Zandmeevoerende wellen in het Kanaal door Zuid-Beveland - Tijdsafhankelijke risicoanalyse en veldmetingen

Bij de primaire kering langs het Kanaal door Zuid-Beveland zijn zandmeevoerende wellen aanwezig die vrijwel dagelijks actief zijn. HKV heeft het waterschap ondersteund bij de vraag in hoeverre deze wellen door het herhaald uitspoelen van zand op termijn leiden tot een veiligheidsprobleem met betrekking tot piping. Daarnaast bieden de wellen door het frequente optreden een mogelijkheid om hieraan te meten om zo kennis over landelijk toegepaste modellen te verbeteren. Daarom heeft HKV in opdracht van Rijkswaterstaat metingen uitgevoerd aan de zogenaamde 0,3d-regel, die een schatting geeft van de stromingsweerstand in de wel. 

Voor de analyse van het veiligheidsrisico is tijdsafhankelijk gedrag van piping cruciaal. Het dijktraject ligt immers in een kustsysteem, met een korte belastingduur, waarbij de groei van een doorgaande pipe tijdens één storm onwaarschijnlijk is. De wellen zijn echter al actief bij dagelijkse omstandigheden; er is dus tijd om over de jaren geleidelijk door te groeien. Bestaande rekenmethodes uit het BOI (Beoordelings- en Ontwerpinstrumentarium voor primaire waterkeringen) zijn niet toereikend om faalkansontwikkeling over meerdere jaren te beoordelen. Daarom hebben we een nieuwe methode ontwikkeld die de faalkans volledig probabilistisch berekent over de tijd (levensduurkansen). Daarin wordt meegenomen dat erosie door piping gedurende meerdere hoogwaters opbouwt (cumulatief gedrag) maar ook het feit dat de kering al een periode heeft overleefd met zandmeevoerende wellen (bewezen sterkte). Op basis van aanvullend grondonderzoek en deze rekenmethode blijkt dat het optreden van wellen goed verklaarbaar is, maar dat de kans dat deze in de komende jaren tot een doorgaande pipe leiden voldoende klein is. Het waterschap borgt de hoogwaterveiligheid, doordat deze specifieke locatie is opgenomen in het maatregelplan hoogwater. 

Voor de kennisontwikkeling van de 0,3d-regel hebben we veldmetingen uitgevoerd aan enkele wellen langs het Kanaal door Zuid-Beveland. Debieten, afmetingen van het opbarstkanaal en het stijghoogteverloop over de diepte geven inzicht in de stromingsweerstand in de wellen. De resultaten laten zien dat de stromingsweerstand sterk varieert, zelfs bij deze wellen met vergelijkbare ondergrondopbouw. Om tot een betrouwbare rekenregel te komen is aanvullend onderzoek nodig, waarbij validatie met veldmetingen een belangrijke rol speelt. Rijkswaterstaat is voornemens om samen met de STOWA en de waterschappen vaker veldmetingen te benutten voor kennisontwikkeling.