KPP CIP SMIT deelproject - "Veiligheid als basis : inbedding (dijk)meten en monitoring" : deelproduct "analyse meetdata pilot"

(1)

KPP CIP SMIT deelproject:

"Veiligheid als basis: inbedding

(dijk)meten en monitoring"

Deelproduct "Analyse meetdata pilot"

1204819-003

Bernard van der Kolk John van Esch Andre Koelewijn

(2)

(3)

(4)

(5)

1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief

Inhoud

Lijst van Tabellen iii

Lijst van Figuren v

1 Inleiding 1 1.1 Kader en doel 1 1.2 Achtergrond 1 1.3 Leeswijzer 3 2 Keuze pilotlocatie 5 2.1 Inleiding 5 2.2 LiveDijk Eemshaven 5 2.3 Vlaardingsekade 5 2.4 Lekdijk 6 2.5 Stammerdijk 6 2.6 Vechtkade 6 2.7 Ringdijk Watergraafsmeer 6

2.8 Grand Sluice, Boston (UK) 7

2.9 Overige binnenkort te ontwikkelen dijkmonitoringsprojecten 7

2.10 Afweging 7

3 Beschrijving Pilotproject 9

3.1 Doel 9

3.2 Theorie: benodigde instrumentatie om falen te detecteren 10

3.3 Plaatsing sensoren 13

3.3.1 Geobeads 14

3.3.2 Hellingmeetbuizen en peilbuizen 15

3.3.3 Vergelijking geplaatste sensoren met ‘ideaalplaatje’ 16

4 Resultaten metingen 17

4.1 Resultaten metingen gedurende gehele meetperiode 17

4.1.1 Drukken 17

4.1.2 Temperatuur 19

4.1.3 Inclinatie 20

4.1.4 Helling 22

4.2 Resultaten metingen gedurende hoogwatergolf 23

4.2.1 Drukken 24

4.2.2 Temperatuur 26

4.2.3 Inclinatie 28

4.2.4 Helling 29

4.3 Betekenis van aanvullende metingen 29

4.4 Stabiliteit van de kering 30

4.5 Samenvatting 30

5 Kwaliteit metingen 31

5.1 Methode van aanbrengen 31

5.2 Insteltijd 33

(6)

5.4 Achtergrondruis 36

5.5 Datacontinuïteit 36

5.6 Samenvatting 36

6 Metingen van elders: verschillende meetwaarden voor ogenschijnlijk identieke

situaties 37 6.1 Inleiding 37 6.2 Beschrijving situatie 37 6.3 Metingen 40 6.4 Verklaring en betekenis 41 6.5 Samenvatting 42

7 Metingen van elders: onverklaarbaar hoog oplopende meetwaarden 43

7.1 Inleiding 43

7.2 Beschrijving situatie 43

7.3 Metingen 43

7.4 Verklaring en betekenis 44

7.5 Conclusie 45

8 Bruikbaarheid metingen: koppeling tussen ‘instrumentatie en meetgedrag’ en ‘model’ 47

8.1 Inleiding 47

8.2 Simuleren meetreeksen d.m.v. rekenmodel 48

8.3 Beschouwing meetraaien 48 8.3.1 Resultaten dwarsprofiel AW 165 49 8.3.2 Resultaten dwarsprofiel AW 196 49 8.3.3 Resultaten dwarsprofiel AW 226 50 8.4 Onzekerheden 51 8.5 Hoeveelheid data 51 8.6 Samenvatting 51

9 Conclusies & aanbevelingen 53

9.1 Conclusies 53

9.2 Beantwoording deelvragen 55

9.3 Aanbevelingen 55

(7)

Lijst van Tabellen

Tabel 3.1 Diepte GeoBeads 15

(8)

(9)

Lijst van Figuren

Figuur 1.1 Spoor van meten naar analyse 2

Figuur 1.2 Focus van dit project in context 3

Figuur 3.1 Locatie sensoren Lekdijk 9

Figuur 3.2 Typische dijk in benedenrivierengebied met voorbeeld van instrumentatie 10

Figuur 3.3 Complicaties bij hoog voorland [TAW, 1989] 11

Figuur 3.4 Hellingbuismetingen in de binnenteen van de Lekdijk van de Krimpenerwaard (hmp 71,1) - voor de data van de metingen in combinatie met de rivierwaterstand zie Figuur 3.5 [Kruse, 1998]. 12 Figuur 3.5 Gemiddelde dagelijkse waterstanden bij meetvak Bergambacht (Lekdijk

Krimpenerwaard, hmp 71,1) met indicatie van de meetmomenten uit Figuur 3.4

[Kruse, 1998]. 13

Figuur 3.6 GeoBeads 14

Figuur 3.7 Locatie sensoren in dp AW 165 15

Figuur 4.1 Gemeten stijghoogte ten opzichte van NAP voor alle dwarsprofielen 17 Figuur 4.2 Reactie stijghoogte op Rivierwaterstand (Schoonhoven) t.p.v. dp AW 226 18 Figuur 4.3 Meetwaarden van overeenkomstige instrumenten in AW196 en AW196B. 19

Figuur 4.4 Temperatuurverloop van alle sensoren 20

Figuur 4.5 dS en dF richting – hoekverdraaiing van alle dwarsprofielen 21 Figuur 4.6 Resultaten hellingmeetbuizen voor resp. AW 165 A- en B-richting, AW 196 (A,

B) en AW 226 (A, B) 23

Figuur 4.7 Gemeten rivierwaterstand in RWS meetstations Krimpen aan de Lek en

Schoonhoven 24

Figuur 4.8 Gemeten en berekende rivierwaterstanden in dwarsprofielen 24 Figuur 4.9 Gemeten stijghoogte ten opzichte van NAP voor dwarsprofiel AW 165 25 Figuur 4.10 Gemeten stijghoogte ten opzichte van NAP voor dwarsprofiel AW 226 25 Figuur 4.11 Gemeten stijghoogte ten opzichte van NAP voor dwarsprofiel AW 196 25 Figuur 4.12 Gemeten stijghoogte ten opzichte van NAP voor dwarsprofiel AW 196 – vanaf

datapanel 26

Figuur 4.13 Temperatuur AW 165_1 27

Figuur 4.14 Temperatuur AW 165 27

(10)

Figuur 4.18 Berekende verplaatsing in AW 226 (serie naam is aantal dagen na begin

metingen) 29

Figuur 5.1 Metingen peilbuis B9 en B15 en GeoBead AW 165 waterspanningsmeters op

ca 155m en 345m afstand 35

Figuur 6.1 Ligging van de LiveDijk Eemshaven in het uiterste noordoosten van Nederland 37 Figuur 6.2 Locaties van de meetraaien aan de westzijde van de Eemshaven 38 Figuur 6.3 3D-visualisatie van de meetraaien in de dijk 38 Figuur 6.4 Schematisch bovenaanzicht met sensorlocaties 39

Figuur 6.5 Dwarsdoorsnede met sensorlocaties 39

Figuur 6.6 Geotechnisch lengteprofiel met indicatie van de vier meetraaien 40 Figuur 6.7 Getijreactie sensoren E3 en E4 (4E4 geeft een onrealistische waarde en is

daarom niet zichtbaar) 40

Figuur 6.8 Waterspanningsmetingen van de sensoren E4 41

Figuur 6.9 Detail waterspanningsmetingen sensoren E4 (4E4 geeft geen meting meer) 41 Figuur 7.1 Dwarsprofiel boezemkade met locaties meetinstrumenten 43 Figuur 7.2 Gemeten drukken in een boezemkade met twee typen instrumenten 44 Figuur 7.3 Waterspanningsmetingen in kade en buitenwaterstand 44

Figuur 8.1 Resultaten dwarsprofiel AW 165 49

Figuur 8.2 Resultaten dwarsprofiel AW 196 50

(11)

1 Inleiding

1.1 Kader en doel

Dit project is een onderdeel van KPP CIP SMIT deelproject: "Veiligheid als basis: inbedding (dijk)meten en monitoring". Eén van de producten bestaat uit het doen van een pilot. Deze is als volgt omschreven: “Bestaande gegevens uit bijvoorbeeld Digidijk, Livedijk of een praktijkproject van een waterschap zijn geanalyseerd. Daarbij wordt gekeken naar de koppeling tussen ‘instrumentatie en meetgedrag’ en het ‘model’. Er worden aanbevelingen gedaan waar op het grensvlak tussen beide een verbeterslag te maken valt”. De volgende deelvragen komen daarbij aan de orde:

Welke sensoren worden gebruikt in de pilot en welke zijn nu operationeel? Welke parameters worden gemeten (met welke variatie in tijd en plaats)? Welke mechanismen worden gemonitord?

Wat is het voordeel van monitoren t.o.v. eenmalig grondonderzoek? Wat is er mogelijk met de uitkomsten?

Deze rapportage geeft het resultaat weer. 1.2 Achtergrond

Meten en monitoren is iets dat in veel vakgebieden gebeurt en op velerlei manieren en niveaus kan plaatsvinden. Ook in de geotechniek en waterkeringenland is afgelopen jaren op verschillende manieren in verschillende projecten gemeten in, aan en op dijken.

In de zesjaarlijkse toetsing van dijken, maar ook voor het ontwerp van versterkingen en bij noodmaatregelen, moeten onvermijdelijk aannamen worden gedaan over allerlei parameters. De samenstelling van de dijk is immers nooit tot op de laatste kubieke centimeter bekend, evenmin als het gedrag onder extreme omstandigheden. Om te zorgen dat deze aannamen voor alle waterkeringen op een rationale, consistente wijze worden gedaan zijn hier standaardvoorschriften voor ontwikkeld, vervat in leidraden.

