Cement XXXII (1980) nr. 4Wegen in de waterbouw.......naar aanleiding van de rede van prof.ir.J.F.Agema, uitgesproken bij deaanvaarding van het ambt van gewoon hoogleraar in de Algemene Water-bouwkunde aan de Afdeling der Civiele Techniek van de THDelft, op20-2-1980Hoe ziet iemand, wiens leven tot dusver grotendeels werd bepaald door de waterbouwkunde inNederland, de toekomst van zijn vakgebied? Meteen soortgelijke vraag heeftprof.ir.J.F.Agemazich beziggehouden in zijn rede bij de aanvaarding van het ambt van gewoon hoogleraar in deAlgemene Waterbouwkunde aan de Afdeling voor Civiele Techniek van de Technische Hoge-school te Delft. Zijn oratie die het thema 'Wegen in de waterbouw' droeg, had plaats op 20februari jl. Hij gaf daarinblijk van zijn versie op detoekomsten maakte zijn gehoorduidelijkwelksoort ingenieur hij het meest geprepareerd acht voor de taak die de moderne waterbouwkundestelt.De lezer van Cement wordt regelmatig geconfronteerd met waterbouwprojecten en vooral delaatste tijd met die van grotere omvang. Elk van deze projecten vormt een oplossing voor eenspecifiek probleem onder bepaalde gebruiksomstandigheden en is om die reden uniek tenoemen. Maar, of men nu een hoogst ongebruikelijke scheepvaartsluis bouwt of een storm-vloedkering in de Oosterschelde, aan de basis van al deze projecten liggen ontwerpuitgangs-punten die universeel te noemen zijn. Een goed ontwerpproces telt een aantal fasen waarinuiteenlopende aspecten ??nvoudig en objectief dienen te worden afgewogen, aspecten die nietalleen van technische aard zijn. Een visie op de ontwikkeling van waterbouwkundige construc-ties moet tot uiting komen in zo'n ontwerpproces.In zijn oratie gaf hij enkele ontwikkelingstendenzen aan, waarvan als voornaamste kunnenworden genoemd: flexibiliteit, met het oog op snel veranderende opvattingen in onze maat-schappij, alsmede de wijze waarop projecten in economische zin kunnen worden geoptimali-seerd.In deze beschouwing zal op een aantal onderdelen van prof.Agema's oratie nader wordeningegaan.Elitair gebeuren?Nog niet zolang geleden bevonden waterbouwkundige ingenieurs zich nog in een ivoren toren.Het Nederlandse volk identificeerde zich graag met hetgeen in ons land en ook daarbuiten werdgepresteerd op waterbouwkundig gebied. Ook nu nog blijkt uit enqu?tes waarin wordt ge-vraagd om een oordeel over de wijze van het hedendaagse bouwen, dat de waterbouwkundigekunstwerken waardering ondervinden. Natuurlijk, in tegenstelling tot de monotone vormen diehet gevolg zijn van de industrialisatievan het bouwen, blijkt elk waterstaatprojectweer uniek enredelijk in staat zich metdeomgeving te verzoenen. De uitzonderlijke plaats van dewaterstaats-ingenieurdieperdefinitiealsdeskundig wordt beschouwd, vormteen van de oorzaken dat hetinde waterbouw praktisch aan voorschriften ontbreekt. Dat terwijl in de ons omringende landen,met name Duitsland en Engeland, wel talloze voorschriften worden aangetroffen, waarin notabene veel Nederlandse 'know how' is verwerkt.Prof. Agema beschouwt als een van de voornaamsteoorzaken dat het in Nederland op ditgebiedaan voorschriften ontbreekt het feit, dat slechts een gebrekkig inzicht bestaat in het fysischbezwijkgedrag van veel waterbouwkundige constructies. Wanneer niet bekend is door welkeparameters de sterkte wordt bepaald, is het ternauwernood mogelijk aan een constructiesterkte-eisen te stellen. Aan de bouw van gecompliceerde waterbouwkundige werken gaat danook onderzoek vooraf, onder meer het beproeven van modellen op verkleinde schaal in eenwaterloopkundig laboratorium.Om misverstanden te voorkomen wordter,wellichtten overvloede, op gewezen datwaterbouw-kundige ontwerpers uiteraard wel gebruik maken van de bestaande bouwvoorschriften voor detoepassing van de materialen beton, staal en hout. Voorts is er sinds 1953 een begin gemaaktmet aanbevelingen voor het dimensioneren van dijken in het kader van de zgn.Deltanormen.Prof.Agema toont zich een voorstander van voorschriften op het gebied van de natte water-bouwkundeenmotiveertdatals volgt: 'in het