Continu inzicht met behulp van glasvezelkabels

Voor wie dient u dit project in?

Ik ben zelf betrokken bij dit project

Voor welke organisatie werkt u?

Waterschap Hollandse Delta

Is de innovatie slim bedacht en nog onder de radar (relatief kleine innovatie, maar mooie impact)?

Ja, dit is een slimme innovatie die nog onder de radar is.

Heeft de innovatie (onafhankelijk van de categorie waarvoor je de inzending indient) een aspect van digitale transformatie? Wordt er bijvoorbeeld slim gebruik gemaakt van data?

Er is een nieuwe databron beschikbaar die over de gehele lengte continu inzicht geeft in het gedrag van de dijk.

In hoeverre lost deze innovatie een probleem op? Wat is de impact van deze innovatie?

De boezemkering langs de Keen in Strijen wordt op dit moment versterkt qua hoogte en stabiliteit. Dit is geen gewone dijkversterking. Een dik pakket van slappe lagen in de ondergrond (zo’n 6 meter veen en klei) maakt het complex. In de afgelopen 30 jaar is de dijk al drie keer verhoogd. Daarnaast zijn/blijken de dijk en de ondergrond niet bestand tegen extreme (weers)omstandigheden. In de huidige versterkingsopgave is daarom voor een uitgebreide monitoring gekozen die ons informatie geeft tijdens en na de bouw over wat er gebeurt in de grond. De monitoring bestaat onder andere uit het toepassen van glasvezelkabels. Deze kabels meten de rek, wat een maat is voor hoe de grond de kabels vervormt. Er zijn verticale glasvezelkabels geplaatst om de horizontale vervorming te meten en horizontale glasvezelkabels om de (verschil)zettingen te meten. Voor zover bekend is het de eerste keer dat glasvezelkabels gebruikt worden om de uitvoering van een dijkversterking te monitoren en bij te sturen.

Door op strategische punten de glasvezelkabel verticaal aan te leggen, konden we bij de kadeverbetering controleren dat er geen potentiële glijvlakken zijn ontstaan. De glasvezelmonitoring geeft continu inzicht in de vervormingen van de boezemkering. Hiermee kan de conditie van de boezemkering over de lange termijn op afstand worden gecontroleerd en kunnen we beter anticiperen op het (autonome) zettingsgedrag in relatie tot de onderhoudsfrequentie.

Verder kunnen we dankzij de glasvezelmonitoring het principe “bewezen sterkte” voor de stabiliteitsbeoordeling toepassen. We kunnen namelijk voldoende real-time vlakdekkende gegevens verzamelen van de kruin en teen en bij de verticale glasvezels in het potentiële glijvlak.

Met andere, minder technische, woorden: de glasvezelmonitoring helpt ons het onderhoudsmoment aan de dijk eerder aan te zien komen. Daarnaast helpt het op de lange termijn om gerichter (en kleinschaliger) te versterken. Uiteindelijk zal dit leiden tot minder overlast voor omwonenden.

Hoe innovatief, creatief en vernieuwend is de innovatie?

Dit type monitoring is op sommige locaties in Nederland al voor dijken gebruikt. Maar, voor zover bekend, alleen in een onderzoeksfase. De ondergrond bestaat voornamelijk uit slappe (organische) lagen waarin traditionele waterspanningsmeters veel problemen kennen. Glasvezelmonitoring van (lokale) rekken is een niet-traditionele manier om naar de veiligheid van de boezemkering tijdens en na uitvoering te kijken.

Draagt deze innovatie bij aan meer kostenefficiëntie: hoe is de verhouding in kosten in geld en tijd en de (verwachte) impact van de innovatie?

Oorspronkelijk leek dit een 'standaardklus' van een paar decimeter dijkophoging te worden. Uit de uitkomsten van het grondonderzoek bleek echter dat de ondergrond minder sterk was dan vooraf werd gedacht. Een buitenproportioneel grote ophoging zou nodig zijn om de dijk te verbeteren. Door deze monitoringstechniek hebben we dit weten te voorkomen.

Ook kan door deze innovatie beter langetermijninzicht worden verkregen in het zettings- en vervormingsgedrag van de boezemkering. Hiermee kan proactief worden gepland wanneer er nieuw onderhoud gepleegd moet worden (voorkomen is beter dan genezen). Doordat eerder bekend is wanneer onderhoud gepleegd moet worden, kunnen de kosten hiervan eerder in de begroting worden opgenomen.

Tevens hoeven er minder grote veiligheidsfactoren meegenomen te worden in het toetsen en ontwerpen van dijken, wat leidt tot kostenefficiënte versterkingen. Zo versterken we op een manier die we nodig hebben om droge voeten te hebben, zonder te veel te overdimensioneren.

Op welke manier draagt de innovatie bij aan de doelstellingen van de waterschappen om circulair, energieneutraal (en CO2-neutraal) te worden?

Op basis van het verbeterde inzicht wat de glasvezelmonitoring geeft, kunnen we dijken gerichter versterken. Daardoor hebben we minder transport van grondstoffen nodig. Dit bespaart heel wat CO2-uitstoot, en vermindert de uitstoot van stikstof.

Daarnaast zorgt de glasvezelmonitoring voor nieuwe mogelijkheden voor bijvoorbeeld het gebruik van gebiedseigen grond. De glasvezelkabels signaleren namelijk tijdig waar verzakkingen kunnen optreden. Dit geeft ons inzicht in waar we preventief grond kunnen aanbrengen. Bij het vrijkomen van grond tijdens werkzaamheden elders, kunnen we de grond direct naar de te versterken locatie vervoeren. We kunnen de tijdelijke opslag in een gronddepot daardoor overslaan, wat wederom tot minder vrachtbewegingen leidt.

Is de inzending een voorbeeld van excellente samenwerking en participatie?

Het vertrouwen in deze techniek vergt een goede onderlinge afstemming tussen de afdelingen die betrokken zijn bij deze aanpak. Dit project is dan ook tot stand gekomen door intensieve samenwerking binnen WSHD.