De koppeling tussen innovatieve meet- en monitoringsgegevens, de analyse hiervan en de leidraden is echter nog niet (voldoende) gemaakt. Onderstaand schema geeft weer hoe het spoor van meten tot analyse nu loopt (blauw) en hoe het spoor zou kunnen lopen (groen) om ervoor te zorgen dat meten en monitoren en de koppeling met analyse en doorvertaling naar leidraden gemaakt kan worden.

(12)

Figuur 1.1 Spoor van meten naar analyse

De focus van dit project ligt op het samenspel tussen het meten van de belasting het meten van de reflectie interpretatiemodel geobserveerd gedrag analyse en vervolgens de actuele conditie.

+

Meten reflectie

Interpretatiemodel

Geobserveerd gedrag

Analyse

Actuele conditie

Geactualiseerde prognose gedrag

Bepaling sterkte

Rekenmodel

Berekend gedrag

Meten belastingen

+

Verwachte belastingen

(13)

Figuur 1.2 Focus van dit project in context

In 2011 wordt ingezoomd op een onderdeel van de keten: de koppeling tussen ‘instrumentatie en meetgedrag’ en ‘model’. Daarnaast wordt een eerste verkennende stap gemaakt in de keten ‘veiligheidsfilosofie/denkmodel’. Dit rapport geeft input om deze verkennende stap te kunnen maken.

1.3 Leeswijzer

In hoofdstuk 1 wordt een keuze gemaakt voor de locatie waarvan de meetdata primair geanalyseerd zal worden. Hoofdstuk 3 bevat een nadere beschrijving van deze locatie. Ingegaan wordt op de geplaatste sensoren en het achterliggende doel daarbij. Hoofdstuk 4 gaat in op de resultaten van de metingen. Eerst wordt de gehele meetperiode beschouwd waarna wordt ingezoomd op een kortere periode, namelijk tijdens het hoogwater van januari 2011. In hoofdstuk 5 wordt een nadere beschouwing gegeven van de kwaliteit van de instrumentatie en de meetgegevens. Onder andere de methode van inbrengen, insteltijd en datacontinuïteit komen aan de orde. De beide hoofdstukken daarna gaan in op aspecten die op de geselecteerde pilotlocatie niet evident aan de orde zijn, maar elders wèl en die van invloed zijn op de bruikbaarheid van metingen. In hoofdstuk 6 gaat het om onderling verschillende metingen van ogenschijnlijk identieke dwarsprofielen en in hoofdstuk 7 gaat het om onverklaarbaar hoog oplopende meetwaarden. Hoofdstuk 8 gaat in op de koppeling tussen de onderdelen ‘instrumentatie en meetgedrag’ en ‘model’, waarbij een ‘proof of concept’ wordt aangegeven. Het laatste hoofdstuk geeft de conclusies en aanbevelingen weer, waarmee tevens een doorkijk wordt gegeven met betrekking tot de meerwaarde van monitoren voor het verbeteren of verfijnen van de rekenregels.

(14)

(15)

2 Keuze pilotlocatie

2.1 Inleiding

Er zijn al vrij veel, onderling sterk uiteenlopende locaties waar innovatieve meettechnieken worden toegepast. Daarom is er voor dit project gekeken naar een bestaande locatie om de metingen van te analyseren. In deze paragraaf wordt eerst een opsomming gegeven van hiervoor denkbare locaties, vervolgens worden de keuzecriteria aangegeven en tenslotte wordt een locatie gekozen.

2.2 LiveDijk Eemshaven

Locatie: westelijke havendam van de Eemshaven in Groningen (Waterschap Noorderzijlvest is betrokken). Dit is een voormalige primaire kering die nog steeds als een primaire kering beheerd wordt.

Instrumentatie: vier raaien op elk 230 meter afstand van elkaar, met in totaal bijna zestig GeoBeads (leverancier: Alert Solutions). In lengterichting van de dijk bovendien een lus van 2x 800 meter verwarmbare glasvezelkabel (‘Heat-Pulse method’) waarmee iedere meter de temperatuur wordt gemeten (en daarvan afgeleid: grondwaterstroming), leverancier: GTC Kappelmeyer.

Metingen betreffen: GeoBeads: waterspanningen, lokale tilt (t.o.v. verticaal, in twee onderling loodrechte richtingen) en temperatuur. Glasvezelkabel: temperatuur.

Sinds: september/oktober 2009.

Data beschikbaar/toegankelijk: ja, via TNO-ICT. De datahoeveelheid is enorm.

Bijzonderheden: De positionering van de instrumenten is er op gericht om vooral bij een fikse storm een interessante dataset te genereren. Onder dagelijkse omstandigheden wordt er daarom betrekkelijk weinig gemeten. Vanwege de plaatselijke situatie ligt de glasvezelkabel zelfs nog wat hoger (net boven de asfaltbekleding: in de grasbekleding) zodat deze pas bij een zware storm echt goed tot z’n recht zal komen. Sinds er metingen beschikbaar zijn, is er echter geen fikse storm meer geweest.

De data tot en met mei/juni 2010 is door Deltares geanalyseerd op kwaliteit en bruikbaarheid. In juli 2010 is een aanzienlijk deel van de instrumentatie uitgevallen bij blikseminslag. Dit betrof voornamelijk de instrumenten die bij dagelijkse omstandigheden nog wel wat meten. Opvallend is dat er tussen –oppervlakkig gezien– identieke locaties tot 70 cm stijghoogteverschil wordt gemeten. Dit aspect verdient nadere aandacht binnen dit project. 2.3 Vlaardingsekade

Locatie: langs een boezemvaart in Delfland, tussen Schipluiden, Vlaardingen en Maasland, in opdracht van het Hoogheemraadschap van Delfland.

Instrumentatie: enkele tientallen GeoBeads.

Metingen betreffen: waterspanningen, lokale tilt (t.o.v. verticaal, in twee onderling loodrechte richtingen) en temperatuur.

Sinds: Oktober 2008.

Data beschikbaar/toegankelijk: met enige moeite zal wel toestemming kunnen worden verkregen van het Hoogheemraadschap van Delfland, er is hiervoor voldoende goed contact met Frans van Kruiningen. Daarna kan de data wel verkregen worden, via Delfland danwel via Alert Solutions.

Bijzonderheden: Dit project loopt – voor Nederlandse dijkmonitoringsbegrippen – al uitzonderlijk lang. Oorspronkelijk gestart rond een kadeversterkingsproject wordt het nu ook gebruikt voor het beheer. Opmerkelijk detail is dat met dit systeem een dagelijks terugkerende excessieve verkeersbelasting is gedetecteerd, waartegen vervolgens handhavend kon worden opgetreden.

(16)

2.4 Lekdijk

Locatie: Lekdijk langs de Alblasserwaard ter hoogte van dijkpalen 165 (Nieuw-Lekkerland), 196 en 226 (Streefkerk), in opdracht van Waterschap Rivierenland.

Instrumentatie: Telkens één dwarsraai met enkele GeoBeads en één ‘traditionele’ hellingmeetbuis (handmatig te bemeten om een profiel te krijgen van de verplaatsing over de diepte, doorgaans met één meting per 50 cm diepte).

Metingen betreffen: GeoBeads: waterspanningen, lokale tilt (t.o.v. verticaal, in twee onderling loodrechte richtingen) en temperatuur. Hellingmeetbuizen: lokale tilt (t.o.v. verticaal, in twee onderling loodrechte richtingen) over de gehele hoogte van een in de Pleistocene zandlaag verankerde holle buis, waarmee een verplaatsingsprofiel over de hoogte te krijgen is.

Sinds: Mei 2010. Van mei t/m december 2010 zijn vier hellingbuismetingen uitgevoerd, sindsdien geen nieuwe metingen.

Data beschikbaar/toegankelijk: Waterschap Rivierenland heeft toestemming verleend om deze data te gebruiken en hiervoor Alert Solutions te benaderen.

Bijzonderheden: In januari 2011 is een hoogwater gepasseerd, dat bovenstrooms een herhalingsfrequentie kent van eens in de 20 à 25 jaar. Ervaringen bij het TAW-proefvak bij Bergambacht (niet het proefvak van de opdrijfproef uit 2001, maar een locatie zo’n 1400 meter stroomopwaarts daarvan, bij hmp 71.1) leveren de verwachting dat hierbij enige landinwaartse vervorming is opgetreden.

2.5 Stammerdijk

Locatie: Langs de Gaasp, nabij Driemond, in opdracht van Waternet.

Instrumentatie: Twee dwarsprofielen met op drie punten in het dwarsprofiel GeoBeads. Metingen betreffen: waterspanningen, lokale tilt (t.o.v. verticaal, in twee onderling loodrechte richtingen) en temperatuur.

Sinds: September 2010.

Data beschikbaar/toegankelijk: De data is toegankelijk via een eigen login in het kader van Urban Flood, toestemming voor het gebruik in het kader van dit onderzoek is nog niet aangevraagd, maar vormt waarschijnlijk geen probleem.

Bijzonderheden: Deze metingen vormen onderdeel van de data die in het kader van het Europese project ‘Urban Flood’ met data-driven modelling worden geanalyseerd.

2.6 Vechtkade

Locatie: Langs de Hollandse Vecht, ten noord-westen van Nederhorst-den-Berg, deels in opdracht van Waternet, deels in opdracht van EU-project Urban Flood.

