Verbeterd ontwerp van dijken en dijken

Dijken en dijken zijn hydraulische constructies die zijn gebouwd om water vast te houden:

• Dijken lopen meestal parallel aan een waterlichaam (zoals een rivier of een zee) en hebben slechts aan één kant water. Dijken werden voor het eerst gebouwd om land uit de zee terug te winnen en zo land te beschermen dat van nature het grootste deel van de tijd onder water zou zijn. Ze bieden ook bescherming tegen overstromingen van de zee tijdens extreme gebeurtenissen.
• Levees zijn dijken gebouwd voor bescherming tegen overstromingen. Het zijn meestal aarden dijken en hebben net als dijken slechts aan één kant water. Levees beschermen land dat normaal droog is, maar kan worden overstroomd tijdens extreme gebeurtenissen.

Dijken en dijken moeten regelmatig worden onderhouden en versterkt om hun beschermingscapaciteiten te waarborgen en aan de veiligheidseisen te voldoen. Nieuwe prognoses voor de stijging van de zeespiegel, de omvang en frequentie van extreme weersomstandigheden en het toegenomen overstromingsrisico aan de kust en in rivieren kunnen leiden tot een heroverweging van de veiligheidseisen. Dit kan leiden tot het bouwen van nieuwe bescherming op vastgestelde zwakke punten of het verhogen en versterken van bestaande zwakke punten. Het versterken van dijken en dijken kan hun stabiliteit en weerstand tegen doorbraken en hun veiligheid tegen overstromingen vergroten. De meest voorkomende methoden om dijken en dijken te versterken zijn:

• Aardwerken gericht op het afvlakken van de dijk of dijkhelling, het verhogen en verbreden van een dijk of een dijk, of het bouwen van bermen.

• Structurele maatregelen ter versterking van dijken en dijken, met inbegrip van kwel- of afkapmuren, oppervlakteafdichting of de aanvullende bouw van mobiele of niet-mobiele overstromingsbeschermingsmuren.
• Verbeteringen van het dijk- en dijkmateriaal, bijvoorbeeld door bodemverbetering of het gebruik van geosynthetische materialen.
• Oppervlaktebescherming van de dijk en dijk, bijvoorbeeld door rotslagen om erosie te voorkomen of overtopping mogelijk te maken.
• Bescherming van dijken en dijken door de aanplant van houtachtige planten.

Een van de meest voorkomende faalmechanismen van dijken en dijken is doorbreken voor het geval er water overheen komt. Dijken en dijken kunnen worden gebouwd op een manier die overtopping mogelijk maakt (bijvoorbeeld door de binnenwand te versterken of het oppervlak te verbreden en te versterken). Dergelijke dijken en dijken voorkomen de ongecontroleerde catastrofale breuken die gepaard gaan met verwoestende overstromingen van het achterland. Schade kan nog steeds optreden als gevolg van het water dat boven de structuren uitsteekt, maar ze zijn veel kleiner in vergelijking met een dijk- of dijkbreuk. Een andere adaptieve benadering van dijken en dijkversterking bestaat in de gedeeltelijke of volledige deconstructie ervan, met name in potentiële uiterwaarden om meer ruimte te bieden voor de rivier of zee (zie de aanpassingsoptie herstel en herstel van rivieren en uiterwaarden). In dit geval kunnen dijken of dijken volledig worden ontmanteld, opengemaakt door scheuren of indien nodig verder landinwaarts worden verplaatst, wat een duurzamer en langduriger aanpassingspotentieel biedt. Voor dijken is het ontwikkelen van een parallel dijksysteem met gesloten retentiepolder ook een optie om extreme overstromingspieken te beperken: de constructie van dubbele dijksystemen maakt het mogelijk om de ruimte ertussen te gebruiken om het water dat overspoelt vast te houden.

Daarom moeten alternatieve, op de natuur gebaseerde oplossingen altijd worden geëvalueerd om de duurzaamheid van de bescherming tegen overstromingen op lange termijn te waarborgen, de daarmee samenhangende wisselwerking tot een minimum te beperken en meerdere voordelen voor het milieu en de samenleving te bieden.

De keuze van het type dijk- of dijkinterventie heeft niet alleen belangrijke gevolgen voor de veiligheid van de mensen en assets achter deze infrastructuren, maar ook voor de visuele en landschappelijke impact. Betrokkenheid van belanghebbenden tijdens de ontwerpfase is belangrijk om mensen te informeren over de positieve effecten op het gebied van aanpassing en veiligheid. Deelname van belanghebbenden kan ook helpen bij het identificeren van risicobeperkende maatregelen die de visuele en landschappelijke effecten van de verbeterde dijken en dijken kunnen verminderen en hun maatschappelijke acceptatie kunnen verbeteren.

Dijk- of dijkversterking heeft sterke voor- en tegenstanders, waarbij zorgen en voorkeuren in de loop van de tijd veranderen en sterk afhankelijk zijn van lokale prioriteiten. Ondersteuning is meestal sterk na een overstromingsgebeurtenis. Wanneer versterking is gepland om zich proactief aan te passen aan de klimaatverandering, is de kans groter dat het enige weerstand zal bieden. Verhoging en versterking van dijken en dijken kan het omringende landschap negatief beïnvloeden. Bovendien kan de toename van rivierdijken de omvang van piekstromen stroomafwaarts vergroten, waardoor het overstromingsgevaar en het risico stroomafwaarts toenemen. Bovendien bevordert het verhogen van de bescherming tegen overstromingen en de daaruit voortvloeiende vermindering van de frequentie van overstromingsgebeurtenissen het “verlies van overstromingsgeheugen”. Dit kan leiden tot een toenemende blootstelling in overstromingsgevoelige gebieden, wat gewoonlijk het “vee-effect” wordt genoemd. Bij onverwachte en plotselinge storingen van de waterkeringen kan dit catastrofale gevolgen hebben (JRC PESETA IV-project, Dottori et al., 2020).

