Kust- en rivierverdediging

Klimaatverandering vormt een bedreiging voor dichtbevolkte kust- en riviergemeenschappen overal ter wereld. Eeuwenlang hebben mensen verdedigingswerken gebouwd om overstromingen en erosie te voorkomen: zeeweringen, golfbrekers, strandhoofden, dijken en waterkeringen. Tegenwoordig bouwen we deze constructies meestal ten minste gedeeltelijk met energie- en koolstofintensieve materialen: gewapend beton (het meest voorkomend), geotextiel, staal, metaalgaas, asfalt. Mensen hebben echter lange tijd adequate rivier- en kustverdedigingswerken gebouwd zonder op langere termijn bij te dragen aan de stijging van de zeespiegel.

Inspiratie komt uit Nederland. Dat is niet verrassend, want de zee vormde in de Lage Landen al lang voor de huidige klimaatverandering een bedreiging. De Nederlanders bouwden hun land deels op de bodem van de zee, pompten het droog met windmolens en omringden het met dijken. De Nederlandse kust heeft een fijnkorrelige, zandige bodem die weinig weerstand biedt tegen de wrijving van het water. Stromingen, golven en de schroeven van schepen schuren de bodem uit en kunnen zo leiden tot het bezwijken van dijken, oevers, kades, sluizen en keermuren.

Het zinkstuk

In het geval van stilstaand of langzaam stromend zoet of brak water kan het planten van riet op de waterlijn de rivieroevers beschermen. Bij zout water werkt deze aanpak echter niet, en ook schade door grote golven wordt er niet mee voorkomen. Minstens 400 jaar geleden kwamen de Nederlanders met een oplossing: het zinkstuk. Een zinkstuk bestaat uit duizenden fijne twijgjes, voornamelijk van wilgenbomen: “rijshout”. Dit rijshout wordt samengevlochten tot een stevige mat die op de bodem van een kanaal, riviermonding of rivier wordt neergelegd. Een zinkwerk kan ook gedeeltelijk op de oever of de dijk liggen.

Zinkstukken waren vaak rechthoekig en van grote afmetingen: meestal tussen 20 en 30 meter breed en tot 150 meter lang (soms meer). De constructies werden op het land gemaakt, naar hun plaats gesleept en vervolgens naar de bodem afgezonken door ze te verzwaren met puin. Alles gebeurde met de hand. Nabijgelegen hakhoutplantages – “grienden” – leverden het rijshout om de zinkstukken te vlechten.

Levensverwachting: eeuwen

Het is niet duidelijk wanneer de Nederlanders precies begonnen met het gebruik van zinkstukken. De oudste afbeelding is een schilderij uit 1676 van Matthias Withoos, waarop de reparatie van een dijk is afgebeeld. Er zijn echter al in de zestiende eeuw verwijzingen naar rijshout constructies in de waterbouw. Vele zinkstukken zijn vandaag, eeuwen na hun constructie, nog steeds functioneel. Wilgenhout wordt keihard onder water en vergaat bijna niet. Onderzoek aan het eind van de jaren zestig heeft uitgewezen dat de meeste zinkstukken die meer dan 100 jaar onder water hebben gelegen – sommige dateren van het begin van de jaren 1820 – intact zijn gebleven. Een aantal was aangetast door paalworm.

We weten niet hoeveel zinkstukken nog steeds hun functie vervullen op de bodem van de Nederlandse wateren, maar ze zijn in principe overal. De meeste gegevens zijn beschikbaar uit de periode na de Tweede Wereldoorlog, toen de Nederlanders de technologie op grote schaal gebruikten. In 1953 werd Nederland getroffen door catastrofale overstromingen. Dat leidde tot de Deltawerken, een reeks ambitieuze bouwwerken om het land beter tegen de zee te beschermen.

