A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pWa t e r b o u wcement 2000 78DewaterbouwkundeinNederlandheeftindevorigeeeuween enorme ontwikkeling doorgemaakt. Veelal toonaan-gevend in de wereld met projecten als de Zuiderzeewer-ken, dijksluitingen na de stormramp van 1953, de Delta-werken met als hoogtepunten de Spuisluizen in hetHaringvliet, de stormvloedkeringen in Oosterschelde enNieuwe Waterweg, de haven van IJmuiden en de Haven-mond Hoek van Holland.Waar liggen in de komende tijd de uitdagingen en wat zijnde mogelijkheden? De visie van prof.dr.ir. J.F. Agema inkort bestek.Begin 1900 deed het materiaal beton haar intrede inde waterbouwkunde, bijvoorbeeld in de bouw vanschutsluizen, maar dan als constructief element,weggewerkt achter metselwerk. Het was jonkheerDe Muralt die beton stimuleerde voor tal van toe-passingen. Het varieerde van zijn bekende dijk- enoeververdedigingen en muurtjes om de kerendehoogte van dijken te vergroten tot zelfs zinkstukkenin beton (foto 2). Hij maakte op het strand beton-platen van 1 x 1 m2die met stalen ogen aan elkaarwerden gekoppeld. Bij hoog water werd een pontonboven de platen gebracht, het zinkstuk opgehesenen naar de afzinkplaats gevaren. Het zinkstuk alszodanig werkte niet omdat de constructie te star wasen de aansluitingen te ingewikkeld, waardoorbeschadigingen ontstonden. Maar, inventiviteitlegde De Muralt wel aan de dag [1, 2].Uit een iets latere periode dateert de innovatie vanPietersen, de spijkerglooiing, bestaande uit kleinebetonnen platen die met betonnen spijkers in hettalud werden `vastgezet' (foto 3).1 | Havenmond Hoek vanHollandfoto: AeroviewDick Sellenraad2 | Betonnen zinkstuk inaanbouw: de drijver ismet hoogwater op dejukken geplaatst enligt boven het zink-stuk; op de voorgrondworden betonnen pla-ten tot zinkstukgemonteerdWATERBOUW IN DE21STE EEUWOp het gebied van de zeedijken zijn de ontwikkelin-gen in een stroomversnelling geraakt toen de Zui-derzee moest worden afgedamd. Aan de bouw vande Afsluitdijk gingen enkele kleinere afsluitingenvooraf tussen Wieringen en Noord-Holland. Er werdervaring opgedaan met de ter plaatse aanwezigekeileem, die zich uitstekend gedroeg bij sluiting vangeulen.Na de Tweede Wereldoorlog met een aantrekkendeeconomie en door de gevolgen van de overstro-mingsramp van 1953, heeft de Nederlandse water-bouwkunde een enorme impuls gekregen. In deafgelopen 40 ? 50 jaar hebben tal van grote afslui-tingen plaatsgehad, zijn twee stormvloedkeringengebouwd, havenmonden vergroot en uitgebouwd.Anno 2000 liggen andere eisen op tafel zoals beheer,watermanagement en milieu. Dat brengt nieuweopgaven met zich mee die soms een andere aanpakvereisen.Aan de hand van enkele ontwikkelingen en de orga-nisatievormen van enkele projecten wordt een beeldgeschetstvandehuidigestandvanzakenindewater-bouw met waar mogelijk een stukje in de toekomstkijken.D i j k b e k l e d i n g e nIn alle tot nu toe ontwikkelde elementensystemenvoor dijkbekledingen, vooral de zwaar aangevallenzeedijken, speelde de weerstand in de richting lood-recht op het beloop een belangrijke rol. Blokkenmochten niet uit een bekleding worden gelicht.Vandaar dat bekledingsconstructies werden ontwik-keld met slimme vertandingen en sponningen e.d.om een zo groot mogelijk samenwerkend verband tecre?ren. Niettemin bleven er onvolkomenhedenoptreden met als gevolg nieuwe ontwerpen, vaak opbasis van veelomvattend onderzoek in de Deltagootvan het WL/Delft Hydraulics in De