Groningse kades en dijken bij geïnduceerde aardbevingen: Globale analyse van sterkte en benodigde maatregelen

Groningse kades en dijken bij geïnduceerde aardbevingen: Globale analyse van sterkte en benodigde maatregelen

Visschedijk, M.A.T.
Meijers, P.
Van der Meij, R.
Chbab, E.H.
Kruse, G.A.M.
Zuada Coelho, B.E.
Nugroho, D.S.
Wesselius, C.M.
De Lange, W.J.
Van der Ham, G.A.

STOWA

2014-01-02

Dit rapport doet verslag van een globale beoordeling van de gevoeligheid van de Groningse zeedijken en boezemkades voor aardbeving door gaswinning. Ongeveer 70 km zeedijken en 700 km boezemkades zijn beschouwd. Het doel van de beoordeling is om een antwoord te geven op de volgende twee vragen: (a) welke locaties hebben bij verbetering prioriteit in relatie tot de voorspelde toekomstige zwaarte van de aardbevingen; (b) welke maatregelen zijn effectief in termen van functionaliteit en risicoreductie. Bij de beoordeling is in principe de huidige veiligheidsnorm voor Groningse keringen gebruikt. Deze is geïnterpreteerd als de maximaal toelaatbare jaarlijkse kans op een overstroming. De huidige norm is 1:4000 per jaar voor de zeedijken en 1:100 per jaar voor de boezemkades. Hoofdstuk 2 geeft een overzicht van de gebruikte basisgegevens, van de geselecteerde keringen, van de laatste toetsing van de zeedijken en van de door KNMI voorspelde kansverdeling voor de aardbevingsbelasting. Voor de geselecteerde keringen zijn waterstandstatistieken afgeleid (hoofdstuk 3) en zijn ondergrondscenario’s opgesteld met kans van voorkomen (Bijlage J). Voor de regionale keringen was door de beheerders nog geen volledige toetsing uitgevoerd voor de situatie zonder aardbevingsbelasting. Daarom is voor deze keringen eerst een globale analyse uitgevoerd van deze situatie (paragraaf 5.1 en 6.3). Uit de analyse blijkt dat circa 51 % van de beschouwde lengte van regionale keringen naar verwachting volledig aan de norm voldoet. De kruin van circa 21 % is alleen te laag, de basis van circa 22 % is alleen te smal en circa 6 % is zowel te laag als te smal. Deze verwachting is gebaseerd op de veronderstelling dat de locaties van ongunstige ondergrondscenario’s voordien zullen worden ingesloten met hulp van nader grondonderzoek. De strekkingen die niet voldoen zijn vervolgens fictief verbeterd, om daarna de aardbevingsgevoeligheid te kunnen beoordelen. De fictieve verbetering is gebaseerd op het meest ongunstige ondergrondscenario. Vervolgens is de veiligheid bij een combinatie van aardbevingsbelasting en waterbelasting beoordeeld. Dat is gebeurd voor wat betreft macroinstabiliteit (afschuiven van een grondmoot uit de kering) en ontoelaatbare kruindaling. De toegepaste methodiek en –modellen worden beschreven in Hoofdstuk 4. De methodiek houdt rekening met de voorgeschreven veiligheidsnorm. De methodiek houdt ook rekening met de lage waarschijnlijkheid dat een extreem hoge waterstand en een extreem grote aardbeving tegelijk zullen optreden. Uit een globale analyse (paragraaf 5.2, 5.3, 6.4 en 6.5) blijkt dat ongeveer 40 km van de zeedijken en ongeveer 45 km van de (fictief verbeterde) regionale keringen naar verwachting niet voldoet. Deze verwachting is weer gebaseerd op de veronderstelling dat de locaties van ongunstige ondergrondscenario’s voordien zullen worden ingesloten met hulp van nader grondonderzoek. De klassieke methoden voor verbetering (verhogen en verbreden) en voor risicobeheersing (vastgelegd in een calamiteitenplan) zijn ook effectief in het geval van aardbevingsbelasting. Op mogelijke probleemlocaties kan de aardbevingsgevoeligheid van zandlagen wellicht verder worden gereduceerd door deze lagen te verdichten of door de samenhang op andere wijze te verbeteren. Op grond van de hier gerapporteerde beoordeling bij de huidige norm wordt in hoofdstuk 7 aanbevolen om hoge prioriteit te geven aan nader onderzoek voor de zeedijken. Dat wil zeggen een onderzoek met meer rekenpunten, waarbij rekening wordt gehouden met de locaties van de ongunstige ondergrondscenario’s. Bij de regionale keringen heeft nader onderzoek en daarop volgende verbetering eveneens hoge prioriteit voor de volgende strekkingen (en ook in deze volgorde): Eemskanaal (Noord en Zuidzijde), het Schildmeer en Hondhalstermeer en het Winschoterdiep. De te verbeteren lengte van de geprioriteerde regionale strekkingen is in totaal ongeveer 75 km. De keuzes voor de norm en de beoordelingsmethode hebben uiteraard invloed op de daarop gebaseerde versterkingsbehoefte. Daarom wordt tenslotte aanbevolen om eventuele aanpassingen in de norm spoedig vast te stellen, samen met de toe te passen toetsmethode bij combinatie van waterbelasting en aardbevingsbelasting.

aardbeving
gaswinning
waterkering
boezemkade

TPN200150

http://resolver.tudelft.nl/uuid:86a602d4-10f2-4cba-bb61-fdb4c9f6b599

Deltares

1208624-002-GEO-0003 voor Ministerie van economische zaken

Hydraulic Engineering Reports

report

© 2014 Deltares