Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

Transcriptie

1 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

2

3 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel Gerard van Meurs Joana van Nieuwkoop Geeralt van den Ham Peter de Grave Albert Oost Deltares, 2015, B

4

5 Titel Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel Opdrachtgever NIOZ Project Kenmerk GEO ydh Pagina's 33 Trefwoorden Waterveiligheid, hydraulische belasting, benodigde kruinhoogte, kosten verhoging voorlanddijk, stabiliteit stroomgeulwand Samenvatting Het NIOZ ligt al tientallen jaren buitendijks in polder t Horntje op het eiland Texel. De primaire kering ligt westelijk van het gebouw van het NIOZ en deze kering wordt op korte termijn versterkt. Het NIOZ blijft dan buitendijks liggen en heeft daarom aan Deltares gevraagd om de beoordeling van de waterveiligheid van het NIOZ-terrein te actualiseren. Een voorlanddijk zorgt voor de waterveiligheid van het NIOZ-terrein. Bij het actualiseren van de beoordeling van de waterveiligheid is gekeken naar het faalmechanisme golfoverloop / golfoverslag, waarbij de dijk door overstroming zou kunnen beschadigen en doorbreken en naar het faalmechanisme verweking / zettingsvloeiing, waarbij de dijk door aantasting onder water vanaf de Waddenzeekant kan bezwijken. Naar verwachting zijn dit de twee dominante faalmechanismen. Voor het faalmechanisme golfoverloop / golfoverslag is vastgesteld dat voor Dijkvak 1 van de voorlanddijk onder de huidige situaties de kortste terugkeertijden worden berekend. De berekende terugkeertijd bedraagt 400 à 500 jaar. Bij een dergelijke terugkeertijd hoort een overslagdebiet van 1 l/s/m. Voor het realiseren van een terugkeertijd van jaar dient de kruinhoogte van Dijkvak 1 0,50 à 0,60 m hoger komen te liggen dan de bestaande kruinhoogte. Voor het realiseren van een terugkeertijd van jaar komt daar nog 0,20 à 0,25 m bij. Naast een verhoging in grond van de huidige voorlanddijk bestaande uit de Dijkvakken 1, 2 en 3 zijn er ook nog andere mogelijkheden. Zo kan gekozen worden voor een variant waarbij de bestaande voorlanddijk gedeeltelijk gevolgd wordt om vervolgens af te buigen en ten noorden van de bestaande gebouwen van het NIOZ een nieuwe dijk aan te leggen en deze te laten aansluiten op de primaire kering. De investeringskosten voor deze variant bedragen, afhankelijk van de gekozen herhalingstijd 1 à 2 M en betreffen uitsluitend de aanleg en de aanpassing van de voorlanddijk als deze versterking geheel in grond wordt uitgevoerd. Een schatting van de integrale kosten van het onderzochte alternatief is op deze korte termijn niet te geven omdat daarvoor alle faalmechanismen onderzocht moeten worden en zijn er in relatie met de aanpassing van de voorlanddijk nog teveel onbekende kostencomponenten, zoals de kosten van grondaankoop, het eventueel verleggen van kabels en leidingen, het aanpassen van de harde bekleding en het herinrichten van de waterhuishouding van het beschouwde gebied. De genoemde kosten van de dijkversterking zullen bovendien verder stijgen als in het definitieve ontwerp de aangehouden tijdshorizon (2015) wordt verlegd naar een nog nader vast te stellen planperiode, waarin ook zeespiegelstijging, bodemdaling en onzekerheidstoeslagen zullen moeten worden verwerkt in het ontwerp en de kosten ervan. De eerder genoemde kosten moeten dan ook gezien worden als een ondergrens. Een gedegen schatting van de integrale versterkingskosten kan pas worden gegeven na de uitvoering van een gedetailleerde studie. Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

6 Deltares Titel Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel Opdrachtgever NIOZ Project Kenmerk Pagina's GEO ydh De stabiliteit van de stroomgeulwand is ook beschouwd. Daarbij is gekeken naar het faalmechanisme verweking / zettingsvloeiing. De uitgevoerde analyse wordt beperkt door het feit dat de aanwezigheid van de aanwezige zinkstukken niet in rekening kan worden gebracht, omdat informatie ontbreekt over de actuele erosiebestendigheid van de zinkstukken. Voor de situatie waarbij deze zinkstukken niet worden meegenomen, wordt voor de huidige voorlanddijk een herhalingstijd van 20 jaar berekend. Deze berekende faalkans is keer te groot in vergelijking met een gewenste bijdrage aan de faalkans van 1% van 1/ Door de voorlanddijk verder landinwaarts te verleggen kan wel aan de vereiste faalkans worden voldaan. De som van de faalkansen van alle faalmechanismen moet voldoen aan de vereiste norm. Iedere individuele faalkans levert dus een bijdrage aan de totale faalkans en dit wordt ook wel de verdeling van de faalkansruimte genoemd. De bijdrage van alle andere faalmechanismen op 'nul' zetten is niet voldoende om de stabiliteit van de stroomgeulwand te laten voldoen aan de norm van 1/2.000 of 1/4.000 per jaar. Het vergroten van de breedte van voorland en vooroever door de voorlanddijk landinwaarts terug te leggen, lijkt evenmin voldoende soelaas te bieden. Pas als de afstand tussen de voorlanddijk en de geulwand meer dan 250 meter bedraagt, is de vermindering van deze faalkans voldoende groot om aan de norm te voldoen. Een combinatie van een herverdeling van de faalkansruimte en het terugleggen van de voorlanddijk zal wel aan de norm kunnen voldoen. In het geval dat 90 % van de faalkansruimte voor instabiliteit van de geulwand wordt gereserveerd, kan volstaan worden met het landinwaarts terugleggen van de voorlanddijk over een afstand van ongeveer 150 meter. Daarmee wordt voldaan aan de wettelijke norm. Dergelijke aanpassingen hebben echter wel consequenties voor het ontwerp van de waterkering. Alle overige faalmechanismen moeten namelijk ongeveer uitgesloten kunnen worden, en de voorlanddijk zal dan zwaarder gedimensioneerd uitpakken. Deze studie heeft een verkennend karakter. De overall conclusie is dat de onderzochte dijkversterkingsvariant technisch haalbaar lijkt en kan voldoen aan de norm. Een nadere uitwerking is echter noodzakelijk om dit te onderbouwen via een integraalontwerp en om een nauwkeurige raming van de integrale kosten van de versterking te verkrijgen. Versie Datum Auteur 2 nov.2015 Gerard van Meurs Geeralt van den Ham Albert Oost Peter de Grave Joana van Nieuwkoop Ruud Hoogendoorn Joost den Bieman Status definitief Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

