Page content
Wat is het?
Terugschrijdende erosie vormt het derde submechanisme in de keten van het faalmechanisme piping. Door een sterke kwelstroom in de watervoerende zandlaag als gevolg van hoge buitenwaterstanden vindt langs het grensvlak van loskorrelig materiaal (zand) met het cohesieve, slecht-doorlatende materiaal van de deklaag (klei en/of veen) interne erosie en transport van zand naar het maaiveld plaats.
Wat gebeurt er?
Bij een toenemend waterstandsverschil tussen buitenwater en polderpeil worden door de sterke verticale kwelstroming naar het maaiveld toe zandkorrels uit het watervoerende pakket door de scheur/opening in de deklaag omhoog gespoeld en kunnen zich rondom de opening aan het maaiveld of op een slootbodem in vorm van zandkraters afzetten en ophopen.
Een zandmeevoerende wel is op zich nog niet rampzalig. Er is een bepaalde marge tussen het waterstandsverschil waar de eerste korrels naar boven komen en het kritieke verval over de kering waar het proces van terugschrijdende erosie niet meer tot stilstand zal komen en bezwijken alleen nog een kwestie van tijd is.
Het zand dat onder de deklaag wordt weggeërodeerd en naar het maaiveld wordt getransporteerd laat een (systeem van kanaaltje(s) achter, dat uiteindelijk richting het buitenwater gaat doorgroeien. Omdat de groeirichting van het kanaaltje tegen de grondwaterstromingsrichting verloopt is hier sprake van terugschrijdende erosie.
Het kan meerdere uren tot dagen duren totdat het kanaaltje het buitenwater heeft bereikt en hydraulische kortsluiting ontstaat. De pipe verbreedt zich dan richting de binnendijkse kant. Bij dit zogenaamde ruimproces worden op een bepaald moment grote hoeveelheden zand naar de binnendijkse uittredepunt getransporteerd wat zich in sterke modderfonteinen uit. Zodra het ruimproces optreedt is er bijna geen handelingsmogelijkheid meer om het proces te stoppen. Er wordt dan zoveel zand van onder de kering weggespoeld, dat de kering binnen een kwartier wordt ondermijnd. De dijkkruin zal hierdoor zakken en worden overstroomd. Uiteindelijk zal er een bres in de dijk ontstaan.
Waar kan het optreden?
Terugschrijdende erosie treedt alleen aan het grensvlak zand/cohesieve deklaag op. De dijkbasis moet dus uit een doorgaande cohesieve laag bestaan, zodat de pipe uiteindelijk tot aan het buitenwater kan doorgroeien. Binnendijks zal het erosieproces aan een opgebarsten scheur of beschadiging (door dierlijke of menselijke activiteit) in de deklaag beginnen.
Als er geen cohesieve deklaag in het achterland aanwezig is, zal de zandmeevoerende wel direct bij de binnenteen optreden.
Vaker zijn zandmeevoerende wellen in de teensloot te zien, omdat daar de deklaag dunner is en makkelijker kan opbarsten.
Hoe ziet het eruit?
Welke andere faalmechanismen kunnen optreden?
Als gevolg van het ruimproces van de zal zich de pipe verbreden en verdiepen, waardoor de dijk uiteindelijk zal worden ondermijnd. De dijk gaat dan verzakken en het water kan dan aan deze locatie de dijk overstromen. Hierbij kan dan ook de deklaag van de dijkkruin en het binnentalud eroderen waardoor een bres gaat ontstaan die zich gaat verbreden en verdiepen.
Welke noodmaatregelen zijn mogelijk?
Mogelijke noodmaatregelen omvatten het reduceren van het totale verval (waterstandsverschil) over de kering door maatregelen aan de binnendijkse kant of door maatregelen in vorm van filterconstructies die voorkomen dat zandkorrels verder naar het oppervlak worden getransporteerd.
Zodra zandmeevoerende wellen worden gedetecteerd, dienen deze te worden opgekist. Bevinden zich deze in een sloot kan ook het waterpeil in de sloot door schotten worden verhoogd om het waterstandsverschil met het buitenwater te verminderen en zo de aandrijvende kracht te beperken. Na hetzelfde principe werken ook kwelkaden.
Door het aanleggen van een pipingberm (eventueel met daaronder een filterlaag) kan de kwelweg worden verlengd en het zandtransport naar het maaiveld worden tegengehouden.