Dijk (waterkering)
Een dijk is een door mensen aangelegde waterkering, die het achterliggende land beschermt tegen overstromingen. Een grondlichaam dat permanent belast wordt door een water met een relatief vast peil noemt men kade. Een dijk hoeft enkel incidenteel zijn functie van waterkering te vervullen omdat het waterpeil normaal gesproken onder de teen van een dijk is.
Inhoud |
Algemeen [bewerken]
Over het algemeen worden dijken ingedeeld als rivierdijk of als zeedijk. Een zeedijk biedt bescherming tegen zeewater en een rivierdijk tegen rivierwater. Deze typen dijk verschillen qua bouw van elkaar. Er zitten verschillen tussen zeedijken en rivierdijken. Rivierdijken hebben in sommige gevallen een afdeklaag van zand zodat deze tevens gebruikt kan worden als weg. De statistieken gelden voor een dijk met grasbekleding. Een verschil tussen de twee soorten dijken is de hellingshoek van het binnentalud. Bij een rivierdijk is de verhouding 1:2.5 en bij een rivierdijk 1:3 wat zorgt voor een betere stabiliteit. Een zeedijk moet op grotere schaal dienst doen dan een rivierdijk. Een ander verschil is de golfoverslag die de dijken te verdragen krijgen. Een rivierdijk krijgt maximaal 10 l/s per strekkende meter aan overslag kunnen verdragen en een zeedijk krijgt minder golfoverslag zowel qua snelheid als volume van de golven te verdragen. [1]
Een coupure of dijkgat is een opening die in een secundaire waterkering is aangebracht, bijvoorbeeld om verkeer doorgang te geven. Een coupure kan bij dreigend hoog water met schotbalken worden afgesloten: tussen twee rijen planken wordt klei gestort zodat de opening in de dijk tijdelijk gesloten is.
In perioden van droogte kan dijkverschuiving optreden. Dit gebeurt vooral bij veendijken. De grond is dan dusdanig uitgedroogd dat de dijk zijn stevigheid verliest. De dijk kan vervolgens instorten. Het inspecteren van dijken gebeurt om op tijd te kunnen waarschuwen voor dijkverschuiving, en maatregelen ter voorkoming ervan te nemen.
Wanneer een dijk doorbreekt kan er een kolkgat (ook wel doorbraakgat of wiel genoemd) ontstaan. Een kolkgat is een plas met water die ontstaat wanneer het water door de bres in de dijk stroomt. Het water slijt een gat in de grond uit waar vervolgens water in blijft staan. In veel gevallen zijn deze kolkgaten later omdijkt. Kolkgaten die buitendijks liggen verlanden door de afzet van fluviatiel sediment. Dijkkolken die binnendijks liggen verlanden minder snel en beginnen normaal gesproken te verlanden als de waterdiepte minder dan 2 meter is. [2]
Buitendijks gebied is grond die niet beschermd wordt door dijken. In Nederland bedraagt dit ongeveer 2.2% van het grondoppervlak. Buitendijkse gebieden worden gebruikt voor de afvoer en berging van water. Tegenwoordig worden er in het buitendijkse gebied tevens huizen gebouwd en er wordt gerecreëerd.
De meeste overheden stellen beperkingen aan het bouwen buitendijks. De waterafvoer mag bijvoorbeeld niet belemmerd worden. Er mag ook niet gebouwd worden in gebieden waarvan het waterpeil verhoogd kan gaan worden. Mensen die buitendijks wonen dragen in Nederland zelf het risico voor overstroming.
