Zoeken in deze site

Inhoudsopgave


Inleiding instromingsmodellen voor betrouwbaarheid sluiting

Bij het faalmechanisme betrouwbaarheid sluiting zijn naast zaken die te maken hebben met het sluiten van het kunstwerk ook de gevolgen bij niet-sluiten van belang. Deze gevolgen worden veroorzaakt door het instromende debiet bij het niet hoogwaterkerend gesloten zijn van het kunstwerk ten tijde van een hoogwater. Dit instromend debiet vormt de belasting voor zowel de bodembescherming (gerelateerd aan bezwijken kunstwerk) en de komberging (gerelateerd aan overstromingsgevolgen). Instromingsmodellen spelen daarmee een belangrijke rol bij betrouwbaarheid sluiting.

Wanneer buitenwater naar binnen stroomt is het mede afhankelijk van de geometrie van het kunstwerk en de grootte van de watervoerende doorstroomopening hoe groot dit instromend debiet is. Grofweg zijn er drie instromingsmodellen te onderscheiden, waarbij de buiten- en binnenwaterstand ten opzichte van het watervoerende element de onderscheidende rol spelen:

  1. Hoge drempel/verticale wand.
  2. Lage drempel.
  3. Verdronken koker.

De drie instromingsmodellen zijn weergegeven in Figuur 1, waarbij het model van de lage drempel nog gesplitst is in een situatie beschreven met volkomen overlaat en een situatie beschreven als onvolkomen overlaat. Bij een volkomen overlaat heeft de benedenstroomse zijde nagenoeg geen invloed op het debiet dat door het kunstwerk stroomt, terwijl dat bij de onvolkomen overlaat duidelijk wel het geval is.

Bij het model voor hoge drempel/verticale wand is geen sprake van direct contact tussen buiten- en binnenwaterstand, oftewel de binnenwaterstand heeft geen invloed op het instromend debiet.

Voor het model van verdronken koker geldt dat er wel sprake is van direct contact tussen binnen- en buitenwater en dat de instroming plaatsvindt door een watervoerend element dat zich geheel onder water bevindt (zowel aan buiten- als binnenzijde van de kering).

Schematische weergave van vier instromingsmodellen bij betrouwbaarheid sluiting, namelijk: overslag/overloop bij hoge drempel/verticale wand, lage drempel volkomen overlaat, lage drempel onvolkomen overlaat en verdronken koker.
Figuur 1 Schematische weergave van de diverse instromingsmodellen bij betrouwbaarheid sluiting.

Er zijn ook nog tussenvormen mogelijk, waarbij bijvoorbeeld een koker zich aan de buitendijkse zijde geheel onder water bevindt terwijl aan de binnenzijde dit niet het geval is.

In de artikelen Instromingsmodel voor hoge drempel/verticale wand, Instromingsmodel voor lage drempel onvolkomen overlaat, Instromingsmodel voor lage drempel volkomen overlaat en Instromingsmodel voor verdronken koker worden de eerdergenoemde modellen beschreven. Dit zijn de relatief simpele modellen die in veel van de gevallen goed voldoen. Geavanceerde modellen worden genoemd in Geavanceerde modellen voor instromend debiet en de relatie tussen verval en debiet staat uitgebreid beschreven in Relatie tussen verval en instromend debiet.

Versies