geval van beschikbaarheidvan voorschriften iseenbelangrijk deel van de deskundigheid op schrift gesteld, zodat het construeren voor een groteraantal ontwerpers toegankelijk is' . Maarhij geeft ook de voordelen aan van het juist ontbrekenvan deze voorschriften, hetgeen stimulerend heeft gewerkt op de ontwikkeling van de techniek,191Cement XXXII (1980) nr. 4het scheppen van bijzondere constructies en het bedenken van ontwerpfilosofie?n. Er zijnvoldoende voorbeelden voorhanden om deze argumenten te ondersteunen.Tegenover de voordelen staan ook schaduwkanten. Prof.Agema noemt onder meer het conser-vatisme: bij onvoldoende deskundigheid wordt voortgebouwd op ervaringen en datkan in veelgevallen leiden tot (onnodig) overdimensioneren.Zijn hooggekwalificeerde ontwerpers dan toch beperkt? Of wordt hier geanticipeerd op eentoekomstverwachting dat waterbouwkundige constructies in toenemende mate worden ge-bouwd door andere instanties dan de overheid? Zelf duidt prof.Agema op de offshore-constructies ten behoeve van de olie- en gaswinning, waarbij de verzekeringsaspecten eensterke drijfveer vormen voor het opstellen van voorschriften. Nederlandse bouwbedrijven, ookingenieursbedrijven zullen, met name in het buitenland, meer te maken krijgen metbouwop-drachten als 'turn-key' project, waarin ook het ontwerp is inbegrepen. Het 'op schrift stellen vandeskundigheid' verdient dan ook waarschijnlijk aanbevelingterondersteuning van het particu-liere bedrijfsleven.De conceptie van een waterbouwkundig kunstwerkHet ontwerpen van een waterbouwkundige constructie vergt volgens prof.Agema veel tijd.Gedurende het ontwerpproces is het daarom zinvol om na te gaan of ten gevolge van maat-schappelijke ontwikkelingen, wijzigingen in de randvoorwaarden of gewijzigde technischeinzichten, de probleemanalyse, waaraan het ontwerp ten grondslag ligt, moet worden bijge-steld. Nauw verweven met de probleemanalyse is het onderzoek naarde technische functie vaneen kunstwerk. Aan een constructie moeten eisen worden gesteld die afhankelijk zijn van hetgebruiksdoel.Er werd al gewezen op veranderende behoeften van de maatschappij die bij het voorzien in degewenste infrastructuur maatgevend behoren te zijn. Als antwoord hierop staat prof.Agemavoor de probleem-oplossing te presenteren in de vorm van ontwerpconcepties die op relatiefeenvoudige wijze kunnen worden aangepast wanneer de randvoorwaarden zich zoudenwijzigen. 'Het verzolen van oudeschoenen in plaats van deze weg te gooien en nieuwe te kopen',aldus prof.Agema, vraagt van de ontwerpers een zekere mentaliteitsverandering en meersamenspel met degenen die het beleid bepalen.Het in praktijk brengen van deze visie zou een duidelijke ombuiging van het beleid betekenen,dat tot dusver was gericht op de bouw van kunstwerken met een duidelijk 'eeuwigheidskarak-ter'. Flexibiliteitvormtduseen uitgangspuntwaarmee gemakkelijker kan worden ingespeeld opeen lange-termijnvisie, die tegenwoordig niet meer als absoluutwordtbeschouwd.ln twijtelqe-vallen zou het zelfs kunnen betekenen dat constructies zodanig van opbouw zijn dat ze relatiefeenvoudig weer kunnen worden verwijderd. Prof.Agemaspreekt van 'drijvend aangevoerdesluizen, die gemakkelijk montabel en demontabel zijn '.Voor waterbouwkundige ontwerpers dient zich hiermisschien een nieuwe uitdaging aan. Nadatdeze discipline in het verleden een grote bijdrage heeft geleverd aan de ontwikkeling van deprefabricage, onder meer door een dankbaar gebruik te maken van de overvloedig aanwezigewaterwegen ten behoeve van het transport, kan nu antwoord worden gegeven op de vraag inhoeverre prefabricage ook inderdaad het demonteren van een constructie kan bevorderen.Flexibiliteit kan ook in een andere betekenis worden opgevat en wel in de zin van optimalisatievan de constructie uit het oogpunt van kosten. De waterbouwkunde wordt per traditie gecon-fronteerd met belastingen die een dynamisch karakter hebben.Wanneerde 'eeuwigheidswaarde' vooreen constructie als uitgangspuntwordtverlaten en zelfshet principe van het accepteren van schade