22 Cold case team. DEEL A: Informatie verkregen van de indiener. Dit deel is een feitelijke weergave van de verkregen informatie.

Transcriptie

1 22 Cold case team DEEL A: Informatie verkregen van de indiener Dit deel is een feitelijke weergave van de verkregen informatie. Hier geeft de werkgroep in eerste instantie kort weer welke informatie zij ontvangen heeft van de indiener. Dit kunnen mails, brochures, een ingevuld formulier kansenscan HWBP zijn, of andere info. Graag beschrijven met datum en naam afzender. Soort informatie datum afzender omschrijving Overige opmerkingen mail/voorstel/brochure Factsheet Deltares 9 mei 2014

2 DEEL B: Beoordeling toepasbaarheid als oplossing voor piping (verantwoordelijkheid werkgroep) In dit deel van het formulier geeft de werkgroep weer wat haar indruk is over de innovatie op basis van de verkregen informatie. Als de werkgroep informatie tekort komt om tot een goed oordeel te komen, dan neemt zij dit op in de tekstvakken als vragen aan de indiener. De indruk van de werkgroep wordt aan de indieners teruggekoppeld, die daar hun commentaar aan kunnen toevoegen in de kolom commentaar indiener. Dit commentaar wordt verder niet meer gewijzigd en gaat mee naar de beoordelingscommissie. Op basis van het commentaar van de indiener past de werkgroep in tweede instantie eventueel haar oordeel aan. Vervolgens wordt het formulier naar Deltares gestuurd die aangeeft welke inhoudelijke ontwikkelstappen nodig geacht worden om tot veilige toepassing te komen binnen het huidige wettelijke kader.

3 Beoordeling innovatie als oplossing voor het piping-probleem Indruk werkgroep Commentaar indiener (deze kolom wordt door de werkgroep ingevuld) (deze kolom wordt door de indiener ingevuld) 1 Indiener(s) Deltares/Ane Wiersma INFORMATIE UIT DE AANVRAAG Achtergrond indiener(s) (leverancier product of dienst, adviesbureau, kennisinstelling, overheid,..) Korte omschrijving van de innovatie (gebaseerd op informatie uit de aanvraag) Geef in eigen woorden een korte omschrijving van het werkingsprincipe (max 20 woorden) Publieke kennisinstelling Drie historische dijkdoorbraken door piping worden geanalyseerd. INDRUK VAN DE WERKGROEP Analyse van drie historische dijkdoorbraken en vergelijking met resultaten van het vigerende rekenmodel. Drie historische dijkdoorbraken is het begin. Wat zou moeten volgen zijn recente doorbraken in het buitenland (Mississippi) waar nog meer informatie uit te halen is over de gevoeligheid van het model in het veld. Deze drie dijkdoorbraken zijn de doorbraken waar piping hoogstwaarschijnlijk een rol heeft gespeeld. Over de waarde van de uitkomsten van de toepassing van het rekenmodel in het veld is helemaal niks bekend. Wel is bekend dat er dijktrajecten zijn die al hadden moeten falen bij opgetreden waterstanden. Dit suggereert dat het model overconservatief is, terwijl de resultaten wel kwantitatief worden gebruikt om kwelweglengtes uit te rekenen. Een eenvoudige manier om de gevoeligheid van het model goed te testen is om gevallen waarbij piping heeft geleid tot falen nader te onderzoeken en door te rekenen op de manier waarop dijken worden getoetst. Er is tot nu toe geen enkele

4 poging ondernomen om te begrijpen waarom het rekenmodel dit niet goed voorspeld en wat de werkelijke gevoeligheid is. Testen of valideren van het model onder natuurlijke omstandigheden (heterogene ondergrond) is een must. In het veld zijn tientallen doorbraaklocaties te vinden waarvan de condities waarbij de dijk faalde redelijk zijn te achterhalen. Op die manier is iedere dijk een ijkdijk. Dit gaat helemaal op voor recente doorbraken (Langs de Mississippi breekt ieder jaar wel een dijk door door piping) waar de condities heel goed te reconstrueren zijn. Dit zijn fantastische mogelijkheden om het model te testen/valideren, en daarmee kan ook draagkracht worden gecreerd voor het feit dat we een pipingprobleem hebben in Nederland. Als die niet goed te voorspellen zijn met het model dat in Nederland wordt gebruikt zijn we verkeerd bezig. Momenteel bestaat piping alleen in het laboratorium, en er is totaal geen toetsing met de realiteit. 5 Hoe kan deze innovatie toegepast worden voor piping bij waterkeringen? (bij meerdere: apart benoemen A, B, C, en dit onderscheid terug laten keren in onderstaande vragen) De analyse levert inzicht op mbt de mate waarin het huidige rekenmodel in staat is om piping goed te voorspellen. Dit inzicht zou in generieke zin gebruikt kunnen worden om de bestaande rekenregels te verbeteren. Onduidelijk is echter hoe dit zou moeten gebeuren. VRAAG: Hoe wordt het verkregen inzicht geacht te leiden tot een verbetering van de bestaande rekenregels? Hoe wordt hierin voldoende betrouwbaarheid verkregen? Welke vervolgstappen worden nodig geacht hiertoe? Het huidige gebruikte pipingmodel is geijkt in kunstmatige omstandigheden. In het veld is de regel waarschijnlijk zeer conservatief door natuurlijke variatie zoals heterogeniteit, geleidelijke overgangen van zand naar klei. De enige manier om een gevoel te krijgen voor de gevoeligheid is door het te testen in het veld. Dit kan door historische dijkdoorbraken te onderzoeken, want daarvan is bekend onder welke waterstand de dijk is gefaald. De ondergrond die heeft bijgedragen aan de doorbraak ook te reconstrueren door grondonderzoek rondom de doorbraak (rondom het wiel in hetzelfde

