Dubbele dijken

Waterveiligheid

In situaties waarin kwelders (zie concept Kwelders) niet stabiel kunnen blijven bestaan, kan de kustveiligheid worden vergroot door tussen twee dijken kwelders te laten ontstaan. Dit vereist dat er een tweede, meer landwaartse dijk aanwezig is en dat de zeewaartse (huidige) primaire dijk wordt geopend om getijdewerking in het gebied tussen de dijken toe te laten (Van Belzen et al., 2021).

Voor een toegevoegde waarde voor waterveiligheid van een dubbele dijk ten opzichte van een enkele dijk zijn één of meerdere aspecten benodigd (ENW, 2022):

1. een relatief sterke achterliggende kering, of
2. een relatief grotere bufferwerking van het tussengebied ten opzichte van de omvang van een overstroming, of een relatief sterke golf dempende werking van het tussengebied.

Elk van type kering uit Marijnissen et al. (2021) reageert anders op een hoogwatersituatie. Wanneer een tweede verdediging wordt gebouwd ter ondersteuning van een bestaande verdediging, verschilt de functie ervan tussen rivier- en kustomgevingen;

• langs kustlijnen is het doel van een extra dijk over het algemeen om overstromingen door hoge (storm)golven te verminderen of te mitigeren. Dit kan worden bereikt door de eerste dijk te laten fungeren als een golfbreker in een type III-systeem (Mai et al., 1999). Wanneer de eerste dijk significant lager is dan de dijk aan de landzijde, kan het golfbrekende effect verminderen vanwege de grotere waterdiepte. Als alternatief kan overtollig water worden opgevangen in de wisselpolder en schade in het achterland voorkomen in een type I of II systeem (Pasche et al., 2008);
• langs rivieren heeft een voldoende hoge tweede dijk tot doel de (piek) rivierafvoer en de bijbehorende overstromingswaterstanden te verminderen door extra ruimte te bieden (Ruimte voor de Rivier) in een type I, II of III systeem (Bornschein en Pohl, 2018; zie concept Rivierverruiming). De wisselpolder wordt (direct of via een constructie) overstroomd tijdens de piek van de afvoer, waardoor de piekafvoer en het waterniveau stroomafwaarts worden verminderd (Smolders et al., 2020; Lammersen et al., 2002). De laatste twee typen fungeren met name als retentie tijdens droge zomers, maar zorgen ook voor golf- en waterstand verlagende effecten in het systeem (Marijnissen et al., 2021; Kiesel et al., 2020).

Bij een doorbraak van de voorliggende kering zal door de aanwezigheid van de achterliggende kering het verval over de voorliggende kering mogelijk kleiner zijn, wat invloed kan hebben op de afmetingen van de bres. Daarnaast kan een hoog opgeslibt tussendijks gebied fungeren als een stabiel en hooggelegen voorland, wat zorgt voor een lagere instroom van water en minder slachtoffers in het geval van een dijkdoorbraak (Zhu et al., 2020; Van Belzen et al., 2021). De voorliggende dijk en de wisselpolder hebben ook een reducerende golfwerking op de achterliggende kering. Dit heeft een positief effect op de waterveiligheid van de achterliggende kering. Ook bij andere faalmechanismen, zoals macrostabiliteit (bijvoorbeeld eventuele zettingsvloeiing door geulen voor de dijk), kan de dubbele dijk van toegevoegde waarde zijn (ENW, 2022) . Het effect van dubbele dijken in kustgebieden is gelimiteerd in vergelijking met hetzelfde type systeem (uit aflbeelding 9.2) langs rivieren (Marijnissen et al., 2021).

In HKV (2023) is onderzocht hoe een dubbele-dijk-systeem in een estuarien systeem presteert ten opzichte van een traditionele enkele dijk, rekening houdend met de fysische werking van waterstanden en golven bij beide dijken en de verschillen in bresgroei en overstromingsgevolgen. Uit de analyse volgt dat een enkele dijk goedkoper is op korte en lange termijn bij een vergelijking in termen van overstromingskans. Als ook de gevolgen van een overstroming worden meegenomen in termen van overstromingsrisico, komen beide concepten kostentechnisch dichter bij elkaar. Naast de directe kosten zijn er ook indirecte kosten en baten gerelateerd aan gewijzigd landgebruik. In lopende onderzoeksprojecten als ‘DeltaWealth’ wordt het concept van de dubbele dijk verder uitgewerkt en onderzocht.

Het Waterschap Noorderzijlvest heeft in 2021 een generieke methode ontwikkeld om het systeem van een dubbele dijk te beoordelen. In de methodiek wordt vanuit de norm op trajectniveau een faalkanseis per gebeurtenissenboom bepaald. De faalkanseisen zijn van toepassing op de combinatie van de voorliggende kering en de achterliggende kering (ENW, 2022). De uitwerking van deze methode voor de dubbele dijk tussen de Eemshaven en Delfzijl is echter niet generiek toepasbaar: door het gekozen ontwerp van deze dubbele dijk zijn meerdere faalmechanismen niet relevant en zijn dus (terecht) niet in de analyse meegenomen. In een generieke filosofie moeten deze (piping, erosie, stabiliteit) wel worden meegenomen.