Voorst. Wrijvingals maatstaf leidt tot meer massa en dus tot zwaar-dere materialen. Ook nu moeten de blokken op hunplaats blijven liggen (foto 4).Tijdens de Deltawerken, waarbij in korte tijdomvangrijke werken moesten plaatshebben, werdennieuwe materialen voor de opbouw van dijken endijkbekledingen in gebruik genomen. Zo werdenzandlichamen afgedekt met asfaltmaterialen. Datwerkte snel en doeltreffend.Als gevolg van deze ontwikkeling in Nederland is bij-voorbeeld in Bangladesh bij de bouw van de Jamu-nabrug open steenasfalt gebruikt als bekleding vangeleidedammen die de loop van de rivier onder debrug moet houden.Aandacht zou moeten worden besteed aan de ont-wikkeling van zeer open (cement)beton in blokken.Onderzoek naar het toepassen van dit materiaal zouwaardevolle informatie kunnen opleveren. Openbeton in combinatie met aarde kan een hechte,milieuvriendelijke verdedigingsconstructie opleve-ren. Evengoed is open beton als gezette blokken eenmogelijkheid als het gaat om het in de hand houdenvan de waterspanningen binnen een grondlichaamzoals een dijk.A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pWa t e r b o u wcement 2000 7 94| Versterking van deSchorsezeedijk bijHansweert (Zuid-Beveland) met beton-zuilenfoto: Ton Bosboom3 | Twee typen glooiing: de betonnen spijkers en de ter plaatsegemaakte trapjesIn het kader van de grote operatie `versterken van deZeeuwse zeedijken' kunnen alternatieven een rolspelen bijvoorbeeld zandasfalt als filterlaag metdaarop betonnen blokken als bekledingsconstructie.Het draait daarbij om de stabiliteit, mede door dewrijving ter plaatse van de onderlinge aansluitingente mobiliseren.G o l f b r e k e r s / h a v e n d a m m e nBij golfbrekers is een stabiele bekledingsconstructiemet een grote doorlatendheid (porositeit) belangrijk.In het verleden is vanwege onzekerheden eendubbele laag betonnen elementen toegepast. Blij-kens de huidige inzichten kan met ??n laag wordenvolstaan. Daarbij hoort wel een gedegen set ontwerp-randvoorwaarden betreffende onder meer golfhoog-ten, -perioden en waterhoogten.I n t e g r a a l o n t w e r p e nErvaring heeft geleerd dat een integraal ontwerp hetmeest succesvol is. Als we terugkijken naar deaanloop van de Zuiderzeewerken, speelden er ver-schillende aspecten. Veiligheid, waterhuishouding,landaanwinning, de belangen van de visserij enscheepvaart naast het bouwen in een maritiemmilieu op een schaal waarmee nog maar weinig ofgeen ervaring was opgedaan.Voor de realisatie is de Dienst der Zuiderzeewerkenopgericht. Daarnaast is de Maatschappij tot Uitvoe-ring van de Zuiderzeewerken (MUZ) een combina-tie van aannemers in het leven geroepen. Op dezewijze is de uitvoeringsmethodiek en het daarbij toete passen materieel in het ontwerp ge?ntegreerd.Bij de uitvoering van de Deltawerken in de Ooster-schelde is een soortgelijke weg gevolgd, met namedoordeDeltadienstvandeRijkswaterstaatendeaan-nemerscombinatie DOSBOUW.De vele nieuwe extra aspecten die tegenwoordig bijwaterbouwkundige werken naast de veiligheid eenrol spelen zoals milieu, beheer & onderhoud, duur-zaamheid enz. nopen tot het formuleren van eendaarop afgestemd programma van eisen. Het instel-len van een Milieu Effect Rapportage is een geac-cepteerd fenomeen. Het is een trend in het denkendie buitengewoon waardevol is.Mede dankzij de werken van de stormvloedkering inde Oosterschelde, waar het probabilistisch ontwer-pen een sprong vooruit heeft gemaakt, is dezemethodiek ook onderdeel