Evaluatie flexibele krib in relatie tot een traditionele krib : analyse fase 2 van praktijkproef bij Kampen in de IJssel

In Nederland zijn in de periode voor 1930 duizenden kribben aangelegd om de vaargeul op diepte te houden, om ijs te geleiden en om de rivieroever te beschermen. Door de voortschrijdende erosie van de rivierbodem zullen sommige van deze kribben aangepast moeten worden. Ook hebben kribben onderhoud nodig. Vanwege de laagsgewijze opbouw van traditionele kribben zijn aanpassing en onderhoud kostbaar. Daarom is door het innovatieteam SSRS (Self Supporting River Systems) een innovatieve oplossing beproefd in de IJssel bij Kampen: een flexibele krib. Een flexibele krib is een krib die wordt opgebouwd met Xstream-elementen. Deze worden vanaf de waterlijn gestort en liggen direct op de waterbodem zonder tussenlaag. Een element (26,8 kg) heeft zes uitstekende punten, waardoor de gestorte Xstream-elementen in elkaar haken. Een krib van Xstream-elementen is eenvoudig aan te passen en wordt daarom een flexibele krib genoemd. Wanneer onderhoud nodig is, kunnen Xstream-elementen eenvoudig bijgestort worden. Het onderzoeksdoel 2 was om te evalueren hoe een flexibele krib functioneert in vergelijking met traditionele kribben. Om dat onderzoeken is een flexibele krib verlengd in de buitenbocht van de IJssel ter hoogte van Kampen, zodat die een vergelijkbare lengte heeft als nabijgelegen traditionele kribben. Onderzoeksvragen zijn beantwoord op basis van veldmonitoring gedurende ruim een jaar, schaalmodelproeven, numerieke modelsimulaties en theorie. Daarnaast zijn een Multi-criteria analyse, een levenscyclusanalyse en een Stakeholder Readiness Level analyse uitgevoerd om inzicht te krijgen in de duurzaamheid en organisatorische uitvoerbaarheid. Uit de resultaten blijkt dat een flexibele krib vergelijkbaar functioneert als een traditionele krib op gebied van stroomgeleiding. Dit blijkt onder meer uit stroomsnelheidsmetingen bij een hoger dan gemiddelde afvoer. Het ruimtelijk patroon van de stroomsnelheid bij de flexibele krib is vergelijkbaar met het patroon bij de omliggende traditionele kribben. Ook blijkt uit die meting dat de doorlatendheid van de flexibele krib beperkt is. De krib vervulde de functies van stromingsgeleiding naar de vaargeul en oeverbescherming. Bij hoge afvoer zijn geen metingen uitgevoerd, maar is het gecombineerde effect van de doorlatendheid, hogere ruwheid en steile taludhelling van de flexibele krib ingeschat met een schaalmodelproef en numerieke berekeningen. Hieruit volgt dat de weerstand van een flexibele krib hoger is bij gelijke lengte tot de teen. Voor de geëvalueerde flexibele krib is de lengte tot de teen korter (en de lengte tot de kruin langer) dan bij nabijgelegen traditionele kribben. Mogelijk is deze lengte voldoende om de functies te vervullen en is door de kortere lengte tot de teen de weerstand niet hoger dan bij omliggende kribben. Wat betreft erosie nabij de kribkop, is gebleken dat een jaar na de verlenging de erosiekuil nabij de flexibele krib minder diep is dan bij de omliggende traditionele kribben. De erosiekuil kan echter nog dieper worden, zeker na een hoog water. Het valt op dat in het kribvak benedenstrooms van de flexibele krib een scherpe ‘aanzandingsrand’ is gevormd die ontbreekt in kribvakken van omliggende traditionele kribben. Deze effecten op de bodemligging zullen worden veroorzaakt door de steilere taludhelling, hogere ruwheid én de doorlatendheid van de flexibele krib. De levenscyclusanalyse voor de grondstoffen, transport en aanleg laat zien dat een flexibele krib een duurzaam alternatief is voor een traditionele krib. De voornaamste reden is dat door de steile taluds (1:1, terwijl een traditionele krib vaak taluds heeft van 1:3) en door de open structuur (40% massieve delen) substantieel minder materiaal nodig is. In de levenscyclusanalyse is gerekend met Xstream-elementen van CEM III beton, waarvoor minder cement nodig is dan voor gangbaar beton. Dit mengsel is gebruikt voor een deel van verlenging, en is voldoende sterk gebleken voor deze toepassing. Momenteel zijn de productiekosten aanzienlijk hoger voor een flexibele krib. Dit kan door een effectievere productie en door opschaling in volume veranderen. Het ontwerp van de verlenging is technisch uitvoerbaar gebleken. De verlenging vond plaats bij een lager dan gemiddelde waterstand. Onder deze condities kon 1 meter verlenging ongeveer in 1 uur gerealiseerd worden. Een aanpassing van een traditionele krib zal waarschijnlijk in den droge moeten worden uitgevoerd en duurt substantieel langer dan voor een flexibele krib. Eerste ecologische inventarisaties geven aan dat een flexibele krib mogelijk meerwaarde heeft door het grotere oppervlak hard substraat (hechtoppervlak) en door de open ruimten (voortplantings- en- schuilmogelijkheden). Aanbevelingen die uit deze studie volgen zijn om meerdere traditionele kribben te vervangen door flexibele kribben en deze voor meerdere jaren te monitoren. Dit is nodig om oorzaken van waterstandstoename bij hoge afvoer (steilere taludhelling en hogere ruwheid van de flexibele krib) beter te begrijpen. Bovendien geeft dit meer duidelijkheid over hoeveel de productiekosten flexibele krib naar beneden gebracht worden bij opschaling. Daarnaast wordt aanbevolen om de ecologische inventarisaties voort te zetten en ook uit te voeren bij de omliggende traditionele kribben.