Instrumentatie: Vier ‘traditionele’ peilfilters in de diepe zandlaag met divers, enkele strengen GeoBeads in nagenoeg dezelfde dwarsdoorsnede op gebruikelijke dieptes en een viertal ondiep aangebrachte GeoBeads in het binnentalud ten behoeve van een golfoverslagproef. Metingen betreffen: Waterspanningen, GeoBeads: waterspanningen, lokale tilt (t.o.v. verticaal, in twee onderling loodrechte richtingen) en temperatuur.

Sinds: Waterspanningen sinds oktober 2010, GeoBeads sinds december 2010 (normale dieptes) en februari 2011 (ondiep).

Bijzonderheden: De diepere metingen houden verband met een proef naar de invloed van baggeren (kortsluitingsproblematiek) door Waternet.

2.7 Ringdijk Watergraafsmeer

Locatie: Langs de Ringdijk van de Watergraafsmeer, nabij het Amstelstation, op een steenworp van hotel Casa400 (in opdracht van EU-project Urban Flood m.m.v. Waternet). Instrumentatie: drie dwarsraaien met elk twee verticale strengen met elk drie GeoBeads, in totaal 18 GeoBeads.

(17)

Metingen betreffen: waterspanningen, lokale tilt (t.o.v. verticaal, in twee onderling loodrechte richtingen) en temperatuur.

Vanaf: juni 2011

Bijzonderheden: Nabij één van de meetraaien wordt een groot kantoorgebouw gerealiseerd met een diepe kelder. Ten behoeve daarvan is voorlopig nog een retourbemaling geïnstalleerd.

2.8 Grand Sluice, Boston (UK)

Locatie: Langs de westelijke dijk langs ‘The Haven’, direct stroomafwaarts van Grand Sluice in Boston. Dit is op de grens van een betrekkelijk groot gebied dat in de 17e eeuw met Nederlandse kennis in cultuur is gebracht. De dijken, kanalen en de waterhuishouding is daarom redelijk vergelijkbaar met de Nederlandse situatie, maar met wat grotere afmetingen dan hier gangbaar en een getijverschil van 3 tot 6 meter. Daarnaast liggen de huidige veiligheidsstandaarden lager dan tegenwoordig in Nederland. De betreffende dijk vertoont problemen met kleinschalige afschuiving aan de buitenteen; regelmatig schuift een moot grond met een volume van enkele tientallen kubieke meters af. De metingen worden verricht in opdracht van EU project Urban Flood met medewerking van Environment Agency (East Anglia).

Instrumentatie: GeoDetect glasvezelkabels verweven in geotextielmatten over een lengte van 300 meter nabij de buitenkruinlijn en halverwege het buitentalud, hierbinnen drie raaien met elk twee volautomatische hellingmeetbuizen (type ‘SAAF’, leverancier: Measurand), bijbehorende waterspanningsmetingen met een aan GeoBeads verwante techniek (type ‘SAPP’, leverancier: Measurand), een tweetal ‘traditionele’ waterspanningsmeters verdeeld over twee van de drie raaien en eveneens in twee van de drie raaien elk twee strengen GeoBeads, één in de buitenkruinlijn (6 GeoBeads) en één halverwege het talud (2 GeoBeads); totaal 16 GeoBeads.

Metingen betreffen: GeoDetect: temperatuur en rek gemiddeld over iedere meter. SAAF: lokale tilt (t.o.v. verticaal, in twee onderling loodrechte richtingen) over de gehele hoogte van een in stijve, glaciale klei (vergelijkbaar met London Clay) verankerde buis, waarmee een verplaatsingsprofiel over de hoogte te krijgen is met continue metingen iedere voet (30,48 cm). SAPP en ‘traditionele’ waterspanningsmeters: waterspanningsmetingen. GeoBeads: waterspanningen, lokale tilt (t.o.v. verticaal, in twee onderling loodrechte richtingen) en temperatuur.

Vanaf: april/juni 2011 (verschilt per leverancier).

Bijzonderheden: Bij dit meetproject, onderdeel van Urban Flood, worden veel parameters dubbel gemeten, waterspanningen lokaal zelfs drievoudig. Dit biedt in principe zéér goede mogelijkheden tot cross-validatie van de verschillende meettechnieken.

2.9 Overige binnenkort te ontwikkelen dijkmonitoringsprojecten

Er bestaan, voor zover bekend, concrete plannen voor langeduur-dijkmonitoring bij de dijkverlegging Westenholte (bij Zwolle, waterschap Groot-Salland), bij recent afgekeurde delen van de primaire waterkering in het beheersgebied van Noorderzijlvest (Lauwersmeerdijk en Waddenzeedijk tussen Eemshaven en Delfzijl) en bij de Noord-Hollandse Markermeerdijken (Amsterdam – Hoorn, Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier). Dit zijn grootschalige projecten die echter nog in uitvoering moeten komen, zodat deze niet voor dit deelproject gebruikt kunnen worden. Mogelijk kunnen omgekeerd de resultaten van dit deelproject wèl voor deze projecten worden gebruikt.

2.10 Afweging

(18)

Beschikbaarheid van data;

Mogelijkheid tot cross-validatie van de metingen, dus of de metingen verkregen met een bepaald instrument te vergelijken zijn met andere gegevens, liefst zo gelijkwaardig mogelijk;

Betrokkenheid van een waterschap of regionale dienst.

Op grond van het eerste punt blijven alleen de eerste vijf locaties over. Daarvan voldoen alleen de LiveDijk Eemshaven en de Lekdijk aan het tweede punt, en ook aan het derde punt. De Lekdijk heeft in de meetperiode een tamelijk interessante belasting (een hoogwater) doorstaan, terwijl de data van de LiveDijk Eemshaven tamelijk saai is.

Hieruit volgt als logische keuze de Lekdijk als primair object van onderzoek in dit deelproject. Omdat hier natuurlijk lang niet alle aspecten aan bod komen is het zinvol om voor bepaalde aspecten ook naar andere monitoringsprojecten te kijken, bijvoorbeeld de LiveDijk Eemshaven. Zie hiervoor hoofdstuk 6 en 7.

(19)

3 Beschrijving Pilotproject

3.1 Doel

In het beheersgebied van waterschap Rivierenland zijn op drie locaties sensoren in de dijk geplaatst, ter plaatse van de dijkpalen AW165, AW196 en AW226. Onderstaand kaartje geeft aan waar de sensoren in de Lekdijk geplaatst zijn.

Figuur 3.1 Locatie sensoren Lekdijk

Het betreffende traject van de Lekdijk waar de sensoren zijn geplaatst, Alblasserdam - Groot Ammers, is in de toetsing afgekeurd, met name op binnenwaartse macrostabiliteit. De laagste toetsscores waren ter plaatse van dijkpalen AW163, AW170, AW196 en AW226. Het traject om te komen tot een dijkverbeteringsplan is ingezet. Daaruit komt een maatregel naar voren, te weten het aanleggen van een stabiliteitsberm aan de binnenzijde van de dijk, die erg ingrijpend en kostbaar is in dit gebied vanwege de vele bebouwing langs de dijk. Dit betekent ook dat het dijkverbeteringstraject de nodige tijd in beslag zal nemen en dat al die tijd de dijk niet aan de gestelde veiligheidsnorm voldoet.

Om die reden is er voor gekozen om in de tijd tot dat de dijk versterkt is via realtime monitoring de status van de dijk in de gaten te houden. Naast realtime metingen wordt ook met conventionele hellingmeetbuizen de toestand van de dijk gevolgd. Verder zijn er voor het dijkversterkingproject peilbuizen geplaatst waarmee waterdrukken in de watervoerende zandlagen kunnen worden bepaald.

(20)

3.2 Theorie: benodigde instrumentatie om falen te detecteren

Deze paragraaf beschrijft met welke instrumentatie dreigend falen kan worden gedetecteerd bij typische dijken in het Nederlandse benedenrivierengebied. Hierbij wordt opgemerkt dat aspecten als de nauwkeurigheid, zekerheid en tijdigheid van deze detectie hierbij nog onvoldoende uitgewerkt en uitgekristalliseerd zijn en dit bovendien aanpassingen en investeringen vergt op het gebied van zowel organisatie als infrastructuur (zoals betrouwbare doorgifte van de meetdata, verwerking, interpretatie en reactie, waarbij het nog onduidelijk is in hoeverre een reactie in alle situaties ook tijdig kan plaatsvinden). Dit zal ten dele ook al worden uitgewerkt in een verkennende notitie over de veiligheidsfilosofie in combinatie met monitoring, waarvoor deze rapportage belangrijke input levert. Waar eenmalig grondonderzoek een momentopname biedt kan met monitoring een beeld worden verkregen van het verloop in de tijd van bijvoorbeeld de respons van waterspanningen in en onder de dijk op waterstandsveranderingen en neerslag.

In Figuur 3.2 is een typische grond- en dijkopbouw geschetst zoals die bijvoorbeeld in het Nederlandse benedenrivierengebied te vinden is: een dijklichaam dat hoofdzakelijk is opgebouwd uit klei en dat in de loop der eeuwen danig is weggezakt in het onderliggende slappe-lagenpakket. Daaronder weer ligt een zandpakket, afgezet in het Pleistoceen. De waterdrukken in dit zandpakket volgen de waterstand op de rivier, echter gedempt en met enige vertraging. Dit komt allereerst door de doorlatendheid van het zand zelf (die is weliswaar groot, maar niet ‘oneindig’), en verder door de sliblaag op de rivierbodem en eventuele andere tussenliggende lagen met een lage doorlatendheid. Soms is er ook nog sprake van een tussenzandlaag, maar een dergelijke complicerende factor wordt voor de eenvoud niet in deze beschouwing meegenomen.