geworden van het univer-sitair onderwijs in Delft.In het verlengde hiervan en van de huidige ontwik-kelingeninhetvakgebiedzalnaastdepuurtechnischingenieur niet alleen een bouwplaatsmanager nodigzijn, maar ook een specialisatie als procesingenieur.Deze zal vooral uitvoeringsprocessen moetenbeheersen en, op basis van inzicht, nieuwe proces-sen bedenken. Daartoe is een groot creatief inzichtonontbeerlijk.Zo is bij de bouw van de Jamunabrug in Bangladesh[3] veel aandacht besteed aan de bijzondere omstan-digheden waar deze `vlechtende' rivier de deskundi-gen mee confronteerde. Door gebruik te maken vansatelliettechnologie (foto 5) en modellen is inzichtontstaan in het gedrag van de rivier en kon eenontwerp- en uitvoeringsproces worden voorgestelddat leidde tot een succesvolle bouw van de brug.Overigens was de aanneemsom van de waterbouw-kundige werken hoger dan die van de brug zelf.A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pWa t e r b o u wcement 2000 7105 | Stroomgebied van deJamuna met de geleide-dammen en de tweevaste punten (links enrechts bovenin)A a n p a s b a a r b o u w e nIntegraal ontwerpen betekent verder oog hebbenvoor toekomstige wijzigingen in bijvoorbeeld hetbeheer. Stond bij de bouw van de spuisluis in hetHaringvliet naast de veiligheid het terugdringen vande zouttong voorop om de landbouw ten dienste tezijn, nu worden de schuiven vrijwel permanentgeopend om het zoute milieu `beheerst' terug tebrengen in het Haringvliet tot en met de Biesbosch.Een zoete Biesbosch voldoet niet is nu de algemenegedachte.DetoegangtothetEuropoort-havengebiedisdestijdszodanig opgezet dat aanpassing als gevolg van ver-anderende inzichten en omstandigheden mogelijkis. In het bijzonder spelen de toeneming vanscheepsafmetingen (vooral de diepgang) een groterol. De planvorm en constructie van de havendam-men zijn daarop ontworpen. Door te baggeren kande toegang worden afgestemd op de scheepsgroot-ten van vandaag en morgen.Onder het Noordzeekanaal liggen verschillendeafgezonken tunnels waarvan de bovenkant op zo-danigdiepteligtdatdegroterwordendeschepennietvolbeladen van IJmuiden naar het Amsterdamsehavengebied kunnen varen.Bij de Westerschelde-oeververbinding heeft Belgi?als eis gesteld g??n brug over de vaarroute, maar eendiepe tunnel.T e c h n i s c h e c o m p e t i t i eVoor tal van projecten is het werken in technischecompetitie uitdagend. Aan de hand van enkele voor-beelden wordt nagegaan hoe dat kan gebeuren enwie de partijen zijn [4, 5].a. Initiatieven uit de markt hebben geleid tot eenontwerp van een stormvloedkering voor Veneti?(fig. 6). Politiek gezien stagneert de zaak.b. De stormvloedkering Oosterschelde is hetresultaat van een ontwerpteam en in de uit-voeringsfase van een bouwteam.c. De Cardiff Bay Barrage (UK) (fig. 7) is gestartmet een schetsplan en term of reference,waarna een aantal Britse ingenieursbureausvoorontwerpen en een plan van aanpak hebbengemaakt. Deze zijn beoordeeld door een juryen de winnaar heeft het ontwerp verder uit-gewerkt, het bestek gemaakt, de aanbestedinggeleid en de supervisie over de uitvoeringgehouden.d. Design & Construct in een samenwerkings-verband tussen aannemers en ingenieurs-bureaus stond model voor de stormvloedkeringin de Nieuwe Waterweg.e. Een mengvorm van c. en d. leidde tot realisatievan de Jamunabrug.f. Voor een project als de HSL Zuid is een twee-fasenstructuur bedacht: in fase 1 ontwerpeningenieursbureaus het alignement (met eenhorizontale en