Geschiedenis [bewerken]
In het oude Irak (Gebied tussen de Euphraat en de Tigres) werden dijken gebouwd om het smeltwater van de rivieren buiten de steden te houden. In de lente steeg het waterpeil door het smeltwater uit de bergen. De dijken bestonden uit lage aarde wallen. [3]
3000 jaar gelden is de landbouw in Egypte tot stand te komen. De landbouw vond plaats aan de delta's van de Nijl. De Egyptenaren gebruikte irrigatiesystemen voor landbouw. Dijken waren een onderdeel van het landbouwsysteem in Egypte en zijn gebouwd in de eerste dynastie. De dijken werd gebruikt om de basins waar het water voor de akkerbouw in werd opgeslagen van elkaar te scheiden. [4]
In het oude china werden dijken gebouwd om beschermt te zijn tegen overstromingen. In China heerste verschillende soorten klimaten en er konden spontaan overstromingen optreden. [5] De dijken werden langs de rivieren gebouwd om de akkers te beschermen. Een voorbeeld van een rivier waarlangs veel dijken zijn aangelegd is de Gele Rivier. De nationale overheid was verantwoordelijk voor het dijkonderhoud en niet de burgers zelf. [6]
De Azteken leefde in Mexico tussen 1200 en 1521 in het huidige Mexico. In de Vally of Mexcico lagen twee zoet water meren wat gebruikt werd voor de landbouw. Om te zorgen dat het water in de meren niet besmet raakte door zout water werden dijken gebouwd. Dankzij de dijken konden de meren geschikt blijven voor de landbouw. De dijken maakte onderdeel uit het irrigatiesysteem wat gebruikt werd voor de landbouw. Naast dijken bouwde de Azteken ook aquaducten om het water naar de akkers te transporteren. [7]
In de zestiende eeuw kwam men erachter dat oevervallen (instortingen op oevers) schade aanrichten aan zeedijken. De dijk kon hierdoor verzwakt worden. Dit werd opgelost door een extra dijk achter de oeverval aan te leggen (inlaagdijk). Tevens werden afdekmaterialen gebruikt om dijken te versterken. In de achteinde en negentiende eeuw werden de technieken om dijken te versterken met matten verder verbeterd. [8]
Geschiedenis van de Benelux [bewerken]
In de Romeinse Tijd bestond de kust van Nederland en België uit een brede duinenrij die hier en daar onderbroken werd door zeegaten, bijvoorbeeld waar rivieren in zee stroomden. Achter de duinenrij lag, afhankelijk van het zoutgehalte van het water, een schorren- en slikkenlandschap dat uit natte klei bestond, of een veengebied. De Romeinen hebben dijken en afwateringskanalen aangelegd om het gebied te verdrogen. Dit had inklinking van de kleigronden en veenpakketten en daarmee bodemdaling als gevolg. Na de val van het West-Romeinse Rijk zijn de dijken in verval geraakt. Het schorren en slikkenlandschap herstelde zich langzaam als gevolg van natuurlijke processen.[9]
Rond het jaar 900 begonnen de nederzettingen te groeien, wat de economische waarde van de gebieden groter maakte. Rond het jaar 1000 werd in het kustgebied en het rivierengebied van het huidige Nederland begonnen met de aanleg van dijken. Het gebied dat in de twee eeuwen daarna bedijkt werd, wordt wel "Oudland" genoemd. Het hier aanwezige veen klonk door ontwatering zoveel in dat er soms zelfs reliëfinversie optrad. In het zeekleilandschap werden ook gebieden met behulp van dijken ontwaterd waardoor de zandbodems van de getijdekreken uiteindelijk hoger te liggen dan het veengebied. Het gebied dat na circa 1200 werd bedijkt wordt "Nieuwland" genoemd. Dit waren kwelders waar het veen al verdwenen was en waar slechts geringe inklinking optrad. In het rivierengebied vond veel van de bedijking plaats tijdens de Grote Ontginning. In het jaar 1277 was het landschap dusdanig veranderd door menselijke invloeden dat de duinen niet meer voldoende bescherming boden, wat tot het ontstaan van een nieuw type dijk leidde: de zeedijk.[9]