5 Hoe zou deze innovatie (een deel van) het piping-probleem op kunnen lossen? (areaal van toepassing; sneller/beter/goedkoper; (her)toetsing of ontwerp; locatiespecifiek of generiek) Hoe zeker is het dat de innovatie in technische zin kan werken voor toepassing? Welke technisch/inhoudelijke hobbels worden voorzien? (Onderscheid toepassing A, B, C..) Is de innovatie maakbaar en uitvoerbaar bij waterkeringen? Zijn hier knelpunten in te voorzien? Wat is nodig om aan te tonen dat de innovatie voldoet/blijft voldoen aan de wettelijke eisen? (betrouwbaarheid) Verbeterde rekenregels zouden het pipingprobleem kunnen verkleinen, maar dat is op voorhand niet duidelijk. VRAAG: Welke indicatie is er dat verbeterde rekenregels leiden tot minder afkeur of een lichter ontwerp dijkversterking? Wordt er nadrukkelijk geprobeerd om bepaalde conservatieve aannames in de rekenregels te onderzoeken? Het is onzeker of de analyse inderdaad zal leiden tot verbeterde rekenregels c.q. verkleining van het pipingprobleem. Naast het rekenmodel levert ook de schematisatie van ondergrond en waterkering een belangrijke bijdrage aan de berekening van het pipingrisico. Schematisatie wordt echter niet in de analyse betrokken. Ja, als de rekenregels daadwerkelijk worden aangepast, is toepassing ervan bij (specifieke) waterkeringen een peulenschil. Het inzicht dat uit de analyse volgt zal waarschijnlijk nog niet de kwaliteit hebben om an sich te leiden tot aanpassing van de wettelijke eisen/rekenregels. Drie dijkdoorbraken leveren nog weinig statistiek. Onduidelijk is welke vervolgstappen voorzien worden c.q. nodig geacht worden. zandlichaam. Bovendien kan worden gekeken waarom precies op die plek de dijk is doorgegaan, en niet een dijkvak verder. Een verbetering van de bestaande rekenregels is niet zomaar gemaakt en niet het doel. Wel kan deze studie een gevoel geven in hoeverre het model de kans op piping overschat en hoe goed het model presteert in natuurlijke condities. Er wordt niet geprobeerd om afzonderlijke aannames in de rekenregels te onderzoeken. Wel wordt de algemene (over)gevoeligheid getest. Hiermee kan de reikwijdte van de toepassing van de rekenregel worden getest. Door de overgevoeligheid van het rekenmodel in het veld te onderzoeken worden (in dit project) niet verbeterde rekenregels gemaakt. Het pipingprobleem wordt wel verkleind als kan worden aangetoond dat het model overconservatief is. De rekenregels zullen niet direct worden aangepast. Wel kan er bij genoeg gevoeligheidstest in het veld een factor worden gegeven over bijvoorbeeld de lengte die het model aan kwelweglengte berekend. Bijvoorbeeld 0.8 x de berekende kwelweglengte. Dit klopt, drie doorbraken is te weinig. Uiteraard zou ik graag alle op zand gelegen historische dijkdoorbraken, en alle recente internationale dijkdoorbraken onderzoeken, maar ik ga ervan uit dat dat teveel gevraagd is. De drie doorbraken die worden voorgesteld zijn de best gedocumenteerde doorbraken en geven daardoor de beste kans op