verticale bandbreedte), de baanen kunstwerken, waarna in fase 2 de aanneme-rij het werk in de vorm van een design & con-struct kan aannemen.A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pWa t e r b o u wcement 2000 7 116 | Vergelijkbaar met hetontwerp voor de SVKVeneti? was ??n van devoorgestelde ontwerpenvoor de SVK NieuweWaterweg, beweegbarekleppen, verzonken incaissonsfoto LeMark Montfoort7 | Cardiff Bay: `Europe's most exciting Waterfront' is de naam voor het verbeteren vande uitmondingen van de rivieren Taff en Ely in de Keltische Zee. Het tijverschil is voorNederlandse begrippen enorm: circa 14 m. De werken omvatten: het cre?eren van eenbinnenmeer met constante waterhoogte, het maken van oevers, een grote spuisluismet 5 openingen, drie schutsluizen, havenfaciliteiten, een vistrap en een controletorenHet verdient ernstige overweging voor nieuwe lijn-infrastructuurprojecten en dergelijke de design-constructprocedure in ??n fase toe te passen.Wat levert het op?Technische competitie levert innovatieve en slimmeoplossingen.De rol van de ingenieursbureaus en van de aanne-mers hangt af van de aard van een project.Als er sprake is van een gecombineerde ontwerp enrealisatie, verdient design & construct de voorkeur.Bij dit alles moeten drie voorwaarden opgeld doen:- minimaliseren van schade aan het bestaandemilieu;- werken met volledige en actuele gegevens-bestanden;- zorgen voor voldoende communicatie.Wat is er nodig?Voor technische competitie is in de eerste plaats eenreferentiekader (onder meer een programma vaneisen) nodig en eventueel een referentie-ontwerp(ziehetartikelAfgedamdeMaas).Daarnaastkunnende resultaten van bepaalde studies en/of onderzoe-ken meer inzicht verschaffen.Vakkundigheid van opdrachtgever en opdracht-nemer(s) is een vereiste.Een deskundig `panel of experts' kan helderheidbrengen in onbekendheid met deelprojecten ofnader inzicht verschaffen in bepaalde problemen.Ook kan zo'n panel door begeleiding van het geheleproces ervoor zorgen dat wordt voldaan aan hetprogramma van eisen.Het werken met een jury kan tot de keuze van hetbeste ontwerp leiden. Onafhankelijkheid en voldoen-de tijd zijn vaak onderschatte randvoorwaarden.Wat de procedures betreft, ingebrachte idee?nmoeten beschermd worden. Vooraf moet een rege-ling komen inzake het oplossen van problemen.Tot slot is het beschikbaar stellen van de volledigegegevensbestanden een vereiste.W a t e r b o u w i n d e 2 1 e e e u wDe nieuwe eeuw vraagt om creatieve ontwerpen, frisvan de lever, gebruikmakend van de vele technischeen technologische mogelijkheden die er nu zijn.Het credo is `innovatief en slim ontwerpen enbouwen voor mensen', waarbij mobilisatie van crea-tiviteit en inventiviteit hand in hand moeten gaan. sPieter SpitsL i t e r a t u u r1. Colijn, P.J., Zee- en Rivierwerken. UitgeversmijVan Mantgem & De Does, Amsterdam 1921.2. De Muralt, R.R.L., Dijk- en oeverwerken vangewapend beton volgens het `systeem DeMuralt'. J.Waltman, Delft, 1913.3. Van Duivendijk, J., Ontwerp en bouw van deJamunabrug. Cement 1999 nr. 5, blz. 32 - 37.4. `Het totaal overziende', uitgave t.g.v. het emeri-taat van J.F.Agema, TH Delft, september 1984.5. `Van de grond af opgebouwd', symposium 1oktober 1999 t.g.v. de 80e verjaardag vanJ.F.Agema, oud-hoogleraar Waterbouwkunde,uitgave Practische Studie TU Delft.A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pWa t e r b o u wcement 2000 7128 | SVK Nieuwe Waterwegmet gesloten deurenfoto: Ton Bosboom