Groynes

Dit artikel beschrijft de kenmerken, mogelijke effecten en de verschillende soorten kribben die vanaf de kust in zee uitlopen. Kribben zijn voorbeelden van harde kustbeschermingsconstructies die tot doel hebben de kustlijn tegen kusterosie te beschermen. Een meer gedetailleerde behandeling van de effecten van kribben wordt gegeven in Kribben als kustbescherming.

Inleiding

Een krib is een actieve structuur die zich vanaf de kust in zee uitstrekt, meestal loodrecht op of enigszins schuin ten opzichte van de kustlijn. Voldoende aanvoer van sediment en het bestaan van een gemiddeld sterk longshore sedimenttransport zijn belangrijke voorwaarden voor de doeltreffendheid van kribben.

De belangrijkste functie van een krib is het opvangen en vasthouden van een deel van het sediment dat (voornamelijk in longshore richting) in de brandingszone beweegt.

Zoals uit experimenten is gebleken, verdrijven kribben gedeeltelijk de energie van de waterbeweging tijdens zwakke en matige golfcondities, wat leidt tot aangroei van de opdrijvende oeverlijn. Wanneer stormgolven de kust echter min of meer loodrecht naderen, neemt de beschermende rol van de kribben af en wordt een deel van het strand weggespoeld (zie Natuurlijke oorzaken van kusterosie).

Hoewel kribben op grote schaal worden toegepast, is het een dubieuze oplossing wanneer zij als enige kustbeschermingsmaatregel worden toegepast, vanwege de aanzienlijke erosie aan de lijzijde. Een kriboplossing kan efficiënt zijn indien toegepast in combinatie met andere (zachte) oeverbeschermingsmaatregelen, zoals kunstmatige zandsuppleties of kustsuppleties.

Effecten van kribben op de kustlijn

Het ontwerp van de krib (planvorm, lengte, hoogte, dwarsprofiel, helling) beïnvloedt de impact op de kustmorfologie; de impact hangt ook af van het zeewaterniveau, het golfklimaat en de sedimentaanvoer in de brandingszone.

Figuur 1: Schema van de interactie tussen kribben, golven, stromingen en kust

De bescherming van de kust door het gebruik van één enkele krib is meestal inefficiënt. Daarom wordt kustbescherming door kribben meestal ontworpen als een groep van enkele tot tientallen afzonderlijke constructies (zie Kribben als kustbescherming). Een schema van op elkaar inwerkende kribben is weergegeven in figuur 1. Terwijl een enkele krib kusterosie veroorzaakt aan de lijzijde van het bouwwerk, wordt de erosie in het geval van een groep kribben verschoven naar de lijzijde van het gehele systeem. Erosie wordt ook waargenomen in de directe omgeving van de structuren, met name wanneer de overheersende golfrichting loodrecht op de kust staat. De ophoping van water tussen de kribben veroorzaakt compenserende stromingen langs de structuren, die plaatselijke erosie van de zeebodem en zandverlies naar diep water veroorzaken. Tijdens zware stormen zijn de kribben “kort” in vergelijking met de breedte van de brandingszone, en treedt erosie rondom de kribben op. Bij lichte golven worden de strandhoofden “lang” (lengte vergelijkbaar met de breedte van de brandingszone), waardoor zandophoping op de zeebodem en verbreding van het strand worden bevorderd. Verlies van contact tussen een krib en het strand moet worden vermeden. In een dergelijk geval ontstaan stromingen langs de kust tussen de kustlijn en de wortels van de krib. Deze stromingen veroorzaken uitspoeling van het strand.

Features of groynes

Figuur 2 Types en vormen van kribben

De juiste keuze van vormen, afmetingen en locatie van kribben is van cruciaal belang voor de effectiviteit van kustbescherming. De lengte van de kribben is gewoonlijk gerelateerd aan de gemiddelde breedte van de brandingszone en aan de afstand tussen de kustlijnen in het kribbenveld. De actieve lengte van de krib neemt toe naarmate de golfinvalshoek toeneemt. Kribben zijn het doeltreffendst als zij niet de gehele sedimentstroom langs de kust opvangen. Uit talrijke onderzoeken en waarnemingen blijkt dat de zeewaartse uitbreiding van de kribben niet meer dan 40-50% van de breedte van de stormvloedzone mag bedragen. De doeltreffendheid van de kribben hangt ook af van hun permeabiliteit. Kribben die structureel doorlaatbaar zijn of onder water staan (permanent of bij hoge waterstanden) laten meer sediment langs de kust door, in vergelijking met ondoorlaatbare of hoge kribben.

