Ministerie van Verkeer en Waterstaat

HJvdG 2

RWS BouwdienstMinisterie van Verkeer en Waterstaat

HJvdG 3

VEILIGHEID NEDERLAND IN KAART

FOS 9Onderdeel uit de PAO cursus

Functioneel ontwerpen van waterbouwkundige constructies

H.J. van der Graaf (Bouwdienst RWS)

HJvdG 4

• Aanleiding• Opzet VNK• Methode voor kunstwerken• 1e resultaten

HJvdG 5

HJvdG 6

Aanleiding

TAW-advies zomer 2000Van Overschrijdingsfrequentie tot Overstromingskans

Reactie van de staatssecretaris: brief aan 2e kamerVolgende stap = toepassen, zicht op veiligheid

tegen overstromen in heel Nederland

HJvdG 7

HJvdG 8

Verschil overschrijdingskans en overstromingskans

Overstromingkansen zijn iets anders dan overschrijdingskansen!

HJvdG 9

• Aanleiding• Opzet VNK• Methode voor kunstwerken• 1e resultaten• Stand van zaken

HJvdG 10

Project Overstromingsrisico’s:De Veiligheid van Nederland in Kaart• Doel

– Inzicht in de overstromingskansen Nederland– Zicht in zwakke schakels– Inzicht in kansen, in samenhang met gevolgen

vormt basis voor geïnformeerde veiligheidsdiscussie.

HJvdG 11

• 53 dijkringen• veel partijen• veel aspecten• links andere projecten• ambitieuze einddatum

Veelomvattend project

HJvdG 12

HJvdG 13

Basiselementen overstromingskansen

HJvdG 14

Basiselementen overstromingskansen

HJvdG 15

Samenstellen kansbijdragen Bovengrens: volledig onafhankelijk

Overstromingkans systeem

=1/50+1/40+1/200=1/20 per jaar

1/50 1/40

1/200

Ondergrens: volledig afhankelijk

1/401/50

1/200

Overstromingkans systeem

1/40>1/50>1/200 1/40 per jaar

HJvdG 16

HJvdG 17

Waaruit bestaat het schadebedrag

Monetair waardeerbaar Niet-monetair waardeerbaar

Directe schade Kapitaalgoederen: onroerende en roerende goederen

Slachtoffers (aantal doden, gewonden en dood vee)

Ecosystemen Verontreiniging

oppervlaktewater Historische monumenten en

culturele waarden Directe schade (bedrijfsuitval)

Productieverlies en inkomstenderving

Schoonmaakkosten

Welzijn en sociale ontwrichting Schade t.g.v. schade aan ‘hot-

spots’

Indirecte schade Verstoring productie-proces buiten overstromingsgebied

Reistijdverlies door uitval van (spoor)wegen in het overstroomde gebied

Schade voor de overheid

Geïnduceerde schade (Nood)hulp Ontwrichting door evacuatie

HJvdG 18

Overstromingsdiepte

HJvdG 19

Principe van de risicobenadering

HJvdG 20

• Aanleiding• Opzet VNK• Methode voor kunstwerken• 1e resultaten• Stand van zaken

HJvdG 21

Methode voor unstwerken• Doel: bepalen faalkansen per

bezwijkmechanisme• Mechanismen:

– Faalkans onvoldoende hoogte in gesloten toestand

– Faalkans t.g.v. mislukken sluit kunstwerk– Faalkans door sterkte en stabiliteit gebrek

HJvdG 22

Beoordeling kerende hoogte

HJvdG 23 Coupure Tiel

HJvdG 24

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

1.E-061.E-051.E-041.E-031.E-021.E-011.E+00

overschrijdingsfrequentie [1/jaar]

wat

erst

and

[m t.

o.v.

NA

P]

NORM

toetspeil

waakhoogte

kerende hoogte (keermiddelen)

veilig te keren waterstand

HJvdG 25

B - KH wTP

f,h

KH

norm x N

10TTP = Toetspeil [m t.o.v. NAP]

wKH = vereiste veilige waakhoogte [m]KH = kerende hoogte van de constructie [m t.o.v. NAP]B = decimeringshoogte van de buitenwaterstand [m]

HJvdG 26

Beoordeling niet sluiten

HJvdG 27 Sluis Farnsum

HJvdG 28

Beoordeling niet sluiten

• Kritieke peil voor het geopende kunstwerk (OKP)

• Overschrijdingsfrequentie Nj van OKP bij geopend

kunstwerk

• Kans op falen van de sluiting Pns

– Hoogwatersluitingsprocedure volgens Leidraad Kunstwerken

– Faalgedrag afsluitmiddelen bij dagelijkse procesgang

HJvdG 29

Niet sluiten : gecombineerde kans per jaar op overschrijding Open KeerPeil (OKP) en een falende

sluiting

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50

0.11

overschrijdingsfrequentie [1/jaar]

wat

erst

and

[m t.

o.v.