Zinkstukken vormden een essentieel onderdeel van dit plan. Zo hebben de Nederlanders tussen 1960 en 1966 ongeveer 200.000 m2 zinkwerken aangebracht in het Waddengebied. Tussen 1954 en 1967 hebben zij bij werkzaamheden aan de rivieren in het hele land 1.200.000 m2 rijshoutmatten naar de bodem laten zinken.

Het vlechten van een zinkstuk

Het maken van een zinkwerk was een ambacht dat voornamelijk knopen en vlechten inhield. In getijdengebieden vlechtten de werkmannen de constructies op slikken die bij eb droogvielen. Dit betekende dat het werk snel moest gebeuren. Als de vloed kwam, moest de constructie stevig genoeg zijn om niet uit elkaar te drijven. De afwerking van het zinkstuk kon tijdens het volgende laagwater gebeuren of zelfs terwijl het bouwwerk dreef.

De ambachtslieden begonnen met het weven van rijshout tot bundels of stroken die “wiepen” werden genoemd. Wiepen waren tot 50 m lang, hadden een diameter van ongeveer 30-50 cm, en werden met dunne twijgjes aan elkaar gebonden. De wiepen dienden om een lager raamwerk te bouwen, dat de basis vormde van de hele structuur. De bundels werden kruiselings op ongeveer een meter van elkaar gelegd en op de kruispunten vastgezet met touw en een paal.

Bovenop dit raamwerk kwam een “vulling” van 30-40 cm van twee lagen rijshout over elkaar. Daartussen kwam een rietlaag, die het zinkstuk zanddicht maakte. Vervolgens werd bovenop de “vulling” een bovenste roosterwerk van wiepen gebouwd, identiek aan het onderste raamwerk. Het geheel werd dan aan de palen vastgemaakt. Er waren ongeveer zes mannen nodig om 100 m2 zinkstuk te bouwen.

Vlechttuinen

Vervolgens vlechtten de ambachtslieden hekwerken bovenop het zinkstuk door meer rijshout rond de palen te vlechten op de punten waar de wiepen elkaar kruisten. Deze palen staken een eind boven het bovenste raamwerk uit. Deze schuttingen – “vlechttuinen” genaamd – hadden twee functies. Ze versterkten de structuur en verhinderden dat puin van het bouwwerk rolde. Dat was een risico tijdens het zinken van het bouwwerk. De vlechttuinen vervulden ook deze functie wanneer het zinkstuk op een steile helling rustte, bijvoorbeeld een dijk. Ze verhinderden bovendien dat kleiner steengruis door de stroom werd meegevoerd. Tenslotte voorzagen de arbeiders een zinkstuk van sleepstutten, zodat de constructie kon worden voortgesleept naar de plek waar ze werd gezonken.

Het zinken van een zinkstuk

Nadat een zinkstuk naar de bestemming was gesleept en afgemeerd, lieten de werkmannen het bouwwerk tot op de bodem afzinken. Daartoe verzwaarden ze het met stenen en puin. Dit zware werk gebeurde met de hand. Rijen mannen namen plaats op loopplanken, waarbij zij één voor één stenen van 10 tot 30 kg doorgaven. Arbeiders met kruiwagens vervoerden puin vanaf het land of schepten het rechtstreeks van een boot op het zinkstuk.

Op zee was voor het afzinken van één vierkante meter zinkstuk ruwweg 200 kg steen nodig. Het meeste gewicht werd aan de randen geplaatst om te voorkomen dat het zinkstuk tijdens het zinken zou kantelen. Zodra de structuur de bodem had bereikt, voegde men er nog eens 1.000 kg zwaardere stenen aan toe. Op rivieren was minder gewicht nodig: ongeveer 120 kg per vierkante meter om een zinkstuk te laten zinken en ongeveer 300 kg om het op zijn plaats te houden. Het vinden van voldoende stenen was een stuk problematischer dan het vinden van rijshout, omdat puin en stenen per schip van ver moesten worden aangevoerd.