binnen gestelde grenzen wordt geaccepteerd,behoeft een constructie een dynamische belasting doorwaterentofwind nietten koste van alleste weerstaan. Een schadeverwachting kan worden afgewogen tegen mogelijkebesparingen inde initi?le investering. In datgeval moeten in de evaluatie ook de gekapitaliseerde onderhouds-kosten worden betrokken. Prof.Agema stelde wel, dat constructies die tot hoofdtaak hebbeneen groot aantal mensen tegen rampen te beschermen in dit opzicht veel moeilijker t?waarderen zijn, omdatnaast economischeook sociale en maatschappelijk factoren meespelen.Ofschoon risico-analytische technieken al redelijk hanteerbaarzijn, is kennis van de schade-aspecten nog nauwelijk voorhanden. Prof.Agema wijst erop dat de golfbelasting wel steedsmeer als een stochastisch dan als een deterministisch verschijnsel worden beschouwd. Datgeldt tegenwoordig ook voor de rivierwaterstandenen rivierafvoeren. Maar wanneer de krach-ten in een constructie zowel door waterstandverschillen als door golven worden veroorzaakt,wordt het beeld nog wel erg gecompliceerd. Daarom pleitte prof.Agema ervoor kennis op ditgebied uit te breiden daar de praktijk inmiddels heeft aangetoond dat hierdoor realistischerwaarden van ontwerpbelastingen wordt verkregen.In dit verband is het illustratief erop te wijzen dat de probabilistische benadering van deontwerpbelasting bij de stormvloedkering heeft geleid tot een reductie van ca. 40% op deoorspronkelijk vastgestelde deterministische belastingen.Niet alleen het karakter van de belastingen, maar ook de parameters die de sterkte van deconstructie bepalen, moeten aldus prof.Agema als stochastische variabelen worden be-schouwd.Bij het ontwerp van de stormvloedkering is men erin geslaagd de sterkte.op probabilistischewijze te benaderen, echter de vereiste levensduur van 200 jaar bleek een voorwaarde te zijn dieeen berekening toch op een andere wijze noodzakelijk maakte. Het spreekt vanzelf dat ook de192Integratie van ontwerp, onderzoek enuitvoering kan leiden totdebouwvanspeciaalmaterieel, waarmee een ontwerpfilosofiegestalte krijgtEen duidelijk voorbeeld hiervan vormen dehavendammen bij Hoek van Holland:materieel voor het vervaardigen van debetonblokken, voor het transport naar degewenste lokatie en het storten aldaarCement XXXII (1980) nr. 4uitvoeringsmethodes met behulp van rlslco-analytlsche technieken dienen te worden geanaly-seerd.Onvoldoende kennis, zelfs in deterministische zin bestaat volgens prof.Agema ten aanzien vande constructies die zijn opgebouwd uit loskorrelige materialen, zoals bij voorbeeld dijken.Integratie van ontwerp, onderzoek en uitvoeringIn de waterbouwwordt het ontwerp nog te vaakbeschouwd als een opzichzelfstaande activiteit.Prof.Agema waarschuwde ook voor het tegendeel: het ontwerp teveel af te stemmen op hetbeschikbaar staande hulpmaterieel daar zoiets verstarrend werkt bij het streven naar eenbredere benadering van de ontwerpproblematiek. Ontwerp en uitvoering vormen als het wareeen geheel. Het ontwikkelen van nieuw materieel kan de consequentie zijn van die brederebenadering. Het derde element, het onderzoek, vormt uit de aard derzaak mede een integrerendonderdeeLWanneer zich projecten aandienen waarbij niet kan worden voortgebouwd op de verkregenervaring ontstaat het gevaar, aldus Agema, dat de aansluiting op bestaande kennis en ervaringeen te grote overbrugging noodzakelijk maakt. Hij wijst er op dat het in dit verband noodzakelt]-ke wetenschappelijke onderzoek, onder meer door middel van model beproeving, slechts inbeperkte mate de uitvoeringservaring kan vervangen.Ge?ntegreerde uitvoeringstechnieken met inbegrip van nieuwe materialen leiden tot economi-sche oplossingen. Hierbij kan als voorbeeld de havenmond bij Hoek van Holland wordengememoreerd. Het was tot dan toe gebruikelijk havendammen over de kop uit te bouwen.waarbij de aanvoer van materialen over de kruin plaatshad. De daar heersende getij- engolfbeweging zou op de omschreven wijzeeen relatief hoog gelegen en brededamkruin hebbengegeven. Aangezien de havendam slechts moest dienen ten behoeve van stroomgeleiding en193_1700Doorsnede over de Noorderdam van dehavenmond bij Hoek van Holland;voor dat project werd het filterpakket nog terplaatse gestort, voor de bouw van destormvloedkering in de Oosterschelde wordthetgeprefabriceerdCement XXXII (1980) nr. 4golfreductie, was een relatief lage dam met een smalle kruin voldoende. De dam werd daaromvanafhetwater gebouwd. Mede gezien de keuze van de toegepaste betonblokken tot 43 ton perstuk metvoldoendestabiliteit tegen golfslag, leidde dat totspeciaal daarvoorontwikkeld varendmaterieel. Bij de stormvloedkering in de Oosterschelde die in een drietal stroomgeulen moetworden gerealiseerd, terwijl de randvoorwaarden de uitvoering van de pijlers in bouwputtenongewenst maakt, wordt een schip van bijzondere vorm met een hefvermogen van 10 000 tongebouwd om de immense pijlers op te hijsen, te vervoeren en op hun plaats te zetten. Beidevoorbeelden tonen aan dat de ontwerpen werden bepaald op grond van het te ontwikkelenmaterieel.Nauw in relatie tot de gekozen uitvoeringsmethode staat de maatvoering, de kwaliteit en denoodzaak van de controle, zeker wanneer het een constructie onder de waterspiegel betreft.Prof.Agema stelt dat in zulke gevallen de uitvoering erop gericht dient te zijn omde controle toteen minimum te beperken. Als voorbeeld noemde hij de filterconstructie onderwater, bestaan-de uit een aantal lagen van gegradeerde steenachtige materialen. Elke filterlaag wordt gedo-seerd met behulp vaneen aan de zijkanten lossend vaartuig dat een groot aantal keren een dunlaagje aanbrengt. Hierdoorwerd bij de fundatieen bodemverdediging van de havendammen bijHoek van Holland een juiste filteropbouw per laag gerealiseerd. Bij de stormvloedkering in deOosterschelde is deze methode verder geperfectioneerd door het filterpakket in een fabriek teverpakken en vervolgens op een cilindertewikkelen en na transport op degeprojecteerde plaatsaf te wikkelen op de zeebodem. Hiermee wordt in vergelijking met de eerste methode demogelijkheid van zandinsluitingen tussen de filterlagen voorkomen. Dergelijke zandinsluitin-gen zijn niet zonder gevaar wanneer grote dynamische belastingen optreden.Prof.Agema wijdde ter afronding van zijn onderwerp enigeaandacht aan gebruiks- en beheers-facetten, met name van belang wanneer het ontwerp is gebaseerd op het accepteren vanschade. Met het oog op deze facetten kunnen ook restricties worden gesteld ten aanzien van hetgebruik van het kunstwerk zonder de wezenlijke functie ervan aan te tasten. In een ontwerpkunnen technische maatregelen worden gedefinieerd in het geval een tevoren voorzieneschade optreedt. Het is zon der meergewenst tijdens hetontwerp reeds instructiesvastte leggenwat betreft onderhoud, reparatie en gebruik.BesluitEen oratie heeft de betekenis van een persoonlijke visie, waarin een aantal opvattingen wordenuitgesproken en wensen geformuleerd ten aanzien van het wetenschappelijke onderwijs.Prof.Agemalegdein zijn rede telkens de relatie tussen de ontwikkelingen in dewaterbouwkun-de en de mate waarin het hoger onderwijs daardoor zou worden gestimuleerd, c.q. daarbijbehulpzaam kan zijn.Hij wees erop dat het beslissingsproces bij het totstandkomen van waterbouwkundige kunst-werken complex is geworden. Het zijn niet alleen de technische en economische factoren dieeen rol spelen, maar ook die van maatschappelijk en sociale aard. Hetbeslissingsproces wordtniet langer door technici beheerst. Dit impliceert, aldus prof.Agema, 'dat er keuzetechniekengehanteerd moeten worden die zodanig zijn opgebouwd dat alle deelnemers aan het beslis-singsproces dezelfde taal spreken'. De uiteenlopende aspecten in een beleidsanalyse moetendaarom eenduidig en objectief zijn. Hierbij spelen immers ook factoren een rol zoals harmo-nisch passen in een landschap, vormgeving, recreatiebehoefte en infrastructurele voorzienin-gen. Daarom zal aan de TH naast technisch-wetenschappelijke kennis ook aandacht moetenworden besteed aan maatschappijwetenschappen en aan project management.ing.M.G.P.Nelissen194