In België en Nederland werden rond het jaar 1600 tijdens de Tachtigjarige Oorlog dijken doorgestoken. Dit had als effect dat het land vruchtbaar werd. Na de oorlog werd West Zeeuws-Vlaanderen opnieuw bedijkt om de vruchtbare grond geschikt te maken voor de landbouw. In totaal 17.500 hectare werd zo opnieuw bedijkt, wat gelijk is aan 60% van de totale oppervlakte van West Zeeuws-Vlaanderen. Het bedijken stopte in 1621 toen de Tachtigjarige Oorlog hervat werd.[10]
In het jaar 1953 zijn in het zuidwesten van Nederland veel dijken doorgebroken. Deze gebeurtenis wordt ook wel de watersnoodramp genoemd. Naar aanleiding van deze grootschalige overstroming is het Deltaplan opgesteld en zijn de deltawerken in Zeeland en Zuid-Holland aangelegd. De veiligheidsnormen voor de dijken zijn in Nederland bijgesteld en sindsdien wordt er meer aandacht besteed aan het dijkonderhoud.[11]
Opbouw dijk [bewerken]
Een dijk is opgebouwd uit meerdere delen. De binnenteen (ook wel hiel genoemd) en buitenteen zijn de onderranden van de dijk. De buitenteen ligt buitendeijks en de binnenteen binnendijks. De kruin is het hoogste gedeelte van de dijk. [12] De kruinhoogte wordt bepaald aan de hand van het overstromingsrisico en de breedte bedraagt minimaal 3 meter. [13] Het buitentalud is een schuin aflopend deel tussen de buitenteen en de kruin. Het buitentalud geeft stevigheid aan de dijk zodat de dijk niet doorbreekt. Het binnentalud is een schuin gedeelte tussen de binnenberm en de kruin. Dit gedeelte dient samen met de buitenberm golfslag die over de dijk heenslaat op te vangen.[14] De binnenberm van de dijk ligt tussen de buitenberm en de hiel en is een schuin aflopend talud. De binnenberm geeft extra stevigheid aan een dijk. Alleen zeedijken hebben een binnenberm nodig vanwege de golfslag. Rivierdijken hebben in de meeste gevallen geen binnenberm omdat deze minder druk van de golven hoeven te verdragen. De binnenkant van de dijk wordt kern genoemd. Deze kan bestaan uit veen, klei of zand.
Dijken worden bekleed om meerdere redenen. De belangrijkste functie van het bekleden is het tegengaan van erosie door golfoverslag. Bovendien vergroot het de waterdichtheid. Daarnaast zorgt de bekleding van een dijk ervoor dat deze gebruikt kan worden voor overige functies en kan het een beperking in het onderhoud opleveren. Ook kan de bekleding een rol spelen in de esthetische waardering van een dijk, zoals de inpassing in het landschap. Dijken die niet intensief gebruikt/belast worden, worden in de meeste gevallen bekleed met gras.
Wanneer gras niet genoeg bescherming biedt wordt er gebruik gemaakt van andere materialen zoals doorlaatstenen, puin, asfalt, gabions en speciale kunststof matten. De keuze van het materiaal hangt af van het overstromingsrisico en het soort dijk. Daarnaast spelen de kosten en het uiterlijk een rol in de bepaling van het afdekmateriaal. Wanneer één materiaal niet voldoende functievervulling geeft kan er een combinatie van materialen gebruikt worden om de dijk aan de functie te laten voldoen. [15]
Dijkversterking [bewerken]
Wanneer een dijk niet voldoende stevigheid heeft om de druk van het water te weerstaan dan kan deze door civiel technische ingrepen verstevigd worden. Er zijn meerdere manieren om een dijk te verstevigen. De methode hangt af van de druk die het water op de dijk uitoefent, het overstromingsrisico, het budget, de effecten op het milieu en de beschikbare ruimte. Een oude methode is het aanbrengen van een binnenberm zoals bij een zeedijk. Daarnaast kan een dijk verstevigd worden of er kan een ander materiaal gebruikt worden voor de afdeklaag. Bij het verbreden wordt er van meerdere materialen gebruikt gemaakt zoals kleikorrels, schuimbeton, Polystyreen schuim, en flugzand.
