Veiligheid Nederland in Kaart

Transcriptie

1 Ministerie van Verkeer en Waterstaat Rijkswaterstaat Veiligheid Nederland in Kaart Overstromingsrisico dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard December 2005

2 Veiligheid Nederland in Kaart Overstromingsrisico dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard December 2005 Documenttitel Status Veiligheid Nederland in Kaart Overstromingsrisico dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard Definitief rapport Datum December 2005 Auteurs Eindredactie Opdrachtnemer Opdrachtgever Ref. Opdrachtgever Luut Verbeek en Jouke Kuipers (Grontmij) Fred Havinga (VNK) Grontmij/Witteveen + Bos Rijkswaterstaat DWW Raamovereenkomst DWW-2437

3 Inhoudsopgave Samenvatting 5 1. Inleiding Aanleiding project Veiligheid van Nederland in Kaart (VNK) Projectopdracht Veiligheid van Nederland in Kaart (VNK) Rekenmethode VNK Leeswijzer Projectuitvoering en rapportage Projectuitvoering Rapportage Gebiedsbeschrijving en schematisatie Ligging en kenmerken dijkringgebied Dijken Kunstwerken Beoordeling beheerder Beoordeling dijken Beoordeling kunstwerken Schematisering van het dijkringgebied Schematisering van dijkvakken en gegevensinwinning Gegevensinwinning voor kunstwerken Schematisering van gevolgen Berekening overstromingskansen dijkring Aanpak en uitgangspunten van berekening Algemeen Faalmechanismen dijken Faalmechanismen kunstwerken Overstromingskans van dijkring Berekening overstromingskans Overstromingskans dijkring Faalkansbijdrage van dijkvakken Faalkansbijdrage kunstwerken per veiligheidsklasse Analyse van zwakke plekken binnen dijkring Identificatie van zwakke plekken Invloed zwakke plekken op overstromingskans Vergelijking beoordeling beheerder met berekeningsresultaten Dijkvakken Kunstwerken Gevoeligheidsanalyses Algemeen Gevoeligheden per stochast Invloed alternatieve bepaling doorlatendheid zand Overstromingsschade en overstromingsrisico Overstromingsrisico dijkring 15 (Lopiker- en Krimpenerwaard) 36

4 4.2 Berekeningsmethode Algemeen Beschrijving globale methode Bepaling economische schade Beschrijving kenmerken van dijkring Gebiedsbeschrijving Hoogteligging Beschrijving landgebruik Beschrijving waterstandbepaling Analyse economische schade Schadebedragen Interpretatie Maatregelen ter verkleining van het overstromingsrisico Inleiding Beschrijving VNK kostenmodule Uitgangsituatie en vaststelling zwakke plekken Resultaten zwakke plekken analyse Conclusies en interpretatie Conclusies en aanbevelingen Conclusies Aanbevelingen 50 Bijlage A Bijlage B Bijlage C Bijlage D Bijlage E Bijlage F Referenties Begrippenlijst Berekeningen afschuiven Beheerderoordelen kunstwerken Overzicht berekeningsresultaten PC-Ring Gevoeligheidsberekeningen PC-Ring

5 Voorwoord Voor u ligt het dijkringrapport van het dijkringgebied 15 Lopiker en Krimpenerwaard van het onderzoeksproject Veiligheid Nederland in Kaart (VNK). Dit rapport bevat de uitkomsten van het onderzoek naar de kans op en de gevolgen van een overstroming in de Lopiker en Krimpenerwaard. VNK brengt voor in totaal 16 dijkringgebieden dijkringrapporten uit. Voor drie dijkringgebieden zijn de gevolgen in detail bestudeerd. Deze resultaten worden gepubliceerd in de zogenaamde risicocaserapporten. De resultaten van de dijkringrapporten en de risicocaserapporten zijn reeds eerder samenvattend gepubliceerd in de Tussenstand en het Hoofdrapport van VNK. De conceptversie van dit dijkringrapport is voorgelegd aan de beheerder. Het commentaar van de beheerder is verwerkt in deze definitieve versie van het dijkringrapport. De beheerder hecht er aan te vermelden dat het niet meenemen van de categorie c-keringen in deze dijkring afbreuk doet aan het principe van de dijkringbenadering. Een aanbeveling is derhalve om daar in het vervolg rekening mee te houden. Aan het onderzoeksproject VNK hebben vele organisaties en bedrijven bijgedragen. Graag wil ik een ieder bedanken voor de constructieve bijdrage en de prettige wijze van samenwerken. Ir. C.J. van Westen Projectmanager VNK

6 Samenvatting Het project de Veiligheid van Nederland in Kaart (VNK) geeft uitwerking aan doelstellingen die in het kabinetsstandpunt Anders omgaan met water zijn verwoord. In het kabinetsstandpunt is aangegeven, dat voor elke dijkring in Nederland de overstromingskans en de mogelijke kwetsbare locaties (zwakke plekken) in beeld worden gebracht. Ook zal een beeld worden gegeven van de gevolgen van overstromingen. Op deze wijze kan inzicht worden verkregen in de kosten en baten van maatregelen ter verbetering van de overstromingsveiligheid. Dit biedt de mogelijkheid tot het identificeren van kosteneffectieve maatregelen voor het vaststellen, handhaven of bereiken van een gewenst veiligheidsniveau. Dit rapport beschrijft bevindingen van de analyse voor dijkring 15, Lopiker- en Krimpenerwaard. Voor deze dijkring zijn 82 dijkvakken en 11 kunstwerken beschouwd. De analyses geven informatie over de bijdragen van de verschillende elementen in de waterkering, de rol van onzekerheden en kosten van verbeteringsmaatregelen. Deze informatie kan benut worden voor de prioritering van maatregelen binnen de dijkring. Binnen de eerste fase van VNK was het onmogelijk om de categorie c-keringen mee te nemen, met name door het ontbreken van hydraulische randvoorwaarden. Hierdoor wordt voor een aantal dijkringen, waaronder dijkring 15, getornd aan de dijkringbenadering. De categorie c-keringen zullen in een eventueel vervolg aandacht moeten krijgen. Voor 8 van de 82 dijkvakken is de jaarlijkse faalkans groter dan 1/200. De oorzaak is vooral gelegen in het faalmechanisme opbarsten en piping. Van de kunstwerken draagt vooral de Koninginnensluis (mechanisme niet-sluiten) bij aan de overstromingskans van de dijkring. Bij deze dijkring zijn voor het mechanisme opbarsten en piping met name de kwelweglengte, de 70 percentiel zandfractie (d70) en de specifieke doorlatendheid (k) van het diepe zand van belang. Over de laatstgenoemde twee parameters wordt het volgende opgemerkt: De d70 zandfractie is voor het overgrote deel van de dijkvakken ingeschat. Nadere verkenning naar deze grootheid aan de hand van zeefanalyses zal de betrouwbaarheid van de faalkans doen toenemen, temeer daar de eveneens relevante specifieke doorlatendheid (zie volgend punt) mede afhankelijk is van de d70. Nader onderzoek naar de specifieke doorlatendheid van het diepe zand heeft naar verwachting wel een gunstig effect, omdat de verwachtingswaarde hiervoor is ontleend aan (vermoedelijk) conservatieve waarden volgens de grondwaterkaarten van TNO. Nader analyseren van onzekerheden van voornoemde twee parameters zouden een gunstig effect op de berekende faalkans kunnen hebben. De versterkingsmaatregel die voor de hand ligt bij problemen met opbarsten en piping is het verlengen van de kwelweglengte, door het aanleggen van bermen of het aanbrengen van kwelschermen. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 5

7 De berekende kans op overstroming voor dijkring 15 is in de orde van 1/15 jaar. Bij een herberekening door VNK bleek dat de vakken niet overeenkomstig de afspraken met de beheerders waren meegenomen. De herberekening gaf een ringkans van 1/28. De gevolgen worden met de globale methode bepaald op 9,7 miljard. Het economisch risico wordt berekend op circa 650 miljoen per jaar. Uitgaande van de ringkans van 1/28 wordt een risico van 350 miljoen per jaar berekend. In de Tussenstand en het Hoofdrapport worden kansen, gevolgen en risico s afgerond. De afgeronde getallen zoals die daar gepresenteerd zijn luiden: Overstromingskans hele dijkring > 1/100 [kans per jaar] Globaal schadebedrag [miljoen ] Globaal overstromingsrisico > 100 [miljoen per jaar] Voor dijkring 15 is een zwakke plekken analyse gemaakt. Hiermee wordt inzicht verkregen in de orde van grootte van de kosten die met bepaalde verbeteringen van de overstromingkans kunnen samenhangen. Indien alle geselecteerde zwakke plekken worden verbeterd, daalt de ringkans van 1/28 naar 1/855. De kosten die hiermee gemoeid zijn worden geraamd op 9 tot 12 M. Er zal alvorens tot maatregelen over te gaan, eerst uit nader onderzoek moeten blijken of de genoemde vakken inderdaad als zwak getypeerd kunnen worden. Vervolgens kan pas tot het daadwerkelijk aanpakken van de dijkvakken worden besloten. Ter indicatie worden de kansen, gevolgen en risico s gegeven indien alle geselecteerde zwakke plekken worden verbeterd: Overstromingskans hele dijkring 1/855 [kans per jaar] Globaal schadebedrag 9700 [miljoen ] Globaal overstromingsrisico 11.4 [miljoen per jaar] Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 6

8 1. Inleiding Aanleiding project Veiligheid van Nederland in Kaart (VNK) Het kabinet heeft in Anders omgaan met water een standpunt ingenomen over het waterbeleid in de 21ste eeuw. Hierin is aangegeven, dat voor elke dijkring in Nederland de overstromingskans en de mogelijke kwetsbare locaties (zwakke plekken) in beeld worden gebracht. Ook zal een beeld worden gegeven van de gevolgen van overstromingen. Op deze wijze kan inzicht worden verkregen in de kosten en baten van maatregelen ter verbetering van de overstromingsveiligheid. Dit biedt de mogelijkheid tot het identificeren van kosteneffectieve maatregelen voor het vaststellen, handhaven of bereiken van een gewenst veiligheidsniveau. Het (studie) project De Veiligheid van Nederland in Kaart (VNK) geeft uitwerking aan de doelstellingen die in het Kabinetsstandpunt zijn geformuleerd. In het project VNK vindt de toepassing plaats van een nieuwe methode voor de bepaling van de kansen op en gevolgen van een overstroming. De methode berust op het gedachtegoed van de Deltacommissie en is in het kader van de Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen (TAW) ontwikkeld. Met de inzichten die door de toepassing van deze methode worden geboden kunnen de beheerders van waterkeringen tijdig inspelen op toekomstige veranderingen in het overstromingsrisico ten gevolge van klimaatverandering, bevolkingstoename en economische ontwikkeling. 1.2 Projectopdracht Veiligheid van Nederland in Kaart (VNK) Het project VNK wordt uitgevoerd door de Dienst Weg- en Waterbouwkunde (DWW) in opdracht van het Directoraat Generaal Water van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat. Voor de uitvoering van de feitelijke berekeningen is een Projectbureau VNK opgericht. In het Projectbureau vindt een samenwerking plaats tussen de DWW, de waterschappen en de provincies, ondersteund door externe ingenieursbureaus. Daarnaast wordt door kennisinstituten bijgedragen aan de verdere methodeontwikkeling en de operationalisering van het analyse-instrumentarium. De Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen (TAW) is verantwoordelijk voor de kwaliteitsborging. In het project VNK worden kansen en gevolgen van een overstroming berekend per dijkring. Een dijkring bestaat uit een aaneengesloten keten van waterkeringen (en mogelijk ook hooggelegen gronden) waarmee het omsloten gebied (het dijkringgebied) tegen overstromingen wordt beschermd. In totaal zijn er in Nederland 53 van zulke dijkringen. Het project VNK was in principe gericht op de berekening van de overstromingskansen en gevolgen voor alle dijkringen van Nederland. Gezien de praktische beperkingen in menskracht en budget is het aantal te berekenen dijkringen echter beperkt tot zestien. De overstromingskans heeft betrekking op de kans per jaar dat een dijkringgebied daadwerkelijk wordt overstroomd. Een kans van 1 op 1000 betekent dat gemiddeld gesproken eenmaal per 1000 jaar een overstroming plaatsvindt. Per jaar is de kans op een overstroming dan 1/1000. De berekeningen in VNK geven een gedetailleerd beeld van de huidige veiligheid tegen overstromen in Nederland. Hierdoor ontstaat inzicht in Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 7

9 de betrouwbaarheid van de dijkringen en de mogelijke kwetsbare locaties. Daarbij wordt rekening gehouden met alle waterkeringen die deel uitmaken van de dijkring. Dat wil zeggen dat naast de dijkvakken en eventuele duinraaien ook de veiligheid van kunstwerken (bijvoorbeeld sluizen en gemalen) in de berekening van de overstromingskans wordt betrokken. Bij de bepaling van de gevolgen ligt het accent op de berekening van de economische schade en het aantal slachtoffers, samenhangend met het optreden van een overstroming. De kans op en het gevolg van een overstroming van een dijkring bepalen samen het overstromingsrisico. Door het expliciet beschouwen van de gevolgen ontstaat de mogelijkheid om te komen tot een afweging van de kosten en baten van maatregelen ter handhaving of verhoging van de overstromingsveiligheid. Daarmee wordt ook een basis geboden voor het heroverwegen van de maatschappelijk gewenste veiligheidsniveaus. 1.3 Rekenmethode VNK De veiligheidsbenadering zoals deze in het project VNK wordt toegepast, is gebaseerd op het bepalen van de kans dat een dijkringgebied daadwerkelijk overstroomt als gevolg van het falen van de dijkring op één of meer plaatsen. Deze benadering wijkt af van de huidige veiligheidsbenadering, die is gebaseerd op de bepaling van overschrijdingskansen voor afzonderlijke dijkvakken en kunstwerken. De overschrijdingskans is de kans dat voor een onderdeel van de waterkering de maatgevende hoogwaterstand wordt overschreden. Voor de bepaling van de overstromingskans wordt de dijkring opgevat als een keten waarvan de schakels worden gevormd door alle dijkvakken en kunstwerken (en eventueel duinraaien) die onderdeel uitmaken van de waterkering (zie Figuur 1-1). De overstromingskans van de dijkring als geheel wordt bepaald op grond van de afzonderlijke bijdragen van de onderdelen van de waterkering. Hierbij wordt onderscheid gemaakt naar verschillende wijzen waarop de waterkering kan falen (d.w.z. zijn waterkerende functie kan verliezen). Deze verschillende wijzen van falen worden aangeduid met het begrip faalmechanisme. Figuur 1-1 De dijkring als een keten met verschillende schakels Voor dijkvakken wordt bij de bepaling van de overstromingskans een viertal verschillende faalmechanismen beschouwd: Overloop of golfoverslag (water over de dijk). Opbarsten en piping (instabiliteit door grondwaterstroming onder de dijk). Beschadiging bekleding en erosie van het dijklichaam. Afschuiven of opdrijven binnentalud (door instabiliteit van het dijklichaam). Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 8

10 Voor kunstwerken hebben de relevante faalmechanismen betrekking op: Overloop en golfoverslag (water over het kunstwerk). Het niet op tijd sluiten van afsluitmiddelen. Het constructief falen van het kunstwerk. Bij het berekenen van de overstromingskans van de dijkring wordt voor elk onderdeel van de waterkering van de dijkring de faalkans per faalmechanisme berekend. Daarbij wordt expliciet rekening gehouden met onzekerheden in de verschillende parameters die de belasting en sterkte van de waterkering bepalen. Falen betekent in dit verband het verlies van de waterkerende functie op zodanige wijze dat een daadwerkelijke overstroming optreedt. Vervolgens worden de faalkansen van de verschillende faalmechanismen gecombineerd tot een faalkans van het betreffende dijkvak of kunstwerk. Tot slot worden de faalkansen per dijkvak en kunstwerk samengevoegd tot de overstromingskans van de dijkring. Door deze wijze van berekenen ontstaat een gedetailleerd beeld van de mate waarin de verschillende dijkvakken, duinraaien, kunstwerken en faalmechanismen bijdragen aan de overstromingskans van de dijkring. Op basis van dat inzicht kunnen ook de relatief zwakke plekken, d.w.z. de onderdelen van de dijkring met de grootste bijdragen aan de totale overstromingskans, worden zichtbaar gemaakt. 1.4 Leeswijzer De resultaten van VNK worden per dijkring vastgelegd in afzonderlijke dijkring rapporten. In het voorliggende rapport worden de voorlopige bevindingen gepresenteerd van de berekeningen die zijn uitgevoerd voor Dijkring 15: Lopiker- en Krimpenerwaard. Deze bevindingen zijn besproken met de beheerders. Hoofdstuk 2 geeft een beschrijving van de algemene gegevens van het dijkringgebied: de ligging, de karakteristieke kenmerken van de aanwezige dijken en kunstwerken en de schematisering van het dijkringgebied. Voor de verschillende dijktrajecten en kunstwerken wordt daarbij tevens een inschatting gegeven van de bijdrage aan de overstromingskans op grond van het oordeel van de beheerder. In hoofdstuk 3 wordt de berekende overstromingskans van het dijkringgebied gepresenteerd. Daarbij wordt onderscheid gemaakt naar de bijdragen aan de overstromingskans van dijkvakken en kunstwerken en van de verschillende faalmechanismen. Tevens wordt ingegaan op de identificatie en analyse van zwakke plekken, de vergelijking van berekeningsresultaten met het oordeel van de beheerder en de resultaten van een aantal gevoeligheidsberekeningen. Hoofdstuk 4 gaat nader in op de berekende gevolgen en risico s van een overstroming, bepaald met de globale gevolgenmethode. Hoofdstuk 5 beschrijft de resultaten van een zwakke plekken analyse: mogelijke maatregelen ter beperking van de overstromingsrisico s en de kosten van die maatregelen. Het rapport wordt in hoofdstuk 6 afgesloten met een aantal conclusies en aanbevelingen. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 9

11 1.5 Projectuitvoering en rapportage Projectuitvoering In 2005 is door de combinatie Witteveen & Bos en Grontmij berekeningen gemaakt voor dijkringgebied 15. Naast de faalkans voor de dijken is daarbij ook de faalkans voor de waterkerende kunstwerken meegenomen. In voorliggend rapport wordt van de resultaten verslag gedaan Rapportage Het voorliggende dijkringrapport is opgesteld door Luut Verbeek (Witteveen & Bos) en Jouke Kuipers (Grontmij), in nauw overleg met ir. A.M.Berkhof (VNK). De laatste redactieslag aan het rapport is door ir. F.J.Havinga (VNK) uitgevoerd. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 10

