Wat was er aan de hand? Promovendus Yorick Broekema: “Door de sterke stroming ontstaan er diepe kuilen in de bodem van de Oosterschelde. Dat vergroot de kans op beschadigingen aan de bodemfundering van de Oosterscheldekering.” Op dit moment is de stabiliteit van de kering niet meer in het geding. Rijkswaterstaat bestort de kuilwand regelmatig met stortsteen en staalslakken, een restproduct van hoogovens. En de kuilvorming wordt nu intensief gemonitord, zo nodig worden maatregelen uitgevoerd. Broekema: “Om te voorkomen dat de mensen in Zeeland ‘natte voeten’ krijgen, zoek ik in opdracht van Rijkswaterstaat naar een ecologische en duurzame oplossing”.

De Oosterscheldekering

Na de watersnoodramp van 1953 werd in het Deltaplan besloten om alle zeearmen in het gebied volledig af te sluiten. Dit plan stuitte op veel weerstand, want het zeewater is niet alleen een bedreiging, maar ook een essentieel onderdeel van de lokale ecologie en economie. Daarom werd het ontwerp van het grootste deltawerk, de Oosterscheldekering, aangepast. Sinds 1986 stroomt het water door openingen in de kering de Oosterschelde in. Bij overstromingsgevaar wordt de kering door middel van schuiven gesloten.

Onder het oppervlak

Het water stroomt met hoge snelheid - en daardoor met veel kracht - de Oosterschelde binnen. Broekema: “Hier is tijdens de bouw van de kering ook rekening mee gehouden: de hele constructie is stevig verankerd met matten, blokken en stortsteen: deze bodembescherming bestaat uit wel 5 verschillende lagen en strekt zich aan weerszijden tot 600 meter uit.” Maar de stroming blijkt sterker dan verwacht. Direct achter deze bodembescherming ontstaan er kuilen tot wel 60 meter diep in de bodem. Broekema: “Bij een diepe, steile kuil kan de boel door de druk ineens gaan schuiven. Wanneer er zo’n grote verplaatsing van zand plaatsvindt, beweegt de bovenliggende bodembescherming mee en raakt daardoor beschadigd. Dat verhoogt het risico dat de Oosterscheldekering zelf instabiel wordt; en daarmee de kans op overstromingen.” De kuilvorming bedreigt ook de stabiliteit van de omliggende zeedijk en havens.

Plan van aanpak

Broekema onderzoekt de oorzaak van de kuilen: de turbulente stroming in de Oosterschelde. Van Rijkswaterstaat ontving hij een omvangrijke dataset met metingen van de snelheden van de stroming op verschillende plaatsen en dieptes in de Oosterschelde. In het Waterlab van de faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen voert hij schaalproeven uit, om inzicht te krijgen in het proces. Om de gegevens uit de dataset vervolgens te koppelen aan de resultaten van de schaalproeven ontwikkelt Broekema een numeriek model. Broekema: “Met dit model wil ik de effecten van diverse beheersmaatregelen op de stroming voorspellen. Het doel is om de kracht van de stroming door middel van kleine, lokale ingrepen te kunnen beïnvloeden, zodat we een beetje met de stroming kunnen gaan spelen.”

Off the charts

Broekema heeft zelf ervaren hoe sterk de stroming van de Oosterschelde is toen hij een dag met Rijkswaterstaat op veldcampagne ging. “Voor onze metingen moesten we binnen de veiligheidsboeien varen, waar je normaal gesproken niet mag komen. Ik heb me verbaasd over het geweld van de stroming. De boot moest schuin tegen de stroom in varen om op de juiste plek te kunnen komen. Soms was de turbulentie zo sterk dat de boot een enorme zwieper maakte en de meetapparatuur geen signaal meer kon ontvangen. Dat zagen we later terug als gaten in de dataset.”

Gepubliceerd: augustus 2017

Yorick Broekema