Zinkstukken konden alleen worden afgezonken in een kalme zee met weinig stroming – de juiste timing was dus cruciaal. Er werd optimaal gebruik gemaakt van stil water, de korte periode tussen eb en vloed. Ook al betekende dit dat er ’s nachts moest worden gewerkt.

Overlappende zinkstukken

Een zinkstuk op de juiste plaats laten landen was een uitdaging. Het was moeilijk om het bouwwerk met precisie te laten zakken. Volgens sommige bronnen was er vaak 2-5 meter ruimte gepland tussen aangrenzende zinkstukken. Overlappende constructies moesten worden vermeden omdat de stroming het bovenstuk zou kunnen omverwerpen.

Gerrit Jan Schiereck, gepensioneerd hoogleraar waterbouwkunde en oud-medewerker van de Nederlandse dienst Publieke Werken, is het echter niet eens met dit advies: “In tegenstelling tot wat in sommige boeken wordt beweerd, was het noodzakelijk dat zinkstukken elkaar gedeeltelijk overlapten”. ¹

Niet alle zinkstukken waren rechthoeken. Bij aansluiting op bestaande werken, in rivierbochten en bij andere onregelmatigheden konden de constructies de vorm aannemen van een trapezium of een onregelmatige vierhoek. Stukken met inspringende hoeken werden echter zoveel mogelijk vermeden.

Hakhoutplantages

Het gebruik van zinkstukken was nauw verbonden met de grootschalige productie van rijshout op hakhoutplantages. Zoals we in een vorig artikel hebben gezien, oogstten onze voorouders hout door bomen te knotten in plaats van ze om te hakken. De Nederlandse hakhoutplantages - de “grienden” - onderscheiden zich door hun “natte” bodems: hoge rivierstanden of getijdenwerking zetten het land af en toe onder water. In tegenstelling tot de meeste andere boomsoorten verdraagt de wilg zout water en (tijdelijk) natte voeten. De hakhoutplantages konden dus grond gebruiken die niet geschikt was voor landbouw.

In 1915 bestond ruwweg 14.000 hectare (140 km2) bos in Nederland uit getijden- of rivierhakhoutplantages, tegenover 85.000 hectare “gewone” hakhoutplantages, en 155.000 hectare hoog bos. De meeste plantages lagen langs buitendijkse riviermondingen en in de rivierengebieden van Zuid-Holland en Noord-Brabant. Het grootste complex lag in de Biesbosch. Meer dan 200 verschillende soorten wilgen werden gekweekt in getijden- en rivierhakhoutplantages. Op verarmde gronden plantten de Nederlanders elzenbomen tussen de wilgen. De vallende bladeren van de elzen bemestten de bodem en verhoogden de levensduur en de productie van de wilgenbomen.

Vaak werden de buitendijkse grienden omringd door een kade. Dit hield het water buiten tijdens een normaal getij. De plantage overstroomde alleen tijdens stormvloeden in de winter. Kleppen zorgden ervoor dat het water langzaam genoeg wegstroomde om het slib te laten bezinken en zo de bodem te bemesten. Greppels doorkruisten de plantages en dienden voor de afwatering - stilstaand water was schadelijk voor de bomen. De arbeiders gebruikten ook de smalle kanalen om het rijshout per boot van de plantages te vervoeren. Andere grienden lagen binnendijks. Hier bepaalde het grondwaterpeil - beïnvloed door nabijgelegen rivieren - de omgeving voor de bomen.

Het oogsten van het hout was even arbeidsintensief als het vlechten van de zinkstukken. Het onderhoud werd volledig met de hand gedaan en concentreerde zich in de wintermaanden. De plantagearbeiders hakten het rijshout na het vallen van de bladeren en bonden de takken in bundels. Ze stopten ook nieuwe stekken in de grond, baggerden de greppels en verwijderden het hout. De meeste arbeiders op de hakhoutplantages waren dagloners in een periode van het jaar waarin er weinig werk was in de landbouw. Zij sliepen meestal in kleine schuilplaatsen of op kleine bootjes op de plantages. ²

Evolutie in de jaren zestig

Na de catastrofale overstromingen van de jaren vijftig richtten de Nederlanders een werkgroep op om arbeidsbesparende en productieverhogende werkmethoden te onderzoeken. Het weven van de wiepen, een klus die ongeveer een derde van alle uren van het maken van een zinkstuk in beslag nam, was het eerste proces dat werd gemechaniseerd. Een “wiepenmachine” - die op een 2 PK dieselmotor liep - verscheen in 1956.

