Vakindeling en nauwkeurigheid

Keywords

• Schematisering
• Vakindeling
• Grasbekleding erosie kruin en binntentalud

Indiener voorbeeld

Alessandra Bizzarri - RWS (alessandra.bizzarri@rws.nl, tel. 06-111288)
Han Knoeff - Deltares (han.knoeff@deltares.nl, tel. 06-23228142)

Type voorbeeld

Dit voorbeeld heeft betrekking op een processtap binnen een inhoudelijk beoordelingsspoor:

• Het schematiseren: Bijlage I Procedure, hoofdstuk 3.2.1.
• Het toetsspoor Grasbekleding erosie kruin binnentalud (GEKB): Bijlage III Sterkte en veiligheid, hoofdstuk 12.
• De indeling in vakken: Schematiseringshandreiking grasbekleding, hoofdstuk 4.4.

Status voorbeeld

Dit voorbeeld gaat over een fictieve case die is afgeleid uit de case die bij de ontwikkeling van het WBI is opgesteld voor opleidingsdoeleinden.

Casebeschrijving

Het voorbeeld betreft een dijkstrekking van de Waddenzeedijk ten Noorden van Harlingen met een lengte van ca. 900 m. De dijk is onderdeel van dijktraject 6-3.

Figuur 1: Locatie traject.

Figuur 2: Dijkstrekking Waddenzeedijk nabij Sexbierum (bron: google maps).

Het is een uniforme dijk. Van het buitentalud is alleen het bovenste deel bekleed met gras. De kruin en het binnentalud zijn helemaal met gras bekleed. Voor de eenvoudige en gedetailleerde toets is een vakindeling nodig.

De vraag is of het dijkvak in één, twee of meer delen moet worden onderverdeeld.

Beslisproces

1. Bij de indeling in vakken wordt de lengte van de vakken gekozen op basis van gelijke eigenschappen: in een dijkvak zijn de geschematiseerde sterkte en belasting constant. Indien er variatie aanwezig is binnen een traject kunnen twee werkwijzen worden gekozen:

• Van grof naar fijn waarbij eerst een grove indeling wordt gemaakt en het meest ongunstige profiel wordt geanalyseerd. Indien de beoordeling van het meest ongunstige profiel niet leidt tot een acceptabele faalkans, dan wordt het dijkvak opgesplitst in meer vakken. ‘Acceptabel’ betekent in dit geval dat meer en nauwkeurigere informatie niet leidt tot een andere beoordeling.
• Er wordt direct een meer verfijnde indeling in vakken gemaakt. Hierbij is het mogelijk om dit proces te automatiseren en achteraf te controleren.

De waterkering in het voorbeeld is homogeen. Alleen de kruinhoogte varieert. De kruinhoogte is gebaseerd op het AHN2 bestand. Er wordt geen kruindaling verwacht in de periode tot peildatum als gevolg van zettingen door kruip van de ondergrond of door andere processen (bijvoorbeeld gas en/of zoutwinning). De kruinhoogte van waterkering is minimaal 9,55 m NAP en de helling van het buitentalud is circa 1:4,7. Uitzondering is de kruinhoogte bij de wegovergang in het westelijke deel van het dijk. Op deze locatie is de kruinhoogte lager: 9,35 m NAP. Hier is het buitentalud ook iets steiler, namelijk 1: 4,5.
Figuur 3: Westelijk profiel (boven) en oostelijk profiel (onder) van de waterkering

De vraag is of het dijkvak in één, twee of meer delen moet worden onderverdeeld. Aandachtspunten hierbij zijn:

• De inschatting van de gevoeligheid van de keuze (uit oogpunt van efficiëntie) op het toetsoordeel.
• De gevoeligheid van het model voor de detailinformatie.
• Interpretatie van de resultaten.

In het voorbeeld is gekozen om uit te gaan van één dijkvak waarbij het westelijke (ongunstige) profiel als representatief wordt gekozen.

• Motivatie keuze: bij het indelen van de dijkstrekking in meer vakken moeten veel details worden vermeden omdat het niet past bij het detailniveau van het model. In dit geval leidt een verdere indeling niet tot meer informatie.
• Werkwijze om de juistheid van de keuze te onderbouwen: er wordt een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd met het westelijk ongunstiger profiel waarmee de bandbreedte van geldigheid van de beoordeling wordt geschat. Daarna wordt gecontroleerd of het oostelijk gunstiger profiel leidt tot een resultaat binnen de ingeschatte bandbreedte.

2. De uitvoering:

• In de eenvoudige toets wordt met de lage kruinhoogte een overslagdebiet van 44 l/m/s berekend. Bij dit overslagdebiet voldoet het vak niet aan de eisen voor erosie kruin en binnentalud. Bij een hoge kruinhoogte is het overslagdebiet 32 l/m/s. Het verschil leidt niet tot een ander oordeel. Voor de eenvoudige toets is het niet zinvol om het vak te splitsen.
• In de gedetailleerde toets wordt gegeven de faalkanseis per doorsnede de minimaal benodigde hoogte bepaald. Bij het westelijke (ongunstige) profiel is dit 7,77 m NAP. Bij het oostelijk (gunstige profiel) is dit 8,21 m NAP. De minimaal benodigde hoogte is veel lager dan de aanwezige hoogte. Er wordt in beide gevallen voldaan aan de eis op doorsnedeniveau (categorie A). Onderverdeling van het vak is niet nodig.

Dilemma’s en gevoeligheidsanalsyes

Dit voorbeeld heeft betrekking op de keuze voor een bepaalde aanpak, niet echte dilemma’s. De keuze die voorlag was:

1. elke 100 m automatisch een profiel genereren en voor alle profielen berekeningen uitvoeren, waarna in een analyse achteraf wordt beoordeeld welke berekeningen worden gebruikt voor de beoordeling

of

2. Het beperken van berekeningen door vooraf langer stil te staan bij de keuze van representatieve doorsneden.

Als de verschillende methoden goed worden uitgevoerd leidt dit niet tot een ander resultaat.

Vanwege de homogeniteit van het vak wordt verwacht dat de gekozen methode minder werk is.

Rekenfiles en documentatie

• Cases GeBu en GEKB, Deltares memo Andre van Hoven 26 september 2016
• Schematiseringshandleiding grasbekleding, WBI 2017, 1 september 2016, Ministerie van Infrastructuur en Milieu.
• Gebruikershandleiding Grasbekleding, Basis Module Grasbekleding Buitentalud, Gras Erosie buitentalud door golfklap, Gras Erosie buitentalud door golfoploop, Handleiding, Wettelijk Toets Instrumentarium 2017, Versie: 16.1.1, Revisie: 44316, Deltares 26 april 2016
• Schematiseringshandleiding hoogte, WBI 2017, 1 september 2016, Ministerie van Infrastructuur en Milieu.