrant van Vledder. Zijn nalatenschap klinkt door in dit werk.
En de volgende organisaties:
Waterschap Noorderzijlvest, Van der Meer Consulting, Van Vledder Consulting, Infram Hydren, Arcadis, Aqua Vision, Rijkswaterstaat (Ministerie van Infrastructuur & Milieu), POV Waddenzeedijken, Deltares, KNMI, Groningen Seaports.