Figuur 3.2 Typische dijk in benedenrivierengebied met voorbeeld van instrumentatie

De waterspanningen in de zandlaag zijn van grote invloed op de faalmechanismen macrostabiliteit en piping. De mate waarin de waterspanningen onder, en vooral direct achter de dijk, meegaan met de rivierwaterstand, de zogenaamde dempingsfactor, is daarom van groot belang. Hiervoor is het nodig om de waterspanning te meten in de zandlaag onder de binnenteen van de dijk, en vanwege het doorgaans grote verschil in weerstand binnen de zandlaag en naar de rivier toe (vanwege de sliblaag) is het gewenst om ook een waterspanningsmeter te plaatsen onder de buitenteen of het voorland. Tenslotte is ook een meting van het (feitelijke) polderpeil vereist, zowel om de dempingsfactor te kunnen bepalen en zodoende extrapolaties naar maatgevend hoogwater (MHW) te kunnen maken, als om de binnenwaterstand voor pipingberekeningen beschikbaar te hebben.

Voor de berekening van de macrostabiliteit is het verder nodig om een adequaat beeld te krijgen van de waterspanningen in de bovenliggende lagen. Hiertoe zijn meerdere instrumenten vereist in het dijklichaam zelf en in de afzettingen, verdeeld over zowel de hoogte als over de breedte, zoals is indicatief aangegeven in Figuur 3.2 met kruisjes. Deze configuratie is primair gericht op binnenwaartse macrostabiliteit, maar is in elk geval ook voor piping bruikbaar en in mindere mate ook voor buitenwaartse macrostabiliteit.

(21)

Het op voorhand per instrument aan te geven wat de waarschuwings- en alarmwaarden zijn voor de waterspanningsmetingen is niet eenvoudig. Bij dijkstabiliteit is namelijk sprake van een complex geheel, waarbij niet alleen momentane waarden van belang zijn, maar ook de geschiedenis. Op basis van stabiliteitsberekeningen zijn wel verschillende verlooplijnen te bepalen waar een beheerder in de praktijk houvast aan kan hebben. Ter vergelijking: voor een dijk die in de toetsing bij MHW nog juist voldoet, is een dergelijke verlooplijn veelal gebaseerd op de (conservatieve) aannamen voor het waterspanningsverloop in de dijk en daaronder bij MHW. Monitoring van de waterspanningen levert de actuele waarden op, die hier in verschillende mate van kunnen afwijken. Daarbij moet bedacht worden dat één enkele hoge meetwaarde niet vanzelf tot afschuiven leidt; het gaat om het geheel.

Het nut van waarschuwings- en alarmwaarden is dat voor een specifieke locatie op basis van locatiespecifieke metingen kan worden overgegaan tot verhoogde waakzaamheid en het treffen van voorzorgsmaatregelen resp. dat noodmaatregelen getroffen kunnen worden - zowel fysieke ingrepen als maatregelen zoals evacuatie. Wanneer een bepaald dijkvak als representatief wordt gesteld voor andere dijkvakken kan ook daar van verhoogde waakzaamheid sprake zijn zodra de waarschuwingswaarden op de representatieve meetlocatie overschreden dreigen te gaan worden.

Een verdere complicatie treedt op door het overstromen van hoog voorland bij maatgevende omstandigheden, waardoor het infiltratiepatroon fundamenteel verandert en de waarde van de metingen bij lagere waterstanden hiermee kleiner wordt, zie Figuur 3.3. Er zijn overigens ook situaties waarbij dit niet aan de orde is, zoals bij schaardijken.

Figuur 3.3 Complicaties bij hoog voorland [TAW, 1989]

In alle gevallen geldt echter dat de sliblaag op de rivierbodem geen constant gegeven is. Bij lage waterstanden zal deze in de regel geleidelijk aan toenemen, om bij (extreem) hoogwater juist ten dele of geheel te worden weggespoeld. De metingen kort voor een dergelijke hoogwatersituatie leveren daarmee de hoogste waarden voor de intredeweerstand ten gevolge van de sliblaag op, hetgeen een onveilige voorspelling voor de situatie bij hoogwater

(22)

kan opleveren. Een conservatieve benadering is dan weer om de invloed van de sliblaag in de berekeningen geheel achterwege te laten.

Aanvullend op deze waterspanningsmetingen kunnen vervormingen worden gemeten. Als meest waardevol zijn in de afgelopen jaren naar voren gekomen metingen aan het oppervlak op enkele karakteristieke punten, met name aan buitenkruinlijn, binnenkruinlijn en binnenteen, en metingen over de diepte met een hellingmeetbuis in de binnenteen of in het talud (in Figuur 3.2 aangegeven met een stippellijn).

In Figuur 3.4 zijn metingen van een hellingmeetbuis in de binnenteen van een rivierdijk weergegeven uit het midden van de jaren ’90, waarbinnen ook het hoogwater van 1995 viel. De meetmomenten en het waterstandsverloop zijn weergegeven in Figuur 3.5. Te zien is dat de dijk vooral vlak boven de vaste zandlaag verschuift en later in geringe mate teruggaat.

Figuur 3.4 Hellingbuismetingen in de binnenteen van de Lekdijk van de Krimpenerwaard (hmp 71,1) - voor de data van de metingen in combinatie met de rivierwaterstand zie Figuur 3.5 [Kruse, 1998].

(23)

Figuur 3.5 Gemiddelde dagelijkse waterstanden bij meetvak Bergambacht (Lekdijk Krimpenerwaard, hmp 71,1) met indicatie van de meetmomenten uit Figuur 3.4 [Kruse, 1998].

In de gangbare ontwerp- en toetsingsmodellen vormen waterspanningen over het algemeen belangrijke invoer, terwijl vervormingen over het algemeen buiten beschouwing blijven. Bij eindige-elementen modellen, zoals bijvoorbeeld Plaxis, vormen vervormingen de uitvoer van een berekening. Het berekenen van de interne toestand van een grondlichaam op basis van gemeten vervormingen staat bekend onder de noemer ‘inverse modelling’ en is behalve rekenintensief in de praktijk ook problematisch zodra er plasticiteit is opgetreden, omdat er dan geen eenduidige oplossing meer mogelijk is. Zodoende is de relevantie van gemeten deformaties en tiltmetingen voor de stabiliteit van een dijk in het algemeen gering.

De beperkte ervaringen met grootschalige dijkfaalproeven [Lindenberg et al., 2002; Weijers et al., 2009] heeft laten zien dat onafwendbaar falen vrij plotseling kan intreden en dat dat bovendien kan gebeuren bij meetwaarden die ogenschijnlijk gunstiger lijken dan eerder overleefde waarden, met name wanneer naar vervormingen en vervormingssnelheden wordt gekeken. Voor dijken met een waterkerende functie is het ook daarom beter om enige marge te blijven bewaren tot de uiterste waarden.

Met temperatuurmetingen in de grond is het in principe mogelijk om preferente stroombanen en (nieuw) ontstane lekwegen te detecteren in de directe nabijheid van het instrument (tot circa 2 m afstand in zand). Dit kan met name voor piping van belang zijn (zie verder [Beck et al., 2010; Koelewijn et al., 2010]).

3.3 Plaatsing sensoren

In april 2010 zijn in de Lekdijk op de drie aangegeven locaties sensoren geplaatst. De eerste metingen zijn van vrijdag 16 april 2010, 16.57 uur.

(24)

3.3.1 Geobeads

De GeoBead-ketens zijn met behulp van een sondeerwagen weggedrukt tot een diepte van circa 16m onder het maaiveld. De weggedrukte streng bestaat uit een “kralenketting” van GeoBeads en signaalkabel die vastgemaakt zit aan een verloren sondeerconus. De streng wordt in een mantelbuis op diepte gebracht, waarna de mantelbuis wordt gevuld met water en weer omhoog wordt getrokken. De streng blijft achter in de grond. Om de signaalkabel is zwelklei aangebracht die moet voorkomen dat er een open verbinding overblijft tussen de boven elkaar geplaatste GeoBeads. Een open verbinding waarmee hydraulische kortsluiting tussen twee instrumenten of aquifers ontstaan zou zo voorkomen moeten worden.

GeoBeads zijn modules waarbij meerdere sensoren op een printplaat in een metalen omhulsel zitten. De modules zijn door middel van een stijve (maar niet starre) datakabel met elkaar verbonden. Wanneer er meerdere modules met elkaar zijn verbonden ontstaat een soort kralenketting die verticaal (of anderszins) in de grond kan worden aangebracht. De sensormodules meten druk, inclinatie en temperatuur. In de GeoBead worden de metingen omgerekend naar de eenheden mbar, graden hoekverdraaiing en graden Celsius. Onderstaande figuur laat twee GeoBeads met signaalkabel zien.

Figuur 3.6 GeoBeads

Tabel 3.1 geeft een overzicht van de geplaatste GeoBeads en de diepte van de meetkamer ten opzichte van NAP. De sensoren zijn ook weergegeven in Figuur 3.7 tot en met Figuur 3.9.