12 2. Gebiedsbeschrijving en schematisatie Ligging en kenmerken dijkringgebied 15 Dijkringgebied 15, Lopiker- en Krimpenerwaard, ligt in de provincies Utrecht en Zuid- Holland en maakt deel uit van het benedenrivierengebied. Het dijkringgebied wordt aan de zuidzijde begrensd door de rivier de Lek en de Nieuwe Maas, aan de noordwestzijde door de Hollandsche IJssel, de Meerndijk, de rijkswegen 12 en 2 en aan de oostzijde door het Amsterdam-Rijnkanaal en het Lekkanaal. Figuur 2-1 Overzicht dijkring 15 Ten behoeve van de voorliggende toetsing zijn uitsluitend de dijkvakken langs de benedenrivieren (de Lek en de Nieuwe Maas) in beschouwing genomen. In het resterende deel van dit rapport refereert het begrip dijkring dan ook uitsluitend aan deze dijkvakken tenzij uitdrukkelijk de totale dijkring wordt vermeld. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 11

13 Het dijkringgebied wordt beheerd door het hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden, het hoogheemraadschap van Schieland en de Krimpenerwaard en Rijkswaterstaat (oostelijke landhoofd van de Stormvloedkering Hollandsche IJssel). Dijkringdeel HDSR Het hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden (HDSR) beheert de Lekdijken vanaf het Amsterdam-Rijnkanaal bij Nieuwegein tot (even benedenstrooms van) Schoonhoven. Dit deel van de waterkering behoort tot categorie a en heeft een lengte van ca. 23 km. Figuur 2-2 Dijkring 15 deel beheerder HDSR Dijkringdeel HHSK Het hoogheemraadschap van Schieland en de Krimpenerwaard (HHSK) beheert de Lekdijken vanaf (ongeveer) Schoonhoven en het deel van de waterkering langs de Nieuwe Maas tot aan het oostelijke landhoofd van de Stormvloedkering Hollandsche IJssel). Dit deel van de waterkering behoort tot categorie a en heeft een lengte van 24,4 km. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 12

14 Figuur 2-3 Dijkring 15 deel beheerder HHSK 2.2 Dijken De dijken van dijkring 15 zijn overwegend opbebouwd uit klei met een grasbekleding. Lokaal is sprake van een steenzetting (een enkel dijkvak in het dijkringdeel van HDSR), of is sprake van een met klei beklede zandkern (een enkel dijkvak in het dijkringdeel van HDSR en een enkel dijkvak in het dijkringdeel van HHSK). Bij een aantal dijkstrekkingen in het dijkringdeel van HHSK is het voorland zeer breed en hoog, zodat ter plekke geen of nauwelijks sprake is van een noemenswaardig buitenbeloop. 2.3 Kunstwerken In dijkring 15 is van in totaal 11 kunstwerken de bijdrage aan de overstromingskans bepaald. Het gaat om 7 coupures, 1 keersluis, 1 schutsluis, 1 inlaatsluis en 1 gemaal. Het gemaal is vanwege zijn opbouw beoordeeld als zijnde in/uitlaatsluis. Oorspronkelijk waren er 12 te beoordelen kunstwerken, maar het gemaal Hoekse sluis is afgevallen. Het bleek dat het oude gemaal wordt afgesloten en er momenteel een geheel nieuw gemaal wordt gebouwd. In Tabel 2-1 is een overzicht gegeven van de 11 beoordeelde kunstwerken in het dijkringgebied. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 13

15 Nr Naam Omschrijving Beheerder 1 Coupure Veerpoort Schoonhoven (km 971,4) 2 Coupure Ammerstol (km 975,1) De coupure Veerpoort Schoonhoven bestaat uit een gemetselde poort met één set azobé puntdeuren. Ook is er de mogelijkheid om de coupure met behulp van schotbalken te sluiten. De coupure is oorspronkelijk gebouwd rond Het te keren buitenwater wordt gevormd door de Lek. Onder normale omstandigheden fungeert de coupure als wegverbinding. Coupure Ammerstol is in 1980 aangelegd. Aan beide uiteinden is een betonnen constructie aanwezig, waarin dubbele schotbalksponningen zijn opgenomen. Om de gehele breedte te kunnen afsluiten, zijn er voorzieningen om vier verwijderbare tussensteunpunten te plaatsen. Het eerste deel van de coupure betreft een uitrit. Het laatste deel gaat vlak voor een woonhuis langs. Het buitenwater is de Lek en aan de binnenzijde is de het plaatsje Ammerstol gelegen. HHSK HHSK 3 Coupure Boogaerdt (km 989,0) 4 Keersluis Schoonhoven (km 971,6) De coupure Boogaerdt is in1961 gebouwd en is gelegen op circa 200 m benedenstrooms van de veerstoep in Krimpen aan de Lek. De coupure is 7 m breed en bestaat uit dubbele schotbalksponningen. Voor sluiting dient een extra kolom in het midden aangebracht te worden. Door dit tussensteunpunt wordt de lengte van de schotbalken ongeveer 3,5 m. Het buitenwater is de Lek. Aan de binnenzijde van de coupure ligt de polder. De coupure is aangebracht voor een inrit van een bedrijventerrein Achtereenvolgens zijn de volgende werkzaamheden uitgevoerd: , renovatie; , kwelscherm en stabiliteitsverbetering; , onderhoud vloeddeuren. De keersluis Schoonhoven gelegen in de toegang naar de binnenhaven van het plaatsje Schoonhoven. Het buitenwater is de Lek. Aan de binnenzijde van de keersluis ligt de dorpskern. De keersluis heeft een totale lengte van ongeveer 20 m, de doorvaartbreedte is ruim 5 meter. Totaal bestaan de keermiddelen uit 3 sets puntdeuren. De keersluis is gebouwd rond HHSK HHSK Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 14

16 Nr Naam Omschrijving Beheerder 5 Coupure Veerstoep (km 988,8) 6 Coupure De Hoop (km 989,5) 7 Coupure Polderse dijk (km 993,0) 8 Coupure Rook (km 993,0) 9 Gemaal De Koekoek (km 964,8) De coupure is in 1962 aangelegd. De opening van coupure Veerstoep is 15,6 m breed. Deze opening kan door plaatsing van drie tijdelijke steunpunten worden opgedeeld in 4 gelijke openingen, die d.m.v. de schotbalken kunnen worden afgesloten. Het buitenwater is de Lek. In 1999 heeft er nog een renovatie plaatsgevonden, waarbij de keermiddelen zijn vernieuwd De coupure is in 1963 aangelegd. De opening van coupure De Hoop is 7,1 m breed. Deze opening kan door plaatsing van één tijdelijk steunpunt worden opgedeeld in 2 gelijke openingen, die d.m.v. de schotbalken kunnen worden afgesloten. De Lek is het buitenwater van dit kunstwerk. Er zijn geen renovaties van het kunstwerk bekend. De coupure is in 1961 aangelegd. De opening van coupure Poldersedijk is 12,02 m breed. Deze opening kan door plaatsing van twee tijdelijke steunpunten worden opgedeeld in 3 gelijke openingen, die d.m.v. de schotbalken kunnen worden afgesloten. Het buitenwater wordt gevormd door de Hollandse IJssel. Er zijn geen renovaties van het kunstwerk bekend. De coupure is in 1961 aangelegd. De opening van coupure Rook is 4,02 m breed. Deze opening kan d.m.v. schotbalken worden afgesloten. Het buitenwater wordt gevormd door de Hollandse IJssel. Er zijn geen renovaties van het kunstwerk bekend. Gemaal De Koekoek bevindt zich achter de dijk buiten het beoordelingsprofiel van deze dijk. Het binnenwater wordt middels een leiding door de dijk naar het buitenwater getransporteerd. Het gemaal is in 1986 aangelegd en heeft twee pompen. De leiding bestaat uit een dubbele perskoker van ca. 150 m lengte. De perskoker vertrekt bij de machinekamer van het gemaal en loopt met een boog naar het uitstroomhoofd in het dijklichaam. Per perskoker zijn een terugslagklep, een vlinderklep en een noodschuif opgenomen. Voor 2006 is er een renovatie betreffende een modificatie van de elektrische installatie gepland. HHSK HHSK HHSK HHSK HDSR Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 15

17 Nr Naam Omschrijving Beheerder 10 Inlaatsluis Gemeentesluis (km 950,4) 11 Schutsluis Konninginnen sluis (km 950,5) Deze inlaatsluis is een omgebouwde schutsluis, die gebouwd is in De sluis heeft drie hoofden. Het bovenhoofd is omgebouwd en daar bevindt zich nu de schuifinstallatie, die de inlaat van water reguleert. De puntdeuren in het midden en benedenhoofd functioneren nog (vernieuwd in 1986) en worden gebruikt om het water in de boven en benedenkolk op te zetten gedurende hoogwater op de Lek. De schuifinstallatie beschikt over 2 2 schuiven die in 2002 zijn vernieuwd. Het buitenwater wordt gevormd door de Lek, terwijl de Vaartsche Rijn het binnenwater is. De Koninginnensluis (bouwjaar 1885) bestaat uit drie hoofden, een boven en een beneden kolk. De hoofden zijn onderheid met houten palen en opgetrokken uit metselwerk. De doorvaartbreedte van de hoofden is 12,0 m. Het onder en middenhoofd zijn voorzien van houten puntdeuren, welke d.m.v. grendels ook enig negatief verval kunnen keren. Momenteel zijn de deuren van het middenhoofd buiten gebruik wegens een aantal defecten. Het bovenhoofd bevat een stel stalen puntdeuren die gebruikt worden als vloeddeuren. Daarnaast bevat het bovenhoofd ook een stel houten puntdeuren die worden gebruikt als ebdeuren. De primaire waterkering loopt over het bovenhoofd. De kolkwanden zijn ook onderheid en gemetseld. In 1998 is de sluis gerenoveerd (buitenhoofd, frontmuren, nieuwe vloeddeuren in buitenhoofd). Het buitenwater is de Lek en het binnenwater wordt gevormd door het Merwedekanaal. Tabel 2-1 Gegevens kunstwerken HDSR RWS Dienstkring Utrecht 2.4 Beoordeling beheerder De beheerder beschikt over kennis en inzicht in de kwaliteit van de verschillende waterkeringen van de dijkring. Dit inzicht is gevormd door ervaringen bij hoogwaters, bevindingen in het kader van de toetsing op veiligheid alsmede ervaringen in het kader van recente dijkversterkingen. Het inzicht in de kwaliteit van de waterkering is in belangrijke mate sturend bij de schematisering van de dijkring. Voor het project VNK is het bovendien belangrijk om vast te stellen in hoeverre de berekeningen sporen met de inzichten van de beheerder. Daarom is de beheerder gevraagd expliciet te maken wat de verwachte bijdragen zijn van de verschillende dijktrajecten aan de overstromingskans van de dijkring Beoordeling dijken In het Rapport Schematisering en gegevensverzameling van dijken en duinen en de beide inwinspreadsheets voor dijkring 15 zijn geen gegevens opgenomen van het beheerderoordeel. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 16

18 Beoordeling kunstwerken In de loop van het project is de beheerder eveneens gevraagd om een oordeel over de kunstwerken te geven. Hiermee is al rekening gehouden met de eerste berekeningen voor de kunstwerken. Het beheerderoordeel is voor elk kunstwerk weergegeven in bijlage D. 2.5 Schematisering van het dijkringgebied Voor de berekening van de overstromingskans zijn gegevens nodig over de eigenschappen van dijken en kunstwerken. Het gaat hierbij om basisinformatie over ligging en oriëntatie van de (dijk)vakken en kunstwerken, profielgegevens, gegevens van het (dijk)materiaal, type kunstwerk, buitenwater, randvoorwaarden en beheerder etc. Deze gegevens zijn door de beide Hoogheemraadschappen aangeleverd. De te berekenen overstromingskans en dus ook de benodigde gegevens, hebben betrekking op de huidige situatie van het dijkringgebied Schematisering van dijkvakken en gegevensinwinning Voor de berekening van de overstromingskans wordt de werkelijkheid van de dijkring vertaald in een zodanige vorm dat deze hanteerbaar wordt in het rekenmodel PC-Ring van VNK. Hiertoe is de dijkring opgedeeld in een aantal dijkvakken. Hierbij is rekening gehouden met relevante verschillen in: Geometrie en belasting Geotechnische aspecten Mogelijke faalmechanismen Beheerder HDSR heeft al in de schematisatie diverse dijkvakken samengevoegd en komt zo op 9 dijkvakken. Beheerder HHSK heeft in overleg met VNK de vakken niet samengevoegd. Dit deel van de dijkring bestaat dan ook uit 74 dijkvakken. De aanwezigheid van gegevens benodigd voor VNK lijkt bij HDSR groter dan bij HHSK, in ieder geval de toegankelijkheid van de gegevens is beter. De dijken bij HDSR liggen vaak met zware binnendijkse aanbermingen en bebouwing verder weg van de dijk. In HHSK ligt de bebouwing tot aan weerszijden van de weg op de kruin en is soms nauwelijks sprake van een dijklichaam (voorland ligt hoog en naar het achterland loopt de hoogte langzaam af). In een iteratief proces tussen beheerders en project VNK is uiteindelijk de in Tabel 2-2 gepresenteerde dijkvakindeling vastgesteld, bestaande uit 82 dijkvakken. Bij dit proces van schematiseren is gebruik gemaakt van de handleiding Schematisering en gegevensinwinning van VNK [1]. Op basis van de schematisering hebben de beheerders vervolgens voor het overgrote deel van de vakken de gegevens verzameld die nodig zijn in de berekening van de overstromingskans. Dit zijn gegevens over de ligging, de kenmerkende profielen, de oriëntatie, faalmechanisme specifieke eigenschappen, etc. Voor de gegevensverzameling in dijkring 15 is gebruik gemaakt van de volgende bronnen: Legger en het beheersregister. Topografische kaarten en rivierkaarten. Grondwaterkaart van Nederland. Rapporten van grondmechanische en (geo)hydrologische onderzoeken; Toetsingsrapport Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 17

19 De gegevens zijn door de beheerders verzameld in een zogenaamde inwinspreadsheet voor dijken en duinen. De toegeleverde gegevens zijn door het project VNK systematisch gecontroleerd op onjuistheden en ontbrekende informatie. Waar nodig zijn de gegevens in overleg met het Hoogheemraadschap aangepast en aangevuld. In Tabel 2-2 is een overzicht gegeven van de gehanteerde vakindeling en de per dijkvak getoetste faalmechanismen. Hierbij wordt het volgende opgemerkt: Uitgesloten vakken Voor 8 vakken is geen enkel mechanisme in beschouwing genomen. Het gaat hierbij om vakken met een zeer breed en hoog voorland, of om vakken waar geen adequate gegevens voorhanden zijn. Opbarsten en piping Voor het mechanisme opbarsten en piping zijn voor het deel van HHSK uitsluitend de 4 vakken in beschouwing die door de beheerder als pipinggevoelig worden aangemerkt en die nog niet bij de eerstkomende dijkverbetering ten aanzien van dit mechanisme aangepast zullen worden. In het deel van HDSR is vak 2 buiten beschouwing gelaten, omdat het mechanisme daar volgens de beheerder niet relevant is. Aangezien er over invloedrijke parameters als de korrelgrootteverdeling d70 en de doorlatendheid van de zandlaag (k-waarde) geen gegevens bekend waren bij beheerder HHSK, is een conservatieve aanname gedaan voor deze parameters. Met aanvullend veldonderzoek is de kennisonzekerheid te verkleinen. Voor het mechanisme beschadiging bekleding en erosie dijklichaam zijn 16 vakken niet in beschouwing genomen wegens ontbrekende gegevens. Voor het mechanisme afschuiven zijn uitsluitend de 6 vakken beschouwd, die door de beheerders op dit punt zijn onderzocht. De selectie van vakken voor afschuiven is gemaakt door de beheerder op basis van zwak, midden en sterke vakken. De kansen zijn dan ook niet die van de meest zwakke vakken. Wel is het zwakste vak (vak 4070/kw-69) volgens de beheerder representatief voor een zwak vak in de ring. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 18

20 toetsing beheerder dijkvak vaknummer overloop en overslag opbarsten en piping beschadiging bekleding afschuiven en erosie DR15_1-1_dwpM1, ja ja ja DR15_2-2_dwpM10, ja ja ja DR15_10-13_dwpM32, ja DR15_18-18_dwp6, ja ja ja DR15_24-38_dwp57, ja ja ja DR15_39-41_dwp88, ja ja ja DR15_43-47_dwp114, ja ja ja DR15_48-48_dwp127, ja ja ja ja DR15_54-59_dwp152, ja ja ja KW ja ja ja KW KW KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja KW ja ja KW ja ja ja KW ja ja ja KW ja ja KW ja ja KW-19A ja ja KW-19B ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja ja KW ja ja ja KW ja ja KW ja ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW KW ja KW KW ja KW ja KW ja ja KW ja KW-5960A60B ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW ja ja KW-67A ja ja KW-67B ja KW ja KW ja ja KW ja KW ja KW KW Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden Hoogheemraadschap van Schieland en de Krimpnerwaard Tabel 2-2 Overzicht dijkvakken / getoetste mechanismen Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 19

21 Gegevensinwinning voor kunstwerken De benodigde gegevens voor de beoordeling van de kunstwerken zijn aangeleverd door de waterschappen. De precies benodigde gegevens verschillen per type kunstwerk; voor een coupure zijn deels andere gegevens nodig dan voor een schutsluis. In het algemeen gaat het echter om gegevens over locatie, keermiddelen, onderhoudsstaat, bediening, historie, randvoorwaarden etc. De VNK-handleiding Gegevensverzameling van kunstwerken in primaire waterkeringen [2] geeft inzicht in de benodigde gegevens per type kunstwerk. De benodigde gegevens zijn verzameld in het door het project VNK verstrekte inwinspreadsheet voor kunstwerken. In aanvulling daarop zijn tekeningen verzameld, die de voornaamste kenmerken van het kunstwerk tonen. Tot slot zijn gesprekken met de beheerder georganiseerd, om toelichting op de verstrekte gegevens en informatie uit de praktijk over gebruik, mogelijke problemen, etc. te krijgen Schematisering van gevolgen Er is gebruik gemaakt van de HIS Schade en Slachtoffermodule versie 2.0, waarin de Standaardmethode Schade en Slachtoffers 2002 is geïmplementeerd [6,7,8]. Dat betekende dat informatie nodig was omtrent de hoogteligging van het maaiveld en het bodemgebruik. Gebruik is gemaakt van het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN), zoals deze medio 2004 beschikbaar was. Het AHN is gecorrigeerd voor de ligging van het maaiveld in stedelijk gebied en geaggregeerd naar roostercellen van 100 x 100 m 2. Voor het bodemgebruik is gebruik gemaakt van de informatie zoals die in de HIS Schade en Slachtoffermodule versie 2.0 opgenomen is. De volgende aspecten liggen buiten de reikwijdte van dit dijkringrapport: slachtoffers en evacuatie, gewonden, milieuschade en schade aan LNC waarden. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 20