6 10 Is de slagkracht van de indieners voldoende groot om de innovatie tot toepassing te brengen? Zijn de juiste partijen betrokken? Deltares moet in staat geacht worden om de analyse uit te kunnen voeren. Wel is vanwege hun gebiedskennis de betrokkenheid van de betreffende waterschappen van belang. Voor het inrichten van vervolgstappen op de analyse zal een beroep gedaan moeten worden op de gemeenschap van experts waterveiligheid in Nederland c.q. ENW. relevante antwoorden. In Nederland is dit het best haalbare. Optimaal vervolg zou het doorrekenen van recente doorbraken in het buitenland zijn omdat daar de condities nog beter te achterhalen zijn, maar laten we bescheiden beginnen in Nederland. Er is expertise op drie punten vereist: - Geologische kennis - Geotechnische kennis - Gebiedskennis Behalve de gebiedskennis is alle expertise bij Deltares aanwezig. 11 Overige opmerkingen vanuit werkgroep 12 Wat is er inhoudelijk nodig om tot veilige toepassing te komen? Wat is er nodig om de innovatie te kunnen toetsen aan de wettelijke eisen ten aanzien van waterveiligheid? TOETS DOOR DELTARES Het op basis van een analyse van historische dijkdoorbraken vergroten van de betrouwbaarheid van de berekenede kans op dijkdoorbraak ten gevolgen van het faalmechanisme piping. Het pipingmodel is geijkt in kunstmatige omstandigheden. In werkelijkheid hebben we te maken met natuurlijke variaties zoals heterogeniteit, en geleidelijke overgangen van zand naar klei. Door deze variaties te kwantificeren kan de betrouwbaarheid van de voorspelling worden verhoogd. Acties: De analyses van de casehistories moeten zich niet beperken tot de rekenregels, maar moet de hele keten van voorspellen integraal beschouwen: - De invloed van de geologische opbouw; - Lokale ervaringskennis; - Het verloop van de grondwaterstromen en de

7 respons op tijdsafhankelijke randvoorwaarden; - De bepaling van de materiaaleigenschappen; - De beschrijving van het fysische gedrag; - Het rekenmodel; - Een integrale betrouwbaarheidsanalyse over de gehele voorspellingsketen. De voorgestelde analyse van drie cases is niet voldoende. De participatie in de analyses moet breed worden opgezet en niet beperkt blijven tot Deltares (gebiedspecifieke kennis moet worden ingebracht) Het onderzoek moet resulteren in een integraal voorspellingsproces en optimalisatie van de afzonderlijke elementen. E.e.a. vastgelegd in een richtlijn voor het voorspellen van de kans op piping. De methodiek leidt tot een hogere betrouwbaarheid van de voorspelling en daarmee tot een reductie van de kwelweglengte.

8 DEEL C: Beoordeling rijpheid en kansrijkheid door beoordelingscommissie (verantwoordelijkheid beoordelingscommissie) De leden van de beoordelingscommissie krijgen het formulier toegestuurd, waarbij de informatie van de indiener als wordt bijlage meegestuurd. Ook is voor hen de quick-scan van Deltares beschikbaar over toetsbaarheid aan wettelijk eisen waterveiligheid. De leden van de beoordelingscommissie wordt gevraagd om ieder voor zich onderstaande twee tabellen in te vullen. slecht matig goed uitstekend Weet niet/nvt Opmerkingen Onderbouwing werkingsprincipe Is de (technische) werking van de innovatie als oplossing voor piping voldoende stevig onderbouwd? Inpasbaarheid in het waterbeheer Past toepassing van de innovatie in de praktijk van de waterbeheerder (met name toetsing en ontwerp van waterkeringen)? Kansen voor commerciële toepassing Kan de innovatie (tezijnertijd) toegepast worden als kansrijke aanbieding in aanbestedingstrajecten voor dijkversterkingen of dijkonderzoek waar piping een rol speelt? Toepasbaarheid op korte termijn Is de innovatie klaar voor commerciële toepassing? Drijvende kracht nodig voor ontwikkeling Zijn er voldoende financiële en menselijke middelen aanwezig om ontwikkeling te kunnen volbrengen? Is er voldoende drive bij de indieners? 1. Wat is de meeste logische volgende stap in de ontwikkeling van deze innovatie? 2. Hoe schat u de kansen in dat deze innovatie tot commerciële toepassing gebracht kan worden voor waterkeringen waar piping een rol speelt?

9 De reacties van de individuele BC-leden zullen door de werkgroep in een overzicht geplaatst worden, en verwerkt worden in een pre-advies aan de beoordelingscommissie. Op basis van het overzicht van reacties van de leden van de beoordelingscommissie en het pre-advies zal de beoordelingscommissie een definitief ontwikkeladvies vaststellen. Tevens zal zij een uitspraak doen over de meest kansrijke technieken die in aanmerking zouden moeten komen voor het vervolgtraject. Hierbij wordt onderscheid gemaakt in: A) introductie bij actuele dijkversterkingsprojecten HWBP waar piping een rol speelt. De POV Piping zal zich inspannen om deze technieken actief onder de aandacht te brengen van deze projecten. B) verdere ontwikkeling van de innovatie samen met de indieners. Dit kan vorm krijgen in het starten van een nieuwe activiteit binnen de POV Piping, dan wel een PCP-traject binnen HWBP/POV. Op basis van de uitspraken van de beoordelingscommissie zal de stuurgroep van de POV Piping voorjaar 2016 besluiten over het vervolgtraject.