Waterveiligheid
Het doel van megasuppleties is in de huidige praktijk niet het versterken van de waterkering ter plaatse, maar ze worden ingezet als beheermaatregel voor kustonderhoud. Hoewel deze maatregelen de lokale waterveiligheid beïnvloeden, is dit effect niet blijvend. Het uiteindelijke doel is namelijk dat het suppletiezand zich verspreidt langs de kust. Als een dijk is versterkt met zandige vooroever (bijvoorbeeld de Houtribdijk of de Westkappelse Zeedijk) kan een zandmotor mogelijk wel dienen als vorm van onderhoud voor de dijkversterking.
Suppleties bestaan in verschillende typen met elk andere karakteristieken en effecten op de waterveiligheid:
Duinsuppleties
Deze duinversterking – waarbij suppleties direct op het duin plaatsvinden – wordt met name toegepast als sprake is van een direct waterveiligheidsprobleem.
Strandsuppleties
Het opspuiten van zand op het strand, zodat het strand hoger en breder wordt. Dit heeft direct effect op de ligging van de kustlijn die hierdoor zeewaarts verschuift.
Onderwatersuppleties
Het aanbrengen van zand op de zeebodem vlak voor de kust. De twee voornaamste toepassingen zijn een ‘vooroeversuppletie’ en een ‘geulwandsuppletie’. De vooroeversuppletie wordt het meest toegepast. Hierbij wordt het zand in de brekerzone aangebracht, meestal op een diepte van 5 tot 8 meter. Op locaties waar reguliere vooroeversuppleties door de aanwezigheid van geulen niet uitgevoerd kunnen worden, kunnen zogenaamde geulwandsuppleties worden uitgevoerd. Een onderwatersuppletie is een methode om de achterliggende kust te beschermen tegen de optredende erosie. Het heeft geen direct effect op de kustlijnpositie, maar op termijn vermindert het de kusterosie, waardoor de kustlijn zich positief ontwikkelt.
Zandmotor (megasuppleties)
Een suppletie met een zeer groot zandvolume en lage frequentie van uitvoering. Een megasuppletie wordt vaak als proactieve maatregel ingezet: het is een extra versterking om toekomstig onderhoud te voorkomen. Dit kan bijvoorbeeld gunstig zijn op plaatsen waar regulier onderhoud moeilijk uitvoerbaar is, of een korte herhalingstijd heeft. Vergeleken met de andere typen suppleties, zijn de ervaringen met megasuppleties nog relatief beperkt. Dit heeft ook te maken met de lange herhalingstijd. Megasuppleties worden daarom meestal toegepast als pilot, en gekoppeld aan uitgebreide onderzoeksprogramma’s (inclusief monitoring).
Suppleties hebben een (tijdelijk) effect op de waterveiligheid, door een verbreding van het strand. Door een hooggelegen voorland worden golven gebroken voordat deze de waterkering bereiken. Dit neveneffect vermindert de kans op duinerosie. Voornaamste argument om megasuppleties toe te passen is en blijft echter een beheermaatregel voor kustonderhoud of onderhoud van een zandig voorland voor een dijk.
Naast het (tijdelijk) verbreden van het strand, zorgen suppleties voor een aanvoer van beschikbaar sediment voor kust- en duinontwikkeling. Dit is de tweede wijze waarop de zandmotor bijdraagt aan de waterveiligheid. Door een verspreiding van het sediment als gevolg van stroming, wind en golven, neemt het volume en de hoogte van de duinen potentieel toe. De mate waarin suppleties invloed hebben op het volume van de zeereep en de hoogte van de duinen is sterk afhankelijk van de manier en locaties waarop de suppleties zijn uitgevoerd. Vanwege de langjarige fysische ontwikkeling van gesuppleerd sediment is het effect vaak niet direct zichtbaar (Huisman et al., 2021; STOWA, 2020). Bij suppleties bestaat de kans op ontstaan van embryonale duinen vóór de eerste duinenrij. Deze embryonale duinen vermijden dat het zand verplaatst naar de duinen, waardoor het een potentieel negatief effect heeft op het volume in de zeereep. Embryonale duinen dragen niet bij aan de algehele waterveiligheid, behalve dat deze golfslag verminderen aan de duinvoet (Huisman et al., 2021).
De verschillende type suppleties en de werkwijze ervan onderscheiden zich op de volgende wijze (Tabel 8.2). De effectiviteit van suppleties op de kuststerkte hangt samen met de snelheid waarmee het volume en/of de hoogte van de zeereep toeneemt. Over het algemeen geldt: hoe verder van de kust de suppletie plaatsvindt, hoe langer het duurt voordat het gewenste effect wordt bereikt. Het effect op de belasting van de waterkering betreft voornamelijk de invloed op het strand als voorland (zie concept voorland), waarbij golfremming optreedt. Strand- en megasuppleties creëren een breder strand, wat resulteert in een verminderde belasting op de waterkering. Bij onderwatersuppleties is dit effect beperkter en duinsuppleties hebben geen direct effect op de belasting.
Het effect op de sterkte is in relatie tot de snelheid waarmee een effect op het volume in de zeereep en/of hoogte wordt bereikt. In het algemeen geldt, hoe verder van de kust de suppletie plaatsvindt, hoe langer het duurt voor het gewenste effect bereikt wordt. Het effect op de belasting van de waterkering betreft het effect op het strand als voorland (zie concept voorland), waarbij golfremming plaatsvindt. Strand- en megasuppleties zorgen voor een breder strand, waardoor de kering minder wordt belast. Bij een onderwatersuppletie is het effect beperkter en bij een duinsuppleties is geen effect. De impact van suppleties op het kustprofiel heeft betrekking op de stabiliteit van de helling. Duinsuppleties, en in mindere mate strandsuppleties, maken het kustprofiel steiler, waardoor de kans op instabiliteit toeneemt.
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 Zandige waterkeringen zijn rekenregels terug te vinden om bijvoorbeeld de impact van een breder profiel op de duinerosie te berekenen. De rekenregels zijn ook verwerkt in de applicaties die onderdeel uitmaken van het BOI (zoals XBeach voor het berekenen van afslag van duinen en zandige voorlanden), 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.