22 3. Berekening overstromingskansen dijkring Dit hoofdstuk beschrijft de aanpak en resultaten van de uitgevoerde berekeningen voor de bepaling van de overstromingskans van de dijkring voor zover deze bepaald wordt door de waterkeringen langs de Lek en de Nieuwe Maas. Bij de presentatie van resultaten wordt onderscheid gemaakt naar de bijdragen aan de overstromingskans van dijkvakken, duinvakken en kunstwerken en daarbinnen van verschillende faalmechanismen Vervolgens wordt ingegaan op de identificatie en analyse van zwakke plekken, de vergelijking van berekeningsresultaten met het oordeel van de beheerder en de resultaten van een aantal gevoeligheidsberekeningen. 3.1 Aanpak en uitgangspunten van berekening Algemeen De berekening van de overstromingskans van de dijkring en de faalkansen van dijk- en duinvakken is uitgevoerd met behulp van het computerprogramma PC-Ring (versie 4.2). Invoer voor dit programma zijn de schematisering en de gegevens zoals besproken in hoofdstuk 2. Het programma berekent een faalkans per dijkvak op grond van de bijdragen van afzonderlijke faalmechanismen, en tot slot een totale overstromingskans (faalkans) voor de gehele dijkring. Daarbij geeft het programma ook inzicht in de mate waarin verschillende grootheden (bijvoorbeeld de aanwezige kwelweglengte of de dijkhoogte) bijdragen aan de berekende faalkans. Dit vormt een belangrijk gegeven bij het uitvoeren van gevoeligheidsanalyses voor de diverse faalmechanismen. De faalkansen van kunstwerken zijn met behulp van aparte procedures en rekenmodellen buiten PC-Ring berekend. De berekende faalkansen per kunstwerk vormen wel invoer voor PC-Ring bij het berekenen van de overstromingskans van de gehele dijkring op basis van de bijdragen van de onderscheiden dijkvakken en kunstwerken. Voor het berekenen van de overstromingskansen van dijkvakken is gebruik gemaakt van statistische gegevens van wind en waterstand. Op basis van deze gegevens zijn belastingmodellen gedefinieerd, die zijn geïmplementeerd in PC-Ring. De betreffende belastingmodellen zijn afgestemd op de vigerende hydraulische randvoorwaarden [3] Faalmechanismen dijken Voor de berekening van de faalkansen van dijken wordt de hydraulische belasting door waterstanden en golven geconfronteerd met de relevante eigenschappen van de waterkering die bepalend zijn voor de sterkte van de kering. Zowel de belasting als de eigenschappen van de waterkering worden daarbij beschreven met kansverdelingen. Met behulp van deze kansverdelingen wordt rekening gehouden met de onzekerheden in de invoergegevens. Bij de berekening van de faalkans van een dijk wordt uitgegaan van de volgende faalmechanismen (zie ook Figuur 3-1): Overloop of golfoverslag Opbarsten en piping Beschadiging bekleding en erosie dijklichaam Afschuiven of opdrijven binnentalud Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 21

23 Overloop of golfoverslag Bij dit faalmechanisme bezwijkt de dijk doordat er grote hoeveelheden water over de dijk heen stromen of slaan. Bij zeer kleine golfhoogten zoals bij geringe en/of aflandige wind wordt het bezwijken beschreven door het faalmechanisme overloop. In andere gevallen door het faalmechanisme (golf)overslag. Opbarsten en piping Bij dit faalmechanisme bezwijkt de dijk doordat het zand onder de dijk geconcentreerd wordt weggespoeld en binnendijks uittreedt via zogeheten zandmeevoerende wellen (piping). Door de druk van het water zal eerst, indien aanwezig, de afsluitende laag opbarsten voordat piping op kan treden. Als er geen deklaag aanwezig is en de dijk(kern) uit zand bestaat kan piping niet optreden. Wel kan dan sprake zijn van heave, waarbij eveneens sprake is van zandtransport, maar dan met een minder lokaal karakter. Beschadiging bekleding en erosie dijklichaam Bij dit faalmechanisme bezwijkt de dijk doordat eerst de bekleding wordt beschadigd door golfaanval gevolgd door erosie van de dijkkern en binnenbekleding. Afschuiven of opdrijven binnentalud Bij dit faalmechanisme bezwijkt de dijk doordat een deel van de dijk ten gevolge van langdurige hoge waterstanden instabiel wordt en daarna afschuift of opdrijft. In bijlage C is de wijze van berekening van de kans op afschuiven weergegeven. Figuur 3-1 Beschouwde faalmechanismen van dijken De mogelijke faalmechanismen zettingsvloeiing, opdrijven, afschuiven voorland, afschuiven buitentalud, microstabiliteit en verweking worden niet meegenomen omdat deze faalmechanismen niet direct tot een overstroming leiden. Per faalmechanisme wordt een beoordelingsmodel gehanteerd om belasting en sterkte met elkaar te kunnen vergelijken c.q. de faalkans voor het betreffende faalmechanisme te kunnen berekenen Faalmechanismen kunstwerken Voor de bepaling van de faalkansen van kunstwerken wordt de overschrijdingsfrequentielijn van waterstanden geconfronteerd met de sterkte van de Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 22

24 waterkering. Ook bij de kunstwerken expliciet rekening wordt gehouden met de onzekerheden in de invoergegevens. Voor de bepaling van de faalkans van een kunstwerk wordt rekening gehouden met de volgende faalmechanismen: Overloop of golfoverslag. Niet-sluiten van afsluitmiddelen (falen afsluitmiddel en niet-sluiten afsluitmiddel). Constructief falen (instabiliteit constructie, onder- en achterloopsheid). De faalmechanismen zijn in Figuur 3-2 grafisch weergegeven en worden hierna kort beschreven. Figuur 3-2 Faalmechanismen kunstwerken Overloop of golfoverslag Bij het faalmechanisme overloop of golfoverslag bezwijkt het kunstwerk doordat er water over het kunstwerk stroomt. De beoordeling van het kunstwerk is gebaseerd op een vergelijking van de kerende hoogte in relatie met de overschrijdingsfrequentielijn van de buitenwaterstand. Niet-sluiten van afsluitmiddelen Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 23

25 Bij het faalmechanisme constructief falen bezwijkt het kunstwerk als gevolg van het niet tijdig gesloten zijn van de afsluitmiddelen. De beoordeling van het kunstwerk is gebaseerd op een vergelijking van de overschrijdingsfrequentielijn van de buitenwaterstand met het open keerpeil (OKP), rekening houdend met de kans op het niet-sluiten van de afsluitmiddelen. Voor het bepalen van de kans op niet-sluiten van de afsluitmiddelen volgt de VNKmethode de Leidraad Kunstwerken Deze leidraad onderscheidt vier hoofdoorzaken van falen: Falen van het hoogwater waarschuwingssysteem: falen waterstand registratie, falen alarm, etc. Falen van de mobilisatie: bedienend personeel is niet tijdig bij de kering aanwezig. Falen ten gevolge van bedieningsfouten: verkeerde of nagelaten handelingen. Technisch falen van de afsluitmiddelen. Constructief falen Bij het faalmechanisme constructief falen bezwijkt het kunstwerk als gevolg van constructief falen van (onderdelen van) het kunstwerk. De beoordeling van het kunstwerk is gebaseerd op een beschouwing van de constructieve sterkte en stabiliteit van het kunstwerk in relatie tot de belastingen bij het keren van hoogwater. Bij deze beoordeling zijn de volgende mechanismen van toepassing: Constructief falen van de keermiddelen ten gevolge van vervalbelasting. Constructief bezwijken van de betonconstructie. Constructief falen van de fundering. Kans op stabiliteitsverlies door instabiliteit van de bodembescherming. Falen door algeheel stabiliteitsverlies. Falen door onder- en/of achterloopsheid (piping). Beoordelingsmethode Voor een aantal typen kunstwerk is binnen het project VNK een methode ontwikkeld om de overstromingskans te berekenen voor de verschillende faalmechanismen. Het gaat om de volgende typen kunstwerken: schutsluizen, uitwateringssluizen, coupures, tunnels en gemalen Het falen van een kunstwerk door overloop/golfoverslag of niet-sluiten leidt niet noodzakelijkerwijs tot het ontstaan van een bres in de waterkering en daarmee tot een overstroming van een dijkringgebied. Achter kunstwerken die in verbinding staan met het binnenwater kan binnenstromend water vaak geborgen worden in het achterliggend watersysteem zonder dat dit tot een overstroming leidt. Ook kan het kunstwerk vaak een groot debiet aan zonder stabiliteitsverlies. De in eerste benadering berekende faalkansen ten gevolge van overloop/golfoverslag resp. niet-sluiten worden daarom wanneer sprake is van relatief grote kansen - in de beoordelingssystematiek aangescherpt tot kansen waarbij het begin van een bres ontstaat. Dit zijn per definitie kleinere kansen. Deze aanscherping vergt extra inspanningen en wordt dan ook alleen uitgevoerd wanneer de eerste benadering tot relatief grote kansen leidt ten opzichte van de bestaande normfrequentie voor ontwerpwaterstanden. Bij het mechanisme constructief falen wordt wel verondersteld dat de standzekerheid direct verloren gaat, zodat bresvorming optreedt. De bijbehorende faalkans wordt daarom beschouwd als kans op het ontstaan van een bres. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 24

26 Overstromingskans van dijkring De overstromingskans van een dijkring wordt samengesteld uit de berekende faalkansen van de beschouwde dijken, duinen en kunstwerken. Per dijkvak, duinvak of kunstwerk wordt eerst de faalkans bepaald op grond van de bijdragen van de verschillende faalmechanismen. Vervolgens worden de kansbijdragen van de verschillende dijkvakken en kunstwerken gecombineerd tot de overstromingskans van de dijkring. Bij het combineren van de verschillende bijdragen wordt rekening gehouden met de eventuele afhankelijkheid in faalkansen van andere dijkvakken. 3.2 Berekening overstromingskans In deze paragraaf wordt inzicht gegeven in de omvang en opbouw van de overstromingskans van dijkring 15 en de faalkansbijdrage van dijkvakken en van kunstwerken Overstromingskans dijkring De overstromingskans van dijkring 15 is op basis van de gegevens volgens de inwinspreadsheets berekend op een kans van 1/3,5 per jaar. Deze kans is aanzienlijk groter dan de overschrijdingskans van de maatgevende hoogwaterstand, waarop de verschillende dijkvakken en kunstwerken zijn ontworpen. Figuur 3-3 laat grafisch en in tabelvorm zien in welke mate de verschillende faalmechanismen bijdragen aan de berekende overstromingskans van de dijkring. Bijdrage overstromingskans per faalmechanisme faalmechanismen dijkvakken faalkans per jaar overloop en overslag (dv) opbarsten en piping (dv) Overloop/overslag 1/ 1873 Opbarsten en piping 1/ 3.7 bekleding en erosie (dv) afschuiving binnentalud (dv) Beschadiging bekleding en erosie dijklichaam <1/ kerende hoogte (kw) niet sluiten (kw) sterkte en stabiliteit (kv) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% bijdrage aan totale faalkans dijkring Afschuiven 1/ 101 faalmechanismen kunstwerken faalkans per jaar kerende hoogte 1/ 6061 betrouwbaarheid sluiting 1/ 43 sterkte en stabiliteit 1/ 8929 Figuur 3-3 Bijdrage overstromingskans per faalmechanisme Figuur 3-3 laat zien dat het faalmechanisme opbarsten en piping veruit de grootste (procentuele) bijdrage levert aan de berekende overstromingskans. Daarnaast heeft het faalmechanisme niet-sluiten van kunstwerken nog een relatief belangrijk aandeel in de opbouw van de overstromingskans. De overige faalmechanismen zijn voor dijkring 15 van minder belang (<5 % bijdrage) Faalkansbijdrage van dijkvakken In bijlage E is een overzicht gegeven van de per dijkvak per mechanisme berekende betrouwbaarheidsindex en faalkans. Bij de faalkansberekening zijn niet alle dijkvakken in beschouwing genomen en zijn bij bepaalde dijkvakken niet alle faalmechanismen verdisconteerd: niet verdisconteerde dijkvakken (deel HHSK): Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 25

27 o KW-02 en KW-03 (aanwezigheid van langsconstructies); o KW-34, KW-52 en KW-54 (breed en hoog voorland); o KW-38 (betonnen keermuur); o KW-73 en KW-74 (hydraulische randvoorwaarden onbekend). dijkvakken zonder toetsing op opbarsten en piping: o deel HDSR, dijkvak 1003: volgens de beheerder is piping hier niet relevant; o deel HHSK, KW-02 t/m KW-22, KW-25 en KW-27 t/m KW-74: volgens de beheerder is piping hier niet relevant. Voor een deel van deze vakken is dit het geval, omdat deze juist op dit punt zijn of worden aangepast. dijkvakken zonder toetsing afschuiven: o alle vakken, behoudens de vakken waar de stabiliteit twijfelachtig is en om welke reden stabiliteits-berekeningen uitgevoerd zijn, te weten vak 1008, KW-14, KW-15, KW-57 en KW-69. Om zicht te krijgen op de mate waarin individuele dijkvakken bepalend zijn voor de overstromingkans zijn de faalkansbijdragen van individuele dijkvakken geclusterd in een aantal veiligheidsklassen. De resultaten hiervan zijn getoond in Figuur 3-4. Op de horizontale as zijn de verschillende veiligheidsklassen aangegeven, op de verticale as staat het aantal dijkvakken per veiligheidsklasse aantal dijkvakken >1/100 '1/100-1/300 '1/300-1/1000 '1/1000-1/3000 veiligheidsklasse '1/3000-1/10000 '1/ / <1/ Figuur 3-4 Opbouw faalkansbijdrage van dijkvakken per veiligheidsklasse in dijkring 15 Figuur 3-4 laat zien dat van 13 van de 82 dijkvakken de faalkans groter dan 1/3000 is, 11 van deze dijkvakken scoren slecht op het faalmechanisme opbarsten en piping. De overige twee dijkvakken (KW-16 en KW-69) scoren slecht op het mechanisme afschuiven als gevolg van opdrijven. In Figuur 3-5 is de betrouwbaarheidsindex per mechanisme en per dijkvak weergegeven. Hierbij geldt: hoe hoger de waarde van de betrouwbaarheidsindex, hoe lager de faalkans en dus hoe hoger de veiligheid. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 26

28 betrouwbaarheidsindex (bèta) overloop / overslag opbarsten en piping beschadiging bekleding en erosie dijklichaam afschuiven gecombineerde betrouwbaarheidsindex over de faalmechanismen Figuur 3-5 Gecombineerde faalkans en maatgevend faalmechanisme per dijkvak dijkvak Figuur 3-5 laat zien dat het faalmechanisme opbarsten en piping het belangrijkste faalmechanisme is. Dit mechanisme komt bij dijkvakken langs de hele dijkring voor. Stabiliteit is bij HHSK een groter probleem dan bij HDSR (zware aanbermingen aanwezig). Bekleding speelt nergens een rol van betekenis, overloop of golfoverslag wordt stroomafwaarts steeds minder belangrijk (invloed Maeslantkering) Faalkansbijdrage kunstwerken per veiligheidsklasse. In zijn reeds de bijdragen van de verschillende faalmechanismen aan de overstromingskans van de dijkring gepresenteerd. In deze paragraaf wordt op vergelijkbare wijze als voor de dijkvakken besproken hoe de 11 beoordeelde kunstwerken bijdragen aan de overstromingskans van de dijkring. De opbouw van de faalkansbijdrage van de 11 beoordeelde kunstwerken per veiligheidsklasse is gepresenteerd in Figuur 3-6. Op de verticale as is het aantal kunstwerken per klasse gegeven, op de horizontale as de verschillende veiligheidsklassen van de gecombineerde faalkansen. De kansen voor de Gemeentesluis, de Koninginnensluis, de keersluis Schoonhoven en de coupure Veerpoort zijn aangescherpt voor het mechanisme niet-sluiten. Voor de Koninginnensluis is ook de kans voor het mechanisme constructief falen aangescherpt. Voor meer informatie wordt verwezen naar de beoordelingsrapporten. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 27

29 6 Aantal kunstwerken >1/100 1/100-1/300 1/300-1/ /1000-1/ /3000-1/ / / <1/ Veiligheidsklasse (faalkans per jaar) Figuur 3-6 Faalkansbijdrage van kunstwerken per veiligheid klasse Figuur 3-6 laat zien dat voor één kunstwerk, de Koninginnensluis bij Vianen, de faalkans onder de 1/100 ligt (N = 1/43 jaar). Daarnaast is er één kunstwerk dat een faalkans heeft van tussen de 1/300 en 1/1000 per jaar. Dat is het kunstwerk Gemeentesluis (N = 1/318 jaar). Voor het kunstwerk Coupure Veerpoort Schoonhoven geldt een faalkans van 1/1290. Het kunstwerk keersluis Schoonhoven heeft een faalkans tussen de 1/3000 en 1/ per jaar (N = 1/3702 jaar). Voor de overige kunstwerken geldt dat de faalkans kleiner is dan 1/ jaar. De hoge faalkansen van drie van de vier met name genoemde objecten worden veroorzaakt door het mechanisme niet-sluiten. Voor keersluis Schoonhoven geldt dat het mechanisme overloop of golfoverslag maatgevend is. Faalkansbijdrage per kunstwerk Figuur 3-7 toont de opbouw van de faalkans van individuele kunstwerken. Op de verticale as staat de (gecombineerde) faalkans en de faalkans voor het maatgevend faalmechanisme (in E met negatieve macht). Het maatgevende faalmechanisme is het faalmechanisme met de grootste bijdrage aan de faalkans van het kunstwerk. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 28

