Waterveiligheid
Bloemen en kruiden maken onderdeel uit van de grasbekleding van een waterkering. Het doel van de grasbekleding is het leveren van erosiebestendigheid volgens de ontwerpeisen (STOWA en RWS, 2024). De bekleding van een dijk vormt, samen met de klei van de deklaag, een erosieremmend geheel (Rijkswaterstaat, 2012). Begroeiing met weinig grote open plekken en met een hoge worteldichtheid in de toplaag (minimaal 20 cm diep) draagt sterk bij aan een erosiebestendige dijk (Rijkswaterstaat, 2012; STOWA, 2015). Zorgvuldig beheerde bloemrijke dijkgraslanden voldoen doorgaans aan deze criteria. Het streven naar maximale soortenrijkdom via hooibeheer kan op termijn wel leiden tot een te open grasbekleding waarbij lichte bemesting nodig kan zijn. Frequente monitoring van hoe de grasbekleding zich ontwikkelt is cruciaal om tijdig bij te kunnen sturen (STOWA, 2015). Vanuit waterveiligheid kan gesteld worden dat het gebruik van bloemen en kruiden geen significante negatieve invloed heeft op de sterkte van de grasbekleding, en mogelijk een beperkte positieve bijdrage leveren aan de sterkte (Liebrand e.a., 2024). Voornaamste reden om bloem- en kruidenrijke dijken toe te passen is echter om bij te dragen aan natuurdoelen.
Kennis van soortenrijke dijken is opgedaan tijdens onderzoeken in de 80’er en 90’er jaren van de vorige eeuw door de toenmalige Landbouwuniversiteit Wageningen. Toen al werd geconcludeerd dat dijkvegetaties met veel verschillende soorten grassen en kruiden sterk en erosiebestendig zijn (Fliervoet, 1992; Van der Zee, 1992; Sprangers, 1999; Liebrand, 1999). Na de hoge waterstanden in 1993 en 1995 ging de aandacht vooral uit naar het snel op orde brengen van de waterkeringen door vaak grootschalige dijkversterkingen (Van Hoven en Van der Meijden, 2024). In een bloemrijke dijk bestaan naast verschillende soorten grassen ook verschillende kruiden (met opvallende bloemen) op het talud van de dijk.
Minder soortenrijke dijkgraslanden die het resultaat zijn van zorgvuldig uitgevoerd beheer bieden echter ook voldoende sterkte. Enkele zeer kruidenarme vegetaties zijn beduidend minder sterk dan vegetaties met relatief meer kruiden (STOWA, 2015). Bloemrijke dijken zijn mogelijk veerkrachtiger dan soortenarme dijkgraslanden. Dit is van meerwaarde in een klimaat met toenemende weersextremen. Ook kunnen soortenrijke dijkgraslanden sneller de maximale sterkte bereiken na inzaai dan soortenarme. Deze twee opvattingen dienen echter nog nader onderzocht te worden (STOWA, 2015). In het lopende kennis- en innovatieproject Future Dikes is de sterkte van grasbekleding nader onderzocht en gespecificeerd (Liebrand et al., 2024). Het doel is om aan te tonen of en in hoeverre soortenrijkdom van vegetaties op dijken bijdraagt aan de sterkte en erosiebestendigheid van grasbekledingen, door middel van gericht onderzoek en kennisontwikkeling. Het uiteindelijke doel is het genereren van parameters om soortenrijke grasbekledingen te integreren in het ontwerp- en beoordelingsinstrumentarium.
In het ontwerp- en beoordelingsinstrumentarium wordt erosie van de grasbekleding bij golfoploop of golfoverslag berekend met de cumulatieve overbelastingmethode. Hierbij wordt de sterkte of erosiebestendigheid gekarakteriseerd door de kritische stroomsnelheid Uc (m/s). Uit het onderzoeksproject Future Dikes volgt dat voor soortenrijke bekledingen de kritische stroomsnelheid Uc wordt beschreven door een normale kansverdeling met een verwachtingswaarde van 7 m/s en een standaardafwijking van 1 m/s. Deze karakterisering ligt tussen de reguliere grasbekleding ‘gesloten zode’ (bovengrens sterkte) en ‘open zode’ (minder hoge sterkte) in (van Hoven & van der Meijden, 2024). Voor (rivier)dijken waar overloop dominant is ten opzichte van erosie door golfoverslag, zal de erosiebestendigheid weinig uitmaken voor de benodigde kruinhoogte. Voor (zee- en meer-) dijken waar erosie door golfoverslag dominant is zal dit wel veel invloed hebben op de benodigde kruinhoogte.
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 de kwaliteit van de graszode op verschillende faalmechanismen van dijken te 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. De actuele documenten van het instrumentarium zijn terug te vinden op het BOI-portaal.