GeoBead Node Z [m NAP] Grondlaag GeoBead Node Z [m NAP] Grondlaag

AW165_1 -2.70 Veen AW196_1 -4.02 Veen AW165_2 -5.70 Veen AW196_2 -5.27 Veen AW165_3 -8.20 Veen AW196_3 -6.52 Veen AW165_4 -10.40 Klei AW196_4 -7.32 Veen AW165_5 -11.00 Veen AW196_5 -7.92 Veen AW165_6 -11.60 Veen AW196_6 -10.02 Zand AW165_7 -12.20 Zand AW196_7 -13.02 Zand AW165_8 -13.20 Klei

AW165_9 -15.70 Zand

AW196B_1 -5.54 Veen AW226_1 -2.50 Veen AW196B_2 -7.32 Veen AW226_2 -4.75 Veen AW196B_3 -7.92 Veen AW226_3 -6.50 Veen AW196B_4 -13.02 Zand AW226_4 -7.40 Klei

(25)

1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief GeoBead Node Z [m NAP] Grondlaag GeoBead Node Z [m NAP] Grondlaag AW226_5 -8.00 Klei AW226_6 -9.25 Zand AW226_7 -12.00 Zand

Tabel 3.1 Diepte GeoBeads

Figuur 3.7 Locatie sensoren in dp AW 165

Figuur 3.8 Locatie sensoren in dp AW 196

Figuur 3.9 Locatie sensoren in dp AW 226 3.3.2 Hellingmeetbuizen en peilbuizen

Naast de GeoBeads zijn er ook drie hellingmeetbuizen geplaatst. Dit is gebeurd op een onderlinge afstand van ongeveer één meter op dezelfde afstand tot de dijk. De “traditionele” hellingmeetbuizen en de peilbuizen zijn geplaatst in boorgaten die door middel van pulsboren zijn gemaakt. De helling van deze buizen is een aantal keer met de “hand” gemeten. Deze metingen vinden plaats door een star apparaat in de buis te laten zakken dat elke halve meter de hoekverdraaiing ten opzichte van de zwaartekracht meet. Deze metingen gebeuren in twee loodrecht op elkaar staande richtingen. Middels de gemeten hoekverdraaiing en de afstand is de verplaatsing van de buis te bepalen onder de aanname dat het onderste punt van de buis beweegt noch roteert.

Verder zijn er ook peilbuizen aanwezig, maar nadere gegevens daarover ontbreken. Het nut van het uitvoeren van in principe dezelfde metingen met verschillende typen instrumenten is dat de betrouwbaarheid van de metingen verhoogd wordt - mits de meetwaarden min of meer

(26)

gelijk zijn. Is dat niet het geval, dan is er reden om naar de oorzaak van de verschillen te zoeken.

3.3.3 Vergelijking geplaatste sensoren met ‘ideaalplaatje’

Een vergelijking tussen de principe-oplossing geschetst in Figuur 3.2 en de toegepaste instrumentatie zoals weergegeven in Figuur 3.7 tot en met Figuur 3.9 laat direct zien dat de locatie van de hellingmeetbuizen hier min of meer mee overeenkomt, zeker voor de eerste twee dwarsprofielen, maar dat de configuratie van de waterspanningsmeters wezenlijk anders is: alle instrumenten zijn immers in één enkele verticale lijn geplaatst. Dit is weliswaar een betrekkelijk belangrijke lijn binnen het dwarsprofiel, maar informatie over de momentane variatie in dwarsrichting van de dijk wordt zo niet verkregen. De dempingsfactor en de verschillende componenten van de indringingsweerstand zijn zodoende niet goed te bepalen. Ook zijn de waterspanningen in het dijklichaam zelf en daaronder zo niet bekend, waardoor er nog steeds veel aannamen over de waterspanningen zullen moeten worden gedaan bij stabiliteitsberekeningen.

(27)

4 Resultaten metingen

4.1 Resultaten metingen gedurende gehele meetperiode

In de GeoBeads worden druk, inclinatie en temperatuur gemeten. In de module zelf wordt het elektrisch signaal omgerekend naar voor ingenieurs hanteerbare eenheden. Met de hellingmeetbuis worden uiteindelijk verplaatsingen gemeten.

4.1.1 Drukken

In de GeoBeads zitten druksensoren die gebruikt worden om de waterspanning in de grond te meten. De absoluut gemeten waardes worden gecorrigeerd voor de luchtdruk door van de gemeten waardes de gemeten luchtdruk af te trekken. Het resultaat is de druk die het aanwezige water in de grond uitoefent. De gemeten luchtdruk is afkomstig van metingen van het KNMI (meetstation Herwijnen). De meetwaarden worden weergegeven in mbar en kunnen eenvoudig omgerekend worden naar meter waterkolom. Wanneer de positie van de meetkamer ten opzichte van NAP bekend is, dan kan ook de hoogte ten opzichte van dat referentievlak worden aangegeven. Onderstaande figuur geeft de gemeten drukken weer als stijghoogte in meters ten opzichte van NAP.

Waterspanningen AW165 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 1 -4 -1 0 1 -5 -1 0 1 -6 -1 0 1 -7 -1 0 1 -8 -1 0 1 -9 -1 0 1 -1 0 -1 0 1 -1 1 -1 0 1 -1 2 -1 0 1 -1 -1 1 1 -2 -1 1 1 -3 -1 1 1 -4 -1 1 1 -5 -1 1 ti jg h o o g te [ m t o v N A P ] AW 165_9 AW 165_8 AW 165_7 AW 165_6 AW 165_5 AW 165_4 AW 165_3 AW 165_2 AW 165_1 AW 226 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 -4 -1 0 1 -5 -1 0 1 -6 -1 0 1 -7 -1 0 1 -8 -1 0 1 -9 -1 0 1 -1 0 -1 0 1 -1 1 -1 0 1 -1 2 -1 0 1 -1 -1 1 1 -2 -1 1 1 -3 -1 1 1 -4 -1 1 1 -5 -1 1 s ti jg h o o g te [ m t o v N A P ] AW226_1 AW226_2 AW226_3 AW226_4 AW226_5 AW226_6 AW226_7 AW 196 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1 -4 -1 0 1 -5 -1 0 1 -6 -1 0 1 -7 -1 0 1 -8 -1 0 1 -9 -1 0 1 -1 0 -1 0 1 -1 1 -1 0 1 -1 2 -1 0 1 -1 -1 1 1 -2 -1 1 1 -3 -1 1 1 -4 -1 1 1 -5 -1 1 s ti jg h o o g te [ m t o v N A P ] AW196_7 AW196_6 AW196_1 AW196_2 AW196_3 AW196_4 AW196_5 AW 196 -1 0 1 2 3 4 5 6 1 -4 -1 0 1 -5 -1 0 1 -6 -1 0 1 -7 -1 0 1 -8 -1 0 1 -9 -1 0 1 -1 0 -1 0 1 -1 1 -1 0 1 -1 2 -1 0 1 -1 -1 1 1 -2 -1 1 1 -3 -1 1 1 -4 -1 1 1 -5 -1 1 s ti jg h o o g te [ m t o v N A P ] AW 196_7 AW 196_6 AW 196_5 AW 196_4 AW 196_3 AW 196_2 AW 196_1 AW 196B -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1 -4 -1 0 1 -5 -1 0 1 -6 -1 0 1 -7 -1 0 1 -8 -1 0 1 -9 -1 0 1 -1 0 -1 0 1 -1 1 -1 0 1 -1 2 -1 0 1 -1 -1 1 1 -2 -1 1 1 -3 -1 1 1 -4 -1 1 1 -5 -1 1 s ti jg h o o g te [ m t o v N A P ] AW196B_4 AW196B_3 AW196B_2 AW196B_1 AW 196B -25 -20 -15 -10 -5 0 1 -4 -1 0 1 -5 -1 0 1 -6 -1 0 1 -7 -1 0 1 -8 -1 0 1 -9 -1 0 1 -1 0 -1 0 1 -1 1 -1 0 1 -1 2 -1 0 1 -1 -1 1 1 -2 -1 1 1 -3 -1 1 1 -4 -1 1 1 -5 -1 1 s ti jg h o o g te [ m t o v N A P ] AW196B_1 AW196B_2 AW196B_3 AW196B_4

(28)

De bovenste twee grafieken geven de gemeten waarden weer in dwarsprofiel AW 165 en AW 226. De middelste twee figuren geven de gemeten waarden weer in dwarsprofiel AW 196. Vanwege een sprong in de meetwaarden is deze data twee keer geplot, één keer met alleen een realistische range van waarden en één keer met de volledige meetrange, om zodoende volledig overzicht te geven. Dit geldt ook voor de tweede streng bij dit dwarsprofiel, namelijk AW 196B. Ook hier is sprake van een grote sprong in de meetwaarden.

De meetreeks in dwarsprofiel AW165 houdt vervroegd op, vanwege een lege accu (zie verder §5.5). Verder is er sprake van verschillende uitschieters waarvoor geen verklaring kon worden gevonden. Duidelijk zichtbaar in de grafieken zijn in elk geval enkele uitschieters in oktober bij sensor AW165_6 en in december bij AW196_2. Nog nadrukkelijker zijn de sprongen in de beide onderste sensoren in het middelste dwarsprofiel, in AW196_7 en AW196B_4. Vooral de laatste vertoont een zeer merkwaardig verloop. Ook hier kan geen generieke verklaring voor worden gevonden. Daarnaast rijst de vraag in hoeverre de meetwaarden van de andere sensoren zo nu dan kleinere uitschieters of sprongen vertonen die niet gerelateerd kunnen zijn aan schommelingen in de waterspanningen.

In de figuren is te zien dat de meetwaarden oscilleren. Dit zijn vooral de sensoren die in zandlagen zijn geplaatst en onder invloed staan van getijdenbeweging op de rivier. Onderstaande figuur geeft meer in detail weer voor meetlocatie AW 226 dat niet alle sensoren reageren. Dit heeft te maken met de locatie in en de doorlatendheid van de ondergrond. Deze sensoren zijn geplaatst in een kleilaag en een tussenzandlaag.