7 Inhoud 1 Inleiding Algemeen Plan van aanpak en leeswijzer Scope van de werkzaamheden 1 2 Hydraulische Randvoorwaarden Inleiding Uitgevoerde berekeningen Uitgangspunten bij de berekeningen Uitvoerlocaties Resultaten Huidige terugkeertijden 5 Tabel 2.2 De herhalingstijden van de huidige voorlandkering Benodigde kruinhoogte Conclusies 8 3 Kosten aanpak voorlanddijk Inleiding Algemeen Uitgangspunten raming groene lijnstuk Uitgangspunten raming blauwe lijnstuk Uitgangspunten raming oranje lijnstuk Uitgangspunten raming gele lijnstuk Resultaten kostenramingen 12 4 Stabiliteit van de stroomgeulwand Inleiding Faalkansanalyse instabiliteit geulwand Aanpak Gegevens over bestortingen Ontwikkeling van de geulwand Schematisatie t.b.v. beoordeling Resultaten Toelaatbare kans overstroming ten gevolge van instabiliteit geulwand Conclusies faalkansanalyse Opties vervolgstappen Herverdeling faalkansbudget Verbetering bepaling kans van optreden van een zettingsvloeiing Vergroting afstand dijk-geulrand Conclusies 28 5 Conclusies en aanbevelingen Conclusies Aanbevelingen 30 Referenties 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel i

8 Bijlage(n) A Achtergrondinformatie Hydra-K berekeningen A-1 A.1 Gebruikte versie A-1 A.2 Uitgevoerde Hydra berekeningen A-1 B Kostenschattingen gemaakt met KOSWAT B-1 B.1 Vak 1 herhalingstijd jaar B-1 B.2 Vak 2 herhalingstijd jaar B-2 B.3 Vak 3 herhalingstijd jaar B-3 B.4 Vak 4 herhalingstijd jaar B-4 C WTI-methode bepaling overschrijdingskans inscharingslengte door zettingsvloeiing C-1 C.1 Stap 1: C-1 C.2 Stap 2: C-2 C.3 Stap 3: C-3 C.4 Stap 4: C-6 C.5 Stap 5: C-6 C.6 Stap 6: C-6 D Dwarsprofielen D-1 E Sonderingen E-1 ii Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

9 1 Inleiding 1.1 Algemeen De NIOZ vestiging op Texel ligt nabij t Horntje in een buitendijkse polder (Figuur 1.1). Polder t Horntje wordt aan de landzijde begrensd door de primaire kering van de Prins Hendrikpolder en aan de zijde van de Waddenzee door een voorlandkering of voorlanddijk bestaande uit drie dijkvakken. Dijkvak 1 en 2 staan aangegeven in Figuur 1.1. Op dit moment liggen er plannen om de Waddenzeedijk, de primaire kering, te versterken. Een gevolg van de keuze van het versterken van de primaire kering is dat het NIOZ buitendijks blijft liggen. Het NIOZ is een onderzoeksinstituut en beschikt over uitgebreide onderzoeksfaciliteiten waar chemische stoffen aanwezig zijn. Op het terrein bevinden zich geen woningen. Het NIOZ heeft Deltares opdracht gegeven werkzaamheden uit te voeren voor het kwantificeren van het risico dat verbonden is met deze buitendijks gelegen locatie (brief d.d. 8 oktober 2015, secr2015/21). Tevens is gevraagd om een aangepaste variant van de voorlandkering nader te onderzoeken en daarom is de aandacht gericht op Dijkvak 1 en Dijkvak 2 van de voorlandkering en niet op Dijkvak 3. Figuur 1.1 Buitendijkse ligging van het NIOZ in polder t Horntje op Texel (bron: Google Earth). De voorlandkering is onderverdeeld in verschillende dijkvakken. 1.2 Plan van aanpak en leeswijzer De werkzaamheden vallen uiteen in drie onderdelen: 1. Actualiseren van de hydraulische randvoorwaarden (Hoofdstuk 2). 2. Kosten van ophogen en uitbreiden van de voorlandkering (Hoofdstuk 3). 3. Vaststellen van de stabiliteit van de stroomgeulwand (Hoofdstuk 4). Hoofdstuk 5 geeft tenslotte een overzicht van de getrokken conclusies en geformuleerde aanbevelingen. 1.3 Scope van de werkzaamheden Onderhavige studie betreft een actualisatie van de beoordeling van de veiligheid van de voorlandkering van polder t Horntje. Hierbij is zowel de huidige voorlandkering beschouwd als een variant waarbij de voorlandkering deels landinwaarts wordt verlegd. Er zijn hierbij slechts twee (naar verwachting dominante) faalmechanismen in beschouwing genomen: golfoploop/golfoverslag en zettingsvloeiing/verweking. Het is derhalve een verkennende studie waarbij de tijdshorizon gelegd is op Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 1 van 33

10 Indien een integraal ontwerp wordt opgesteld dan dienen alle faalmechanismen in beschouwing te worden genomen. Bovendien moet rekening worden gehouden met zeespiegelstijging, bodemdaling, en onzekerheidstoeslagen voor een tijdshorizon die gelegd wordt bijvoorbeeld op De uitgevoerde berekeningen leveren bouwstenen voor een globale kostenindicatie voor een versterking van de voorlanddijk uit te voeren in grond. In een detailontwerp dienen verder kosten te worden opgenomen voor de verwerving van de grond, het verleggen van kabels en leidingen, het eventueel aanpassen van de buitendijkse bekleding en de waterhuishouding op het NIOZ-terrein. Dergelijke aanvullingen hebben uiteraard effect op de kosten. Kortom, de uitgangspunten en het uitwerkingsniveau laten zich niet vergelijken met de technische uitwerking van Sectie 10 van de primaire waterkering van de Waddenzeedijk. 2 van 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

11 2 Hydraulische Randvoorwaarden 2.1 Inleiding Rijkswaterstaat heeft in het verleden onderzoek uitgevoerd naar de waterveiligheid van de dijkvakken van de voorlanddijk gelegen rondom het terrein van het NIOZ gelegen in polder t Horntje op Texel (Rijkswaterstaat, 2002). In die studie zijn berekeningen uitgevoerd naar de herhalingstijd van de kans op overstroming. De herhalingstijden waren 13,3 jaar voor Dijkvak 1 en jaar voor Dijkvak 2 (Figuur 1.1) en zijn van toepassing op het faalmechanisme golfoverloop / golfoverslag. De laatste jaren is meer informatie beschikbaar gekomen over de relatie tussen waterstand en golfoploop onder invloed van windrichting en windsnelheid, maar ook als gevolg van het profiel van vooroever en voorland. Al deze elementen worden in rekening gebracht in het probabilistische model Hydra-K en dit model vormt ook de officiële grondslag voor de berekening van de hydraulische belasting van primaire keringen. Deze achtergrond vormde de aanleiding voor het NIOZ om Deltares te vragen een actualisatie uit te voeren van de beoordeling van de waterveiligheid. 2.2 Uitgevoerde berekeningen Het actualiseren van de hydraulische randvoorwaarden ten behoeve van de belasting van de voorlanddijk is uitgevoerd aan de hand van probabilistische berekeningen. Drie vragen hebben centraal gestaan bij deze berekeningen: 1. Wat is de huidige kans dat meer water dan 1 l/s/m, het kritieke debiet dat momenteel toelaatbaar wordt geacht, over de voorlanddijk stroomt? 2. Wat is de benodigde hoogte van de voorlanddijk om deze kans te verkleinen naar eenmaal per jaar? 3. Wat is de benodigde hoogte van de voorlanddijk om deze kans verder te verkleinen naar eenmaal per jaar? De kans van eenmaal per jaar komt overeen met de bestaande norm voor waterveiligheid voor de dijkring van Texel. 2.3 Uitgangspunten bij de berekeningen De berekeningen zijn uitgevoerd met het programma Hydra-K voor het faalmechanisme golfoverslag. Als kritiek overslagdebiet is daarbij 1 l/s/m gehanteerd. Bij een dergelijke waarde is het binnentalud naar verwachting erosiebestendig. Ook is achter de voorlanddijk voldoende ruimte om een dergelijk debiet in het korte tijdsbestek die van een hoogwatersituatie, te bergen. In het verleden werd een correctie van het toetspeil toegepast. Een dergelijke correctie houdt in dat de maatgevende combinatie van waterstand en golven altijd zo gekozen werden dat de waterstand overeen kwam met het toetspeil. Indien in de maatgevende combinatie van golven en waterstand eigenlijk een lagere waterstand naar voren kwam, dan werd die waterstand verhoogd tot het toetspeil, en tegelijkertijd werd de golf verlaagd. In lijn met de huidige inzichten worden in de huidige studie combinaties van waterstanden, windrichting, windsnelheid en de daarmee gepaard gaande golven meegenomen. Dit is fysisch gesproken een veel realistischer benadering en is dan ook conform de aanpak gevolgd met het ontwerpinstrumentarium voor primaire waterkeringen (Rijkswaterstaat, 2015). Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 3 van 33