De hoogte van kribben beïnvloedt de hoeveelheid sedimenttransport langs de kust die door de kribben wordt opgesloten. Dezelfde krib kan zowel boven als onder water fungeren (figuur 2a), afhankelijk van de waterstandsveranderingen als gevolg van getijden en stormvloeden. In het algemeen zijn kribben zo ontworpen dat zij ongeveer hs=0,5-1,0 m boven gemiddeld zeeniveau (MSL) uitsteken. Te hoge kribben veroorzaken golfreflectie, met plaatselijke uitschuring tot gevolg. Wat de vorm in bovenaanzicht betreft, kunnen de kribben recht, gebogen of gebogen zijn, alsook L-, T- of Y-vormig. De meest gangbare vormen en typen van kribben zijn schematisch weergegeven in figuur 2.

Typen kribben

In constructief opzicht kan onderscheid worden gemaakt tussen houten kribben, damwandkribben, betonnen kribben, puinheuvelkribben van betonblokken of stenen en kribben van met zand gevulde geobags.

Houten kribben

Figuur 3. Voorbeeld van een paalkrib met twee rijen bij het schiereiland Hel (Oostzee)

Houten kribben zijn meestal één- of tweerijige palissadeconstructies. De invloed van de T-vormige houten paalkrib op de oever (plaatselijke erosie aan de lijzijde en aangroei aan de opdrijvende zijde) wordt geïllustreerd in figuur 3. Houten kribben met één rij zijn over het algemeen gedeeltelijk doorlatende constructies; doorlatendheid vermindert de erosie aan de lijzijde en voorkomt ongewenste watercirculaties nabij de kust. Houten kribben zijn goedkoop, maar hun levensduur is vrij kort.

Stalen kribben

Stalen kribben bestaan meestal uit verticale damwanden, enkel of dubbel, met verschillende profielen, loodrecht op de kustlijn geplaatst. Het zijn ondoordringbare constructies. Uit experimenten is gebleken dat kribben van enkele damwanden niet duurzaam zijn, ten gevolge van corrosie van het materiaal en afslijting door bewegend zand. Bovendien is ijsbelasting zeer schadelijk, waardoor de stalen damwanden instabiel worden en bezwijken. Gemengde massieve constructies, bestaande uit staal en beton, zijn veel stabieler en duurzamer.

Groynes van betonnen elementen

Figuur 4 Betonnen krib, Oekraïne (de Zwarte Zee)

Groynes, gebouwd van gewapende betonblokken, behoren tot de meest stabiele en duurzame kustconstructies. Wegens hun aanzienlijk gewicht vereisen de elementen waaruit zo’n krib bestaat de aanwezigheid van geschikte bodemomstandigheden en een geschikte fundering. Een voorbeeld van een krib bestaande uit elementen van gewapend beton is afgebeeld in figuur 4.

Kribben met noppenheuvels en kribben van met zand gevulde geobags

Kribben met noppenheuvels zijn veel toegepaste kustbeschermingsconstructies. Zij worden gebouwd als losse stenen terpen of als terpen van verschillende pantsereenheden, b.v. tetrapods. Deze kribben zijn vaak gemengde constructies, van binnen versterkt met een damwand. Ze zijn massief, duurzaam en ondoordringbaar. De puinheuvelkribben zijn in het voordeel ten opzichte van stalen, betonnen en houten kribben, omdat zij de energie van golven en stromingen beter afvoeren.

Kribben gebouwd van gestapelde met zand of grond gevulde zakken moeten worden beschouwd als een beschermingsmaatregel op korte termijn. Enkele aanvullende beschermingsmaatregelen zijn noodzakelijk, vooral aan de kop van de krib. Onder de zakken moet een speciaal filterdoek worden gebruikt om de zetting in zachte bodems te verminderen. Voor dit type kribben zijn grote zakken (zwaarder dan 50 kg) nodig, ook al zijn grote zakken moeilijker te hanteren en moeten ze ter plaatse worden gevuld.

Voorbeelden van dwarsdoorsneden van kribben met puinheuvels en met zand gevulde zakken zijn te zien in figuur 2.

• Kribben als kustbescherming
• Verwaarloosde kribben
• Harde kustbeschermingsconstructies
• Menselijke oorzaken van kusterosie
• Natuurlijke oorzaken van kusterosie
• Ontwikkeling van kusterosie
• Aantasting en erosie voor verschillende kusttypen
• Havenbrekers en kusterosie
• Beheer van de kustlijn
• Stabiliteit van puinheuvelbrekers en kustbeschoeiingen
• Zand-filled geosystems in coastal engineering

• Voor andere artikelen van deze auteur zie Category:Artikelen door Zbigniew Pruszak
• Voor een overzicht van bijdragen van deze auteur zie Special:Bijdragen/Pruszak ZBIGNIEW