30 1.0E E-05 Faalkans per jaar 1.0E E E E E+00 Coupure Ammerstol Coupure Boogaerdt Keersluis Schoonhoven Coupure Veerpoort Coupure Veerstoep Coupure De Hoop Coupure Poldersedijk Coupure Rook Gemaal de Koekoek Gemeentesluis Koninginnensluis Kerende Hoogte Niet Sluiten Sterkte en stabiliteit Gecombineerd faalkans 1/ Figuur 3-7 Faalkansbijdrage faalmechanismen per kunstwerk Uit de in Figuur 3-7 gepresenteerde resultaten blijkt dat bij vier kunstwerken het maatgevende faalmechanisme niet-sluiten is. Het gaat om een tweetal sluizen, één coupure en één gemaal. Alleen in de gevallen coupure Ammerstol en keersluis Schoonhoven is het maatgevende faalmechanisme overloop en golfoverslag. Hierbij dient genuanceerd te worden, dat falen hier niet persé tot grote te verwachten gevolgen hoeft te leiden. Het achterland kan soms het toestromende water gemakkelijk opvangen en afvoeren. De faalkans kan dus groot zijn, terwijl de bijdrage aan het overstromingsrisico gering is. Dit is in het kader van dit onderzoek niet beschouwd. Verder blijkt dat bij de overige vijf kunstwerken het maatgevende faalmechanisme constructief falen is. Het betreft in alle gevallen een coupure. Voor coupures geldt in het algemeen dat het maatgevende faalmechanisme niet-sluiten is in verband met het ontbreken van permanente keermiddelen. Voor deze dijkring geldt echter dat de open keerhoogte van de coupures dusdanig groot is dat de kans op instromend water al zeer klein is. Dit vermenigvuldigd met een relatief grote kans ten aanzien van de procedures etc. levert nog steeds een kleine kans op. Hierdoor wordt een ander faalmechanisme maatgevend. De zeer grote faalkans bij het niet-sluiten van de Koninginnensluis wordt veroorzaakt door het ontbreken van een tweede keermiddel met voldoende kerende hoogte. Doordat deze nu niet aanwezig is, zullen bij het bezwijken van het eerste keermiddel de nog resterende deuren in het benedenhoofd ook bezwijken, waardoor het water in kan stromen. Hierbij kunnen dusdanig grote stroomsnelheden worden bereikt dat de bodembescherming verloren gaat en daarmee op den duur de stabiliteit van de constructie. Indien het aspect niet-sluiten wordt aangepakt en een aanvaardbare faalkans krijgt is het volgende aan te pakken aspect de kerende hoogte (N = 1/8333 jaar). Over het algemeen geldt echter ook voor de sluis dat de staat van onderhoud slecht is. Voor de Gemeentesluis geldt dat bij de beoordeling ervan uitgegaan is, dat de tweede set schuiven niet onafhankelijk zijn van de eerste set schuiven. Hierdoor ontbreekt een Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 29

31 tweede kering. Voor de schuiven geldt: de schuiven liggen allemaal dicht bij elkaar, vertrouwen allen op dezelfde energievoorziening en zijn gebaseerd op hetzelfde principe. Indien de schuiven niet-sluiten kan er teveel water naar binnen stromen, waardoor overstromingen in het achterland kunnen optreden. De keersluis Schoonhoven scoort op het aspect niet-sluiten goed (kans groter dan 1/ jaar). Echter hierbij is een OKP aangenomen dat gelijk is met de hoogte van de achterliggende kaden. Bij een dergelijk hoge waterstrand zal er daarom wel enige wateroverlast optreden in de achterliggende haven. Dit leidt echter niet tot een overstroming. 3.3 Analyse van zwakke plekken binnen dijkring Identificatie van zwakke plekken In 3.2 is de omvang en opbouw van de overstromingskans van de dijkring gepresenteerd. Hieruit is gebleken dat de bijdrage aan de overstromingskans per dijkvak of kunstwerk sterk kan verschillen. Het zijn de relatief zwakke plekken binnen de ring die bepalend zijn voor de overstromingskans van de dijkring. Tabel 3-1 geeft een overzicht van de zwakke plekken in dijkring 15, gerangschikt naar betrouwbaarheidsindex per dijkvak. In de selectie zijn die dijkvakken meegenomen die een faalkans hebben die groter is dan 1/2000 per jaar (overeenkomend met een bèta kleiner dan 3,3). dijkvak bèta jaarlijkse kans KW / DR15_39-41_dwp88, / VNK / DR15_48-48_dwp127, / KW / KW / KW / KW / DR15_1-1_dwpM1, / KW / DR15_18-18_dwp6, / DR15_54-59_dwp152, / 1469 Tabel 3-1 Faalkansen zwakke plekken per dijkvak Bij de vakken KW-16 en KW-69 wordt de hoge faalkans vrijwel uitsluitend veroorzaakt door het mechanisme afschuiven en bij de overige vakken door het mechanisme opbarsten en piping. Ook één kunstwerk (Koninginnensluis VNK ) scoort hoog, voor niet-sluiten. De faalkansen van de zwakste plekken zijn ongeloofwaardig groot. De zwakste plekken (met een jaarlijkse faalkans hoger dan ca. 1/100) zouden in het verleden immers statistisch gezien allang tot ernstige problemen hebben moeten leiden en dat is kennelijk niet het geval geweest. Naar alle waarschijnlijkheid worden de (te) grote faalkansen veroorzaakt door te conservatief aangehouden parameters. Dit is niet verwonderlijk, omdat een groot deel van deze parameters, zoals reeds vermeld, niet goed bekend is. Dit geldt met name voor dijkvak 4001 (KW-01), waar zandbanen in het voorland zijn aangetroffen en er daarom (bij gebrek aan betere gegevens) een zeer korte kwelweglengte van 25 m (ter breedte van de dijkzate) is aangehouden. Als de kwelweglengte van dit vak in werkelijkheid bijvoorbeeld 60 m bedraagt, dan wordt de berekende veiligheid al beduidend beter (zie gevoeligheidsanalyse in 3.5). Overigens Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 30

32 sluit de waarschijnlijke overschatting van de faalkansen niet uit, dat er ter plekke van één of meer zwakke schakels wel degelijk sprake is van een daadwerkelijk te hoge faalkans. Nader onderzoek naar de betreffende parameters (stochasten) kan meer duidelijkheid verschaffen. In 3.5 is aan de hand van een gevoeligheidsanalyse aangegeven in welke mate de (werkelijke) faalkans afneemt, naargelang gunstiger waarden van de stochasten in de berekeningen kunnen worden aangehouden Invloed zwakke plekken op overstromingskans De geïdentificeerde zwakke plekken dragen voor meer dan 90% bij aan de overstromingskans van de dijkring. Deze zwakke plekken komen daarom als eerste in aanmerking voor versterking, wanneer we de overstromingskans van het dijkringgebied willen verkleinen. In Tabel 3-2 is aangegeven tot welke waarde de overstromingkans van de dijkring wordt verkleind door het successievelijk elimineren van de zwakste plek. dijkvak jaarlijkse kans KW-01 1/ DR15_39-41_dwp88,00 1/ VNK / DR15_48-48_dwp127,50 1/ KW-23 1/ KW-26 1/ KW-24 1/ KW-69 1/ DR15_1-1_dwpM1,50 1/ KW-16 1/ DR15_18-18_dwp6,00 1/ DR15_54-59_dwp152,00 1/ 1000 Tabel 3-2 Faalkans van de dijkring na successievelijke verwijdering zwakste plek De effecten van het elimineren van zwakke plekken op de overstromingskans is niet berekend met PC-Ring, maar globaal vastgesteld. De getoonde resultaten geven dus slechts een eerste indicatie welke winst te bereiken is met het elimineren van de relatief zwakste schakel binnen de dijkring. Uit Tabel 3-2 blijkt dat na versterking van de 11 zwakste plekken de overstromingskans van de dijkring is gereduceerd tot orde grootte 1/ Vergelijking beoordeling beheerder met berekeningsresultaten Dijkvakken Deel HDSR Volgens de beheerder scoren alle vakken voor alle mechanismen voldoende tot goed. Volgens de PC-Ring analyse is de faalkans voor het mechanisme opbarsten en piping echter groter dan de norm voor de vakken 1001, 1004, 1006 en Voor de overige mechanismen worden geen verschillen geconstateerd tussen het beheerderoordeel en de berekeningsresultaten VNK. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 31

33 Deel HHSK Hoogte Volgens de beheerder (toetsingsverslag 2004, hoofdstuk 3) is de waterkering over ca. 100 m lager dan de dijktafelhoogte (om welk dijkvak het gaat is niet duidelijk). Volgens de PC-Ring analyse is de hoogte overal voldoende. Opbarsten en piping De gegevens d70 en k-waarde ontbreken en zijn conservatief geschat. De berekening is alleen gemaakt voor vakken waar zandbanen in de ondergrond voorkomen. Het gaat hierbij om de dijkvakken 4001 (KW-01), 4024 (KW-23), 4025 (KW-24) en 4027 (KW-26). Voor vak 4001 is bij de Toetsing geconstateerd dat er zandbanen in het voorland aanwezig zijn. Aangezien niet bekend is of deze doorlopen naar het binnentalud, is de conservatieve aanname gedaan dat dit wel het geval is. Hierdoor wordt in PC-Ring een erg hoge faalkans berekend. In overleg met de beheerder is besloten dit vak niet in de ringkans meegenomen. Overigens wordt het gevaar voor opbarsten en piping langs genoemde dijkvakken wel degelijk door de beheerder onderkend. Ter plaatse van de overige vakken is een dik veenpakket als deklaag aanwezig, waardoor geen opbarsten en piping kan optreden. Afschuiven Volgens de PC-Ring analyse is de veiligheid tegen afschuiven onvoldoende (β < 3,0) voor de vakken KW-16 en KW-69. Hierbij wordt aangetekend dat bij de PC-Ring berekeningen slechts een beperkte selectie is doorgerekend, zodat hiermede geen representatief beeld voor de veiligheid van dit dijkringdeel is verkregen. Volgens de beheerder is de macrostabiliteit van KW-15, 18,19A, 30 t/m 37, 40 t/m 42, 55 t/m 57, 59 en 68 t/m 73 onvoldoende. Het door PC-Ring onvoldoende scorende dijkvak KW-16 wordt door de beheerder niet als zodanig herkend. Nader onderzoek naar macrostabiliteit wordt wenselijk geacht. Beschadiging bekleding en erosie dijklichaam Voor zover in beschouwing genomen, scoren alle door de beheerder onderzochte dijkvakken voldoende of goed. Dit stemt overeen met de resultaten van de PC-Ring berekeningen, want daarbij scoren alle onderzochte dijkvakken hoge bèta s Kunstwerken Het oordeel van de beheerders over hun inschatting van de faalkansen van de kunstwerken zijn in bijlage D opgenomen. De beheerder van de Koninginnensluis (VNK ), RWS DUT dienstkring Amsterdam-Rijn kanaal, herkent zich wel in de problemen bij die sluis, die in een lage berekende betrouwbaarheidsindex voor VNK resulteert. 3.5 Gevoeligheidsanalyses Algemeen De berekende overstromingskans van de dijkring wordt bepaald door een groot aantal dijkvakken en kunstwerken, verschillende faalmechanismen en een groot aantal stochasten per faalmechanisme. Voor een aantal stochasten is voor bepaalde trajecten of voor de gehele dijkring geen betrouwbare of nauwkeurige informatie beschikbaar Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 32

34 over de verwachtingswaarden en/of standaardafwijking van de betreffende stochast. Deze onnauwkeurigheid leidt tot een zekere onbetrouwbaarheid van de resultaten van de dijkringanalyse. De mate van onbetrouwbaarheid wordt echter in belangrijke mate bepaald door de gevoeligheid van de resultaten (faalkans per dijkvak per stochast) voor (met name) de grootte (verwachtingswaarde) van de stochast. Dit betreft vooral de stochasten die in de berekening de grootste bijdrage leveren aan de faalkans Gevoeligheden per stochast De gevoeligheid van de berekeningsresultaten voor de grootte van de meest relevante stochasten is onderzocht aan de hand van een aantal gevoeligheidsanalyses. Hierbij is met name aandacht besteed aan de relatief zwakke dijkvakken en de stochasten die de grootste bijdrage leveren aan de faalkans voor Opbarsten en piping van deze dijkvakken. Onderzocht zijn: Alle vakken van HDSR (waarvan overigens alleen de vakken 1,4, 6 en 8 tot de zwakke vakken gerekend moeten worden). De vakken KW-1, -23, -24 en -26 van HHSK. De onderzochte (opbarsten en piping) stochasten zijn: Lengte kwelweg (L) Dikte deklaag (d) Specifieke doorlatendheid zand (k) D 70 zand De resultaten van de voor elk van de stochasten uitgevoerde gevoeligheidsanalyses zijn grafisch weergegeven in bijlage F. Daarin is met een cirkeltje de referentiewaarde aangegeven. Op basis van de in bijlage F weergegeven resultaten van de gevoeligheidsanalyse wordt geconstateerd dat de gevoeligheid voor de onderscheiden stochasten (bij een zelfde relatieve verandering van de stochast) een vergelijkbare orde van grootte heeft. Ten aanzien van de gevoeligheid voor d 70 wordt opgemerkt dat deze stochast tevens van invloed is op de doorlatendheid (k)van het (diepe) zand. Een hogere d 70 correspondeert met een hogere k, maar de gevoeligheid voor d 70 is positief terwijl die voor k negatief is, zoals de betreffende figuren aangegeven. Per saldo zal de gevoeligheid voor d 70 vermoedelijk dus relatief gering zijn. In de volgende paragraaf wordt nader ingegaan op de relatie tussen d 70 en k volgens de methode den Rooijen. Tot slot wordt opgemerkt dat van de onderzochte stochasten uitsluitend de kwelweglengte (L) door middel van verbeteringsmaatregelen aangepast kan worden. Bij de andere stochasten is dat niet het geval. De gevoeligheid van deze stochasten is niettemin van belang, omdat de respectievelijke verwachtingswaarden niet overal goed bekend zijn. Het nog meer variëren van de k-waarde of de d70, om de gevoeligheid van die stochasten te onderzoeken en te onderzoeken welke waarde moet worden gekozen, om een bèta van 3,2 tot 3,3 te krijgen, is niet door gerekend. Geologisch zou een zo grote range namelijk niet binnen een dijkvak kunnen optreden, maar zou dit een veel grotere schaal eisen. Het verschil tussen waarden op grotere diepte en direct onder de deklaag is in nader uiteengezet. Op basis van de gepresenteerde gevoeligheden kan worden ingeschat in welke mate de veiligheid verandert, als de betreffende stochast nauwkeurig wordt bepaald of ingeschat. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 33

35 Invloed alternatieve bepaling doorlatendheid zand Bij alle voornoemde PC-Ring berekeningen is de specifieke doorlatendheid k gebruikt, zoals die per dijkvak door de beheerder is opgegeven. Het merendeel van de opgegeven waarden betreffen schattingen op basis van de TNO grondwaterkaarten. Derhalve is er sprake van een vrij hoge variatiecoëfficiënt, namelijk 0.8. Gerichter (grond)onderzoek, zoals de uitvoering van een pompproef, zeefanalyses of doorlatendheidsmetingen, kan de nauwkeurigheid van de verwachtingswaarde verhogen, waardoor een kleinere variatiecoëfficiënt zou kunnen worden aangehouden. Dit specifieke grondonderzoek is nog niet verricht. Wel zijn een beperkt aantal zeefanalyses uitgevoerd, op basis waarvan de verwachtingswaarde van de k-waarde is ingeschat via de methode den Rooijen. Dit levert voor de onderhavige dijkring beduidend (3 tot 11 maal) geringere k-waarden op, dan de oorspronkelijke (geschatte) waarden, zie Tabel 3-3 k x 10-5 m/s dijkvak dijkvaknummer beheerder Den Rooijen DR15_1-1_dwpM1, DR15_2-2_dwpM10, DR15_10-13_dwpM32, DR15_18-18_dwp6, DR15_24-38_dwp57, DR15_39-41_dwp88, DR15_43-47_dwp114, DR15_48-48_dwp127, DR15_54-59_dwp152, KW KW KW KW Tabel 3-3 Afname k-waarde bij methode den Rooijen Om het effect van de lagere k-waarden bij gebruik van de methode den Rooijen op de veiligheid van de dijkring na te gaan, is met PC-Ring een herberekening uitgevoerd. De berekende betrouwbaarheidsindices zijn weergegeven in Tabel 3-4. Ter vergelijking zijn in deze tabel tevens de oorspronkelijk berekende betrouwbaarheidsindices weergegeven. Het effect van de lagere k-waarde volgens den Rooijen blijkt aanzienlijk. Dit blijkt ook uit de faalkans van de totale dijkring. Deze neemt bij toepassing van den Rooijen af van 1/3,5 per jaar tot 1/14,4 per jaar. Het verdient aanbeveling de doorlatendheid nauwkeuriger te bepalen en daarmee een herberekening van de ringkans te maken. Ook verdient het aanbeveling om de kennisonzekerheid omtrent de kwelweglengte van vak 4001 (KW-01) via nader onderzoek weg te nemen. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 34

36 bèta opbarsten/piping bij k-waarde bèta "totaal" dijkvakken bij k-waarde dijkvak dijkvaknummer beheerder Den Rooijen beheerder Den Rooijen DR15_1-1_dwpM1, DR15_2-2_dwpM10, DR15_10-13_dwpM32, DR15_18-18_dwp6, DR15_24-38_dwp57, DR15_39-41_dwp88, DR15_43-47_dwp114, DR15_48-48_dwp127, DR15_54-59_dwp152, KW KW KW KW Tabel 3-4 Vergelijking betrouwbaarheidsindices zonder, resp. met methode den Rooijen Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 35

37 4. Overstromingsschade en overstromingsrisico Overstromingsrisico dijkring 15 (Lopiker- en Krimpenerwaard) In het project VNK worden kansen en gevolgen van een overstroming berekend per dijkring. De kans op en het gevolg van een overstroming bepalen samen het overstromingsrisico. Het berekende risico voor dijkring 15 (Lopiker- en Krimpenerwaard) bedraagt 650 M per jaar en is als volgt opgebouwd: Overstromingskans hele dijkring 1/15 [kans per jaar] Schadebedrag door een overstroming [miljoen ] Overstromingsrisico 650 [miljoen per jaar] In hoofdstuk 3 van dit rapport is de overstromingskans onderbouwd van deze dijkring. De berekeningsmethode voor het bepalen van het globale schadebedrag is gegeven in 4.2. Gebiedsspecifieke kenmerken zijn weergegeven in 4.3. Resultaten en een beknopte analyse zijn weergegeven in Berekeningsmethode Algemeen In VNK zijn twee methoden toegepast om gevolgen van overstromingen te definiëren. Deze methoden worden aangeduid met globaal en gedetailleerd. In de gedetailleerde methode wordt met behulp van een hydrodynamisch model diverse overstromingspatronen berekend. Dit is een betrekkelijk arbeidsintensieve benadering, daarom is deze aanpak beperkt tot drie dijkringgebieden (de zogeheten risicocases: dijkring 7, 14 en 36). In dijkring 15 is gebruik gemaakt van de globale benadering. In de globale aanpak wordt een worst case overstromingsscenario gedefinieerd, waarmee op een eenvoudige manier de schade bepaald kan worden. De methode staat beschreven in globale schadeberekening [4]. Vervolgens wordt de schade berekend door de verwachte maximale waterdiepte te combineren met het grondgebruik. Het bepalen van gevolgen van overstromingen richt zich op de monetair waardeerbare schade. Schade aan milieu, LNC 1 -aspecten en andere niet-monetair waardeerbare risico's worden in deze dijkring verder niet beschouwd Beschrijving globale methode In de globale aanpak wordt dus een worst case overstromingsscenario gedefinieerd, waarmee op een eenvoudige manier de schade bepaald kan worden. Hierbij wordt aangenomen dat er genoeg water is om het hele dijkringgebied onder water te zetten. Vanwege het ontbreken van essentiële hydrodynamische parameters (bijvoorbeeld de stijgsnelheid van het water) kan in deze aanpak niet het aantal slachtoffers bepaald worden. Voor het bepalen van de overstromingsdiepte wordt uitgegaan van de volgende aannames: 1 LNC: Landschap, natuur en cultuurhistorie Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 36