Deze machine kon 10.000 wiepen per week maken, wat genoeg materiaal opleverde voor 2.300 m2 zinkstukken. Vanaf de jaren 1950 gebruikten de Nederlanders ook kranen en trilgoten voor het verplaatsen van het puin, en ze bouwden kades om de zinkstukken op grote hellingen aan het water te vlechten. Daardoor werd de bouw van een zinkstuk onafhankelijk van de getijden en kon het werk beter worden georganiseerd. Ook de technieken voor het afzinken van de structuren evolueerden.

Ten slotte verminderde de uitvinding van geotextiel als adequaat zandfilter de behoefte aan hakhout. Dit was van cruciaal belang, omdat de bestaande productievelden van rijshout in het land op dat moment niet de hoeveelheden konden leveren die nodig waren voor het Delta-project. De Nederlandse grienden dienden verschillende doeleinden, en zinkstukken vormden slechts een kleine markt. Veel belangrijker was het weven van manden en kratten, en vooral de bouw van hoepels voor het maken van haringtonnen, een belangrijk exportproduct in Nederland in die tijd.

De Nederlanders gebruikten het afvalmateriaal van de hoepelmakerij voor het vlechten van zinkstukken. Na de Eerste Wereldoorlog verdrongen ijzeren banden en andere verpakkingsmaterialen de hoepelmakerij echter van de markt. Bovendien werd het door fossiele brandstoffen gemakkelijker om polders droog te houden, zodat er steeds minder grond beschikbaar was voor hakhoutplantages. Van de 14.000 hectare grienden die in 1915 werden aangeplant, was in 1983 nog slechts 2.000 hectare over.

Het gebruik van traditionele zinkstukken - zonder geotextiel - verdween niet helemaal. Zij worden nog steeds gebruikt in natuurreservaten en genieten de laatste tijd een hernieuwde belangstelling. Bij de productie van staal, beton en plastic komen koolstofemissies vrij en ontstaan ook andere vormen van vervuiling. Traditionele zinkstukken daarentegen onttrekken koolstof aan de atmosfeer en slaan die gedurende enkele eeuwen op de zeebodem op. Zonder enige verontreiniging of fossiele brandstoffen.

Met dank aan Gerrit Jan Schiereck en Bart Schultz.

Bronnen:

De Bruin, Dick, and Bart Schultz. “A simple start with far‐reaching consequences.” Irrigation and Drainage: The journal of the International Commission on Irrigation and Drainage 52.1 (2003): 51-63.

Zink- en aanverwante werken, benevens het hoe en de wijze waarop, B. Hakkeling, 1970.

JW van Westen, Ontwerp en uitvoering van zinkwerken, 1969.

Holland’s rijshout, L.G. van Breen, 1920.

J.A.M. Schepers, Een landelijk overzicht van de grienden, 1988

Getijdenbossen, F.W. Rappard, 1971

Rijshout-, riet- en stroconstructies, J.C Visser 1954

Stroomzinken 1967-1968, H.Y. Wenning

De teelt van griend- en teenhout in nederland en het naburige vlaanderen. DWP Wisboom van Giessendam, 1878.

Geschiedenis van de techniek in nederland. De wording van een moderne samenleving. 1800-1890, deel III. H.W. Lintsen, 1993.

Wilgenkartering in de Brabantse, Sliedrechtse en Dordtse Biesbosch, 2012-2013. Nationaal Park de Biesbosch, 2014.