12 In de berekening is geen stijging van de zeespiegel, geen bodemdaling en geen onzekerheidstoeslag meegenomen. 2.4 Uitvoerlocaties Bij de berekeningen met Hydra-K worden zogenaamde uitvoerlocaties gebruikt. Deze locaties liggen voor de kust van de voorlanddijk en staan genummerd als locaties 1375 tot en met 1385 (Figuur 2.1). Voor het onderhavige onderzoek zijn alleen de locaties 1378 tot en met 1383 van belang want deze locaties liggen rondom het gebied waar het NIOZ haar vestiging heeft. Voor elk van de Hydra-K locaties is een representatief dwarsprofiel gekozen waarbij gebruik is gemaakt van dwarsprofielen van de huidige voorlandkering, zoals aangeleverd door het NIOZ (NIOZ, 2015). Figuur 2.1 Overzicht van de NIOZ vestiging en de Hydra-K uitvoerlocaties (Witteveen-Bos, Versterking Waddenzeedijk Texel, afleiden hydraulische randvoorwaarden met Hydra-K, 2013). De locaties van de gekozen dwarsprofielen (genummerde locaties) staan weergegeven in Figuur 2.2. Tabel 2.1 geeft een overzicht van het nummer van het dwarsprofiel dat gebruikt is voor een bepaalde Hydra-locatie. 4 van 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

13 Figuur 2.2 Locaties van de dwarsprofielen (NIOZ, 2015). De aangegeven nummers zijn de dwarsprofielen, die gekozen zijn als dwarsprofielen voor de Hydra-K locaties. Hydra-locatie Nummer Dwarsprofiel Tabel 2.1 Koppeling tussen Hydra-locatie en nummer van het dwarsprofiel. Langs de kust van Texel, aan de kant van de Waddenzee ligt de diepe stroomgeul Texelstroom. De geul ligt vrij dicht langs de voorlanddijk voor de locaties 1378 en Hydra-K locatie 1383 is eigenlijk gerelateerd aan de voorlandkering, met een zuidwestelijke oriëntatie (oriëntatie in Hydra-K is 213 o N). De voorlandkering op dit stuk heeft echter een kruinhoogte tussen de 7 en 11 m+nap en is hierdoor minder kritisch. Echter, de golven van locatie 1383 zouden ook de zuidelijk georiënteerde voorlandkering nabij NIOZ kunnen bereiken; bijvoorbeeld bij dwarsprofiel nummer 6. Omdat de golfcondities op locatie 1383 mogelijk hoger kunnen zijn dan op locatie 1382, zijn deze gebruikt in combinatie met profiel nummer 6. Deze locatie wordt in het vervolg de aangepaste locatie 1383 genoemd. Bijlage A geeft meer achtergrondinformatie van de uitgevoerde Hydra-K berekeningen. 2.5 Resultaten Huidige terugkeertijden De resultaten van de berekening voor de huidige voorlandkering staan vermeld in Tabel 2.2. Voor de voorlanddijk ten zuiden van NIOZ (locaties 1381, 1382 en de aangepaste locatie 1383) zijn grootste terugkeertijden berekend met orde grootte van 400 à 500 jaar. Kortom, Dijkvak 1 ondervindt de grootste belasting en Dijkvak 2 kent veel langere herhalingstijden ondanks dat de huidige kruinhoogte van de voorlandkering op die locaties enkele decimeters lager is. 1 De condities van Hydra-K locatie 1383 zijn gebruikt voor een dwarsprofiel met zuidwaartse ligging i.p.v. een westwaartse ligging, aangezien dit tot een hogere kruinhoogte kan leiden. Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 5 van 33

14 Hydra-locatie Nummer dwarsprofiel Huidige kruinhoogte [m+nap] Huidige terugkeertijd [jaren] , ,81 > , , , Tabel 2.2 De herhalingstijden van de huidige voorlandkering Benodigde kruinhoogte Vervolgens zijn berekeningen uitgevoerd om de benodigde kruinhoogte van de voorlanddijk te bepalen bij een vaste terugkeertijd (Tabel 2.3). De berekeningen zijn uitgevoerd voor terugkeertijden van 100, 400, en jaar. De interesse gaat daarbij vooral uit naar de benodigde kruinhoogte bij de terugkeertijden van en jaar. Hydra-locatie Kruinhoogte Δ kruinhoogte Benodigde Huidige [m] [m+nap] [m+nap] [jaar] [jaar] ,13 4,44 4,76 4,89 5, 24-0,48-0, ,10 4,50 4,89 5,06 5,81-0,92-0, ,54 6,10 6,65 6,87 6,10 0,55 0, ,44 6,02 6,66 6,90 6,12 0,54 0, ,44 6,03 6,68 6,93 6,12 0,56 0,81 Tabel 2.3 De benodigde kruinhoogtes langs de voorlandkering voor terugkeertijden van 100, 400, en jaar. De laatste twee kolommen geven de verschillen ten opzichte van de huidige kruinhoogte. De laatste twee kolommen geven het verschil weer tussen de benodigde en de huidige kruinhoogte. Een negatief getal betekent dat de huidige kruinhoogte hoger is dan de benodigde kruinhoogte. Bij een terugkeertijd van jaar valt, voor de zuidelijk gelegen locaties, de benodigde kruinhoogte orde grootte 0,50 à 0,60 m hoger uit. Bij een terugkeertijd van jaar bedraagt dat getal 0,70 à 0,80 m. Per locatie zijn de rekenresultaten uitgezet in een grafiek. Ze laten zien dat de toename voor de benodigde kruinhoogte afneemt bij een oplopende terugkeertijd. Het verschil in benodigde kruinhoogte voor de locaties 1381, 1382 en 1383 tussen een terugkeertijd van en jaar bedraagt orde grootte 0,20 à 0,25 m. 2 De condities van Hydra-K locatie 1383 zijn gebruikt voor een dwarsprofiel met zuidwaartse ligging i.p.v. een westwaartse ligging, aangezien dit tot een hogere kruinhoogte kan leiden. 6 van 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