Waterspanning en Rivierwaterstand -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 18-11-10 18-11-10 19-11-10 19-11-10 20-11-10 20-11-10 21-11-10 21-11-10 22-11-10 22-11-10 23-11-10 w a te rs ta n d / s ti jg h o o g te [ m t o v N A P ]

AW226_7 AW226_6 AW226_5 AW226_4 AW226_3 AW226_2 AW226_1 Schoonhoven

Figuur 4.2 Reactie stijghoogte op Rivierwaterstand (Schoonhoven) t.p.v. dp AW 226

In raai AW196 zijn twee GeoBeads-strengen in elkaars nabijheid geplaatst: AW196 en AW196B. Zoals af telezen is uit Tabel 3.1 bevinden drie paren instrumenten zich op dezelfde dieptes. De meetwaarden hiervan zijn uitgezet in Figuur 4.3. Van het paar instrumenten in de Pleistocene zandlaag, AW196_7 en AW196B_4, valt het op dat de amplitude van de laatste wat groter is en het gemiddelde iets lager (ongeveer 5 cm). Verder komen de meetwaarden

(29)

redelijk met elkaar overeen, totdat de meetwaarden van AW196_7 sterk gaan afwijken. Het daarboven gelegen paar, AW196_5 en AW196B_3, is nogal bijzonder in de zin dat het tweede het getij enigszins volgt en het eerste niet. Bovendien liggen de gemiddelde waarden van het tweede instrument steeds duidelijk lager, variërend van 10 tot 30 cm. Opvallend is wel dat de algemene trends goed overeenkomen. Dat is minder het geval bij het hoogstgelegen paar instrumenten, AW196_4 en AW196B_2, die overigens maar 60 cm hoger geplaatst zijn. De verschillen hiertussen nemen in de loop van de tijd af, van aanvankelijk 10 à 30 cm tot maximaal 5 cm tegen het einde van de meetreeks.

-1 -0. 8 -0. 6 -0. 4 -0. 2 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 A W196B _4 NA P - 13. 02 A W196_7 N A P -13. 02 A W196B _3 NA P - 7. 92 A W196_5 N A P -7. 92 A W196B _2 NA P - 7. 32 A W196_4 N A P -7. 32

Figuur 4.3 Meetwaarden van overeenkomstige instrumenten in AW196 en AW196B.

Deze vergelijking laat zien hoe sterk meetwaarden van praktisch dezelfde locatie kunnen variëren. De vraag rijst in hoeverre één enkel instrument als representatief kan gelden. Hier zal in hoofdstuk 6 nader op worden ingegaan.

4.1.2 Temperatuur

In de GeoBead module zit een temperatuursensor. Verondersteld wordt dat de module de temperatuur van de omliggende grond aanneemt en dat de gemeten waarde de temperatuur van de grond is. De temperatuur wordt gepresenteerd in graden Celsius.

Figuur 4.4 laat de temperatuurmetingen van alle sensoren in de drie dwarsprofielen zien. Hierin is zichtbaar dat de sensoren die dicht onder het maaiveld zitten sterk worden beïnvloed door de buitentemperatuur: de piek is in de zomer en het dal in de winter. Bij de iets dieper gelegen instrumenten is een vertraging waarneembaar die kan oplopen tot ongeveer een half jaar, zodat de piek juist in de winter terug te vinden is. Nog dieper is de grondtemperatuur vrijwel constant. Ook hier is, eind november, een merkwaardige piek zichtbaar.

(30)

Alle temperatuur metingen

6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5 2 2 -4 -1 0 6 -5 -1 0 2 0 -5 -1 0 3 -6 -1 0 1 7 -6 -1 0 1 -7 -1 0 1 5 -7 -1 0 2 9 -7 -1 0 1 2 -8 -1 0 2 6 -8 -1 0 9 -9 -1 0 2 3 -9 -1 0 7 -1 0 -1 0 2 1 -1 0 -1 0 4 -1 1 -1 0 1 8 -1 1 -1 0 2 -1 2 -1 0 1 6 -1 2 -1 0 3 0 -1 2 -1 0 1 3 -1 -1 1 2 7 -1 -1 1 1 0 -2 -1 1 2 4 -2 -1 1 T e m p e ra tu u r [g ra d e n C ] AW165_1 AW165_2 AW165_3 AW165_4 AW165_5 AW165_6 AW165_7 AW165_8 AW165_9 AW196_1 AW196_2 AW196_3 AW196_4 AW196_5 AW196_6 AW196_7 AW196B_1 AW196B_2 AW196B_3 AW196B_4 AW226_1 AW226_2 AW226_3 AW226_4 AW226_5 AW226_6 AW226_7

Figuur 4.4 Temperatuurverloop van alle sensoren

Voor dijkmonitoring is het belang van dergelijke metingen gelegen in het vroegtijdig constateren van (verhoogde) lekkage, zoals nader uitgewerkt is door bijvoorbeeld Beck et al. [2010]. De positie van deze sensoren, achter de dijk, is daarvoor niet per sé ongeschikt; bij significante lekken zal het buitenwater (met een over het algemeen afwijkende temperatuur) betrekkelijk snel ook daar langs stromen. Een meer stroomopwaarts gelegen meetlocatie (in de zandlaag), dus onder de dijk of onder het voorland, leidt tot eerdere signalering van afwijkingen. Zeker bij betrekkelijk snel variërerende waterstanden is plaatsing dichter bij het buitenwater belangrijker dan bij grote stuwdammen (waarvoor buitenlandse onderzoekers kwantitatieve verbanden hebben kunnen leggen tussen temperatuurschommelingen en kwel) en boezemkaden. Overigens zijn hierbij vrij nauwkeurige temperatuurmetingen vereist (+ 0,01 tot 0,1 graad Celcius), hetgeen in bovenstaande grafiek sowieso niet terug te vinden is. 4.1.3 Inclinatie

In de GeoBeads zijn inclinometers aanwezig die de hoekverdraaiing van de module meten ten opzichte van de zwaartekracht. Er zijn twee sensoren aanwezig die haaks op elkaar staan zodat er zowel in de horizontale x als in de y richting gemeten wordt. De meetwaarde wordt weergegeven in graden hoekverdraaiing ten opzichte van de verticaal. Onderstaande figuren geven voor de dS en dF richting de hoekverdraaiing weer van de verschillende sensoren ten opzichte van het eerste meetmoment. Weergegeven is dus de relatieve verdraaiing.

(31)

1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief Inclinatie dS AW 165 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 22-4-10 11-6-10 31-7-10 19-9-10 8-11-10 28-12-10 16-2-11 re l. h o e k v e rd ra a iin g t o v t = 0 [ g ra d e n ] AW165_1 AW165_2 AW165_3 AW165_4 AW165_5 AW165_6 AW165_7 AW165_8 AW165_9 Inclinatie dF AW 165 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 22-4-10 11-6-10 31-7-10 19-9-10 8-11-10 28-12-10 16-2-11 re l. h o e k v e rd ra a ii n g t o v t = 0 [ g ra d e n ] AW165_1 AW165_2 AW165_3 AW165_4 AW165_5 AW165_6 AW165_7 AW165_8 AW165_9 Inclinatie dS AW 196 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 16-4-10 5-6-10 25-7-10 13-9-10 2-11-10 22-12-10 10-2-11 1-4-11 21-5-11 re l. h o e k v e rd ra a ii n g t o v t = 0 [ g ra d e n ] AW196_1 AW196_2 AW196_3 AW196_4 AW196_5 AW196_6 AW196_7 Inclinatie dF AW 196 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 16-4-10 5-6-10 25-7-10 13-9-10 2-11-10 22-12-10 10-2-11 1-4-11 21-5-11 re l. h o e v e rd ra a ii n g t o v t = 0 [ g ra d e n ] AW196_1 AW196_2 AW196_3 AW196_4 AW196_5 AW196_6 AW196_7 Inclinatie dS AW 196B -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 16-4-10 5-6-10 25-7-10 13-9-10 2-11-10 22-12-10 10-2-11 1-4-11 21-5-11 re l. h o e v e rd ra a ii n g t o v t = 0 [ g ra d e n ] AW196B_1 AW196B_2 AW196B_3 AW196B_4 Inclinatie dF AW 196B -0.5 -0.3 -0.1 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 16-4-10 5-6-10 25-7-10 13-9-10 2-11-10 22-12-10 10-2-11 1-4-11 21-5-11 re l. h o e k v e rd ra a ii n g t o v t = 0 [ g ra d e n ] AW196B_1 AW196B_2 AW196B_3 AW196B_4 Inclinatie dS AW 226 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 16-4-10 5-6-10 25-7-10 13-9-10 2-11-1022-12-10 10-2-11 1-4-11 21-5-11 re l. h o e k v e rd ra a ii n g t o v t = 0 [ g ra d e n ] AW226_1 AW226_2 AW226_3 AW226_4 AW226_5 AW226_6 AW226_7 Inclinatie dF AW 226 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 16-4-10 5-6-10 25-7-10 13-9-10 2-11-10 22-12-10 10-2-11 1-4-11 21-5-11 re l. h o e k v e rd ra a ii n g t o v t = 0 [ g ra d e n ] AW226_1 AW226_2 AW226_3 AW226_4 AW226_5 AW226_6 AW226_7

Figuur 4.5 dS en dF richting – hoekverdraaiing van alle dwarsprofielen

In de metingen valt op dat het grootste gedeelte van de verdraaiing van de sensoren aan het begin van de meetperiode plaatsvindt. Deze verdraaiing zal mogelijk het gevolg zijn van installatie van de sensoren. Daarnaast zijn er bij verschillende sensoren uitschieters zichtbaar op onderling verschillende tijdstippen, zoals hiervoor al is geconstateerd ten aanzien van de waterspanningsmetingen. Uitschieters treden tegelijk op in dS- en dF-richting. Er is echter geen verband met uitschieters in de waterspanningsmetingen.

Opvallend is ook dat er in meerdere metingen eerst een beweging de ene kant op te zien is en vervolgens de andere kant op. De meting van AW 165_7 laat ten tijde van oktober 2010 een sprong zien van een negatieve waarde naar een positieve waarde. Dit gebeurt zowel in de dS als de dF richting. Dat betekent dat de sensor ‘omgeslagen’ is. Of deze omslag een fysische of elektronische oorzaak heeft is niet duidelijk. De andere metingen laten geen sterke verdraaiingen zien op dat moment.

(32)

Meting 196B_1 dF blijft doorbewegen. Dit is de bovenste sensor die, zo het lijkt, niet stabiel in het boorgat zit. Opmerkelijk is wel dat ook 196B_4 dF een continue beweging laat zien. In 196B dS zijn de verdraaiingen veel minder groot.

Een ander aandachtspunt is de beweging van de sensoren in de Pleistocene zandlaag. Om verplaatsingen van grondlichaam goed te monitoren zou het meetsysteem vast in de diepe zandlaag moeten zitten. Dit zand wordt verondersteld niet te bewegen. Echter een aantal sensoren in het diepe zand beweegt licht gedurende de meetperiode. De relatieve verdraaiing ten opzichte van de eerste meting is wel minder dan één graad.

4.1.4 Helling

Helling is gemeten met de geplaatste hellingmeetbuizen. De geplaatste hellingmeetbuizen zijn holle buizen in de grond zonder meetapparatuur. Om de helling en de verplaatsing van de hellingmeetbuizen te meten moet er met de hand een meetunit in de buis worden afgelaten die op vastgestelde afstanden de scheefstand ten op zichtte de zwaartekracht meet. De gemeten scheefstand kan in combinatie met de afstand tussen de meetpunten omgerekend worden naar verplaatsing. Figuur 4.6 geeft de meetwaarden van de hellingmeetbuizen weer. De metingen zijn op een aantal momenten uitgevoerd. Alle metingen dateren echter van vóór het hoogwater van januari 2011.

(33)

Figuur 4.6 Resultaten hellingmeetbuizen voor resp. AW 165 A- en B-richting, AW 196 (A, B) en AW 226 (A, B) De meting van HB01 B-As laat een duidelijke vervorming boven in de meetbuis zien, het gaat echter om een verplaatsing van nog geen 2 cm. Eén van de mogelijke oorzaken kan zijn dat de buis ietwat is omgedrukt, bijvoorbeeld door een grasmaaier. De maximale gemeten verplaatsing is ca 14 mm.

4.2 Resultaten metingen gedurende hoogwatergolf

De metingen worden uitgevoerd in een primaire waterkering in het benedenrivierengebied waar de rivierwaterstand invloed ondervindt van getij. De waterstand op de rivier varieert ook ten gevolge van de afvoer hoeveelheid. De belangrijkste belasting van een rivierdijk is hoogwater op de rivier. In de winter van 2010/2011 is er een zogenaamde hoogwatergolf gepasseerd met een kans van voorkomen van 1/8 per jaar. Onderzocht is of er in de metingen een reactie op het passerende hoogwater is waar te nemen.

Onderstaande figuren geven de waterstanden op de rivier weer gedurende de hoogwater periode. De rivierstanden ter plaatse van de exacte meetlocaties zijn door middel van lineaire interpolatie bepaald.

(34)

1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief Rivierwaterstand -0.3 0.2 0.7 1.2 1.7 2.2 7-01-11 9-01-11 11-01-11 13-01-11 15-01-11 17-01-11 19-01-11 21-01-11 23-01-11 25-01-11 27-01-11 m t o v N A P

Krimpen aan de lek Schoonhoven

Figuur 4.7 Gemeten rivierwaterstand in RWS meetstations Krimpen aan de Lek en Schoonhoven

Rivierwaterstand per meetlocatie

-0.3 0.2 0.7 1.2 1.7 2.2 7-01-11 9-01-11 11-01-11 13-01-11 15-01-11 17-01-11 19-01-11 21-01-11 23-01-11 25-01-11 27-01-11 m t o v N A P

Krimpen aan de lek AW 165 AW 196 AW 226 Schoonhoven

Figuur 4.8 Gemeten en berekende rivierwaterstanden in dwarsprofielen

De figuren illustreren dat hoe verder stroomafwaarts de hoogwatergolf komt, hoe minder duidelijk deze aanwezig is.

4.2.1 Drukken

Onder de dijk en de klei- en veenlagen is een zandlaag aanwezig die direct of indirect in contact staat met de rivier. Ten gevolge van het toenemen van de waterstand op de rivier, en dus het toenemen van de druk, stijgen de waterspanningen (stijghoogte) in de zandlaag. Deze druktoename werkt in opwaartse richting (al dan niet vertraagd en gedempt) door in de klei- en veenlagen. In navolgende figuren worden de gemeten stijghoogte ten opzichte van NAP ten tijde van het hoogwater weergegeven. Daarbij is ook de waterstand op de rivier weergegeven.

(35)

1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief AW 165 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 7-1-11 9-1-11 11-1-11 13-1-11 15-1-11 17-1-11 19-1-11 21-1-11 23-1-11 25-1-11 27-1-11 s ti jg h o o g te [ m t o v N A P ] AW165_9 NAP-15.7 AW165_8 NAP-13.2 AW165_7 NAP-12.2 AW165_6 NAP-11.6 AW165_5 NAP-11 AW165_4 NAP-10.4 AW165_3 NAP-8.2 AW165_2 NAP-5.7 AW165_1 NAP-2.7 w aterstand

Figuur 4.9 Gemeten stijghoogte ten opzichte van NAP voor dwarsprofiel AW 165

AW 226 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 7-01-11 12-01-11 17-01-11 22-01-11 27-01-11 s ti jg h o o g te [ m t o v N A P ] AW226_7 NAP-12 AW226_6 NAP-9.25 AW226_5 NAP-8 AW226_4 NAP-7.4 AW226_3 NAP-6.5 AW226_2 NAP-4.75 AW226_1 NAP-2.5 waterstand

Figuur 4.10 Gemeten stijghoogte ten opzichte van NAP voor dwarsprofiel AW 226

AW 196 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 7 -0 1 -1 1 9 -0 1 -1 1 1 1 -0 1 -1 1 1 3 -0 1 -1 1 1 5 -0 1 -1 1 1 7 -0 1 -1 1 1 9 -0 1 -1 1 2 1 -0 1 -1 1 2 3 -0 1 -1 1 2 5 -0 1 -1 1 2 7 -0 1 -1 1 s ti jg h o o g te [ m t o v N A P ] AW196_7 NAP-13.02 AW196_6 NAP-10.02 AW196_5 NAP-7.92 AW196_4 NAP-7.32 AW196_3 NAP-6.52 AW196_2 NAP-5.27 AW196_1 NAP-4.02

(36)

Figuur 4.12 Gemeten stijghoogte ten opzichte van NAP voor dwarsprofiel AW 196 – vanaf datapanel

In de metingen van AW 165 zit van 14 tot 22 januari een storing in de metingen en daardoor is niet waar te nemen wat de reactie is van deze meetraai op het passerende hoogwater. De laatste twee figuren hebben betrekking op dwarsprofiel AW 196. In Figuur 4.11 vertonen de meetwaarden van de onderste sensoren juist tijdens het hoogwater een algemene verlaging, hetgeen merkwaardig overkomt. Er is daarop contact gezocht met het meetbedrijf, dat op een niet-publiek gedeelte van zijn website de data eveneens weergeeft. Wat dezelfde data zou moeten zijn is weergegeven in Figuur 4.12. Hier is het verloop voor de twee diepste sensoren aannemelijker, maar zijn er juist merkwaardige sprongen zichtbaar bij de andere instrumenten. Omdat voor AW 196B hetzelfde probleem speelt zijn daarvoor geen grafieken getoond. Verdere navraag heeft geleerd dat er sprake is van een verschuiving in de tijd; de

daling na het hoogwater is ongeveer tien dagen te vroeg weergegeven. Dit probleem is uiteraard eenvoudig te verhelpen. Dat dit in deze rapportage niet is gebeurd, is om dit probleem duidelijk(er) aan te (kunnen) geven: zo’n probleem met de ‘data-boekhouding’ kan altijd voorkomen en data moet daar dan ook op gecontroleerd worden. NB Dit geldt natuurlijk vooral voor reeds eerder ingewonnen data, voor data die on-line wordt ingewonnen ligt een dergelijke verschuiving minder voor de hand.

De stijghoogte in de diepere lagen in AW 226 reageren op het verschil in rivierwaterstand. Deze volgen de verhoogde afvoer. De sensoren in de ondiepere lagen doen dit in veel mindere mate en zullen waarschijnlijk veel meer gedomineerd worden door het polderpeil. 4.2.2 Temperatuur

De volgende figuren geven de temperatuurregistratie weer ten tijde van de hoogwatergolf voor alle dwarsprofielen.

(37)

1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief Temperatuur AW 165 6.9 7.1 7.3 7.5 7 -0 1 -1 1 9 -0 1 -1 1 1 1 -0 1 -1 1 1 3 -0 1 -1 1 1 5 -0 1 -1 1 1 7 -0 1 -1 1 1 9 -0 1 -1 1 2 1 -0 1 -1 1 2 3 -0 1 -1 1 2 5 -0 1 -1 1 2 7 -0 1 -1 1 T e m p e ra tu u r [g ra d e n C ] AW165_1 NAP-2.7 Figuur 4.13 Temperatuur AW 165_1 Temperatuur AW 165 11.5 12 12.5 13 13.5 7 -0 1 -1 1 9 -0 1 -1 1 1 1 -0 1 -1 1 1 3 -0 1 -1 1 1 5 -0 1 -1 1 1 7 -0 1 -1 1 1 9 -0 1 -1 1 2 1 -0 1 -1 1 2 3 -0 1 -1 1 2 5 -0 1 -1 1 2 7 -0 1 -1 1 T e m p e ra tu u r [g ra d e n C ] AW165_2 NAP-5.7 AW165_3 NAP-8.2 AW165_4 NAP-10.4 AW165_5 NAP-11 AW165_6 NAP-11.6 AW165_7 NAP-12.2 AW165_8 NAP-13.2 AW165_9 NAP-15.7 Figuur 4.14 Temperatuur AW 165 Temperatuur AW 196 12.6 12.8 13 13.2 13.4 13.6 13.8 14 14.2 7 -0 1 -1 1 9 -0 1 -1 1 1 1 -0 1 -1 1 1 3 -0 1 -1 1 1 5 -0 1 -1 1 1 7 -0 1 -1 1 1 9 -0 1 -1 1 2 1 -0 1 -1 1 2 3 -0 1 -1 1 2 5 -0 1 -1 1 2 7 -0 1 -1 1 T e m p e ra tu u r [g ra d e n C ] AW196_1 NAP-4.02 AW196_2 NAP-5.27 AW196_3 NAP-6.52 AW196_4 NAP-7.32 AW196_5 NAP-7.92 AW196_6 NAP-10.02 AW196_7 NAP-13.02 Figuur 4.15 Temperatuur AW 196

(38)

1204819-003-VEB-0001, Versie 03, 5 september 2011, definitief Temperatuur AW 196B 12.9 13.1 13.3 7 -0 1 -1 1 9 -0 1 -1 1 1 1 -0 1 -1 1 1 3 -0 1 -1 1 1 5 -0 1 -1 1 1 7 -0 1 -1 1 1 9 -0 1 -1 1 2 1 -0 1 -1 1 2 3 -0 1 -1 1 2 5 -0 1 -1 1 2 7 -0 1 -1 1 T e m p e ra tu u r [g ra d e n C ] AW196B_1 NAP-5.54 AW196B_2 NAP-7.32 AW196B_3 NAP-7.92 AW196B_4 NAP-13.02 Figuur 4.16 Temperatuur AW 196B Temperatuur AW 226 12.5 13 13.5 7 -0 1 -1 1 9 -0 1 -1 1 1 1 -0 1 -1 1 1 3 -0 1 -1 1 1 5 -0 1 -1 1 1 7 -0 1 -1 1 1 9 -0 1 -1 1 2 1 -0 1 -1 1 2 3 -0 1 -1 1 2 5 -0 1 -1 1 2 7 -0 1 -1 1 T e m p e ra tu u r [g ra d e n C ] AW226_2 NAP-4.75 AW226_3 NAP-6.5 AW226_4 NAP-7.4 AW226_5 NAP-8 AW226_6 NAP-9.25 AW226_7 NAP-12 Figuur 4.17 Temperatuur AW 226

De temperatuur in AW 196(B) blijft gedurende het hoogwater licht dalen, hetgeen waarschijnlijk te relateren is aan de jaarlijkse temperatuurschommeling en de afwezigheid van een leksituatie.

De temperatuur van de bovenste sensor van AW 165 loopt in de periode van het hoge water op, maar hier zit geen duidelijke relatie tussen het hoge water en de metingen. Dit omdat de temperatuur in de andere meetpunten niet toeneemt en de plek waar de temperatuur toeneemt boven in het pakket zit. Nadere bestudering van de temperatuurmetingen van het KNMI in het naburige Herwijnen in deze periode laat zien dat deze sensor de buitentemperatuur lijkt te volgen met enkele weken vertraging.

Voor alle dwarsprofielen geldt dat in de registratie geen duidelijke verandering te zien is ten gevolge van het passeren van de hoogwatergolf.

4.2.3 Inclinatie

De metingen zoals weergegeven in paragraaf 4.1.3 laten geen duidelijke veranderingen in de inclinatiemetingen zien, ook niet ten tijde van het hoogwater.

De meest opvallende gebeurtenis is waarneembaar in AW226, daarin is te zien dat omstreeks januari/ februari een omslag is te zien in de richting van de inclinatie metingen. Wanneer de inclinatie metingen worden omgerekend naar verplaatsing (alsof er sprake is van een reeks instrumenten vergelijkbaar met een (volautomatische) hellingmeetbuis is er niet

(39)

echt een duidelijke verandering waar te nemen (zie onderstaande figuur, hoogwater is omstreeks dag 260 – 300). In de dS-richting wordt tussen NAP -6 m en NAP -8 m in die periode het maximum bereikt, voor de rest is er sprake van een trage, doorgaande beweging. In de dF-richting is een groot deel van de vervorming al binnen 20 dagen opgetreden. Dat wijst eerder op stabilisatie van het meetinstrument dan op daadwerkelijke vervorming van de omliggende grond. De aanvullende vervormingen lijken qua orde van grootte niet wezenlijk afwijkend van hetgeen in het tweede halfjaar van 2010 gemeten is met de hellingmeetbuis (zie laatste twee grafieken in Figuur 4.6).

AW 226 dS -12.00 -10.00 -8.00 -6.00 -4.00 -2.00 0.00 -0.10 0.00 0.10 verplaatsing [m ] d ie p te [ m t o v N A P ] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 AW 226 dF -12.00 -10.00 -8.00 -6.00 -4.00 -2.00 0.00 -0.10 0.00 0.10 verplaatsing [m ] d ie p te [ m t o v N A P ] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420

Figuur 4.18 Berekende verplaatsing in AW 226 (serie naam is aantal dagen na begin metingen)

Het hoogwater heeft in elk geval niet geleid tot een significante binnenwaartse verschuiving van de dijk, zoals dat in 1995 aan de overkant van de rivier nabij Bergambacht gemeten is, zoals beschreven in §3.2.

4.2.4 Helling

De hellingmeetbuizen zijn ten tijde van het hoog water (of er vlak na) niet gemeten. 4.3 Betekenis van aanvullende metingen

Naast het direct meten van de parameters zoals omschreven in de voorgaande paragrafen, zijn bij de interpretatie van deze gegevens ook aanvullende metingen relevant gebleken.

(40)

Dit geldt bijvoorbeeld voor de interpretatie van de temperatuurmetingen. Het belang van metingen van de buitentemperatuur is daarbij groot. Uit eerdere analyses van sensordata [Van der Kolk, 2011] is gebleken dat de grondtemperatuur gedurende het jaar verandert onder invloed van de buitentemperatuur.

Ook neerslag heeft invloed op de metingen van bijvoorbeeld de stijghoogtes (voornamelijk in de bovenste laag). In Nederland is een redelijk dicht netwerk van meetstations van zowel Rijkswaterstaat als van het KNMI. De data die benodigd is voor analyses is daar ook beschikbaar. Daarbij moet wel rekening worden gehouden dat ondanks het dichte meetnetwerk van derden, er altijd nog een vertaling of interpolatie van de gegevens uitgevoerd moet worden om iets te kunnen zeggen over de omstandigheden ter plekke van de geplaatste sensoren.

4.4 Stabiliteit van de kering

De vraag is in hoeverre uit deze metingen iets te concluderen is ten aanzien van de stabiliteit van de kering. Uit de hellingmetingen en de inclinatiemetingen blijkt een trage, gestage vervorming, die niet wezenlijk toeneemt tijdens het hoogwater. De waterdrukken in de onderste sensoren nemen licht toe, terwijl de bovenliggende sensoren niet veranderen. Gelet op de omvang van de kering is het dan ook te verwachten dat er niet veel verandert aan de stabiliteit. Voor zover (toenemende) vervorming gezien mag worden als indicator voor (afnemende) stabiliteit lijkt er tijdens het hoogwater nauwelijks iets bijzonders geweest te zijn. Gelet op de gemiddelde frequentie van het opgetreden hoogwater (ongeveer 1/8 per jaar) is het overigens ook logisch dat dit weinig invloed heeft gehad op deze kering, die immers het hoogwater van 1995, met een veel lagere frequentie van eens in minstens 100 jaar op deze locaties, heeft overleefd - een kering die bovendien mogelijk sindsdien ten dele versterkt is. 4.5 Samenvatting

De waterspanningen laten het meest duidelijk een reactie op de verhoogde rivierafvoer zien, vooral in de diepere grondlagen. In de metingen van de waterspanningen is de verhoging van de rivierstand goed waar te nemen. Deze reactie is goed zichtbaar in de zandlagen en de diepe klei- en veenlagen net boven het zand. Verder naar boven is het pakket is de reactie op de rivier slecht tot niet zichtbaar. Dit ligt in de lijn der verwachting.

De temperatuur lijkt niet significant beïnvloed te worden door de hogere afvoer. De hoekverdraaiing van de sensoren (inclinatie) heeft, in de periode van en na hoogwater, in een aantal sensoren een verandering laten zien, maar dat is niet van significante betekenis.