ACTUEEL

Voorstel voor verbetering rekenregels voor faalkans dijken

HKV heeft op vijf onderdelen voor het berekenen van het faalgedrag van primaire dijken, voorstellen gedaan voor een realistischere inschatting van de faalkans. Het gaat om mogelijke dijkdoorbraken als gevolg van bijvoorbeeld piping, macrostabiliteit of de bekleding. De voorstellen sluiten aan bij de rekenregels uit het Wettelijk Beoordelingsinstrumentarium (WBI) voor waterkeringen.

In 2017 is voor heel Nederland een waterveiligheidsnormering plus nieuwe aanpak van het beoordelen van waterkeringen ingevoerd. Deze aanpak is niet langer alleen gebaseerd op de kans op extreem hoogwater. De nieuwe normering kijkt ook naar de faalkansen van keringen en naar de impact van zo’n eventueel falen. In 2050 moet heel Nederland voldoen aan deze normering, waarbij voor iedere Nederlander een waterveiligheid gegarandeerd moet zijn voor een kans van 1: 100.000 per jaar om te overlijden als gevolg van een overstroming. Op dit moment vindt een eerste beoordelingsronde plaats voor alle primaire keringen in Nederland. Het eindresultaat daarvan wordt in 2023 verwacht.

Bij deze beoordeling wordt bepaald of een kering voldoet aan de norm en wat de faalkans is. Intussen vinden er in het kader van het Hoogwaterbeschermingsprogramma al dijkversterkingen plaats waarbij de nieuwe normering al wordt meegenomen. Bij het ontwerpen van de versterkte dijken wordt ook gebruikgemaakt van dezelfde rekenregels uit het WBI.

Stapeling van risico’s
Inmiddels heeft het gebruik van de rekenregels laten zien dat voor sommige dijken de faalkans bijzonder hoog is uitgevallen. Zelfs dijken die al decennialang het water hebben gekeerd, wordt onverwachte hoge faalkansen toegedicht. De waterbeheerders die deze dijkvakken goed kennen, twijfelen aan de hoge faalkansen en wijzen op de niet-realistische stapeling van faalrisico’s, zoals die ook door het Expertise Netwerk Waterveiligheid (ENW) al eerder dit jaar zijn gesignaleerd.

‘Vraagtekens bij de geloofwaardigheid’
Volgens Bas Kolen, directeur onderzoek en ontwikkeling, is er daarom grote behoefte aan een verdieping van de rekenregels binnen de context van het WBI. “Net als iedereen hebben ook wij soms vraagtekens bij de geloofwaardigheid van onze eigen berekeningen van een dijksterkte. Op basis van onze ervaring met het berekenen van de faalrisico’s, hebben we vijf onderwerpen vastgesteld waarop naar onze overtuiging duidelijke aanknopingspunten zijn om nu al de faalkans aan te scherpen.”

Big Five
HKV heeft die vijf thema’s de Big Five genoemd en deze zijn inmiddels uitgewerkt in rekenmethodieken. “Aan de hand van concrete dijkvakken”, vervolgt Kolen, “hebben we samen met de verantwoordelijke dijkbeheerders de toepasbaarheid onderzocht. We hebben daarbij gekeken naar de faaldefinitie voor piping, tijdsafhankelijkheid voor bekledingen en macrostabiliteit, modelonzekerheden, het lengte-effect en ‘fragility curves’.”

Kwetsbaarheidscurve
Een van de voorgestelde verbeteringen is de invoering van een kwetsbaarheidscurve die de belasting van de dijk beschouwt bij verschillende waterstanden, niet alleen bij de hoogste waterstand. De ervaring met deze benadering geeft inzicht in de eerste kritieke fasen van een dijk. Zo kan er al sprake zijn van een beginnende piping bij een vaak voorkomende hoogwaterstand, nog voordat het water aan de kruin staat. Op deze manier kan de faalkansbijdrage bij verschillende waterstanden worden beschouwd en kan ook de beheerkennis in het veiligheidsoordeel worden meegenomen. Een bijkomend voordeel is dat deze curves ook voor andere werkprocessen, zoals inspecties en crisismanagement, kunnen worden gebruikt.

Andere thema’s
De vier andere thema’s waarop we verbetervoorstellen hebben gedaan, betreffen de modelonzekerheden in waterstanden en golven, de tijdsafhankelijkheid van de sterkte bij langdurig hoogwater (zowel voor de macrostabiliteit als voor de bekledingen), de faaldefinitie voor piping en het lengte-effect op een heel dijkvak.

Meer inzicht
Volgens Bas Kolen hebben de aanvullende rekenregels al geleid tot meer inzicht in het faalgedrag van een dijk. “De cases hebben laten zien dat de faalkans kan worden aangescherpt (verkleind) door bijvoorbeeld in die kwetsbaarheidscurves te kijken wat er bij die stijgende waterstand met zo’n dijk gebeurt. We kunnen ook de reststerkte beter kwantificeren. De resultaten zijn nu al beschikbaar voor gebruik voor regionale dijkbeheerders en Rijkswaterstaat. De vraag is nu in hoeverre we dit kunnen opnemen in de landelijke instrumenten”, aldus Kolen.

De resultaten van de Big5-studie zijn te vinden op: mangrove.hkvservices.nl/big5/

Nieuwsitem gepubliceerd op https://www.waterforum.net/hkv-doet-voorstel-verbetering-rekenregels-voor-faalkans-dijken/

Kan ik u helpen?
dr. ir. B. Kolen Directeur onderzoek en ontwikkeling 0320294231 b.kolen@hkv.nl