6 Metingen van elders: verschillende meetwaarden voor ogenschijnlijk identieke situaties
6.2 Beschrijving situatie
De LiveDijk Eemshaven bevindt zich aan de noordkant van de provincie Groningen, zie Figuur 6.1. Een nadere situatieschets is gegeven in Figuur 6.2. Het betreft de voormalige primaire waterkering, net ten westen van de havenmond en buiten de huidige primaire waterkering van de dijkring Groningen-Friesland. Het beheer van de dijk is nog wel als ware het een primaire waterkering. Voor de interpretatie van meetgegevens is het belangrijk te realiseren dat het havenbekken op enige afstand achter de dijk ligt; er is dus niet sprake van een min of meer constant polderpeil binnendijks, maar van een waterstand die de buitenwaterstand volgt.
1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief
Figuur 6.2 Locaties van de meetraaien aan de westzijde van de Eemshaven
De metingen zijn geconcentreerd in vier meetraaien, elk ongeveer 230 meter uit elkaar, zie Figuur 6.3. Halverwege tussen meetraaien stonden grote windmolens op de kruin van de dijk, die na enige tijd, tijdens de meetperiode, verwijderd zijn.
Figuur 6.3 3D-visualisatie van de meetraaien in de dijk
De instrumentatie is weergegeven in Figuur 6.4 en Figuur 6.5. Tussen de meetraaien, net boven de buitendijkse asfaltbekleding, is een glasvezelkabel geplaatst. De monitoring is zodanig ontworpen dat er interessante meetwaarden te verwachten zouden zijn bij stormen die gemiddeld eens per jaar tot eens in de twintig jaar voorkomen, waarbij moet worden
1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief
opgemerkt dat de glasvezelkabel daarbij eigenlijk wat te hoog ligt, dit is gebeurd omdat het asfalt niet beschadigd mocht worden.
Figuur 6.4 Schematisch bovenaanzicht met sensorlocaties
Figuur 6.5 Dwarsdoorsnede met sensorlocaties
In Figuur 6.6 is het geotechnisch lengteprofiel weergegeven [Melnikova & Krzhizhanovskaya, 2011]. Volgens dit profiel is er een dunne toplaag van klei, gevolgd door ongeveer 11 meter aangebracht zand, tot een diepte van ongeveer NAP -2 m. De ondergrond bestaat vervolgens ook uit zand tot een diepte van NAP -14 m, waarna ten dele klei is aangetroffen. Tot zover de oppervlakkige interpretatie; de vijf sondeergrafieken in de figuur tonen dat er geen sprake is van een uniforme zandlaag. Zo is uit deze grafieken bijvoorbeeld af te leiden dat op een niveau van ongeveer NAP +1 m een zwakkere tussenlaag aanwezig is - waarschijnlijk nog steeds zandig, maar eerder een Wadzandformatie dan ‘schoon’ opgespoten zand. Het is denkbaar dat de aanleg van de dijk tijdelijk onderbroken is en dat daarbij (al dan niet ten gevolge van een storm) meer slibachtig materiaal is afgezet en dat de dichtheid lager is. Op andere dieptes zijn soortgelijke afwijkingen te zien, soms in alle grafieken, soms in slechts
1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief
één of twee. Hier is tot dusverre niet altijd rekening mee gehouden in de interpretatie van de meetgegevens.
Figuur 6.6 Geotechnisch lengteprofiel met indicatie van de vier meetraaien 6.3 Metingen
In dit rapport wordt ingegaan op een deel van de sensoren die onder dagelijkse omstandigheden op het eerste zinvolle meetwaarden opleveren. Het gaat om de waterspanningsmetingen in de onderste twee sensoren van de verticale ‘E’-raai, in elk van de vier meetraaien. Deze zijn weergegeven in Figuur 6.7, samen met de buitenwaterstand, voor twee weken in november 2009. Eén van de sensoren, de onderste in de vierde meetraai, gecodeerd als 4E4, geeft een onrealistische meetwaarde en is daardoor niet weergegeven.