15 Figuur 2.3 De berekende kruinhoogte als functie van de terugkeertijd voor locatie De huidige kruinhoogte is aangegeven met de rode cirkel. Figuur 2.4 De berekende kruinhoogte als functie van de terugkeertijd voor locatie De huidige kruinhoogte is aangegeven met de rode cirkel. Figuur 2.5 De berekende kruinhoogte als functie van de terugkeertijd voor locatie De huidige kruinhoogte is aangegeven met de rode cirkel. Figuur 2.6 De berekende kruinhoogte als functie van de terugkeertijd voor locatie De huidige kruinhoogte is aangegeven met de rode cirkel. Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 7 van 33

16 2.6 Conclusies Voor Dijkvak 1 van de voorlanddijk en de huidige situatie worden de kortste terugkeertijden berekend. De berekende terugkeertijd bedraagt 400 à 500 jaar. Bij een dergelijke terugkeertijd hoort een overslagdebiet van 1 l/s/m. Om een terugkeertijd van jaar te realiseren, moet de kruinhoogte voor Dijkvak 1 0,50 à 0,60 m hoger komen te liggen dan de bestaande kruinhoogte. Voor het realiseren van een terugkeertijd van jaar komt daar nog 0,20 à 0,25 m bij. 8 van 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

17 3 Kosten aanpak voorlanddijk 3.1 Inleiding Een voorlanddijk zorgt momenteel voor de waterveiligheid van het terrein van het NIOZ. Berekeningen laten zien dat water in grotere hoeveelheden over deze dijk zal slaan bij terugkeertijden langer dan orde grootte van 400 à 500 jaar. Om deze terugkeertijd te verlengen dient de kruin van de voorlanddijk verhoogd te worden. Naast een verhoging van de gehele voorlanddijk bestaande uit de dijkvakken 1 tot en met 3, kan ook gekozen worden om een voorlanddijk aan te leggen ten noorden van de gebouwen van het NIOZ. Een dergelijke variant staat weergegeven in Figuur 3.1. Startende aan de zuidwest kant, tegen het duin, loopt deze dijk vervolgens samen met Dijkvak 1 van de bestaande voorlanddijk. De nieuwe voorlanddijk buigt vervolgens af van de bestaande voorlanddijk nabij de punt van t Horntje om daarna ten noorden van de gebouwen van het NIOZ langs te lopen en aan te sluiten bij de bestaande primaire kering. De totale lengte van dit tracé bedraagt ongeveer 880 m, waarvan ongeveer 400 m samenvalt met de bestaande voorlanddijk. Figuur 3.1 Een mogelijke uitwerking van het verhogen en uitbreiden van de voorlanddijk rondom de gebouwen van het NIOZ. De verhoging van het bestaande profiel van de voorlanddijk wordt uitgevoerd in grond door de kruin binnenwaarts te verhogen. Het gevolg is dat het buitentalud binnenwaarts wordt verlengd en de helling van het buitentalud als het ware wordt verlengd. Ten westen van het NIOZ ligt een duin. De vernieuwde voorlanddijk sluit aan op dit duin (het groene lijnstuk uit Figuur 3.1). Aan de westkant wordt de verbinding in hoogte gemaakt met het duin, waar de hoogte afdoende is, en een hoogte van NAP+6,70 m (terugkeertijd jaar) of NAP+ 6,95 m (terugkeertijd jaar). Voor het bestaande Dijkvak 1, het blauwe lijnstuk uit Figuur 3.1, betekent dat een verhoging met 0,55 m (terugkeertijd jaar) of 0,80 m (terugkeertijd jaar). Het deel van de voorlanddijk dat afbuigt van de bestaande voorlanddijk (het oranje lijnstuk) dient een kruinhoogte te krijgen dat afloopt van NAP+6,65 m (2.000 jaar) of NAP+6,90 m (4.000 m) naar NAP+4,80 m (2.000 jaar) of NAP+4,90 m. De kruinhoogte van het deel van de (nieuwe) voorlanddijk, het gele lijnstuk, mag beperkt blijven tot NAP+4,80 m (2.000 jaar) of NAP+4,90 m (4.000 jaar). Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 9 van 33

18 Een benadering voor de lengte van de verschillende lijnstukken van de vernieuwde voorlanddijk staat weergegeven in Tabel 3.1. Kleur lijnstuk Lengte [m] Groene lijnstuk 100 Blauwe lijnstuk 300 Oranje lijnstuk 150 Gele lijnstuk 330 Tabel 3.1 Benadering van de lengte van de verschillende lijnstukken van de vernieuwde voorlanddijk. 3.2 Algemeen Het KOSWAT instrumentarium (KOSten voor versterken WATerkeringen) is gebruikt om de kosten van de dijkversterkingsmaatregelen te kunnen bepalen. Bij het opstellen van de kostenraming is uitgegaan van de dimensies van de versterkingsmaatregel. De kosten zijn geraamd volgens de Standaard Systematiek voor Kostenramingen (SSK) in de GWW sector (SSK-2010). De ramingen zijn bottom-up opgebouwd door Benoemde Directe Bouwkosten (BDBK) te bepalen uit de hoeveelheden (aan grond, klei, profielafwerking, en dergelijke) en de geldende eenheidsprijzen. Om tot de totale investeringskosten te komen worden de BDBK vermenigvuldigd met opslagfactoren. Hierin zitten zaken besloten als engineering, risico, algemene kosten, en dergelijke. Met het gebruik van de KOSWAT software, kunnen alleen primaire waterkeringen geraamd worden, omdat een omgevingsdatabase nodig is om te kunnen bepalen of een dijksectie in grond, dan wel constructief versterkt moet worden en dit is afhankelijk van de beschikbare ruimte. Als uitgangspunt is gehanteerd dat bestaande bebouwing niet wordt gesloopt. Voor de voorlanddijk is een dergelijke omgevingsdatabase niet beschikbaar, maar constructieve maatregelen zijn hier ook niet aan de orde en daarom is gewerkt met een afgeleide variant van KOSWAT versie 2.3 in spreadsheetformaat, KOSWAT v2.3 Light. Alle berekende kosten zijn totale investeringskosten. Voor de kosten is als peildatum 1 januari 2014 gehanteerd en de kosten zijn inclusief btw. Dijkbekleding anders dan gras is buiten beschouwing gebleven in de kostenramingen. Mocht de aanwezige harde bekleding op de voorlanddijk niet voldoen dan kan er sprake zijn van (aanzienlijke) aanvullende kosten. De eventuele aankoop van gronden valt ook buiten de scope van de raming. 3.3 Uitgangspunten raming groene lijnstuk Het groene lijnstuk (zie Figuur 3.1) vormt de verbinding tussen de voorlanddijk en het duin ten westen van het NIOZ. De huidige dijk heeft rond de overgang een kruinhoogte van NAP+6,15m en dient over circa 100 meter verhoogd te worden met 0,55 respectievelijk 0,80 m om te voldoen aan een terugkeertijd van respectievelijk jaar. Het profiel 05_TEX24_25_VLK_NIOZ (Dsn 5 in Figuur 3.1) is voor deze sectie als representatief beschouwd. De helling van het buitentalud is hier 1:3,5. De kering is in deze bocht erg breed omdat deze overgaat in een duin. Bij verhoging van de kering wordt het buitentalud doorgetrokken, en wordt een kruinbreedte van 5 meter aangehouden; er wordt als het ware een topje op de huidige dijk gezet. Een schematische weergave van de versterking is opgenomen in Figuur 3.2. Voor het binnentalud wordt 1:2,5 aangehouden. Dit is het binnentalud van de huidige dijk ter plekke van het blauwe lijnstuk. 10 van 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

19 Figuur 3.2 Schematische weergave van het verhogen en uitbreiden van de voorlanddijk voor het groene lijnstuk. Op de dijk ligt een asfaltweg met een breedte van circa 6 meter. In de raming zijn kosten meegenomen om deze weg te verplaatsen, inclusief de overgangen en aansluitingen op de bestaande weg. De weg hoeft vanuit de beschikbare ruimte niet terug gelegd te worden op de kruin, maar kan ook erachter gelegd worden. De totale weglengte waarmee bij een verplaatsing rekening wordt gehouden, bedraagt 150 meter. De resultaten van de raming zijn gegeven in Tabel 3.2 aan het einde van dit hoofdstuk. 3.4 Uitgangspunten raming blauwe lijnstuk Het blauwe lijnstuk is een deel van de bestaande voorlandkering. De huidige dijk heeft een kruinhoogte van NAP+6,15m en dient over circa 300 meter verhoogd te worden met 0,55 respectievelijk 0,80 m om te voldoen aan een terugkeertijd van respectievelijk jaar. Het profiel 08_TEX24_25_VLK_NIOZ (Dsn in Figuur 3.1) is voor deze sectie als representatief beschouwd. Het buitentalud is hier 1:3,5. Bij verhoging van de kering wordt het buitentalud doorgetrokken, en wordt een kruinbreedte van 5 meter aangehouden. Het bestaande binnentalud van 1:2,5 wordt gehandhaafd. Het maaiveld vlak achter de dijk ligt op circa NAP+3m. De weg aan de binnendijkse zijde van de dijk ligt voor het merendeel op voldoende afstand van de nieuwe binnenteen. Daar waar dat niet het geval is, wordt de aanwezige asfaltweg niet teruggeplaatst. Verondersteld wordt dat het verkeer alternatieve mogelijkheden heeft om de bestemming te bereiken. De versterking is schematisch weergegeven in Figuur 3.3. Figuur 3.3 Schematische weergave van het verhogen en uitbreiden van de voorlanddijk voor het blauwe lijnstuk. Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 11 van 33

20 3.5 Uitgangspunten raming oranje lijnstuk Het oranje gedeelte heeft een lengte van 150 m en vormt de overgang van de voorlanddijk naar het gele lijnstuk. Op dit moment ligt hier geen kering, en ligt het maaiveld op circa NAP+0,5 m. Het oranje lijnstuk loopt parallel aan de bestaande weg, die voldoende afstand heeft tot de nieuwe binnenteen. De kruinhoogte van de nieuwe voorlanddijk loopt in dit deel af van NAP+6,70m naar NAP+4,80m voor een terugkeertijd van jaar, en van NAP+6,95 m naar NAP+4,90m voor een terugkeertijd van jaar. Om dit te benaderen wordt in de kostenraming gerekend met een gemiddelde dijkhoogte over het stuk van NAP+5,75 m respectievelijk NAP+5,93 m. Voor de taludhellingen wordt hetzelfde aangehouden als bij het blauwe lijnstuk, 1:3,5 voor de helling van het buitentalud, 1:2,5 voor het binnentalud. 3.6 Uitgangspunten raming gele lijnstuk Het gele lijnstuk tenslotte heeft een lengte van ongeveer 330 m, en zorgt voor de aansluiting van het oranje lijnstuk met de primaire kering. Het maaiveld ligt hier op circa NAP+0,5 m. De kruinhoogte van de nieuwe dijk is in dit deel vastgesteld op NAP+4,80 m voor een terugkeertijd van jaar, en NAP+4,90m voor een terugkeertijd van jaar. Voor de taludhellingen wordt hetzelfde aangehouden als bij het blauwe lijnstuk, 1:3,5 voor de helling van het buitentalud, 1:2,5 voor het binnentalud. In de kostenraming worden geen kosten meegenomen voor het op hoogte brengen van het bestaande weglichaam (over de dijk heen), of het aanbrengen van een coupure in de dijk. Verwacht wordt dat het verkeer een andere route volgt om op de gewenste bestemming te komen. 3.7 Resultaten kostenramingen De berekende kosten van het versterken van de voorlanddijk en de aanleg van nieuwe dijktrajecten zijn bepaald. De kosten zijn uitgedrukt in k, zijn inclusief btw en zijn gebaseerd op het prijspeil van 1 januari 2014 (Tabel 3.2). Dijkvak lijnstuk Lengte (m) Hoogte (m+nap) Benodigde hoogte (m+nap) Verhoging (m) Kosten (k ) 1:2000 1:4000 1: : : :4.000 Infra Groen 100 6,15 6,70 6,95 0,55 0, Blauw 300 6,15 6,70 6,95 0,55 0, Oranje 150 0,5 5,75 5,93 5,25 5, Geel 330 0,5 4,80 4,90 4,30 4, Totaal Tabel 3.2 Berekende kosten van het versterken van de vernieuwde voorlanddijk. De totale investeringskosten om de voorlanddijk naar een herhalingstijd te brengen van jaar, komen uit op 1,2 miljoen euro (inclusief het vervangen van de weginfrastructuur op het groene lijnstuk ). Voor het brengen van de dijk naar een veiligheidsniveau met een herhalingstijd van jaar, komen de kosten uit op 1,3 miljoen euro. De kostenraming moet gezien worden als een globale en indicatieve kostenschatting. Gebruik is gemaakt van het instrument KOSWAT dat is gebaseerd op landelijke eenheidsprijzen en kentallen voor dijkversterking. Deze eenheidsprijzen en kentallen kunnen, afhankelijk van de specifieke kenmerken van een dijkversterking en de lokale situatie, meer of minder accuraat zijn. In het vervolg van deze rapportage wordt daarom gesteld dat de kosten, afhankelijk van de herhalingstijd, 1 à 2 M bedragen. 12 van 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

21 Voor iedere herhalingstijd en ieder lijnstuk is een werkblad opgesteld voor de kostenmodule. De werkbladen voor de vier lijnstukken en voor een herhalingstijd van jaar zijn opgenomen in Bijlage B. Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 13 van 33

