Dit artikel beschrijft de afleiding van het temporele verloop van hydraulische belastingen.

Pragmatische invulling

Naast topwaarden voor de waterstand en de golfcondities is ook informatie nodig over het verloop van de hydraulische belasting in de tijd, zie Belastingen op primaire waterkeringen in Nederland. De beschrijving van de variatie van de hydraulische belasting parameters in de tijd binnen een belastinggebeurtenis is in de huidige modellering vooralsnog pragmatisch ingevuld in de vorm van een representatief verloop van (alleen) de waterstand.

Welk belastingverloop 'representatief' is hangt in principe af van de vraag welk faalmechanisme wordt beschouwd. In de huidige rekenmethode wordt alleen onderscheid gemaakt tussen geotechnische faalmechanismen (afschuiving binnenwaarts, piping) en faalmechanismen met betrekking tot dijkbekledingen op het buitentalud (steen, asfalt, gras).

Het representatieve belastingverloop is in principe locatie-afhankelijk. In de praktijk wordt het verloop binnen deelgebieden gelijk verondersteld, of wordt gebruik gemaakt van interpolatie tussen het berekende verloop op een aantal uitvoerlocaties met vrij grote onderlinge afstand. Hiervoor is een hulpmiddel beschikbaar: de Waterstandsverlopentool.

Het representatieve waterstandsverloop wordt gegeven in de vorm van een relatief verloop ten opzichte van de topwaarde van de waterstand. Om tot een werkelijk verloop te komen kan de gebruiker voor die topwaarde de waarde invullen die bij de beschouwde terugkeertijd hoort.

Verloop waterstanden

Voor het bepalen van het representatieve waterstandsverloop voor de geotechnische mechanismen wordt anders omgegaan met combinaties van snelle en trage stochasten dan bij de productieberekeningen waterstand.

Als waterstanden afhangen van een combinatie van tenminste één trage stochast met tenminste één snelle stochast, dan wordt een representatief verloop bepaald waarin op beide tijdschalen rekening gehouden wordt met de variatie in de tijd. Bij het kiezen van een representatieve combinatie van stochastwaarden wordt bij hogere terugkeerniveaus van de waterstand gekeken naar de uitsplitsingen naar de stochasten. Hierbij wordt relatief veel gewicht toegekend aan de trage stochast.

Verloop golfcondities

De modellering van de golven gaat uit van stationariteit, zie Modellering golfcondities en levert dus geen informatie over het verloop van de golven in de tijd binnen een belastinggebeurtenis.

Met name de faalmechanismemodellen voor de dijkbekledingen vergen echter wel degelijk informatie over het verloop van de combinatie van waterstand en golven in de tijd binnen een belastinggebeurtenis. Deze informatie wordt met behulp van een tijdelijke pragmatische aanpak (de 'Q-variant') geconstrueerd. Deze aanpak bevat de volgende componenten:

• Bij een gegeven overschrijdingskans worden voor een reeks waterstandsniveaus rekenwaarden van de golfbelastingparameters bepaald:
  • Bij elke afzonderlijke combinatie van waterstandsniveau en overschrijdingskans worden rekenwaarden van de golfbelastingparameters bepaald door in het probabilistische rekenhart van Riskeer, Hydra-Ring, gebruik te maken van een sterk vereenvoudigde benaderende Z-functie.
  • Rekenwaarden van de golfbelastingparameters worden afgeleid uit de illustratiepunten bij de Z Grenstoestandsfunctie [-]-waarde met de gezochte overschrijdingskans.
  • Omdat bij ieder belastinggebeurtenis alleen informatie beschikbaar is over de top-belasting, bevat de Z Grenstoestandsfunctie [-]-functie grove aannames over de golfcondities binnen het belastinggebeurtenis op het moment dat de gezochte waterstand optreedt.
• Na het berekenen van de golfcondities bij de verschillende waterstandsniveaus (met een afzonderlijke probabilistische berekening per waterstandsniveau) wordt deze informatie op basis van het waterstandsniveau gekoppeld met één waterstandsverloop in de tijd om te komen tot het gecombineerde verloop van waterstand en golfcondities: de reken-belastinggebeurtenis.

Merk op dat de golfcondities op verschillende tijdstippen in deze reken-belastinggebeurtenis afkomstig zijn uit totaal verschillende oorspronkelijke belastinggebeurtenis.