Een methode die gebruikt wordt voor het versterken van een dijk is het aanleggen van een steunberm. Deze steunberm bestaat uit kunstmatige materialen zoals cement en beton. Bij slappe gronden kan er echter bodemdaling optreden vanwege het gewicht van de steunberm. [16]
Damwanden [bewerken]
Dijken kunnen versterkt worden met behulp van een damwand. De damwand zorgt ervoor dat de dijk meer waterdicht wordt. Een damwand wordt in sommige gevallen in combinatie met een afdichtsysteem geplaatst. De damwand zorgt tevens dat de dijk stabieler is. Het buitentalud en de kruin worden stabieler wat als gevolg heeft dat de grondwaterstand in de dijk daalt waardoor het binnentalud steviger wordt. Damwanden worden in sommige gevallen gebruikt om te zorgen dat een dijk verhoogd kan worden en een damwand kan dienen als stabilisator wanneer er werkzaamheden in de nabije omgeving plaats vinden. [17]
Geotextiel [bewerken]
Een methode die gebruikt wordt om een dijk te verstevigen is door de dijk te wapenen met Geotextiel. Deze methode wordt gebruikt wanneer de ondergrond niet stevig genoeg is om de dijk te dragen of wanneer objecten ervoor zorgen dat het binnentalud niet onder de juiste hoek kan worden aangelegd. De hoek waaronder het talud staat is dan te scherp. [16]
Versterken met cement [bewerken]
Een dijk kan versterkt worden door het toevoegen van cement aan de kern van de dijk. Dit kan zowel bij kernen bestaand uit klei als bij kernen bestaand uit zand. De kern wordt dan vermengd met cement waardoor de dijk steviger wordt en de dijk wordt dan minder water doorlatend. Het cement kan echter wel gaan uitlopen na verloop van tijd. [16]
Inspuiten van Zand-garen [bewerken]
Dijken kunnen versterkt worden door het inspuiten van zand-garen tijdens de aanleg van het binnentalud. Dit zand-zandgaren vormt sinusvormige draden. Deze draden veranderen door de uitgeoefende druk in een pakket van kunststof korrels. Deze methode heeft als voordeel dat er schuine taluds gecreëerd kunnen. Het nadeel van deze methode is dat er geen nieuw stuk aan de dijk gebouwd kan worden en het kunststof is gevoelig voor olie en chemicaliën. Wanneer de hellingshoek minder dan 60 graden is kan de dijk bekleed worden met gras. [16]
Kwelscherm [bewerken]
Onder een dijk stroomt water wat ook wel een kwelstroom genoemd wordt. Dit kwel kan een dijk instabiel maken wanneer er te veel kwel onder de dijk weg stroomt. Dit kwelwater kan afgevoerd worden doormiddel van afwatersloten die binnendijks liggen. Om kwelstromen in dijken te verminderen kunnen kwelschermen geplaatst worden. Bij een gemiddeld of laag waterpeil in een rivier ondervinden dijken geen problemen door de kwelstroom, bij hoog water is de kwelstroom intensiever. Afhankelijk van het type dijk en de ondergrond worden er verschillende type kwelschermen gebruikt. Er kunnen stalen damwanden in de dijk geplaatst worden en cementinjecties vermengd met klei gegeven worden om de kwelstroom te verminderen. Daarnaast kan er kunststof folie in de dijk geplaatst worden en kan er een kleilaag aangelegd worden. [18]
Tijdelijk verhogen [bewerken]
Een voorbeeld om de dijk te versterken zijn de maatregelen die de gemeente Oostende (aan de Belgische kust) heeft getroffen. In dit voorbeeld heeft Oostende op strategische plaatsen aanpassingen gedaan op de dijk om, indien er zich noodweer voordoet, de dijk te verhogen met 30 centimeter. Dit betreft een lokale ingreep, die op korte termijn gerealiseerd kan worden en die de huidige en toekomstige veiligheid van de zeewering kunnen vergroten. Het brandweercorps onderhoud de dijk en zorgt voor de civiel technische aanpassingen die nodig zijn om de dijk met 30 centimeter te kunnen verhogen.