38 Het dijkringgebied is als één geheel beschouwd (dus geen aparte compartimenten). Het volume binnenstromend water is onbeperkt (dijkring komt geheel onder water te staan). Per dijkringgebied wordt een waterspiegel opgelegd die gelijk is aan de laagste kruin van de dijkring (of in speciale gevallen het hoogste toetspeil binnen het dijkringgebied). In gebieden met een groot verhang kan het voorkomen dat de bodemhoogte bovenstrooms hoger is dan de laagste kruinhoogte. Als er in deze gebieden bovenstrooms dijkdoorbraak is, dan zal het water naar de laagst gelegen gebieden stromen. Van de waterstroom van de bres naar het laagst gelegen gebieden wordt een waterdiepte van 1 m aangehouden. Om te voorkomen dat in de hoger gelegen gebieden een waterspiegel voorkomt die hoger is dan de maatgevende hoogwaterstand (bijvoorbeeld bij duinen), wordt daar de waterspiegel afgekapt op de maatgevende hoogwaterstand. Dit komt tot uitdrukking in de zone waarde waterdiepte kleiner is dan 1 m. In Figuur 4-1 is weergegeven hoe deze aannames resulteren in het verloop van de waterspiegel. Waterspiegel 1 m. MHW Laagste kruinhoogte Bodemhoogte Diepte > 1m Diepte = 1m Diepte < 1m Figuur 4-1 Schematische weergave van bepaling van overstromingsdiepte bij globale gevolgen Opgemerkt wordt dat de overstromingsdiepte met de globale methode een (soms ruime) bovengrens van deze diepte geeft, omdat uit VNK onderzoek gebleken is dat het langs de dijkringgebieden langs de kust en de meren het zeer onwaarschijnlijk is dat zoveel water het gebied binnenstroomt als is aangenomen in dit scenario. Wel geeft deze aanpak een indruk van de kwetsbare locaties, en dat zijn veelal de diepere gelegen gebieden Bepaling economische schade De uitkomsten van de overstromingsberekeningen worden gebruikt om de economische schade als gevolg van een overstroming te berekenen. De overstromingsdiepte is de belangrijkste parameter die de schade bepaalt. Binnen VNK is gebruik gemaakt van de zogenaamde HIS Schade en Slachtoffermodule (versie 2.1), waarbij HIS staat voor Hoogwater Informatie Systeem. Voor elke locatie is de schade bepaald aan de hand van het grondgebruik en een schadefunctie. Deze functie schrijft voor welke schade optreedt als functie van overstromingsdiepte. De methode is schematisch weergegeven in Figuur 4-2. Zoals uit deze figuur blijkt is de methode gebaseerd op geografische informatie, en voor de bepaling van de schade per dijkringgebied wordt dan ook gebruik gemaakt van een Geografisch Informatie Systeem (GIS). Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 37

39 Figuur 4-2 Methode schadeberekening HIS-SSM De schade wordt bepaald op de volgende wijze: 1. Bepaling van het overstromingsscenario: als invoer in de HIS Schade en Slachtoffermodule is de overstromingsdiepte benodigd, of de waterstand en de maaiveldhoogte. 2. Bepaling van het grondgebruik: voor Nederland zijn de verschillende bodemgebruikvormen in de HIS Schade en Slachtoffermodule middels de standaardmethode gedefinieerd. 3. Voor alle soorten grondgebruik zijn schadefuncties gedefinieerd. Elke schadefunctie bestaat uit een maximaal schadebedrag en een schadefactor. Het maximale schadebedrag is de maximale schade die bij een overstromingsgebeurtenis kan optreden en is in principe gebaseerd op de vervangingswaarde. De schadefactor is een getal tussen 0 en 1 en is een functie van de overstromingsdiepte en snelheid. 4. De schade wordt berekend door per bodemgebruikvorm in een rekencel de waterdiepte, stroomsnelheid en de schadefunctie te combineren. Bij het bepalen van de schade wordt rekening gehouden met drie verschillende categorieën schade: 1. Directe schade - materieel: Onder directe materiële schade verstaan we de schade die optreedt aan objecten, kapitaalgoederen en roerende goederen vanwege het directe contact met water. Hiertoe behoren: Herstelschade aan onroerende goederen in eigendom of huur: erven en opstallen. Herstelschade aan productiemiddelen, zoals machinerie, apparatuur, procesinstallaties en transportmiddelen. Schade aan inboedels. Schade door het verloren gaan van roerende goederen, zoals grondstoffen, hulpstoffen en producten (inclusief schade aan oogst). 2. Directe schade - door bedrijfsuitval De tweede categorie directe schade is gedefinieerd als de schade vanwege bedrijfsuitval, d.w.z. de zakelijke verliezen door productiestilstand. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 38

40 3. Indirecte schade De indirecte schade bestaat uit de schade bij toeleverende en afnemende bedrijven buiten het overstroomde gebied, en reistijdverlies door uitval van (spoor)wegen in het overstroomde gebied. Uitvoer van de HIS Schade en Slachtoffermodule zijn kaarten die per overstromingscenario de schade aangeven. 4.3 Beschrijving kenmerken van dijkring 15 In 2.1 worden kort de ligging en de kenmerken van dijkring 15 beschreven. In deze paragraaf zijn enkele extra kenmerken weergegeven, die van belang zijn voor het inschatten van de schade Gebiedsbeschrijving Dijkring 15 omvat de Lopiker- en Krimpenerwaard. De ligging ervan is weergegeven in Figuur 4-3. Dit gebied grenst in het zuiden aan de Lek en in het westen aan de Maas. De aard van de maatgevende belasting verandert in dit gebied van oost, waar de maatgevende belasting gedomineerd wordt door een grote afvoer van de Rijn, naar west, waar de belasting wordt veroorzaakt door een grote waterstand op zee. In het noorden en oosten grenst deze dijkring aan de indirect primaire keringen van de Hollandse IJssel, gekanaliseerd Hollandse IJssel en het Amsterdam-Rijn kanaal. De indirect primaire keringen zijn geen directe bedreiging voor dijkring 15, maar zijn een grens met dijkringen met een ander veiligheidsniveau. In deze dijkring liggen Nieuwegein, IJsselstein, Krimpen aan de Lek en Krimpen aan de IJssel. In het gebied verspreid liggen nog enkele kleinere plaatsen. In het oosten van deze dijkring loopt de A2 op een verhoogde aarden baan. Verder zijn er geen grote wegen of spoorlijnen in dit gebied. De Vlist die van Gouda naar het zuiden loopt ligt verhoogd in het landschap (boezem) en kan compartimenterend werken. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 39

41 Figuur 4-3 Ligging dijkring 15 (Lopiker- en Krimpenerwaard) Hoogteligging De hoogteligging varieert van NAP +0 m in het oosten, tot NAP -5 m in het westen. In Nieuwegein en IJsselstein ligt het maaiveld lokaal hoger Beschrijving landgebruik Het landgebruik is voornamelijk agrarisch. In het uiterste westen en oosten ligt de bebouwing Beschrijving waterstandbepaling De laagste kruinhoogte bedraagt NAP +1,9 m. Met de aanname dat de waterstand gelijk is aan de laagste kruinhoogte betekend dit dat de waterstand in het hele gebied minimaal NAP +1,9 m bedraagt. In de hoger gelegen gebieden nabij Nieuwegein is de waterstand lokaal NAP +3,0 m. De waterdiepte is in het westen bij na 7 m. 4.4 Analyse economische schade Schadebedragen De schade die is berekend met de globale methode is weergegeven in Tabel 4-1. De schade bedraagt miljoen euro. De schade wordt voornamelijk veroorzaakt in de steden Krimpen a/d Lek, Krimpen a/d IJssel, IJsselstein en Nieuwegein. In Tabel 4-1 is ook de schade per hectare en per inwoner weergegeven. Deze schade is iets lager dan het gemiddelde voor alle dijkringen. De schade per inwoner is eveneens lager dan gemiddeld voor alle dijkringen. Beide bedragen zijn wat lager vanwege het Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 40

42 grote aandeel landbouw. Het maximale schadebedrag van landbouw is namelijk relatief laag. Dijkring 15 Totale schade [miljoen euro] Gemiddeld alle dijkringgebieden Schade per hectare Schade per inwoner [euro per hectare] [euro per hectare] [euro per inwoner] Tabel 4-1 Schadebedragen [euro per inwoner] In Figuur 4-4 is de schade onderverdeeld in directe schade, indirecte schade en schade door bedrijfsuitval. De directe schade is uiteraard het grootst (96%), aangezien dit de schade is die wordt veroorzaakt aan goederen en opstallen in de dijkring. De indirecte schade bedraagt 1%. Dat is de schade die buiten deze dijkring optreedt door bijvoorbeeld afnemers die geen producten meer ontvangen die worden geproduceerd in het gebied dat is ondergelopen. De categorie bedrijfsuitval (3%) bevat de schade die wordt veroorzaakt door het niet kunnen produceren omdat het bedrijf stil ligt. In vergelijking met andere dijkringen zijn deze percentages gebruikelijke waarden. In Figuur 4-5 is de schade onderverdeeld tussen woningen, bedrijven, landbouw en overig. Het aandeel woningen is groter dan de helft van de schade. In de categorie overig bevinden zich onder andere rijkswegen, vliegvelden, spoorwegen en gemalen. Deze hebben bij elkaar een aandeel van 14%. Figuur 4-4 Schade onderverdeeld in directe schade, indirecte schade en bedrijfsuitval. Figuur 4-5 Schade onderverdeeld in schade aan woningen, bedrijven, landbouw en overig Interpretatie In deze dijkring geeft de globale methode geen bovengrens van de schade. De schade die berekend wordt kan gebruikt worden voor het bepalen van het overstromingsrisico. De omvang van de schade wordt in dijkring 15 voornamelijk bepaald door de locatie waar de overstroming plaatsvindt. Als de overstroming in het westen van de dijkring gebeurt, dan zal het water tot halverwege de dijkring komen. Als daarentegen bij Nieuwegein of IJsselstein een overstroming plaatsvindt, dan zal de hele dijkring overstromen. Met de globale methode is aangenomen dat de dijkring overstroomt tot aan de laagste kruinhoogte, met in de wat hoger gelegen gebieden minimaal 1 m water. Deze aanname is realistisch als bij IJsselstein een overstroming plaatsvindt. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 41

43 Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 42 De Vlist compartimenteert de dijkring in geringe mate. De kades van deze watergang zijn niet hoog genoeg om het water langdurig te keren en al spoedig zullen deze overstromen. De A2 bij Nieuwegein loopt verhoogd door het landschap. Deze zal bij een overstroming het water geleiden en het overstromingspatroon beïnvloeden. Op de uiteindelijke schade zal het niet veel uitmaken omdat het water op enkele plaatsen deze snelweg kan kruisen.

44 5. Maatregelen ter verkleining van het overstromingsrisico Inleiding Dit hoofdstuk beschrijft de aanpak en resultaten van een nadere analyse van zwakke plekken binnen dijkring 15. In dat kader is onderzocht met welke maatregelen de berekende overstromingskans van de dijkring kan worden verkleind. Tevens zijn de kosten van de betreffende maatregelen globaal geraamd. Hiermee wordt een eerste indruk gegeven tegen welke kosten een verbetering kan worden bereikt in de veiligheid tegen overstromingen. Voor achtergrondinformatie wordt verwezen naar het rapport ondersteuning zwakke plekken analyse en kostenraming [14]. Op basis van de berekende overstromingskansen in Hoofdstuk 3 van dit dijkringrapport vindt een identificatie plaats van zwakke plekken en een globale raming van de kosten van mogelijke maatregelen ter verbetering van deze zwakke plekken. Bij de identificatie van zwakke plekken en de bepaling van de kosten van mogelijke maatregelen wordt onderscheid gemaakt naar dijkvakken enerzijds en kunstwerken anderzijds. De identificatie van zwakke plekken vindt plaats door een grens vast te stellen voor de overstromingskans. Deze grens geeft de kans weer op basis waarvan zwakke plekken worden geselecteerd. Dijkvakken die een kans hebben die groter is dan deze kans worden dus als zwak bestempeld. Daarnaast is een tweede grens vastgesteld die onderscheid maakt tussen dominant zwakke vakken en overige zwakke vakken. De gedachte hierbij is dat mogelijk met een beperkt aantal maatregelen een forse verbetering van de ringkans bewerkstelligd kan worden. De keuze van de genoemde grenzen zijn vrij arbitrair. Om de kosten van verbetermaatregelen door te rekenen is voor de dijkvakken binnen VNK een aparte kostenmodule ontwikkeld. Hiermee worden de kosten in kaart gebracht die gemoeid zijn met het verbeteren van de dominant zwakke plekken en de overige zwakke plekken. Voor de kunstwerken wordt een procedure gevolgd die is gebaseerd op een beoordeling per kunstwerk. Waar daarbij sprake is van mogelijke fysieke maatregelen is ook een (zeer globale) kostenschatting gemaakt. Hierbij wordt benadrukt dat de kosten van maatregelen niet zijn doorgerekend tot het punt waarop een optimum bereikt wordt tussen kosten enerzijds en baten anderzijds. De zwakke plekken analyse is daarom zeker geen kosten-batenanalyse. 5.2 Beschrijving VNK kostenmodule Voor de ondersteuning van de te maken kostenramingen voor dijkvakken is een relatief eenvoudige en flexibele kostenmodule ontwikkeld, die rekening houdt met omgevingskenmerken. Met behulp van deze kostenmodule kan inzicht worden verkregen in de kosten van maatregelen voor de versterking van relatief zwakke plekken in de waterkering. Daarbij is rekening gehouden met de belangrijkste factoren Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 43

45 die bepalend zijn voor de omvang van de kosten. De belangrijkste kenmerken van de kostenmodule kunnen als volgt worden samengevat. De kostenmodule berekent de eenmalige investeringskosten van maatregelen per dijkvak of per kunstwerk die noodzakelijk zijn voor het bereiken van een bepaalde verbetering van de waterkering. Bij de bepaling van de kosten wordt aangesloten op de gangbare berekeningprincipes en kostenkentallen ingevolge de PRIsystematiek (Project Raming kosten Infrastructuur) zoals die door de Bouwdienst wordt gehanteerd. Afzonderlijke berekeningen vinden plaats per dijkvak. De gewenste verbetering per dijkvak volgt uit een diagnose op grond van een berekening met PC-Ring. Voor de bepaling van de kosten wordt in principe rekening gehouden met alle relevante kenmerken van de waterkering en zijn omgeving. Voor de kostenbepaling wordt uitgegaan van maatregelen volgens een aantal verschillende principeoplossingen. Voor de dijkvakken gaat het hierbij om twee hoofdcategorieën, namelijk grondwerken aan de binnenzijde van de dijk of een constructieve oplossing. De eerste categorie is goedkoper maar vraagt meer ruimtebeslag, terwijl bij de tweede juist het omgekeerde het geval is. Onder de eerste categorie valt bijvoorbeeld dijkverhoging of het aanleggen van een pipingberm. Bij de tweede categorie valt te denken aan het aanleggen van een kwelscherm of een damwand. De opzet van de berekeningen wordt gekenmerkt door een grote mate van flexibiliteit in de door de gebruiker te maken keuzen bij de specificatie van de berekeningen. Dit komt tot uitdrukking in: De mogelijkheid tot het wijzigen van alle relevante systeemaannamen die aan de berekening ten grondslag liggen, zoals rentevoet en tijdshorizon; Keuzemogelijkheden betreffende het wel of niet rekening houden met bepaalde kostenposten, zoals het verplaatsen van opritten of compensatie van LNC-waarden; Keuzemogelijkheden om bepaalde invoergegevens per dijkvak te bepalen, dan wel gebruik te maken van vooraf gespecificeerde default waarden, zoals vorm en afmetingen van het dijkprofiel. Hiermee is het ook mogelijk om de mate van detail af te stemmen op de gewenste nauwkeurigheid van de kostenschatting. De kostenmodule is toegepast voor het maken van schattingen van de kosten van mogelijke maatregelen voor potentieel zwakke dijkvakken. Met nadruk wordt gesteld dat het hier uitsluitend gaat om globale kostenindicaties. Hiermee wordt een inzicht verkregen in de orde van grootte van de kosten die met bepaalde verbeteringen van de overstromingkans kunnen samenhangen.. Een daadwerkelijke beoordeling van specifieke maatregelen is daarbij in dit stadium niet aan de orde. 5.3 Uitgangsituatie en vaststelling zwakke plekken Voor dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard is op basis van de referentiesom een overstromingskans berekend van 1/15. Tabel 5-1 geeft een overzicht van de grootste bijdragen aan deze overstromingskans. De bijdragen zijn voor de relevante dijkvakken en kunstwerken gegeven per faalmechanisme uitgedrukt in de betrouwbaarheidsindex bèta. Het gaat in totaal om vier dijkvakken met een potentieel probleem voor het faalmechanisme opbarsten/piping en twee dijkvakken waar een probleem met het faalmechanisme Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 44