22 14 van 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

23 4 Stabiliteit van de stroomgeulwand 4.1 Inleiding De stroomgeul Texelstroom ligt in de Waddenzee vlak onder de kust van Dijkvak 2 van polder t Horntje. De afstand tussen de kust en de geul bedraagt enkele tientallen meters. Een historische kaart uit 1786 (Schenk Janz, 1786) laat zien dat nabij t Horntje al eerder een zeewering is aangebracht (Figuur 4.1). Deze zeewering is vermoedelijk teruggevonden, via echolodingen, op een afstand van 600 m uit de huidige kust (Figuur 4.2). Uit de historische beschrijvingen blijkt dat de toenmalige stenen bestorting is afgegleden door ondergraving aan de geulkant, waarna de wand instabiel werd en het dijklichaam afschoof. De getijdestromen hebben er vervolgens voor gezorgd dat de kust is teruggeschreden aan de zuidoost punt van Texel. De verwachting is dat ook in de huidige situatie de geul en de geulwand nog in beweging kunnen zijn. Dit maakt het noodzakelijk de stabiliteit van de geulwand in relatie tot de standzekerheid van de voorlandkering te beschouwen. Figuur 4.1 Uitsnede van een historische kaart waarop de originele zeewering duidelijk zichtbaar is (Schenk Janz, 1786). Let op de oriëntatie van de noordpijl. Figuur 4.2 De weggezakte 18 e eeuwse dijkstructuur plus dwarsdoorsnede over het traject A-B. Op de opnamen (Periplus) zijn ook de bestortingen te zien voor de kust van t Horntje. Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 15 van 33

24 Dit hoofdstuk bevat informatie over onderdelen betreffende de stabiliteit van de geulwand: Vaststellen van de kans op overstroming van de polder ten gevolge van een instabiliteit van de wand van de stroomgeul (paragraaf 4.2). Vaststellen van toelaatbare kans op overstroming ten gevolge van een instabiliteit van de wand van de stroomgeul (paragraaf 4.3). Conclusies met betrekking tot de kans op overstroming van de polder ten gevolge van een instabiliteit van de wand van de stroomgeul (paragraaf 4.4). Op een rij zetten van opties waarmee wel voldaan kan worden aan de eis indien de berekende overstromingskans groter is dan de toelaatbare kans (paragraaf 4.5). 4.2 Faalkansanalyse instabiliteit geulwand Aanpak Bij de aanpak is verondersteld dat als een inscharing ten gevolge van een afschuiving of zettingsvloeiing de buitenteen van de voorlanddijk bereikt, deze dijk zijn waterkerende functie verliest. Het kan zijn dat dit een conservatief uitgangspunt is. Instabiliteit van het voorland is niet gecorreleerd aan de waterstand, mogelijk is er zelfs een negatieve correlatie. De kans dat een zeer hoge waterstand samenvalt met het optreden van een instabiliteit is dus niet groot. Waarschijnlijk zal dan op zijn vroegst bij een eerstvolgend hoogwater de (verzwakte) dijk daadwerkelijk falen en de daarachter gelegen polder overstromen. Anderzijds zal de tijd tussen detectie van een zettingsvloeiing en het treffen van eventuele noodmaatregelen (bijvoorbeeld evacuatie van de polder) vermoedelijk te kort zijn. Met een meer geavanceerde analyse dan toegepast in deze studie, d.w.z. een analyse waarin de interactie tussen het optreden van een zettingsvloeiing en de directe (d.w.z. bij hoogwater optredende) faalmechanismen worden meegenomen, kan wellicht een scherper criterium worden bepaald. Gezien de beperkte beschikbare tijd viel dit buiten de mogelijkheden voor deze rapportage. De beoordeling of de kans dat een inscharing de buitenteen van de voorlanddijk bereikt voldoende klein is, is voor deze studie in twee stappen uitgevoerd: Het uitvoeren van een globale beoordeling voor het optreden van een afschuiving en een zettingsvloeiing conform (VTV, 2006). Het opstellen van een geavanceerde probabilistische beoordeling conform de nieuwste inzichten uit het KPP programma WTI. Tot het jaar 2012 bestond de toetsing van het voorland alleen uit het toepassen van een globale toets volgens de richtlijn VTV2006. Indien het toepassen van deze globale toets leidde tot een oordeel onvoldoende dan moest direct een toets op maat worden uitgevoerd. In 2012 is dit gat opgevuld door het beschikbaar komen van een gedetailleerde toetsmethode. Deze gedetailleerde methode is opgenomen in de Handreiking toetsen voorland zettingsvloeiing ten behoeve van het opstellen van het beheerdersoordeel (BO) in de verlengde derde toetsronde (Rijkswaterstaat, 2012). Sinds 2012 is in het KPP programma WTI deze gedetailleerde methode verder verbeterd. In 2015 heeft dit geleid tot een nieuwe gedetailleerde methode. In Bijlage C wordt deze methode verder besproken. 16 van 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

25 4.2.2 Gegevens over bestortingen Deltares heeft per mail informatie ontvangen van het NIOZ en HHNK over bestortingen. Deze informatie staat weergegeven in onderstaande figuren. Bestorting, in de vorm van zinkstukken met stortstenen, blijkt langs het gehele beschouwde traject, dat wil zeggen tussen de Veerhaven en de NIOZ-haven, te zijn aangebracht op de vooroever tot een diepte circa NAP-25 m. De bestorting is begonnen rond De meest recente bestortingen dateren van 1970 en betreffen de diepst liggende zinkstukken. Over de huidige kwaliteit van de bestorting is geen informatie beschikbaar gekomen. In het gedeelte waar de dijk parallel aan de geulwand loopt (Dijkvak 2), mag aangenomen worden dat de bestorting aansluit op de steenbestortingen aan de teen van de dijk. Richting Veerhaven, waar de dijk van de geul afbuigt (Dijkvak 1), lijkt de bestorting te beginnen aan de insteek van de geulwand op een diepte van circa NAP-2,5 m. Op de vooroever, tussen de geulrand en de voorlanddijk, liggen plaatselijk zinkstukken. Figuur 4.3 Informatie over bestortingen en het diepteprofiel van de stroomgeul. Figuur 4.4 Informatie over bestortingen. Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 17 van 33

26 Figuur 4.5 Informatie betreffende het jaar van uitvoering van de bestorting voor Dijkvak 1. Figuur 4.6 Informatie betreffende het jaar van uitvoering van de bestorting voor Dijkvak 2. Ten behoeve van het ontwerp van de geplande versterking van de Prins Hendrik Zanddijk heeft Witteveen+Bos (Witteveen-Bos, 2015) in 2015 in opdracht van HHNK een analyse gedaan naar de veiligheid tegen afschuiven en het optreden van een zettingsvloeiing van de geulwand langs de Texelstroom ter plaatse van deze dijk. In zes raaien (Figuur 4.7) is een beoordeling gedaan conform (VTV, 2006) en (Rijkswaterstaat, 2012). De geulwand voor polder t Horntje is daarbij niet beschouwd. Merk op dat de uitschuringsgaten voor t Horntje beduidend dieper zijn (Figuur 4.7) dan voor de beschouwde zes raaien. De grote diepte wordt mogelijk veroorzaakt door de extra turbulentie (ten gevolge van de veroorzaakte bodemruwheid) en stroomcontractie die de bestorting opwekt. 18 van 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

