Studenten van de TU Delft hebben een boek vol ideeën gepresenteerd om de kust van Texas bij de grote havenstad Houston te beschermen tegen door orkanen opgestuwd water.

Aanleiding voor de studie waren de gevolgen van de orkaan Ike die in 2008 de kust van Mexico trof. Een groot deel van de huizen op het Bolivar Peninsula werd weggevaagd. Dit en het Galveston schiereiland zijn twee smalle landstroken die de Golf van Mexico afsluiten van de baai waar Houston aan ligt.

De stormvloed met een waterhoogte van meer dan 3,5 m bracht voor bijna 30 miljard schade aan. De orkaan was een wake up call voor de regio: de sterk groeiende metropool, tevens de tweede haven van de Verenigde Staten met een van de grootste petrochemische complexen in de wereld, is nog grotendeels onbeschermd voor overstromingen. In het gebied wonen 1,6 miljoen mensen.

Het Delft Deltas, Infrastructure & Mobility Initiative, een samenwerkingsverband van Civiele Techniek, Bouwkunde en Techniek, Beleid en Management, kwam in contact met onderzoeksinstituten in de Texaanse regio. Deze stonden voor de opgave om toekomstige rampen te helpen voorkomen. Het leidde tot een onderzoeksproject dat uitmondde in het ideeënboek Delft Delta Design: the Houston Galveston Bay Region.

De insteek van het onderzoek is multidisciplinair. Men kijkt niet alleen naar civieltechnische constructies als stormvloedkeringen, maar ook nara wat er met Bouwen met de Natuur mogelijk is, welk economische impuls-mogelijkheden er zijn, en hoe het waterbeheer in het gebied is georgansieerd.

Vooral dat laatste kan in de toekomst van de waterbescherming doorslaggevend zijn. In plaats van het voorkomen van een ramp is vrijwel alles gericht op herstel als het mis is gegaan. ‘Partijen verschillen sterk van mening over het nut van preventieve maatregelen en hoe die er dan uit zouden moeten zien. Zelfs over de modellen die worden gebruikt om het effect van orkanen te berekenen wordt geredetwist’, vertelt dr. Baukje Kothuis vanuit Texas, waar het ideeënboek net is overhandigd aan belangrijke lokale politici en hoogleraren van de twee universiteiten in het gebied. Kothuis is onderzoeker van de faculteit Technologie, Bestuur en Management en coördineert het programma Integral and Sustainable Design of Multifunctional Flood Defences van de onderzoekfinancier STW. ‘Het bijzondere is dat wij met onze interdisciplinaire aanpak hier ter plekke partijen bij elkaar weten te brengen. Dat is dus een deel van onze rol, naast het aandragen van ideeën.’

Bewegende stormvloedkering

Zo zijn voor het beschermen van de baai tegen het opzwiepende water twee opties uitgewerkt: een beweegbare stormvloedkering of het gebruik van balgstuwen. Bij die beweegbare stormvloedkering is er een zogeheten barge gate, die als het stormt de 220 m brede scheepvaartroute afschermt. Het is een stalen constructie die om een scharnier kan draaien, een soort waterdicht hek dat wordt gesloten bij extreme waterstanden.

In de rest van de zee-opening naar de baai zou een dam van open caissons komen, die met verticaal bewegende schuiven kan worden afgesloten. Er is uitdrukkelijk voor die open constructies gekozen om te zorgen dat er onder normale omstandigheden volgende getijdestroming de baai in aanwezig blijft. Dat is van belang zowel voor de waterkwaliteit en de ecologie van de baai als de afzetting van sediment vanuit de Golf van Mexico.

Balgstuwen

Een andere soort  open constructie is die met balgstuwen, waarvan we er in Nederland een hebben bij Rampsol, tussen het Ketel- en Zwarte Meer bij de Noordoostpolder. Normaliter ligt die balg plat op de bodem. Komt er een storm, dan blaast men de balgen op en vullen ze zich deels met water. Zo ontstaat een waterkering.

Voor de bescherming van de twee schiereilanden is een lange hoge dijk geopperd, symbolisch de 'Ike Dike' genoemd. Bijzonder is de optie dat die niet direct aan de kust komt te liggen, maar verder weg, meer op het land, zodat het strand behouden blijft. De dijk die zo’n 6 m hoog zou moeten zijn, is niet overslagbestendig, maar creëert wel een zone die veilig genoeg is voor de meestal op palen gebouwde huizen. Een andere optie: hogere gebieden creeëren op de schiereilanden, die zo nodig kunnen dienen als vluchtplaats.

 

Oesterdam

Bij een orkaan zelf kan het water in de baai zelf ook flink opstuwen. De studenten suggereren de aanleg van oesterdammen die de golfkracht verminderen, en zandplaten en moerasgebieden die eenzelfde effect hebben en de natuurlijkje rijkdom helpen herstellen.

De Ike Dike laat het strand vrij en is tegelijkertijd boulevard.

Het ideeënboek bevat ook commentaar van Amerikaanse onderzoekers uit het gebied. Ze tonen zich duidelijk gevoed door de ideeën vanuit Nederland. Met name de integratie van verschillende disciplines spreekt hen aan, in de Amerikaanse traditie komt dat nog nauwelijks voor. Dat geldt ook voor de multifunctionele insteek van stormvloedbescherming. ‘Oplossingen aan elkaar koppelen en die ook verschillende functies geven is hier echt nieuw’, heeft Kothuis gemerkt.

Tegelijkertijd wijzen de Amerikanen  op het verschil tussen de watercultuur in Nederland en de Verenigde Staten, en het verschil tussen de gevolgen van een orkaan en de stormen die we in Nederland gewend zijn. Kothuis: ‘Wij rekenen met een stormkracht die zich bijvoorbeeld eens in de 10.000 jaar kan voordoen, wat betekent dat we een flinke veiligheidsmarge inbouwen. Hier in de VS rekenen ze met stormen die zich eens in de 100 of 500 jaar voordoen, dus je moet dan veel nauwkeuriger weten wat het effect van een orkaan is. Probleem is dat die per orkaan sterk kan verschillen, daarom is het ook zo belangrijk dat men het eens wordt over de te hanteren rekenmodellen.’

Het ideeënboek is een eerste verkenning. Als volgende stap moeten er specifiekere ontwerpen komen. ‘Uiteindelijk zal men hier in het gebied de keuzes moeten maken. Lokale overeenstemming is ook de enige grondslag waarop de federale overheid de noodzakelijke fondsen wil verstrekken. Wij zijn nu partner bij de verschillende onderzoeksprogramma’s die van start gaan, dus blijven zeker bij Texas betrokken.’

Het ideeënboek Delft Delta Design is hier te downloaden

Lead image: wederopbouw van het Bolivar Peninsula na de verwoesting door orkaan Ike.