46 afschuiven aan de orde is. Daarnaast zijn drie kunstwerken geselecteerd die voor mogelijke aanpassing in aanmerking komen. Dijkvakken Faalmechanisme Bèta Maatregel KW-23 Opbarsten/piping 2.96 Kwelwegverlenging 30 m DR15_39_41_dwp88.00 Opbarsten/piping 3.27 Kwelwegverlenging 20 m KW-26 Opbarsten/piping 3.31 Kwelwegverlenging 20 m KW-24 Opbarsten/piping 3.31 Kwelwegverlenging 20 m KW-69 Afschuiven 2.48 Constructief scherm KW-16 Afschuiven 2.71 Constructief scherm Kunstwerken Faalmechanisme Bèta Bèta na maatregel Schutsluis Koninginnesluis niet-sluiten (renoveren middenhoofd en vervangen deuren) Keersluis Schoonhoven niet-sluiten (geen fysieke maatregel) Coupure Veerpoort Schoonhoven niet-sluiten (geen fysieke maatregel) Tabel 5-1 Overzicht van te beschouwen zwakke plekken in kostenbepaling Binnen de zwakke plekken wordt onderscheid gemaakt tussen dominant zwakke plekken en overige zwakke plekken. Als dominant zwak dijkvak is aangemerkt dijkvakken 4070 voor afschuiven (vetgedrukt) en het kunstwerk schutsluis Koninginnesluis. Er zijn verder nog 7 overige zwakke plekken geselecteerd. Het aantal vastgestelde zwakke plekken is vrij arbitrair. In deze dijkring is een bijna continue verdeling van kansen per dijkvak. Het bleek derhalve niet mogelijk om een duidelijk grens in de overstromingskans per dijkvak aan te geven waarbij een niveau gehaald zou worden waarop verdere verlaging van de overstromingskans alleen nog door integrale maatregelen bewerkstelligt zou kunnen worden. De tabel laat ook het type en de omvang van de mogelijke maatregelen zien die leiden tot de gewenste verbetering van de zwakke plekken. De algemene oplossing die wordt beschouwd voor het verminderen of voorkomen van problemen met opbarsten/piping is het verlengen van de kwelweglengte. Met PC-Ring kan op eenvoudige wijze worden vastgesteld welke kwelwegverlenging nodig is om tot een bepaalde verbetering te komen. Voor dijkring 15 is er daarbij van uitgegaan dat de waarde van de betrouwbaarheidsindex bèta tot minimaal 3.70 zou moeten worden vergroot. Op grond hiervan is de benodigde kwelwegverlenging voor de dijkvakken bepaald (naar boven afgerond op 5 m). Voor het oplossen van de problemen met afschuiven wordt uitgegaan van de toepassing van een constructief scherm in het dijklichaam. 5.4 Resultaten zwakke plekken analyse Bij de bepaling van de resultaten gaan we uit van de referentiesom. Na de berekening van de oorspronkelijke referentiesom zijn nog een aantal aanpassingen gedaan. De aanpassingen komen voort uit de selectie van de vakken en de mechanismes conform de afspraken met de beheerder. Na controle door VNK bleek dat deze niet consequent zijn doorgevoerd. De ringkans is na deze aanpassingen veranderd van 1/15 naar 1/28. In aanvulling op de aangepaste referentiesom zijn de volgende Combin-sommen gemaakt: Combin-1: Referentiesom met verbetering dominant zwakke dijkvakken. Combin-2: Referentiesom met verbetering dominant zwakke dijkvakken + kunstwerken. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 45

47 Combin-3: Referentiesom met verbetering alle zwakke dijkvakken. Combin-4: Referentiesom met verbetering alle zwakke dijkvakken + kunstwerken. In het geval van dijkring 15 zijn alle genoemde combinsommen gemaakt. Tabel 5-2 geeft een overzicht van de resultaten van de zwakke plekken analyse in termen van de effecten van aanpassing van de zwakke plekken op de overstromingskansen en de kosten van maatregelen. De kosten hebben betrekking op de totale eenmalige investeringskosten inclusief alle bijkomende kosten in de zin van voorbereiding, engineering, onvoorzien en BTW. In de tabel is voor de Combin-som een overzicht gegeven van de bijdragen aan de overstromingskans voor de verschillende faalmechanismen onderscheiden naar dijkvakken, alsmede de totale overstromingskans. Daarnaast is voor de Combinsommen een schatting gegeven van de kosten voor de aanpassing van de dijkvakken. Daarbij is onderscheid gemaakt naar een situatie waarbij rekening is gehouden met de toepassing van maatregelen voor de volledige lengte van het dijkvak versus de situatie dat slechts een deel van het dijkvak zou behoeven te worden aangepast. Faalmechanismen Ref. som Aangep. ref. som Combin-1 Combin-2 Combin-3 Combin-4 Overloop of golfoverslag 1/1815 1/1815 1/1815 1/1815 1/1815 1/1815 Opbarsten en piping 1/26 1/340 1/340 1/340 1/6897 1/6897 Bekleding en erosie 1/ / / / / / Afschuiven 1/101 1/101 1/288 1/288 1/5917 1/5917 Kunstwerken golfoverslag 1/6061 1/6061 1/6061 1/6061 1/6061 1/6061 Kunstwerken niet-sluiten 1/41 1/41 1/41 1/781 1/781 1/13793 Kunstwerken constructief falen 1/8929 1/8929 1/8929 1/8929 1/8929 1/8929 Totale overstromingskans (1/jaar) 1/15 1/28 1/34 1/128 1/476 1/855 Investeringskosten (M ) Aanpassing 100% dijkvaklengte 1, , Tabel 5-2 Effecten aanpassing zwakke plekken op overstromingskansen en kosten Zoals blijkt uit Tabel 5-2 zou door het aanpassen van de dominante zwakke vakken een verbetering van de overstromingskans worden bereikt van 1/28 naar 1/34. De kosten van de hiervoor benodigde maatregelen bedragen orde 3-6 M. Indien alle zwakke plekken worden aangepast wordt de overstromingskans ruim een factor 30 kleiner. De kosten van maatregelen worden in dat geval geraamd op 9 tot 12 M. De keuze van de aanpassing van het aantal zwakke plekken zoals in de huidige berekening gehanteerd is min of meer arbitrair. Uit het overzicht van Tabel 5-2 volgt waar eventuele volgende verbeteringsstappen zich op zouden moeten richten. 5.5 Conclusies en interpretatie De kostenmodule is toegepast voor het maken van schattingen van de kosten van mogelijke maatregelen voor potentieel zwakke dijkvakken. Met nadruk wordt gesteld dat het hier uitsluitend gaat om globale kostenindicaties. Hiermee wordt inzicht verkregen in de orde van grootte van de kosten die met bepaalde verbeteringen van de overstromingkans kunnen samenhangen. Indien alle geselecteerde zwakke plekken Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 46

48 worden verbeterd, daalt de ringkans van 1/28 naar 1/855. De kosten die hiermee gemoeid zijn worden geraamd op 9 tot 12 M. De gepresenteerde kosten kunnen niet worden vergeleken met kosten die volgen uit een kosten-batenanalyse. Uit een KBA zal blijken dat de overstromingskans waarop economisch gesproken het optimum wordt bereikt veel lager is dan de hier gepresenteerde kans. Dit betekent uiteraard ook dat de daarmee gepaard gaande kosten veel groter zullen zijn. Een beoordeling van specifieke maatregelen is daarbij in dit stadium niet aan de orde. Er zal namelijk, alvorens tot maatregelen over te gaan, eerst uit nader onderzoek moeten blijken of de genoemde vakken uit Tabel 5-2 inderdaad als zwak getypeerd kunnen worden. Vervolgens kan pas tot het daadwerkelijk aanpakken van de dijkvakken worden besloten. Ter indicatie worden de kansen, gevolgen en risico s gegeven indien alle geselecteerde zwakke plekken worden verbeterd: Overstromingskans hele dijkring 1/855 [kans per jaar] Globaal schadebedrag 9700 [miljoen ] Globaal overstromingsrisico 11.4 [miljoen per jaar] Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 47

49 6. Conclusies en aanbevelingen Conclusies Voor dijkring Lopiker- en Krimpenerwaard zijn 82 dijkvakken en elf kunstwerken beschouwd, die het dijkringgebied beschermen tegen overstromingen. De analyses geven informatie over de bijdragen van de verschillende elementen in de waterkering, de rol van onzekerheden en kosten van maatregelen. Deze informatie kan benut worden voor de prioritering van maatregelen binnen de dijkring. De berekende faalkans van (het onderzochte deel van) de dijkring bedraagt ca. 1/15 per jaar (Noot:herberekening VNK levert een ringkans van 1/28). Deze faalkans is zeer fors, maar dit betekent niet dat de dijkring uitgesproken onveilig is. De faalkans is namelijk waarschijnlijk te groot berekend als gevolg van te conservatief aangehouden modelparameters. De oorzaak hiervan is gelegen in het feit dan een groot deel van deze parameters te weinig betrouwbare gegevens beschikbaar zijn. Dit geldt met name voor een aantal dijkvakken in het door HHSK beheerde deel van de dijkring waar zandbanen in het voorland zijn aangetroffen en er daarom (bij gebrek aan betere gegevens) een zeer korte kwelweglengte is aangehouden, hetgeen leidt tot een grote (berekende) kans op piping. Andere onzekerheden zijn de grootte van de specifieke doorlatendheid van het (diepe) zand en de 70 percentiel korreldiameter van (het bovenste deel van) dit zand. Indien de specifieke doorlatendheid van het diepe zand wordt ontleend aan de methode den Rooijen in plaats van de door de beheerder verstrekte waarden (zoals nu is gebeurd) leidt dit tot lagere doorlatendheden en dus geringere faalkansen. Kansen dijkvakken De totale faalkans wordt vrijwel uitsluitend veroorzaakt door 12 zwakke plekken. Het gaat hierbij om 11 dijkvakken en een enkel kunstwerk (Koninginnensluis). Wanneer deze plekken verbeterd zouden worden, zou de jaarlijkse faalkans gereduceerd worden tot ca. 1/1000. Bij de dijkvakken levert het mechanisme opbarsten en piping verreweg de grootste bijdrage aan de totale faalkans van de dijkring. Bij een tweetal getoetste dijkvakken is een te geringe macrostabiliteit (afschuiven) geconstateerd. Hierbij wordt overigens aangetekend dat slechts een (wellicht te) beperkt aantal dijkvakken op afschuiven is getoetst. De dijkring voldoet overal qua hoogte (overloop/golfoverslag) en beschadiging bekleding / erosie dijklichaam. Kansen kunstwerken Bij de Koninginnensluis en de gemeentesluis is een relatief grote faalkans aanwezig in verband met het aspect niet-sluiten. In beide gevallen wordt dit veroorzaakt door het ontbreken van een tweede volwaardig keermiddel. De gevolgen zijn bij de Koninginnensluis het optreden van zulke grote snelheden van het instromende water dat de constructie uiteindelijk onderuit kan gaan. Voor de Gemeentesluis geldt dat er via de geopende sluis dusdanig veel water de polder instroomt, dat er allerlei overstromingen in het achterland gaan plaatsvinden. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 48

50 Nader analyseren van de verder verkregen informatie geeft aan, dat nader onderzoek naar een aantal aspecten nuttig kan zijn (specifieke doorlatendheid). Voor bepalende factoren zijn conservatieve aannamen gedaan, zoals een grote variatiecoëfficiënt bij de specifieke doorlatendheid van zand. De schade die is berekend met de globale methode bedraagt miljoen euro. De schade wordt voornamelijk veroorzaakt in de steden Krimpen a/d Lek, Krimpen a/d IJssel, IJsselstein en Nieuwegein. De omvang van de schade wordt in dijkring 15 voornamelijk bepaald door de locatie waar de overstroming plaatsvindt. Als de overstroming in het westen van de dijkring gebeurt, dan zal het water tot halverwege de dijkring komen. Als daarentegen bij Nieuwegein of IJsselstein een overstroming plaatsvindt, dan zal de hele dijkring overstromen. De berekende kans op overstroming voor dijkring 15 is in de orde van 1/15 jaar. De gevolgen worden met de globale methode bepaald op 9,7 miljard. Het economisch risico wordt berekend op circa 650 miljoen per jaar. Voor dijkring 15 is een zwakke plekken analyse gemaakt. Hiermee wordt inzicht verkregen in de orde van grootte van de kosten die met bepaalde verbeteringen van de overstromingkans kunnen samenhangen. Indien alle geselecteerde zwakke plekken worden verbeterd, daalt de ringkans van 1/28 naar 1/855. De kosten die hiermee gemoeid zijn worden geraamd op 9 tot 12 M. Er zal alvorens tot maatregelen over te gaan, eerst uit nader onderzoek moeten blijken of de genoemde vakken inderdaad als zwak getypeerd kunnen worden. Vervolgens kan pas tot het daadwerkelijk aanpakken van de dijkvakken worden besloten. Ter indicatie worden de kansen, gevolgen en risico s gegeven indien alle geselecteerde zwakke plekken worden verbeterd: Overstromingskans hele dijkring 1/855 [kans per jaar] Globaal schadebedrag 9700 [miljoen ] Globaal overstromingsrisico 11.4 [miljoen per jaar] Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 49

51 6.2 Aanbevelingen Gezien het belang van opbarsten en piping in de berekeningen is het aan te bevelen om binnen het project VNK, voor dijkring 15 het advies van de groep Vrijling invulling te geven en om voor de relevante dijkvakken nader onderzoek te plegen naar: de kwelweglengte de specifieke doorlatendheid (k) van het diepe zand de d 70 van het diepe zand Voorts wordt aanbevolen om via stabiliteitsanalyses nader onderzoek te verrichten naar de kans op afschuiven. Ten aanzien van de kunstwerken is het aan te bevelen voor het verder verloop van VNK om bij de toetsing van de Gemeentesluis na te gaan in hoeverre de aanwezige schuiven als afhankelijk/onafhankelijk mogen worden beschouwd. Indien blijkt dat ze als onafhankelijk mogen worden gezien, wordt de faalkans voor het aspect niet-sluiten verhoogd van 1/316 jaar naar 1/3000 jaar. Indien de beoordeling niet gewijzigd kan worden op dit punt kunnen bij het kunstwerk de volgende fysieke maatregelen worden genomen om dit te verhelpen: Aanbrengen van een nieuw tweede keermiddel dat wel onafhankelijk van het eerste keermiddel is. Aanpassen van het huidige tweede keermiddel zodat dit als onafhankelijk kan worden gezien. Bijvoorbeeld zorgen voor een eigen stroomvoorziening. Voor de Koninginnensluis geldt dat eventueel een gedetailleerdere beschouwing voor het aspect niet-sluiten kan worden uitgevoerd. Hierbij kan gedacht worden aan een uitgebreide risicoanalyse. Er dient voor dit kunstwerk wel worden bedacht, dat het in niet al te slechte staat verkeerd. Er zal dus eerst een beslissing moeten worden genomen of er niet grondig gerenoveerd moet worden. Indien een renovatie gaat plaatsvinden, verdiend het de aanbeveling om tevens te zorgen voor een volwaardige tweede set keermiddelen (bij voorkeur ter plaatse van het middenhoofd). Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 50

52 Bijlage A Referenties [1] Schematisering en gegevensverzameling van dijken en duinen; handleiding ten behoeve van de bepaling van overstromingskanen van dijkringen, Projectbureau VNK, Dienst Weg- en Waterbouwkunde, Delft, 1 september [2] Gegevensverzameling van kunstwerken in primaire waterkeringen; Projectbureau VNK, Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat, december [3] Hydraulische Randvoorwaarden 2001 voor het toetsen van primaire waterkeringen, Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Delft, december [4] Leidraad kunstwerken; TAW Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen, mei [5] Beoordelingsmethode Waterkerende Kunstwerken; Fugro Ingenieursbureau BV, Adviesafdeling Waterbouw. [6] Standaardmethode Schade en Slachtoffers als gevolg van overstromingen, N.Vrisou van Eck, M. Kok, A.C.W.M. Vrouwenvelder, W- DWW RWS-DWW, januari 2000 [7] Standaardmethode Schade en Slachtoffers als gevolg van overstromingen 2002, J. Huizinga, T.C. Meijering, M. Kok, A.C.W.M. Vrouwenvelder, N. Vrisou van Eck, december 2002 [8] Standaardmethode Schade en Slachtoffers als gevolg van overstromingen, deel2: Achtergronden. N. Vrisou van Eck, M. Kok, A.C.W.M. Vrouwenvelder. RWS-DWW, december [9] Globale schadeberekening VNK. DWW, maart [10] Overstromingsrisico s dijkring 7. Dienst Weg- en Waterbouwkunde, september 2005 [11] Overstromingsrisico s dijkring 14. Dienst Weg- en Waterbouwkunde, september 2005 [12] Overstromingsrisico s dijkring 36. Dienst Weg- en Waterbouwkunde, september 2005 [13] Concept memo Analyse en Verificatie Koplopers d.d. 20 februari 2004, B.L. Lassing, I.J. Zwemer en C.J. van Westen, Dienst Weg- en Waterbouwkunde [14] Ondersteuning zwakke plekken analyse en kostenraming, overzicht beschrijving activiteiten en producten, augustus 2005 door Baarse Beleidsondersteuning & Consult bv. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 51

53 Bijlage B Begrippenlijst jaarlijkse toetsing Aansluitconstructie Afschuiven Bandijk Beheer Beheerder Beheersgebied Beheersregister Bekleding Belasting Benedenrivierengebied Bezwijken Bezwijkmechanisme Binnenberm Binnendijks Periodieke beoordeling van de veiligheid en sterkte van een dijkring. Dat wil zeggen het controleren of de momentane toestand van de constructie nog voldoet aan de vigerende functionele en wettelijke eisen. De Leidraad Toetsen op Veiligheid geeft aan hoe een toetsing kan worden uitgevoerd en is gericht op een uniforme maatstaf voor de beoordeling van de kwaliteit van de waterkeringen. Het gehele dwars- en lengteprofiel van een grondconstructie in zijn afwijkende vorm, bij de overgang naar een duin, hoge gronden of een kunstwerk. Het verplaatsen van een deel van een grondlichaam door overschrijding van het evenwichtsdraagvermogen. De rivierdijk die het winterbed omsluit. Het geheel van activiteiten dat noodzakelijk is om te waarbogen dat de functies van de waterkering blijven voldoen aan de daarvoor vastgestelde eisen en normen. De overheid waarbij de (primaire) waterkering in beheer is. Het in de legger gespecificeerd areaal, dat als waterkering wordt aangemerkt en door de waterkeringbeheerder wordt beheerd. Beschrijving van de feitelijke toestand van de waterkering, met de voor het behoud van het waterkerend vermogen kenmerkende gegevens van de constructie. Zie taludbekleding. Op een constructie (een waterkering) uitgeoefende in- en uitwendige krachten, ofwel de mate waarin een constructie door in- en uitwendige krachten wordt aangesproken, uitgedrukt in een fysische grootheid Het door Rijn en Maas gevoede rivierengebied ten westen van de lijn Schoonhoven Werkendam Dongemond, inclusief Hollands Diep en Haringvliet, zonder de Hollandsche IJssel. Het optreden van verlies van inwendig evenwicht (b.v. afschuiven) en/of het optreden van verlies van samenhang in materiaal (b.v. verweken) en/of het optreden van ontoelaatbaar grote vervormingen. De wijze waarop een constructie bezwijkt (bijvoorbeeld afschuiven, piping). Een extra verbreding aan de binnendijkse zijde van de dijk om het dijklichaam extra steun te bieden en/of om zandmeevoerende wellen te voorkomen. Aan de kant van het land of het binnenwater. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 52