Gezien de fysieke grenzen aan hoe hoog en sterk dijken en dijken kunnen worden gebouwd, is het belangrijk om alternatieve en integratieve oplossingen te beoordelen en te overwegen. Het betekent vooral focussen op oplossingen die meer ruimte bieden voor de rivier of de zee. Bovendien zijn vele bestaande dijken en dijken decennia geleden aangelegd. Ze voldoen mogelijk niet aan de huidige normen voor bescherming tegen overstromingen, waardoor dure upgrades nodig zijn.

De aanleg van dijken en dijken brengt aanzienlijke financiële investeringen met zich mee. Financiering kan een grote hindernis vormen, vooral in economisch minder welvarende regio's. Kostenramingen voor het aanpassen van dijken en dijken verschillen afhankelijk van het type structuur en versterkingsmethode. Enkele indicatieve kosten worden gerapporteerd in een evaluatiestudie (Aerts, 2018): 20,8-25 miljoen dollar/km per m zeedijk in Nederland; 21,8-31,2 miljoen EUR/km per m zeedijk voor Europese steden; $ 5,3 miljoen / km per m dijk verhoogd in Canada; $ 1,9 miljoen / km per m aarden dijk verhoogd in Canada; $ 5,6 miljoen / km voor mobiele overstromingsmuren in de Verenigde Staten; 130-330 USD/m2 voor bepantsering van kustlijnen met gesteente of ander materiaal in het Verenigd Koninkrijk. Deze kosten zijn exclusief onderhoudskosten.Deze zijn cruciaal voor de effectiviteit van deze maatregelen. Ze kunnen bijzonder hoog zijn voor grote infrastructuur, met name gezien de nieuwe uitdagingen die de klimaatverandering met zich meebrengt.

De voordelen van de uitvoering van verschillende maatregelen voor aanpassing aan overstromingen worden meestal uitgedrukt als een verminderd overstromingsrisico of minder schade, waardoor de veiligheid en het welzijn van gemeenschappen worden verbeterd. De bescherming van eigendommen, de veiligheid van de landbouw en de toeristische economie profiteren van deze structuren. Wanneer het ontwerp van dijken en dijken goed geïntegreerd is in het gebied, kunnen deze beschermingsmaatregelen de recreatieve en toeristische mogelijkheden vergroten. Voorbeelden zijn promenades (zie bijvoorbeeld de case study Implementatie van het geïntegreerde Masterplan Kustveiligheid in Vlaanderen).

Investeringen in dijken en dijken kunnen economisch aantrekkelijk zijn om het overstromingsrisico in grote delen van de wereld te verminderen, maar niet overal. Daarom moeten alternatieve oplossingen altijd worden geëvalueerd en moet worden opgemerkt dat maatregelen die meer ruimte bieden voor de zee of de rivier vaak verschillende nevenvoordelen voor ecosystemen opleveren.

Wijzigingen in bestaande dijk- en dijksystemen moeten in overeenstemming zijn met de vereisten van de kaderrichtlijn water, die een goede toestand van de Europese waterlichamen vereisen. Bovendien is het vanaf de tweede uitvoeringscyclus verplicht om rekening te houden met de gevolgen van klimaatverandering op grond van de overstromingsrichtlijn van de EU. Om milieuschade te voorkomen, schrijft de EU-richtlijn inzake milieueffectrapportage (MEB) voor dat bepaalde infrastructuurprojecten een MEB moeten ondergaan. De bouw van kustwerken ter beperking van erosie en harde zeeweringen die “de kust kunnen veranderen”, zoals dijken, alsook overstromingsbestrijdingswerkzaamheden in het binnenland vallen onder bijlage II bij de MEB-richtlijn. De lidstaten beslissen of projecten in bijlage II een MEB-procedure moeten ondergaan, hetzij per geval, hetzij op basis van drempelwaarden en criteria. Onderhoud en reconstructie van deze werken zijn uitdrukkelijk uitgesloten. Elk infrastructuurproject, met inbegrip van dijken en dijken, dat aanzienlijke gevolgen kan hebben voor habitats en soorten die in het kader van het Natura 2000-netwerk van de EU worden beschermd, wordt onderworpen aan een “passende beoordeling van de gevolgen ervan voor het gebied” om te bepalen of het project de natuurlijke kenmerken van het gebied zal aantasten.

De tijd die nodig is om aanpassingsmaatregelen voor dijken en dijken uit te voeren, varieert aanzienlijk, afhankelijk van de typologie van de structuur, de gekozen versterkingsmaatregel en de vraag of een MEB moet worden uitgevoerd. Implementatietijden liggen in het ruwe bereik van 5-25 jaar.

De verwachte levensduur van aangepaste dijken en dijken is meestal meer dan 30 jaar. Er zij echter op gewezen dat onderhoud een belangrijke rol speelt en dat de onderhoudsbehoeften in de loop van de tijd veranderen als gevolg van de veroudering van de structuren en veranderingen in de lozingen van rivieren en de zeespiegel.