NA

P]

waakhoogte

Open kerende hoogte

Open KeerPeil

f(h>OKP)

nj

HJvdG 30

Hoogwater sluitingsprocedureBasis is sluiten bij hoogwatersituaties

-> lage frequentie

• Hoogwateralarmeringssysteem

• Mobilisatie

• Bedieningsprocedure voor sluiting

• Bedrijfszekerheid van de afsluitmiddelen

Kwantitatieve beschouwing van de betrouwbaarheid (zie ook Leidraad Kunstwerken)

HJvdG 31

of

Hoofdfaaloorzaken sluitingsprocedure

afsluitmiddel niet tijdig gesloten

hoogwateralarme-ringsysteem

faalt

mobilisatiefaalt

bedieningsfout technisch falen

afsluitmiddel

HJvdG 32

Uitwerking tak “mobilisatie faalt”

of

mobilisatie faalt

kunstwerk nietbereikbaar

E2

den

primaire functionaris

niet aanwezigstand by

niet aanwezigba

c

HJvdG 33

falen hoogwater-alarmeringsysteem (HAS): E1 10

falen van de mobilisatie (MOB): E2 4

het maken van een bedieningsfout (BED): E3 4

falen door een technische storing (STO): E4 4

Kwantitatieve beschouwing scoretabellen

De kans op niet sluiten volgt dan uit de formule: Pns = 10 Nns = nj x Pns [1/jaar]

-Emin

HJvdG 34

Beoordeling sterkte en stabiliteit• Selectie mogelijke faalmechanismen door

vervalbelasting (MHW en golven) o.a.:

– Afsluitmiddelen

HJvdG 35 Coupure Limburg

HJvdG 36

HJvdG 37

Beoordeling sterkte en stabiliteit• Selectie mogelijke faalmechanismen door

vervalbelasting (MHW en golven) o.a.:

– Afsluitmiddelen

– Kantelen of verschuiven constructie

HJvdG 38

HJvdG 39

Beoordeling sterkte en stabiliteit• Selectie mogelijke faalmechanismen door

vervalbelasting (MHW en golven) o.a.:

– Afsluitmiddelen

– Kantelen of verschuiven constructie

– Onder- en/of achterloopsheid

HJvdG 40

HJvdG 41

Sterkte en stabiliteit:

• Onder- en achterloopsheid

HJvdG 42

Beoordeling weerstand tegen onderloopsheid:

Lane: L Cw (hbui - hbi) ofwel (hbui - hbi)max = L / Cw

L = Lv +1/3*Lh

Onderloopsheid

HJvdG 43

Beoordeling sterkte en stabiliteit• Selectie mogelijke faalmechanismen door

vervalbelasting (MHW en golven) o.a.:

– Afsluitmiddelen

– Delen van de constructie

– Kantelen of verschuiven constructie

– Onder- en/of achterloopsheid

– Aanvaarrisico

HJvdG 44

HJvdG 45

Beoordeling sterkte en stabiliteit• Vergelijking sterkte huidige situatie en ontwerpsituatie op:

– Vervalbelasting

– Wijziging “veiligheidsfactoren”

– Veroudering constructie

HJvdG 46

• Aanleiding• Opzet VNK• Methode voor kunstwerken• 1e resultaten• Stand van zaken

HJvdG 47

Dijkring 43 : Betuwe en Tieler- en Culemborgerwaarden

Coupures Tiel (3)

Kuikgemaal

Gemaal Drielse dijk Coupure Culemborg

Inlaat Inundatiekanaal Inlaat Doornenburg Deïnundatiesluis

Brinkman-Visser gemaal Pr. Bernhard schutsluis

Defensiekunstwerk Beersluis / Fort Everdingen

Inlaat Gem.Tiel

Inlaat Oude Rijn

Pr. Marijke schutsluis

Spoortunnel Betuwelijn

HJvdG 49

1/12.0001/20001/4.000Rijn en IJssel

1/1001/2001/3000Betuwe, Tieler- en Culemborgerwaarden

1/15.0001/11.0001/4.500Ooij en Millingen

1/1001/2001/3.500Land van Maas en Waal

1/10001/7001/4.500Bommelerwaard

1/7001/2.5001/6.500Alblasserwaard en Vijfheerenlanden

stabiliteit

niet sluitenhoogtedijkringgebied

Per faalmechanisme kunstwerken

Overstromingskansen koplopers

globale uitkomsten kunstwerken

HJvdG 50

3061/200Rijn en IJssel

200201/100Betuwe, Tieler- en Culemborgerwaarden

1,51,51/1000Ooij en Millingen

1507,51/50Land van Maas en Waal

132,51/200Bommelerwaard

200201/100Alblasserwaard en Vijfheerenlanden

overstromingsrisico [miljoen euro / jaar]

gevolgen [miljard euro]

overstromingskans dijkringgebied

Gevolgen en overstromingsrisico’s koplopers

globale uitkomsten risico’s

HJvdG 51

• Aanleiding• Opzet VNK• Methode voor kunstwerken• 1e resultaten• Stand van zaken

HJvdG 52

…