54 Binnentalud Binnenteen Het hellend vlak van het dijklichaam aan de binnendijkse zijde van de dijk. De onderrand van het dijklichaam aan de binnendijkse zijde van de dijk (de overgang van dijk naar maaiveld). Bovenrivierengebied Bres Bui-oscillaties Buistoot Buitenberm Buitendijks Buitentalud Buitenteen Buitenwater Cohesie Conditionele kans op belasting Consolidatie Coupure Decimeringhoogte Dijk Dijkring Het door Rijn en Maas gevoede rivierengebied ten oosten van de lijn Schoonhoven - Werkendam Dongemond. De waterstanden worden daar niet beïnvloed door het getij van de Noordzee. Een gat in de waterkering. Onregelmatige schommelingen van de waterspiegel met wisselende periodes, die vooral bij zware storm optreden. Een afzonderlijk optredende vrij kort durende waterspiegelverheffing ten gevolge van een zware bui. Een extra verbreding aan de buitendijkse zijde van de dijk om het dijklichaam extra steun te bieden, om zandmeevoerende wellen te voorkomen en/of om de effecten van golfoploop te reduceren. Aan de kant van de kerende zijde. Hellend vlak van het dijklichaam aan de kerende zijde. De onderrand van het dijklichaam aan de buitendijkse zijde van de dijk (de overgang van dijk naar maaiveld en/of voorland). Het oppervlaktewater waarvan de waterstand direct invloed ondergaat bij hoge stormvloed, bij hoog opperwater van een van de grote rivieren, bij hoog water van het IJsselmeer of Markermeer of bij een combinatie daarvan. Wederzijdse aantrekking tussen de fijne gronddeeltjes van sommige grondsoorten, waardoor deze bij elkaar worden gehouden tot een vaste massa zonder externe krachten. Dit is een kans op een bepaalde belasting gegeven dat daarvóór een andere kering gefaald heeft. Het uitpersen van water uit de poriën van het korrelskelet van slecht doorlatende samendrukbare grond onder invloed van belastingverhoging ten gevolge waarvan een volumeverkleining zal optreden. Een onderbreking in de waterkering voor de doorvoer van een (water)weg of spoorweg die bij hoge waterstanden afsluitbaar is. De peilvariatie die behoort bij een vergroting of verkleining van de overschrijdingsfrequentie met een factor 10. Een waterkerend grondlichaam. Stelsel van waterkeringen, of hoge gronden, dat een dijkringgebied omsluit en beveiligt tegen overstromingen. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 53

55 Dijkringgebied Dijkvak Duin Duinafslag Duinvoet Estuarium Faalmechanisme Falen Filter Freatisch vlak Gemiddelde waarde Golfoploop Golfoverslag Grensprofiel Grenstoestand Havenslingering Heave Hoge gronden Een gebied dat door een stelsel van waterkeringen, of hoge gronden beveiligd moet zijn tegen overstroming, in het bijzonder bij hoge stormvloed, bij hoog opperwater van een van de grote rivieren, bij hoog water van het IJsselmeer of Markermeer of bij een combinatie daarvan. Een deel van een waterkering met min of meer gelijke sterkteeigenschappen en belasting Zandlichaam (al dan niet verdedigd) bestemd tot het keren van water op basis van inhoud. Zie ontwerpafslagzone. De overgang van strand naar duin. De positie van de duinvoet in een dwarsprofiel wordt door veel beheerders gedefinieerd met behulp van een in de tijd constante hoogtelijn (bijvoorbeeld NAP + 3m). Een wijde riviermond. De opeenvolging van gebeurtenissen die leidt tot falen. Het niet meer vervullen van de primaire functie (water keren) en/of het niet meer voldoen aan de vastgestelde criteria. Een tussenlaag in de taludbekleding die uitspoeling van fijnkorrelig materiaal uit de ondergrond door de bovenliggende laag van de bekleding voorkomt. De vrije grondwaterspiegel. De verwachtingswaarde (μ) van een stochast De hoogte boven de stilwaterstand tot waar een tegen het talud oplopende golf reikt (de 2% golfoploop wordt door 2% van de golven overschreden). De hoeveelheid water die door golven per strekkende meter gemiddeld per tijdseenheid over de waterkering slaat. Het profiel dat na afslag tijdens ontwerpomstandigheden nog minimaal als waterkering aanwezig moet zijn. De toestand waarin de sterkte van een constructie of een onderdeel daarvan nog juist evenwicht maakt met de daarop werkende belastingen. Het resonantieverschijnsel in bekkens (o.a. havens) ten gevolge van laag frequente variaties van de buitenwaterstand (ook wel seiche genoemd). De situatie waarbij verticale korrelspanningen in een zandlaag wegvallen onder invloed van een verticale grondwaterstroming; ook fluïdisatie of de vorming van drijfzand genoemd. De natuurlijke hoge delen van Nederland. Deze zijn in bijlage 2 bij de Wet op de waterkering aangegeven als de NAP + 1m lijn bij bedreiging vanaf het IJsselmeer en het Markermeer, de NAP + 2m lijn bij bedreiging vanaf Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 54

56 zee of, indien hoger langs de rivieren, als de uiterst verwachte overstromingslijn verlopend van de maatgevende hoogwaterstand (MHW) aan de bovenstroomse zijde van het dijkringgebied tot de laagste kruinhoogte van de primaire waterkering aan de benedenstroomse zijde van het dijkringgebied, vermeerderd met 1m. Hydraulische grondbreuk Intreepunt Inundatie Inundatielijn JARKUS Kansverdelingsfunctie Karakteristieke waarde Kruin Kruinhoogte Kunstwerk Kwel Kwelkade Kwelscherm Kwelsloot Kwelweg Kwelweglengte Het verlies van korrelcontact in de grond als gevolg van te hoge wateroverspanningen; in geval van een cohesieve afdekkende grondlaag leidt dit tot opdrijven en opbarsten, in geval van een niet-cohesieve grondlaag tot heave. Het (theoretisch) punt waar het buitenwater tot de aquifer toetreedt, als gevolg van het verval over de waterkering. Het laten overstromen. De maximale waterstand bij overstroming in een dijkringgebied. Het landelijk bestand met jaarlijkse diepte- en hoogtemetingen van de Nederlandse zandige kust. Een functie die van een stochastische variabele aangeeft wat de kans is dat deze variabele kleiner dan of gelijk aan een bepaalde waarde is. Een op basis van een statistische analyse bepaalde waarde met een kleine onder- of overschrijdingskans. In de praktijk wordt voor materiaaleigenschappen vaak uitgegaan van een onderschrijdingspercentage van 5%. De strook tussen buitenkruinlijn en binnenkruinlijn. De hoogte van de buitenkruinlijn. Een civieltechnisch(e) werk of installatie rond de natte en/of droge infrastructuur dat een of meer functies vervult. Het uittreden van grondwater onder invloed van grotere stijghoogte buiten het beschouwde gebied. Een in het direct ad dijk grenzende achterland aangebrachte kade om afstromen van kwelwater te verminderen daarmee wordt getracht het optreden van pipingverschijnselen te voorkomen alsmede wateroverlast binnendijks tijdens hoge rivierafvoeren te beperken. Een ondoorlatende, in de regel verticale, constructie voor verlenging van de kwelweg. Een sloot aan de binnenzijde van de dijk die tot doel heeft kwelwater op te vangen en af te voeren. Een mogelijk pad in de grond die het kwelwater aflegt, van het intreepunt naar het uittreepunt. De afstand die het kwelwater in de grond aflegt. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 55

57 Legger Lokale opwaaiing Lengte-effect Maatgevend Hoogwater Macrostabiliteit Marsroute Materiaalfactoren Meerdijk MHW xxxx Microstabiliteit Modelfactor NAP NAP-daling Niet-waterkerend object Niet-primaire (water)kering Ontwerpafslagzone Ontwerppeil Opbarsten Opdrijfzone De beschrijving van de minimale eisen waaraan de (primaire) waterkering moet voldoen naar richting, vorm, afmeting en constructie en waarin de keurbegrenzingen worden aangegeven. Opwaaiing tussen de locatie waarvoor de hydraulische randvoorwaarde wordt gegeven en de waterkering. De mate waarin de kans op het optreden van een mechanisme afhankelijk is van de lengte van de waterkering. Het ontwerppeil. De weerstand tegen het optreden van een glijvlak in het talud en de ondergrond. Voorloper van het onderzoeksprogramma Overstromingsrisico s: een studie naar kansen en gevolgen De partiële factoren, die op de karakteristieke materiaalparameters worden toegepast om onzekerheden in de grondeigenschappen te verdisconteren. Een primaire waterkering, gelegen langs in het algemeen grote wateren, anders dan rivieren, zonder getijdenwerking. Het ontwerppeil, vastgesteld in het jaar xxxx. Het ontwerppeil is gelijk aan het Toetspeil vermeerderd met de verwachte hoogwaterstijging (inclusief NAP-daling) tot aan het eind van de planperiode. De weerstand tegen erosie van het talud ten gevolge van uittredend water. De partiële factor waarin onzekerheden in de berekeningsmethoden zijn verdisconteerd. Het Normaal Amsterdams Peil. De daling van het NAP-vlak als gevolg van onderlinge bewegingen in de aardkorst. Wegens het ontbreken van een meetbaar referentiepunt is deze daling niet te kwantificeren en kan alleen in combinatie met de zeespiegelstijging gekwantificeerd worden. Een object op of in de dijk dat geen waterkerende functie heeft, zoals leidingen, woningen, gemalen en bomen. Zie regionale (water)kering. Het gedeelte van het duingebied dat tijdens ontwerpomstandigheden (ontwerpstormvloed) zal afslaan. Extreme hoogwaterstand met een voorgeschreven overschrijdingsfrequentie. Het bezwijken van de grond, door het ontbreken van verticaal evenwicht in de grond, onder invloed van wateroverdrukken. De zone achter de dijk waar de grenspotentiaal wordt bereikt bij maatgevende omstandigheden. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 56

58 Opdrijven Opdrukveiligheid Overbelasting Overhoogte Overloop Overschrijdingsfrequentie Overschrijdingskans Overslag Overstromingskans Overstromingsrisico Piping Polder Polderpeil Potentiaal Primaire waterkering Het opdrukken van het afdekkend pakket door het bereiken van de grenspotentiaal. De verhouding tussen het gewicht van het afdekkend pakket slecht doorlatende lagen (klei / veen) en de stijghoogte van het grondwater direct er onder, uitgedrukt in de parameter n. Het overschrijden van het vastgestelde overslagcriterium. Een extra hoeveelheid grond die wordt aangebracht met het doel om na zetting van de ondergrond en klink van de aangebrachte grond het gewenste profiel te bereiken. Het verschijnsel waarbij water over de kruin van de dijk het achterland in loopt, omdat de waterstand in de rivier hoger is dan de kruin. Het gemiddeld aantal keren dat in een bepaalde tijd een verschijnsel een zekere waarde bereikt of overschrijdt. De kans dat de ontwerpwaterstand bereikt of overschreden wordt. Zie golfoverslag. De kans dat een gebied overstroomt doordat de waterkering rondom dat gebied (de dijkring) op één of meer plaatsen faalt Overstromingskans gevolg Het verschijnsel waarbij onder een waterkering een holle pijpvormige ruimte ontstaat doordat het erosieproces van een zandmeevoerende wel niet stopt. Een op de boezem uitslaand of lozend gebied. Het peil van het oppervlaktewater binnen een beheersgebied. De stijghoogte in een aquifer. Een waterkering, die beveiliging biedt tegen overstroming doordat deze ofwel behoort tot het stelsel dat een dijkringgebied - al dan niet met hoge gronden - omsluit, ofwel vóór een dijkringgebied is gelegen. Primaire waterkeringen kunnen worden verdeeld in de volgende categorieën: oud nieuw omschrijving 1 a dijkringgebied omsluitende kering, keert buitenwater 2 c dijkringgebied omsluitende kering, keert geen buitenwater 3 b voorliggende of verbindende kering, keert buitenwater 4 b voorliggende of verbindende kering, keert geen buitenwater 5 d kering ligt in het buitenland Proevenverzameling (lokaal) Proevenverzameling op grond van een steekproef van grondeigenschappen uit een gebied tot 100m uit de te beschouwen dwarsdoorsnede in langsrichting van de waterkering. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 57

59 Proevenverzameling (regionaal) Proevenverzameling Regionale (water)kering Ringdijk Risicoanalyse Rivierdijk Schaardijk Schadefactor Seiche Secundaire waterkering Strijklengte Stabiliteitsfactor Standaardafwijking Stijghoogte Stilwaterstand Stochast Stochastische variabele Stormopzet Stormvloed Proevenverzameling op grond van een steekproef van grondeigenschappen uit afzettingen die op gelijke wijze zijn ontstaan en een vergelijkbare belastinghistorie kennen. Een verzameling / steekproef van in het terrein gemeten of in het laboratorium bepaalde waarden van grondeigenschappen, ingedeeld naar geologische / geotechnische formatie. Niet-primaire waterkeringen. Zie dijkring. Het nagaan van de kans op een ongewenste gebeurtenis en de gevolgen daarvan. De rivierdijk die het winterbed omsluit. Een rivierdijk die onmiddellijk aan het zomerbed grenst. De partiële factor waarin de gevolgen van bezwijken zijn betrokken. Zie "havenslingering". Zie regionale (water)kering. De lengte van het voor de waterkering gelegen wateroppervlak waarover de wind waait. De Factor waarin het verschil tussen sterkte en belasting wordt uitgedrukt. Een maat voor de spreiding rond het gemiddelde Het niveau tot waar het water zou stijgen in een peilbuis met filter ter plaatse van het punt; wordt uitgedrukt in meters waterkolom ten opzichte van een referentievlak. De waterstand zonder de effecten van golfoploop, maar met toeslagen. Onder toeslagen wordt verstaan: lokale opwaaiing, bui-oscillaties en buistoten. Zie stochastische variabele Bij veel experimenten letten we speciaal op waarden die bepaalde grootheden in die experimenten aannemen. We zijn bijvoorbeeld geïnteresseerd in de hoogste waterstand op een bepaalde locatie of het totaal aantal personen in een dijkringgebied. Zo n waarde wordt een stochastische variabele genoemd en wordt gedefinieerd door zijn kansverdeling. De waterstandverhoging op zee ten gevolge van de door de storm op de watermassa van de zee uitgeoefende kracht. Een hoogwaterperiode waarbij te Hoek van Holland het grenspeil (met een gemiddelde overschrijdingsfrequentie van 0,5 per jaar) wordt bereikt of overschreden (voor het grenspeil: zie getijdentafel). Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 58

60 Talud Taludbekleding Toetspeil yyyy Uiterwaard Uittreepunt Uittreeverhang Variatiecoëfficiënt (V) Veiligheidsnorm Verhang Verval Verwachtingswaarde Verweking Voorland Waakhoogte Waterkering De schuinte van het zijvlak van aardwerken, dijken, spoorbanen, vestingwerken. De afdekking van de kern van een dijk ter bescherming tegen golfaanvallen en langsstromend water. De taludbekleding bestaat uit een erosiebestendige toplaag, inclusief de onderliggende vlijlaag, filterlaag, kleilaag en/of geotextiel. De waterstand met een overschrijdingsfrequentie conform bijlage II bij de Wet op de waterkering die gebruikt wordt voor het beoordelen van de toestand van de waterkeringen, waarover in het jaar yyyy aan de minister van Verkeer en Waterstaat wordt gerapporteerd. In het Toetspeil is de verwachte hoogwaterstijging (inclusief NAP-daling) tot en met het jaar yyyy verwerkt. De Toetspeilen voor rivieren zijn gegeven op de as van de rivier; voor meren op enige afstand uit de teen van de waterkering (meestal 200m), voor duinen op de NAP -20m dieptelijn en voor de overige waterkeringen langs de kust en estuaria meestal nabij de teen van de waterkering. Zie "winterbed". De locatie aan de landzijde waar kwelwater het eerst aan het oppervlak treedt. Het verhang in het grondwater ter plaatse van het uittreepunt. De relatieve waarde van de standaardafwijking (σ) ten opzichte van de verwachtingswaarde (μ), dus V= σ/μ De eis waaraan een primaire waterkering moet voldoen, aangegeven als de gemiddelde overschrijdingskans - per jaar - van de hoogste hoogwaterstand waarop de tot directe kering van het buitenwater bestemde primaire waterkering moet zijn berekend, mede gelet op overige het waterkerend vermogen bepalende factoren. De verhouding tussen het verschil in stijghoogte tussen twee punten en de afstand tussen die punten; wordt ook gradiënt genoemd. Het verschil in stijghoogte tussen twee punten, bijvoorbeeld de twee zijden van een waterkering. Het gewogen gemiddelde van een stochast, ook wel het eerste moment genoemd. Het verlies aan samenhang van het korrelskelet als gevolg van toename van de waterspanning (in de poriën). Het buitendijks gebied. De waakhoogte op enige moment is het verschil tussen de gemeten of verwachte kruinhoogte op dat moment en een stilwaterstand op dat zelfde moment. Kunstmatige hoogten en die (gedeelten van) natuurlijke hoogten of hooggelegen gronden, met inbegrip van daarin of daaraan aangebrachte werken, die een waterkerende of mede een waterkerende functie hebben, en die als zodanig in de legger zijn aangegeven. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 59

61 Waterover- /onderspanning Waterspanning Waterstandsnorm Wel Werklijn Wiel Windopzet Winterbed Zandmeevoerende wel Zeedijk Zeespiegelstijging Zetting Zettingsvloeiing Zomerbed Zomerdijk Zomerkade Verschil tussen de aanwezige waterspanning en de hydrostatische waterspanning. De druk in het grondwater. Zie veiligheidsnorm. Geconcentreerde uitstroming van kwelwater. De relatie tussen de rivierafvoer en de statistisch bepaalde overschrijdingsfrequentie van de rivierafvoer, zoals deze door de Minister van Verkeer en Waterstaat wordt gehanteerd voor het bepalen van de ontwerpafvoer voor de versterking van dijken. Een ontgrondingskuil direct achter of voor een dijk die is ontstaan bij een oude dijkdoorbraak waar nu vaak de dijk in een kronkel omheen ligt. Het is dan een klein meertje geworden. De lokale waterstandverhoging ten gevolge van de door de wind op een watermassa uitgeoefende kracht. Het deel van de rivierbedding tussen zomerbed en bandijk. Een wel die zand meevoert uit de ondergrond. Een primaire waterkering van de categorie a, die zout water keert. De stijging van de gemiddelde zeestand ten opzichte van NAP. De verticale vervorming van grondlagen, hoofdzakelijk ten gevolge van een bovenbelasting. Het verschijnsel dat een verzadigde zandmassa zich gedraagt als een vloeistof als gevolg van het wegvallen van de korrelspanning. Het dwarsprofiel van de rivier waar bij normale en lagere waterstanden de rivierafvoer plaatsvindt. Zie "zomerkade". Begrenzing van zomer- en winterbed van de rivier Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 60