Onderhoud [bewerken]
Dijken moeten onderhouden worden om hun functie te kunnen blijven vervullen. Dijken die bedekt zijn met gras dienen gemaaid te worden om te zorgen dat de dijk zijn functie kan vervullen. Wanneer een dijk niet gemaaid wordt kunnen ongewenste zaailingen zich vestigen op de dijk wat schade kan opleveren door de wortels. Het maaien kan zowel machinaal, als doormiddel van beweiding gebeuren. Voor de kwaliteit van de vegetatie is het belangrijk dat het maaisel wordt afgevoerd. [19]
Erosie bij dijken [bewerken]
Door de golven die tegen dijken aanslaan treed er erosie op. Door erosie kan een dijk instabiel worden en kan er verzakking optreden. Tevens kan de afdeklaag kapot gaan door toedoen van erosie.De eerste tekenen van erosie komen toevallig. Golfslag al dan niet gemengd met sediment en puin slaat te hard op de dijkbekleding waardoor deze scheurt. Er ontstaat een driehoekig gat. De grootte van dit gat hangt af van de belasting van de golven die op de dijk slaan. Dit gat is de aanzet tot verdere erosie. Infiltratie wordt zo makkelijker. Bij erosie ondervind de dijk als eerst schade aan de afdeklaag, vervolgens ontstaat er een poel met water. Deze poel met water kan voor verdere ondermijning van de dijk zorgen doormiddel van infiltratie. De volgende stap is dat de kruin verlaagd wordt waardoor er meer golfoverslag optreed. In de laatste fase kan de dijk zijn functie niet meer vervullen. De dijk is dan volledig doorgebroken.
De eerste plek waar erosie ontstaat valt in veel gevallen samen met de plek waar de impact van de golven het grootst is. Met behulp van een formule kan men beredeneren waar als eerst erosie op een dijk opstreed.
Dklap is de diept waar de golf het eerste neerkomt onder de gemiddelde waterspiegel. Hs is de hoogte die de golf heeft wanneer de teen (onderste deel buitentalud) geraakt wordt. α is de hellingshoek van het talud van de dijk. Sop is de snelheid van de golf.
Er bestaat een verband tussen de lengte van de erosieplek en de hoeveelheid materiaal van de dijk (Erosievolume) wat erodeerd. Met behulp van een formule kan de hoeveelheid weggeslagen materiaal berekend worden. [20]
Natuurwaarde van dijken [bewerken]
Dijken kunnen naast een technische functie ook een ecologische functie hebben. Flora heeft specifieke standplaatsfactoren. Er is ook flora die daardoor goed op dijken kan groeien. Doordat de vochtigheid van de bodem op een dijk varieert is eer een grote biodiversiteit wanneer een dijk ecologisch beheerd wordt. Door de helling van dijken kan er een microklimaat ontstaan waardoor warmt minnende soorten zich er kunnen vestigen. Een microklimaat op dijken wat gunstig is voor de biodiversiteit ontstaat ook wanneer er bomen op een dijk geplant worden. [21]
Dijken kunnen gebruikt worden als onderdeel van een ecologische hoofdstructuur. (Term varieert per land) Ecologische hoofdstructuren komen in heel Europa voor. Dijken kunnen dan als corridor dienen voor fauna. Dijken worden alleen binnen Europa gebruikt als verbindingszone. [22]
Dijken in Nederland [bewerken]
Binnen Nederland zijn bestuurlijk gezien twee typen dijken: de primaire waterkeringen, en regionale waterkeringen die veelal secundaire waterkeringen worden genoemd. De primaire waterkeringen beschermen tegen het buitenwater, het water dat oncontroleerbaar kan stijgen zoals op zee, de grote rivieren, het Markermeer en het IJsselmeer. De regionale waterkeringen beschermen tegen het binnenwater in meren, boezems en kanalen. In het westen van Nederland zijn dit veelal boezemkaden. Onder de regionale keringen vallen ook slaperdijken. De veenkade van Wilnis is een voorbeeld van een regionale waterkering.
Soorten dijken in Nederland [bewerken]
Er zijn meerdere soorten dijken. Elk soort dijk heeft andere voor- en nadelen. Niet elke dijk heeft dan ook dezelfde functie. Enkele verschillende dijksoorten die in gebruikt worden zijn:
- Zeedijk: Deze bestaat uit een kern van zand of klei en dient bescherming te bieden tegen zeewater. Zeedijken moeten veel druk kunnen weerstaan en de regio's waar zeedijken geplaatst worden hebben vaak een groot overstromingsrisico/
- Rivierdijk: Rivierdijken bieden bescherming tegen rivierwater.