27 Een aanvullende verklaring zou kunnen zijn dat de geplooide IJstijd afzettingen uit de voorlaatste IJstijd lokaal bestaan uit keileem dat weerstand biedt en op andere plaatsen uit zand dat gemakkelijk erodeert. Figuur 4.7 Getoetste raaien in (Witteveen-Bos, 2015). Een globale toets (zowel afschuiving als zettingsvloeiing in het voorland) is uitgevoerd conform (VTV, 2006) gebaseerd op deze zes raaien. Aanvullend is het onderdeel zettingsvloeiing beoordeeld volgens de gedetailleerde methode (Rijkswaterstaat, 2012). Ook langs dit gedeelte van de Texelstroom zijn op de geulwand zinkstukken aangelegd. Informatie over de bestaande kwaliteit van de zinkstukken is niet beschikbaar gekomen en dus is niet duidelijk wat de bijdrage van die zinkstukken aan de stabiliteit is. In beide toetsniveaus is daarom uitgegaan van een volledig onbestorte vooroever. Indien de bestorting wel meegenomen zou worden, zou het gehele traject in de globale toets zijn goedgekeurd. Voor bepaling van de verwekingsgevoeligheid zijn acht sonderingen, uitgevoerd tot een diepte van NAP-22 m, gebruikt. Twee van de acht sonderingen staan in het voorland. Volgens (Oost en van den Brenk, 2015) worden al sinds 1715 ter plaatse van polder t Horntje maatregelen genomen om verdere kustafslag ten gevolge van eilandse verplaatsing van de Texelstroom tegen te gaan. Eind 18 e eeuw was sprake van een constructie van geheel met gevoegde stenen bedekte hoofden op een lichaam van rijshout. Vanaf 1779 vonden meerdere verzakkingen plaats, telkens tijdens extreem laag water. In 1792 is uiteindelijk de complete dijk, met een toenmalige lengte van 400 m, weggezakt. Door voortschrijdende geulmigratie ligt de dijkstructuur inmiddels 600 meter uit de huidige kustlijn op een diepte van 20 tot 40 meter ten opzichte van NAP (Figuur 4.2). In (Witteveen-Bos, 2015) wordt gemeld: Arie Lap (algemeen bestuurder, bewoner van Texel) [geeft] in een mail naar HHNK in 2013 [aan dat]: Bij polder t Horntje is het direct naast de dijk zeer diep (35 m), hier liggen dan ook veel zinkstukken, en heeft al enkele malen een dijkval plaats gevonden. Onduidelijk is of deze dijkvallen ook ter plaatse van de dijkvakken van polder t Horntje hebben plaatsgevonden. In de verschilpeilingen opgesteld gedurende de periode 1986 en 2014 is hiervan in ieder geval niets te zien. Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 19 van 33

28 4.2.3 Ontwikkeling van de geulwand Over een lengte van 750 m is om de 50 m een dwarsprofiel gegenereerd, op basis van (gemiddeld) 6-jaarlijks uitgevoerde vaklodingen: 1986, 1991, 1997, 2001, 2009 en maart Het bovenwater gedeelte van de profielen is gebaseerd op het AHN2. Alle dwarsprofielen zijn opgenomen in Bijlage D. Richting de Veerhaven loopt de dijk (Dijkvak 1) niet meer parallel aan de geul en is een steeds bredere vooroever aanwezig. Indien de as van een eventuele zettingsvloeiing in bijvoorbeeld profiel 14 ligt, is voor de kans op schade aan de dijk als gevolg daarvan de kortst mogelijk afstand maatgevend. Dat is vanaf de insteek van de geul loodrecht op dijk. Vandaar dat profielen 8 t/m 16 zijn geknikt. De toelaatbare inscharingslengte is op basis van deze geknikte profielen bepaald (Figuur 4.8). Figuur 4.8 Ligging van de dwarsprofielen, lopende van voorlanddijk naar de geul. De nummering begint nabij de NIOZ haven. Voor de zestien locaties zijn dwarsprofielen samengesteld. De dwarsprofielen voor achtereenvolgende tijdstippen zijn in een figuur samengebracht en daarmee is de ontwikkeling van de geulwand vast te stellen. Enkele profielen zijn onderstaand nader toegelicht. Bij het interpreteren van de gegevens spelen verschillende fenomenen een rol. Het optreden van een combinatie van deze fenomenen maakt het lastig om te komen tot een eenduidige en duidelijke uitspraak. Het overschakelen van metingen met de single-beam naar metingen met de multibeam. In het verleden zijn vaklodingen uitgevoerd langs raaien met een onderlinge afstand van ongeveer 100 meter met gebruik van de single-beam. Hieruit is door middel van interpolatie een grid gemaakt van 20 m bij 20 m. De dwarsprofielen zijn niet afgestemd op dit grid en kunnen dus samenvallen met een gemeten raai of ze vallen tussen twee meetraaien, met interpolatiefouten tot gevolg. Recentere vaklodingen zijn uitgevoerd met gebruik van de multi-beam; deze metingen zijn nauwkeuriger in plaats en in meetwaarde. De aanwezigheid van zandgolven in de geul. Nabij Texel hebben deze golven een hoogte van ongeveer 2 m en ze verplaatsen zich in de lengterichting van de stroomgeul (Buijsman, 2007). 20 van 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

29 Algemeen kan gesteld worden dat interpretatie van de vaklodingen met de nodige terughoudendheid dient te geschieden. Mogelijk zijn verschillen ook te verklaren uit onnauwkeurigheid van de lodingen, de gebruikte techniek of het verplaatsen van zand in de stroomgeul onder invloed van de stroming. Door de ontwikkeling van meerdere jaren te beschouwen is het alleen mogelijk om in grote lijnen uitspraken te doen. Door eerder genoemde oorzaken (interpolatie) is de nauwkeurigheid van deze gegevens beperkt. Uit de dwarsprofielen vallen de volgende conclusies te trekken: De metingen in de dwarsprofielen suggereren het beeld dat de geulwand vrij stabiel is over de diepte waar bestortingen zijn aangebracht (tot NAP-25 m). Wel zijn verschillen waar te nemen tussen de lodingen die op verschillende tijdstippen zijn uitgevoerd. Een trend is echter niet waar te nemen en ook de achtergrond van de onderlinge verschillen (meetmethode, onnauwkeurigheid in metingen, zandgolven, of verplaatsing van de bestorting) is niet te duiden. In de dwarsprofielen 3 tot en met 7 (strekking van 200 m) lijkt het erop dat tussen 1997 en 2001 de geulwand enkele (tientallen) meters richting eiland verschoven is. In profiel 6 en 7 ligt het 2014 profiel weer precies op het 1985 profiel. In de dwarsprofielen 9 tot en met 16, waar de geul minder diep is dan in de eerste acht dwarsprofielen, lijkt het dat in ieder geval tot 2009 sprake is van voortgaande verondieping van de stroomgeul. Gemiddeld is de bodem tussen 1985 en 2009 ongeveer 3 à 5 m hoger komen te liggen. Tussen 2009 en 2014 wordt deze trend doorbroken en lijkt een flinke verdieping te hebben plaatsgevonden, vooral in de dwarsprofielen 10 tot en met 13. In de dwarsprofielen 10 en 11 ligt de bodem in 2014 zelfs weer op het niveau van 1991, wat een verdieping van 5 m betekent ten opzichte van de peiling van Samenvattend kan dan ook het volgende gesteld worden. Boven de NAP 25 meter lijkt de geulwand redelijk stabiel. Beneden de NAP 25 meter kan verdieping en verplaatsing van de geulwand en de geulbodem echter alsnog tot stabiliteitsproblemen aanleiding geven. De werking van de aanwezige bestorting kan daarom niet in rekening worden gebracht Schematisatie t.b.v. beoordeling De belangrijkste geometrische variabelen zijn bij elkaar gebracht uit een selectie van de dwarsprofielen. Profielnummer Kruinhoogte dijk [m NAP] Lengte voorland [m] Gemiddelde helling onderwatertalud [1:x] Gemiddelde hoogte onderwatertalud [m] Fictieve geuldiepte [m] Tabel 4.1 Belangrijke geometrische variabelen In de berekeningen is geen bestorting op het onderwatertalud meegenomen. Voor zowel de globale als gedetailleerde methode (verwekingsvloeiingscomponent) is uitgegaan van LLWS volgens (Rijkswaterstaat, 1985). Bij Oudeschild is dit NAP-1,07 m. Voor de bepaling van de grondopbouw zijn in DinoLoket sonderingen en boringen opgevraagd. Onderstaande afbeelding uit Google Earth geeft de gebruikte onderzoekspunten. Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 21 van 33