62 Bijlage C Berekeningen afschuiven en opdrijven In deze bijlage worden de resultaten beschreven van de basisberekening van de faalkansen voor het faalmechanisme macrostabiliteit van het binnentalud voor dijkring 15. Deze berekeningen zijn uitgevoerd met het programma Mstab, met een probabilistische module voor afschuiven (MProStab) en opdrijven (MProLift). De basisberekening is een vervolg op de eerste berekening [Ref. 6]. Referenties [Ref.1] [Ref.2] [Ref.3] [Ref.4] [Ref.5] [Ref.6] [Ref.7] [Ref.8] Berekening dijken en duinen, Handleiding voor het berekenen van overstromingskansen, 21 januari 2004 versie 1.0 (Documentnr. VNK ), Dienst Weg- en Waterbouwkunde, Rijkswaterstaat Schematisering en gegevensverzameling dijken en duinen, VNK-projectgroep Dijkringgebied 15 (gedeelte Krimpenerwaard), januari 2004 Hydraulische Randvoorwaarden 2001, Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat, Dienst Weg- en Waterbouwkunde Mprostab, Addendum Mstab user manual, Release 9.8 maart 2004 Diverse software bestanden: Basisbestanden Mstab van de relevante dwarsprofielen, Omreken spreadsheets (gemiddelde en spreiding) voor de diverse grondlagen, inwinspreadsheets van HHRS Krimpenerwaard en HHRS Stichtse Rijnlanden Eerste berekening faalkansen dijkring 15 voor faalmechanisme macrostabiliteit binnentalud, Witteveen+Bos, d.d. 29 september 2004 Ontwerppunt volgens PC-ring in relatie tot ProStab berekeningen, memo van A. van Duinen (Geodelft) aan A. Berkhof (pb VNK), d.d. 25 februari 2005 MproLift berekeningen voor VNK (handleiding Mprolift uitgereikt tijdens cursusdag), Geodelft (A. van Duinen), d.d. 21 april 2005 RANDVOORWAARDEN EN UITGANGSPUNTEN Maatgevende dwarsprofielen De volgende dwarsprofielen zijn representatief gesteld voor dijkring 15. Ten opzichte van de eerste berekening is het dwarsprofiel toegevoegd. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 61

63 Beheerder HHRS Stichtse Rijnlanden HHRS Stichtse Rijnlanden HHRS Krimpener waard HHRS Krimpener waard HHRS Krimpener waard HHRS Krimpener waard Dijk Dwars Km Lengte TP2006 Decimerings Veiligheidsfactor vak profiel dijkvak [t.o.v. hoogte [m] MStab [-] [m] NAP] , ,9 0,7 1, ,5 964, ,3 0,75 1,36 KW 15 KW 15 KW 57 KW 69 D , ,99 0,55 0, , ,90 0,55 0, , ,18 0,19 1,00 992, ,18 0,20 0,86 Tabel C-1 Representatieve dwarsprofielen dijkring 15 Grondparameters Voor de grondlagen in de diverse dwarsprofielen zijn, met behulp van een door het projectbureau VNK verstrekte spreadsheet, het gemiddelde en de standaardafwijking van de sterkteparameters (cohesie en hoek van inwendige wrijving) van de grondlagen bepaald. Voor de werking van deze spreadsheet wordt verwezen naar [Ref. 1]. In bijlage I staan de berekende gemiddelden en standaardafwijkingen gegeven per grondlaag per dwarsprofiel. De overige relevante parameters bij afschuiven worden aangehouden conform de handleiding [Ref. 1]. Zie hiervoor ook bijlage II. Hierbij wordt opgemerkt dat de correlatie tussen de cohesie en de hoek van inwendige wrijving nul is, tenzij deze uit proeven bekend is. De standaarddeviatie van de waterspanning is afhankelijk van de methode die de beheerder gebruikt heeft om de freatische- en stijghoogte lijnen te bepalen. Hier is aangenomen dat de beheerder een extrapolatie van metingen heeft gebruikt. In dit geval geldt dat de geëxtrapoleerde waarden gemiddelden zijn met een standaardafwijking van 1,25 kn/m² (met een lognormale verdeling). Voor de zandlagen in de MStab berekeningen geldt dat de stijghoogte lijn daarvan een gemiddelde waarde is met een standaardafwijking van 1,5 kn/m². Modelfactor Voor de modelfactoren van MProStab zijn de volgende waarden aangehouden, zoals aangegeven in de handleiding: 1. Limit value stability factor (F required ) = 0,9 [-] 2. Standard deviation for limit value stability factor = 0,08 [-] 3. Reference standard devation for degree of consolidation = 10 [%] 4. Length of section = afhankelijk van dijkvak [m] Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 62

64 Opgemerkt wordt dat zolang de consolidatie 0 of 100 % bedraagt in een laag de factor voor de standaard deviatie geen invloed heeft. Voor de modelfactoren van MProLift zijn de volgende waarden aangehouden, zoals aangegeven in de handleiding [Ref.8]: Figuur C-1 Aangehouden modelfactoren in MProLift PN-lijnen Voor alle dwarsprofielen zijn de PN-lijnen zoals gebruikt in de (door VNK) aangeleverde som aangehouden. In de eerste berekening zijn deze bestaande PN-lijnen aangevuld met een extra PN-lijn. Deze extra PN-lijn is de MHW 1m lijn. Het verloop van deze lijn in het dijklichaam is ingeschat op basis van de MHW-lijn. In de eerste berekening zijn de stijghoogte lijnen van watervoerende lagen voor de MHW 1m lijn gelijk gehouden aan die bij de MHW lijn. In deze basisberekening zijn deze stijghoogtelijnen aangepast omdat verwacht wordt dat bij een peil van MHW 1 m de stijghoogte in de watervoerende lagen minder hoog is dan bij MHW. De stijghoogte lijnen van de watervoerende lagen bij MHW 1 m zijn 0,8 * 1,0 = 0,8 m (0,8 is de dempingsfactor) naar beneden verplaatst ten opzichte van de stijghoogte lijnen bij MHW. In deze basisberekening is nog een extra PN-lijn bijgevoegd, dit is de Gemiddeld Hoog Water (GHW) lijn. Deze PN-lijn wordt verwacht in de winterperiode gedurende langere tijd op te treden (ontstaan van een stationaire situatie). In deze PN-lijn is een opbolling meegenomen (ten gevolge van neerslag en inzijging in het dijklichaam). Deze opbolling is conform de gegeven richtlijnen in de handleiding [Ref.1] geschematiseerd. De stijghoogte lijn bij een GHW peil verloopt lineair over het dijklichaam, van GHW naar polderpeil. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 63

65 Bovenbelasting Er moet rekening worden gehouden met een verkeersbelasting op het dijklichaam. Uitgegaan wordt van een belasting van 13 kn/m² over een breedte van 2,5 m. In MProStab kan deze belasting niet worden ingevoerd als een uniforme belasting. Daarom is deze belasting hier ingevoerd als een dunne grondlaag (0,2 m dik met een soortelijk gewicht van 65 kn/m³). De sterkteparameters van deze laag zijn op nul gesteld. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 64

66 Resultaten berekening Berekeningswijze Voor alle dwarsprofielen is de volgende berekeningswijze aangehouden: bepalen kritieke stijghoogte (grenspotentiaal) in watervoerende laag aan de hand van dikte deklaag en volumieke gewichten (representatieve waarden) van de diverse lagen. Vergelijken van kritieke stijghoogte met aangehouden PN-lijn (stijghoogte lijn) in aangeleverde som, hierdoor ontstaat een verwachting over het al dan niet opdrijven van de deklaag; toevoegen van een derde PN-lijn (GHW) in de geometrie. Alle waterstanden vervolgens doorrekenen met ProStab en ProLift en controleren of het ontwerppunt tussen deze waterstanden in ligt; aanpassen PCR-file (combineren resultaten) indien nodig 2. Berekeningsresultaten Voor de verschillende dwarsprofielen zijn de volgende resultaten berekend: Stichtse Rijnlanden dwp 127,50 Om inzicht te krijgen in het al dan niet opdrijven van de deklaag is de stijghoogte in de watervoerende laag bepaald waarbij opdrijven van de deklaag begint. Deze (indicatie van de) kritieke stijghoogte is bepaald aan de hand van de optredende korrelspanningen op de laagscheiding. De maximale (berekende) stijghoogte in de watervoerende laag is NAP 0,14 m. In de aangeleverde som staat een maximale stijghoogte van NAP +0,74 m tijdens MHW. De verwachting is dus dat opdrijven gebeurt tijdens MHW. dwp 127,5 (TP is NAP +5,3 m) Eerste Basisberekening berekening Waterstand MProStab MProStab MProLift MHW 5, , , MHW 1 m 5, , , GHW (NAP +1,3 m) - 9, , Tabel C-2 Rekenresultaten MProStab en MproLift Stichtse Rijnlanden Bij het bepalen van de totale bèta en het ontwerppunt (bij zowel MProStab als MProLift) ontstaat de volgende foutmelding: Computation of index of reliability including the effect of randomness of extreme waterlevels. ========================================================== 2 De resultaten uit de MProStab en MProLift berekeningen dienen te worden gecombineerd als bij de ene waterstand MProStab een maatgevende waarde berekend en bij de andere waterstand MProLift een maatgevende waarde berekend. Zie ook de bijlage voor een toelichting van A. van Duinen (GeoDelft) bij de wijze van combineren van deze resultaten. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 65

67 NO CONVERGENCY after 31 steps in the iteration-process! Vermoedelijk ontstaat deze foutmelding door de hoge Bètawaarden, het programma kan binnen de beschikbare iteratiestappen het ontwerppunt niet vinden. Het is echter duidelijk dat de totale Bètawaarde hoog zal zijn (6 of hoger). Toelichting bij resultaten: Het lijkt dat opdrijven (bij de gebruikte waterstanden) geen maatgevende invloed heeft op de macrostabiliteit van het binnentalud. Echter de deklaag zal wel opdrijven gedurende een hoogwater situatie (uitgaande van de gegeven PN-lijn van het watervoerende pakket in de aangeleverde Mstab som). Het opdrijven van de deklaag heeft mogelijk wel invloed op het al dan niet ontstaan van piping. dwp 57 Dwarsprofiel 57 wordt hier niet verder bekeken omdat deze veel overeenkomst vertoont met dwp 127,5. De maatgevende bèta s zullen nauwelijks wijzigen. Krimpenerwaard dwp D De (berekende) kritieke stijghoogte in de watervoerende laag is NAP +1,41 m. In de aangeleverde som staat een maximale stijghoogte van NAP +1,70 m verlopend naar NAP +0,98 m tijdens MHW. De verwachting is dus dat opdrijven (plaatselijk) optreedt tijdens MHW. dwp (TP is NAP +4,0 m) Eerste Basisberekening berekening Waterstand MProStab MProStab MProLift MHW 1, , , MHW 1 m 1, , , GHW (NAP +1,10 m) - 4, , Tabel C-3 Rekenresultaten MProStab en MproLift dwp Uit de MProStab som volgt: Totale bèta= 2,60 Waterstand in het ontwerppunt = NAP +2,845 m Toelichting bij resultaten In dit profiel bestond een geknikt verloop van de bovenkant van de zandvoerende laag. De bovenkant van de zandlaag is (conservatief) aangepast zodat de bovenkant weer horizontaal verloopt. Het blijkt dat (lokaal) opdrijven geen maatgevende invloed heeft op de totale faalkans. dwp De (berekende) kritieke stijghoogte in de watervoerende laag is NAP +0,21 m. In de aangeleverde som staat een maximale stijghoogte die (over een stuk van de deklaag) verloopt van NAP +0,77 m naar NAP +0,23 m tijdens MHW. De verwachting is dus dat opdrijven gebeurt tijdens MHW. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 66

68 Eerste berekening dwp (TP is NAP +3,9 m) Basisberekening Waterstand MProStab MProStab MProLift Gecombineerd MHW - 0, , , MHW 1 m - 1, , , GHW (NAP +1,10 m) - 3, , , Tabel C-4 Rekenresultaten MProStab en MproLift dwp Uit de MProStab som volgt: Totale bèta = 2,336 Waterstand in het ontwerppunt = NAP +2,483 m Uit de MProLift som volgt: Totale bèta= 2,331 Waterstand in het ontwerppunt = NAP +2,608 m Toelichting bij resultaten: Dit dwarsprofiel is bij de eerste berekening niet geanalyseerd. Dit profiel is later aan de selectie toegevoegd omdat bij de overige dwarsprofielen uplift niet maatgevend leek te zijn. Voor dit dwarsprofiel blijkt uplift wel maatgevend te zijn tijdens MHW en MHW 1 m waterstanden. De resultaten van de MProStab en MProLift berekening worden gecombineerd in de ouput file (*.pcr file). dwp De (berekende) kritieke stijghoogte in de watervoerende laag is NAP +1,60 m. In de aangeleverde som staat een maximale stijghoogte van NAP +1,43 m tijdens MHW. De verwachting is dus dat opdrijven niet gebeurt tijdens MHW. dwp (TP is NAP +3,3 m) Eerste Basisberekening berekening Waterstand MProStab MProStab MProLift MHW 2, MHW 1 m 2, GHW (NAP +1,07 m) Tabel C-5 Rekenresultaten MProStab en MproLift dwp Uit de MProStab som volgt: Totale bèta = 2,803 Waterstand in het ontwerppunt = NAP +2,762 m dwp De (berekende) kritieke stijghoogte in de watervoerende laag is NAP +1,53 m. In de aangeleverde som staat een maximale stijghoogte van NAP -0,75 m tijdens MHW. De verwachting is dus dat opdrijven niet gebeurt tijdens MHW. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 67

69 dwp (TP is NAP +3,3 m) Eerste Basisberekening berekening Waterstand MProStab MProStab MProLift MHW 0, , , MHW 1 m , , GHW (NAP +1,07 m) - 2, , Tabel C-6 Rekenresultaten MProStab en MProLift dwp Uit de Bishop som volgt: Totale bèta = 1,432 Waterstand in het ontwerppunt = NAP +2,694 m Gevoeligheidscoefficiënten De gevoeligheidscoefficiënt alfa (α) van een parameter geeft een indicatie van de invloed van de spreiding van de parameter op de spreiding in het eindresultaat. Voor de diverse dwarsprofielen kan in het algemeen het volgende worden opgemerkt: Dwarsprofielen Krimpenerwaard: de onzekerheid in de uitkomst wordt voornamelijk bepaald door de modelfactor (55 75 %) en de freatische lijn (15 20%); Dwarsprofielen Stichtse Rijnlanden: naast de modelfactor (50 60%) en de freatische lijn (10 15%) speelt ook de onzekerheid in tanφ een relatief grote rol (ca. 20 %) TOELICHTING BIJ KANTTEKENING UIT EERSTE BEREKENING In de eerste berekening [Ref.6] is een kanttekening geplaatst bij de toen berekende resultaten. De verwachting was toen dat het berekende ontwerppunt in de buurt van het MHW ligt. Het bleek voor een aantal dwarsprofielen dat dit niet het geval was. Het is ondertussen duidelijk geworden (zie ook [Ref.7]) dat dit niet altijd het geval hoeft te zijn. Indien het ontwerppunt onder MHW 1 m ligt dient een extra waterstand te worden ingevoerd (GHW). Voor alle hier gegeven dwarsprofielen is een extra waterstand toegevoegd. Het blijkt dat voor alle dwarsprofielen het ontwerppunt nu wel binnen de ingevoerde waterstanden ligt zodat dus altijd geïnterpoleerd wordt tussen deze waterstanden. Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 68

70 BIJLAGE C1 BEREKENDE GEMIDDELDEN EN STANDAARDAFWIJKINGEN PER GRONDLAAG PER DWARSPROFIEL INVOER Titel: Proefgegevens dijkring X (VNK) UITVOER aantal 49 Deterministisch Omzetten Probabilistisch algemeen MProStab Uplift Van prob. Invullen kan tot regelnr Rekenwaarden Materiaalfactoren Karakteristiek lokaal/ aantal Gemiddeld Corr. Standaarddev. Standaarddev. Dijkvak Grondsoort c f c tan f c f regionaal proeven c f R c f c f [kn/m2] [graden] [-] [-] (0/1) [kn/m2] [graden] [-] [kn/m2] [graden] [kn/m2] [graden] DR15_dwp57.0 dr15 6 kleidijk 9,85 17,8 1,3 1,2 12,81 21,07 0,00 15,00 14,29 21,81 0,00 3,93 2,96 1,01 0,77 dr15 5 kleibovenveen 4,5 25,6 1,3 1,2 5,85 29,90 0,00 15,00 6,36 31,30 0,00 1,75 3,82 0,45 0,99 dr15 4 kleiorg 1,55 18,05 1,3 1,2 2,02 21,36 0,00 15,00 2,15 22,58 0,00 0,59 3,05 0,15 0,79 dr15 3 kleionderveen 3,05 16,6 1,3 1,2 3,97 19,68 0,00 15,00 4,32 20,71 0,00 1,19 2,84 0,31 0,73 dr15 2 veen 5,05 14,3 1,3 1,2 6,57 17,01 0,00 15,00 7,27 17,76 0,00 2,00 2,50 0,52 0,64 dr15 1 zand 0 28,9 1,3 1,15 0,00 32,41 0,00 15,00 0,00 34,14 0,00 0,00 3,99 0,00 1,03 dr15 1 zand 0 28,9 1,3 1,15 0,00 32,41 0,00 15,00 0,00 34,14 0,00 0,00 3,99 0,00 1,03 DR15_dwp kleidijk 4,5 25 1,3 1,2 5,85 29,23 0,00 15,00 6,36 30,61 0,00 1,75 3,77 0,45 0,97 3 kleibovenveen 3,1 18,55 1,3 1,2 4,03 21,93 0,00 15,00 4,38 23,07 0,00 1,20 3,10 0,31 0,80 2 veen 4 17,55 1,3 1,2 5,20 20,78 0,00 15,00 5,70 21,80 0,00 1,57 2,96 0,40 0,77 1 zand 0 28,9 1,3 1,15 0,00 32,41 0,00 15,00 0,00 34,14 0,00 0,00 3,99 0,00 1,03 Tabel C-7 Gemiddelden en standaardafwijkingen Stichtse Rijnlanden Tabel C-8 Gemiddelden en standaardafwijkingen Krimpenerwaard Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 69

71 Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 70 Tabel C-9 Gebruikte stresstables voor MProStab Krimpenerwaard

72 BIJLAGE C2 SPREIDINGSPARAMETERS Tabel C-10 Aan te houden spreidingsparameters conform [Ref.1] Dijkring 15 Lopiker- en Krimpenerwaard 71