Waterveiligheid
Bij een NBS Brede Groene Dijk wordt een flauwer buitentalud gekozen zodat de belasting op de bekleding afneemt, en/of een flauwer binnentalud zodat de stabiliteit en dus de sterkte van de dijk vergroot. Dit komt door verschillende effecten (POV Waddenzeedijken, 2020). Dit is samengevat in Tabel 13.2.
Door een flauwer buitentalud neemt de golfbelasting af en kan een groene bekleding in plaats van een harde bekleding volstaan. Dit maakt het ook een duurzame oplossing.
Golfreductie.
Het flauwe buitentalud heeft te maken met dezelfde golven als een steil buitentalud, maar door de flauwere helling is de zone waar de golven op de kering breken groter en wordt de vrijkomende energie over een groter gebied verdeeld. Dit verlaagt de impact van de golven op de bekleding. De bekleding van kruin en binnentalud wordt ook minder snel instabiel of geërodeerd door golfoverslag. Dit effect is te berekenen door een voorlandprofiel toe te voegen aan een overloop/overslag berekening in Riskeer of Hydra-NL. Minder golfoverslag leidt ook tot een minder verzadigd dijklichaam. Dit verbetert de binnenwaartse micro- en macrostabiliteit. In de grenstoestandsfuncties in het BOI instrumentarium kan de kans op significante golfoverslag worden gereduceerd om dit effect in rekening te brengen
Extra kwelweglengte.
Een flauwer buitentalud vergroot ook enigszins de afstand tussen de dijk en het intredepunt van de kwelstroom. Dit heeft verschillende voordelen. De langere kwelweg vermindert de kans op piping, wat de dijk sterker maakt. In de praktijk heeft dit beperkte invloed, aangezien brede groene dijken vaak een voorland bezitten, waardoor de pipingopgave al beperkt is. De freatische lijn en stijghoogtelijn worden verlaagd als hun intredepunt verder van de dijk ligt. Een lagere freatische lijn en stijghoogtelijn verhogen de korrelspanning in het dijklichaam. Dit versterkt de dijk en vermindert de kans op instabiliteit. In de grenstoestandsfuncties in het BOI instrumentarium kan daartoe de kwelweglengte/intredeweerstand worden gereduceerd. Overigens kan de aanwezigheid van een flauw buitentalud ook een zeker negatief effect hebben. Dat gebeurt als er sprake is van opbolling van de freatische lijn, als gevolg van neerslag. Dit dient te worden geschematiseerd in de ‘dagelijkse’ omstandigheden bij een berekening met D-Stability software.
Steunbermwerking.
Een flauwer buitentalud werkt ook als een buitendijkse steunberm. Het stabiliseert de dijk tegen buitenwaarts gerichte glijvlakken. Hierdoor is de kans op buitenwaartse instabiliteit verwaarloosbaar.
Het Rijk stelt de regels op voor het uitvoeren van de veiligheidsbeoordeling op en stelt leidraden beschikbaar voor het ontwerp en het beheer van primaire keringen. Deze regels zijn beschikbaar in het Beoordelings- en ontwerpinstrumentarium (BOI). Het instrumentarium bestaat uit handleidingen, technische leidraden, software-applicaties en databases. Deze instrumenten worden gebruikt om de overstromingskans van een dijktraject te bepalen.
In de Handleiding Overstromingskansanalyse dijken/dammen (deel 1 – 5) zijn rekenregels terug te vinden om bijvoorbeeld de impact van een flauwe taludhelling (aanpassing dijkprofiel) op verschillende faalmechanismen van dijken berekenen. De rekenregels zijn ook verwerkt in de applicaties die
onderdeel uitmaken van het BOI (zoals Riskeer), zodat deze gebruikt kunnen worden om de kans van optreden van bepaalde faalmechanismen te berekenen.
Indien het instrumentarium geen mogelijkheid biedt om bepaalde invoerparameters te wijzigen kan ook de GEBU Faalkanstool worden gehanteerd. Hiermee kan de invloed van een flauw dijktalud op de
overstromingskans (door golfaanval op het buitentalud) worden bepaald.
In vergelijking met traditioneel dijkprofiel
In Van Loon-Steensma & Schelfhout (2017) zijn de voordelen van een Brede Groene Dijk t.o.v. een Traditionele dijk langs de Dollard onderzocht. De vereiste kruinhoogte voor een Brede Groene Dijk bleek iets lager te zijn dan die voor een traditionele dijk, waarbij beide ontwerpen zijn gedimensioneerd om een extreme stormvloed te weerstaan. Door de flauwere helling van de Brede Groene Dijk wordt de golfoploop beter gebroken, wat resulteert in een lagere vereiste kruinhoogte. Vanwege de verflauwing van het talud, wordt
een Brede Groene Dijk vaak gecombineerd met gebruik van lokale grond (zie NBS Kleirijperij of NBS Ontwikkeling kwelder & intergetijdengebied).
Beperkte beschikbare ruimte
Indien de beschikbare ruimte beperkt is, kan als tussenvorm een harde bekleding op het lage taluddeel worden gecombineerd met een dikkere kleibekleding (met erosiebestendige grasmat) op het bovenbeloop. Deltares heeft een rekeninstrument ontwikkeld (GEBU Faalkanstool, zie Figuur 13.3 en tekstkader), op basis van Deltagootproeven, om een zekere mate van schade op het buitentalud toe te staan. Het instrument is toepasbaar voor analyses
van dijkprofielen met taludhellingen van 1:2,5 tot 1:5, waarbij een flauwer talud leidt tot minder erosie.
Rekeninstrument schadebepaling flauw dijktalud
Voor het toestaan van schades in het buitentalud op een standaard dijktalud langs de Waddenzee is het instrument, de faalkanstool Waddenzeedijken, ontwikkeld (bron: Deltares-RHDHV, 2022). Bij een Brede Groene dijk worden schades zo veel mogelijk voorkomen door het talud zo flauw mogelijk te ontwerpen, talud 1:7 of flauwer. Een zeker vorm van schade tijdens hoogwater is daarbij nog steeds toegestaan, maar naarmate het talud flauwer is, zal de impact hiervan sterk afnemen.