30 Figuur 4.9 Overzicht gebruikt grondonderzoek uit DinoLoket Voor het onderzoek is gebruik gemaakt van één boring (B09D1089) en vier sonderingen (S09D01603, S09D01605, S09D01606 en S09D01607) die recent (2014) zijn uitgevoerd ten behoeve van de aanleg (via HDD) van een waterleiding tussen Den Helder en Texel. Voorzien is dat het tracé van de waterleiding begint in polder t Horntje. Eén van die sonderingen is tot een diepte van de NAP-73 m uitgevoerd, de overige sonderingen tot een diepte van NAP-44 m. De boring is uitgevoerd tot een diepte van NAP-84 m. De geulbodem ligt op circa NAP-35 m. Voor beoordeling van de stabiliteit van de vooroever is het voldoende om te kijken naar de bodemopbouw tot een diepte van circa NAP-45 m. In de diepe boring wordt tot die diepte matig fijn tot zeer fijn zand, matig siltig, lokaal sterk siltig aangetroffen. Tot NAP-8 m zijn veel kleilaagjes aanwezig, daaronder alleen lokaal. Tussen NAP-36 m en NAP-38 m wordt een kleilaag aangetroffen. De overige, oudere, boringen, waarvan geen exacte beschrijving beschikbaar is, geven grofweg hetzelfde beeld. In B09D00229, de enige boring die in het voorland is uitgevoerd, is tussen NAP-2 m en NAP- 10 m klei aangetroffen. De diepe kleilaag wordt in B09D0124 en B09D0019 op ongeveer dezelfde diepte (NAP-34 m en NAP-36 m) aangetroffen. In B09D0124 ligt de kleilaag tussen NAP-25 m en NAP-27 m. De grondopbouw komt globaal overeen met de beschrijving van (Witteveen-Bos, 2015) van boringen langs de Prins Hendrikdijk. Daarin wordt opgemerkt dat in het gebied de grondopbouw zeer heterogeen is en dat lokaal pakketten keileem kunnen voorkomen. Grondparameters zijn alleen van belang voor de gedetailleerde toets. Hiervoor moeten karakteristieke waarden van de parameters y 5m en d 50,gemiddeld bepaald worden. Daarnaast moet de parameter F cohesivelayers bepaald worden, die een maat is voor de hoeveelheid kleilaagjes in de zandlagen. Genoemde parameters worden in meer detail beschreven in Bijlage C. Voor de bepaling van y 5m zijn genoemde sonderingen gebruikt en is gekeken naar het gedeelte tussen de freatische lijn (bovenkant grondwaterspiegel) en NAP-45 m. De resultaten, gemiddelde waarden, zijn samengevat in Tabel 4.2. Een grafische uitwerking wordt gegeven in Bijlage E. 22 van 33 Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel

31 Sondering (kaartje) Sondering (grafieken) y 5m [-] S09D01603 DKMP S09D01605 DKMP S09D01606 DKMP S09D01607 DKMP Tabel 4.2 De aangetroffen recente sonderingen De meest losgepakte lagen (hoogste state parameter) lijken vooral dieper dan NAP-25 m te liggen. Over het algemeen is het zand niet zeer losgepakt. Zoals aangegeven is sprake van zeer fijn tot matig fijn zand. De d 50,gemiddeld is geschat op ca. 180 mm. De parameter F cohesivelayers is een maat voor de hoeveelheid kleilaagjes en wordt geschat op 1. Een samenvatting van schattingen van de hierboven beschreven parameters over het gehele beschouwde dijkvak staat weergegeven in Tabel 4.3. Deze waarden kunnen als schattingen van karakteristieke waarden beschouwd worden. Parameter Karakteristieke waarde y 5m,kar [-] d 50,gemiddeld,kar [mm] 170 F cohesivelayers 1 Tabel 4.3 Schattingen van de belangrijkste parameters. De beweeglijkheid van de vooroever wordt uitgedrukt in de parameter V lokaal, zie Bijlage C. Op basis van de bevindingen in paragraaf wordt V lokaal geschat op 0,1 m/jaar Resultaten Globale beoordeling volgens VTV2006 Alleen een geometrische check is uitgevoerd, ervan uitgaande dat alle zandlagen verwekingsgevoelig zijn. In principe zijn de stappen voor afschuiving en zettingsvloeiing gelijk: Eerst wordt getoetst of een afschuiving of vloeiing schadelijk is, waarbij de buitenteen van de dijk het criterium is. Dit gebeurt puur op basis van geometrie. Indien een afschuiving of zettingsvloeiing schadelijk is, wordt getoetst aan het criterium van optreden. Ook dit gebeurt puur op basis van geometrie. Alleen bij zettingsvloeiing speelt de aanwezigheid van verwekingsgevoelige lagen een rol. Conservatief kan ervan uitgegaan worden dat alle lagen verwekingsgevoelig zijn. Dat is in deze studie ook aangenomen. De invloed van de ondergrond wordt wel meegenomen in de gedetailleerde methode (paragraaf ). Voor meer details wordt verwezen naar (VTV, 2006). Voor zes geselecteerde dwarsprofielen staan de resultaten van de globale beoordeling opgenomen in Tabel 4.4. De omschrijving OV staat voor onvoldoende en V voor voldoende. Eerder is al aangegeven de aanwezige bestorting buiten beschouwing is gelaten. Indien de bestorting wel meegenomen zou zijn, heeft dit geen consequenties voor de criteria van optreden, maar wel voor het schadelijkheidscriterium. Een volledig bestorte vooroever wordt in de globale beoordeling altijd goedgekeurd (mits de bestorting nergens onder een hoek ligt steiler dan 1:2,5). Informatie is niet beschikbaar gekomen of daadwerkelijk wordt voldaan aan deze voorwaarde. Actualiseren beoordeling waterveiligheid terrein NIOZ Texel 23 van 33