- Veendijk: Een veendijk is een rivierdijk met een kern die bestaat uit veen. Veendijken zijn gevoelig voor verdroging.
- Wierdijk: Dit zijn rivier- of zeedijken die bestaan uit zeegras wat tot de zeewieren behoort. Het zeegras is gedroogd en samengeperst. Wierdijken hebben als voordeel dat deze goed bestand zijn tegen stormen.
- Winterdijk/banddijk: Een winterdijk is een rivierdijk die bij hoge afvoeren overstroming van omliggende gebieden voorkomt en de rivier in het stroomprofiel houdt.
- zomerdijk:Een zomerdijk is de dijk langs een rivier die bij lage afvoeren de rivier in het stroomprofiel houdt, hierbij geholpen door kribben.
- Ringdijk: Een dijk die oom een droogmakerij ligt.
Wanneer welke dijk gebruikt wordt hangt af van de functie die de dijk moet vervullen en van van de omgeving. In Nederland worden veendijken toegepast terwijl dat wereldwijd lang niet overal gebeurt omdat er niet overal veengronden voorkomen.
Onderhoud in Nederland [bewerken]
In Nederland is de beheerder van een dijk verantwoordelijk van het onderhoud en moet de beheerder zorgen dat de dijk aan de wettelijke eisen voldoet. De overheid kan eisen stellen aan het onderhoud, de vorm en de manier van aanleg van een waterkering. Wanneer een waterkering in meerdere gemeentes of provincies ligt kunnen de gedeputeerde staten het onderhoud toewijzen aan een van de organen. Normaliter onderhouden de waterschappen de dijken.
Dijken die van boeren waren dienden door de boeren zelf onderhouden te worden. De hoeveelheid dijk die een boer in Nederland moest onderhouden werd vastgesteld aan de hand van het oppervlak van zijn land. De boeren deden dit onderhoud gezamenlijk. Dit leidde tot de vorming van de waterschappen. Tegenwoordig worden de dijken onderhouden door de waterschappen, Rijkswaterstaat of een andere overheid. De meeste dijken worden eens in de paar jaar of eens per jaar gecontroleerd afhankelijk van het overstromingsrisico.
Bepaalde dijken worden bewaakt met behulp van automatisme systemen. Dijken met een verhoogd risico die in gebieden met een hoog economisch belang liggen worden bewaakt. In Nederland wordt aan de hand van gegevens van het KNMI een prognose gemaakt van gebieden waar het waterpeil kan stijgen doormiddel van regen of smeltwater. [23]
Samenwerking met België [bewerken]
Bij primaire waterkeringen waar zowel België als Nederland wordt er samengewerkt bij het dijkonderhoud en de verzwaring van dijken. De voornaamste samenwerking vind plaats op het gebied van de Scheldekeringen. [24]
Dijken in België [bewerken]
In België is de brandweer verantwoordelijk voor het onderhoud en de aanleg van dijken. Bij overstromingen is de brandweer verantwoordelijk voor de afvoer van het water. Ook in België worden dijken geïnspecteerd. De dijken zijn eigendom van verschillende eigenaren. [25]
Dijken in Brits-Colombia [bewerken]
In Brits-Columbia wijkt de definitie van dijk af. Volgens de dike maintaince act valt alles wat gebruikt wordt ter voorkoming van overstromingen onder de categorie dijk, dus ook dammen, sluizen, afvoerpijpen en constructies voor drainage. In Canada is de gouverneur van een district verantwoordlelijk voor het onderhoud en de aanleg van dijken. Een uitzondering hierop zijn dijken die in privaat bezit zijn, de eigenaar is dan verantwoordelijk voor het dijkonderhoud. De dijken worden geïnspecteerd door een dijkinspecteur. De dijkinspecteur kan aanwijzingen geven aan de dijkbeheerder/eigenaar dat de dijk gerepareerd moet worden. [26]
Zie ook [bewerken]
- Dijkvegetatie
- Wierdijk
- Talud
- Winterdijk
- Experimenteren met dijken: IJkdijk
Bronvermelding en noten [bewerken]
|
| Zie de categorie Dikes van Wikimedia Commons voor meer mediabestanden. |