Getij reactie sensoren E3 en E4
-100 -50 0 50 100 150 200 250 13-11-09 14-11-09 15-11-09 16-11-09 17-11-09 18-11-09 19-11-09 20-11-09 21-11-09 22-11-09 23-11-09 24-11-09 25-11-09 c m t o v N A P 1E4 2E4 3E4 4E4 1E3 2E3 3E3 4E3 buitenwaterstand
Figuur 6.7 Getijreactie sensoren E3 en E4 (4E4 geeft een onrealistische waarde en is daarom niet zichtbaar) De meetwaarden van de onderste sensoren over een langere periode zijn weergegeven in Figuur 6.8. Een detail uit deze grafiek, waarin de getijvariatie weer zichtbaar is, is weergegeven in Figuur 6.9.
1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief waterspanning sensoren E4 -700 -500 -300 -100 100 300 500 700 900 1100 14-10-09 13-11-09 14-12-09 13-01-10 13-02-10 15-03-10 15-04-10 15-05-10 c m t o v N A P
1E4 2E4 3E4 4E4
Figuur 6.8 Waterspanningsmetingen van de sensoren E4
waterspanning sensoren E4 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 22-01-10 27-01-10 1-02-10 6-02-10 11-02-10 16-02-10 21-02-10 c m t o v N A P
1E4 2E4 3E4 4E4
Figuur 6.9 Detail waterspanningsmetingen sensoren E4 (4E4 geeft geen meting meer) 6.4 Verklaring en betekenis
Uitgaande van het beschikbare grondonderzoek zitten alle acht beschouwde sensoren in dezelfde zandlaag onder de dijk. Eén van de acht levert onrealistische waarden (4E4) en één sensor (4E3) geeft geen respons op het getij. Deze is mogelijk geplaatst in een kleilens, of anderszins hydraulisch afgesloten van het buitenwater. Van de overige zes sensoren wijkt 1E4 af qua amplitude (wat groter dan bij de andere instrumenten), maar verder komen de meetwaarden qua verloop goed met elkaar overeen.
1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief
Desondanks zijn hier wat kanttekeningen bij te maken.
Ten eerste is de onderlinge variatie in absolute waarden opvallend groot: zo’n 40 à 50 cm bij eb en 50 à 70 cm bij vloed. Deze variatie is overigens wel te verklaren vanuit denkbare variaties in doorlatendheid en hier en daar onderliggende kleilensjes. Het gaat waarschijinlijk immers om een Wadzandformatie. Wanneer echter aan vervolgstappen in de analyse wordt gedacht, zoals de verwerking van deze meetdata in stabiliteitsanalyses, dan doemt een probleem op. Want welke meetwaarde is juist? Of, als ze allemaal juist zijn, is dan niet een gecompliceerder ondergrondmodel noodzakelijk dan een model dat deze laag als één enkele laag met homogene eigenschappen kenschetst, zoals in de praktijk meestal het geval zal zijn. Moet de hoogste meetwaarde worden gehanteerd, of de gemiddelde waarde, of de karakteristieke waarde? In dit geval is er keuze te over, maar wat zou er gebeurd zijn wanneer er maar één meetwaarde beschikbaar zou zijn geweest? Een karakterisering van de lokale variatie is dan immers niet mogelijk.
Ten tweede valt de trendmatige stijging van de meetwaarden op, met name in Figuur 6.8 is dit goed te zien. In ruim een half jaar gaan de meetwaarden met 10 tot 60 cm omhoog. Een fysische oorzaak buiten de sensoren ligt echter niet voor de hand: het voorjaar van 2010 was tamelijk droog en de hele winter van 2009/2010 waren er geen echte stormen, verschijnselen die evenuteel nog tot een accumulatie van water in de dijk zouden kunnen leiden. Dan blijven verzakking van de sensoren (zie §5.1 punt 6) en ‘drift’ van de sensoren (afwijking op elektrotechnische gronden) over als verklaring. De stijging is overigens ook niet voor alle sensoren hetzelfde, vergelijk bijvoorbeeld in Figuur 6.8 sensor 3E4 met sensoren 1E4 en 2E4.
6.5 Samenvatting
Op een andere meetlocatie zijn onderlinge verschillen tot 70 cm waargenomen in meetwaarden tussen sensoren die globaal gezien vergelijkbare data zouden moeten opleveren. Verschillen tot 30 cm waren eerder al geconstateerd bij dwarsprofiel AW 196(B), zie §4.1.1.
1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief