download pdf

2.2 Bepaling erodibiliteit oevers, onderwatertaluds en rivierbodem
2.2.1 Methode
Erodibiliteit van klei en veen
Erosie van klei en veen kan op twee manieren plaatsvinden, door:
1. “slijtage-erosie”,
2. het lostrekken van kleibrokken of afschuiven van brokken klei indien er een talud in
de klei is ontstaan door een naastgelegen erosiekuil.
De kritieke schuifsterkte voor het eerste mechanisme is beduidend lager dan die voor het
tweede mechanisme, maar hoger dan voor zand. Bovendien zal de erosiesnelheid in klei (en
veen) veel lager zijn dan in zand. Navolgend worden beide mechanismen besproken.
(1) Kritische schuifsterkte slijtage-erosie
Volgens Hoffmans & Verheij (1997) kan de kritieke schuifsterkte voor klei ruwweg benaderd
worden via de kritieke diepte-gemiddelde snelheid uc:
( ) 2
r u
τ ≈ 0,7 ⋅ ρ ⋅ ⋅ [Pa]
c w 0 c
ρw is de dichtheid van water [kg/m 3 ], r0 is de relatieve turbulentie [-] en uc is de kritieke
diepte-gemiddelde snelheid (waarbij klei erosie optreedt) [m/s].
Voor matig zachte, geconsolideerde klei kan voor uc een waarde 0,5 m/s aangehouden
worden. Met r0 = 0,1 en ρw = 1000 kg/m 3 levert dit τc = 1,8 Pa op. Over de waarde van de
kritieke diepte-gemiddelde snelheid (uc) voor harde, geconsolideerde klei bestaat discussie.
Pilarczyk (1990) geeft een waarde van uc = 1,5 m/s als bovengrens voor de kritieke dieptegemiddelde
snelheid. Daarentegen worden in het CUR 96-7 handboek (1996) de volgende
waarden voor klei genoemd:
slappe klei 0,4 m/s, stevige klei 0,8 m/s en compacte klei 1,1 m/s. Hoffmans en Verheij
(modelinge mededeling) geven aan dat 1,5 m/s als bovengrens mogelijk wat aan de hoge kant
is, maar wel voor kan komen. Zij raden aan 1,2 m/s aan te houden. Indien voor harde,
geconsolideerde klei voor uc een waarde 1,5 m/s wordt aangehouden levert dit τc = 15,8 Pa op.
Indien een waarde 1,2 m/s wordt aangehouden levert dit τc = 10,1 Pa op. De waarde τc = 15,8
Pa wordt aangehouden als bovengrens voor de kritieke schuifsterkte voor de stugge, compacte
klei die voorkomt onder de Lek, de waarde τc = 10,1 Pa wordt aangehouden als de meest
voorkomende, representatieve waarde van de kritieke schuifsterkte voor stugge, compacte klei
(Laag van Wijchen).
(2) Kritische ongedraineerde schuifsterkte
Indien erosie ongedraineerd plaatsvindt doordat er onder water brokjes klei worden
losgetrokken of doordat brokken klei afschuiven indien er een talud in de klei is ontstaan door
een naastgelegen erosiekuil, kan de ongedraineerde schuifsterkte als maat voor de kritieke
schuifsterkte worden genomen. De ongedraineerde schuifsterkte kan gerelateerd worden aan
de conusweerstand en de draagvermogenfactor (ongedraineerde schuifsterkte =
conusweerstand/draagvermogenfactor Nk), zie bijvoorbeeld Begemann H. (1965). De
conusweerstand is afgeleid uit de sondeergegevens. Voor de draagvermogenfactor van de
holocene klei is Nk=10 gehanteerd en voor de stugge klei behorend tot de van de Laag van
Wijchen is Nk=20 genomen (cf. advies van G. van den Ham, Deltares)
11