Basismodel

Het model voor komberging is in de basis heel simpel: falen treedt op als het totale instromende volume door overslag en/of overloop over een of meerdere kunstwerken gedurende een hoogwatergebeurtenis groter is dan het volume dat zonder significante schade en/of slachtoffers in het achterliggende gebied kan worden geborgen. De faalkans voor de komberging P_f;komberging Faalkans voor de komberging [1/jaar] wordt dus bepaald met de volgende formule:

De parameterdefinities staan onderaan formule 5.

Het totale instromend volume over het kunstwerk V_os/ol Inkomend volume als gevolg van overslag/overloop over het gesloten kunstwerk gedurende een hoogwaterperiode [m³] wordt bepaald door het overslag-/overloopdebiet over de keermiddelen en waterkerende constructiedelen, de breedte van de keermiddelen en waterkerende constructiedelen en de tijdsduur waarover instroming plaats vindt. In formulevorm geldt:

Het maximaal aanwezige volume aan kombergend vermogen in het achterliggende gebied V_c Maximaal beschikbaar volume aan kombergend vermogen in het achterland waarbij geen overstromingsgevolgen optreden [m³] wordt bepaald door het oppervlak van de komberging en de toelaatbare peilstijging op de komberging:

Invullen in formule 1 levert:

Oftewel:

Waarin:

P_f;komberging Faalkans voor de komberging [1/jaar].

V_os/ol Inkomend volume als gevolg van overslag en/of overloop over het gesloten kunstwerk gedurende een hoogwaterperiode [m³].

V_c Maximaal aanwezige volume aan kombergend vermogen in het achterland, waarbij geen significante gevolgen optreden [m³].

q_os/ol Gemiddeld optredend overslag-/overloopdebiet per strekkende meter [m³/s/m].

t_s Tijdsduur waarin overslag en/of overloop optreedt, ook wel aangeduid als stormduur [s].

B Breedte van het kunstwerk [m].

A_kom Kombergend oppervlak [m²].

Δh_kom Toegestane peilverhoging komberging [m].

Deze formule en de daarbij behorende parameters worden uitgebreid beschreven in hoofdstuk 10 van de 'Werkwijzer ontwerpen waterkerende kunstwerken' [Van Bree, et al., 2018]. Voor meer informatie hierover wordt hiernaar verwezen.

Verfijningen

Op bovenstaand basismodel kunnen enkele verfijningen worden toegepast ten aanzien van het totaal instromend volume V_os/ol Inkomend volume als gevolg van overslag/overloop over het gesloten kunstwerk gedurende een hoogwaterperiode [m³] en de bepaling van het beschikbare kombergend vermogen V_c Maximaal beschikbaar volume aan kombergend vermogen in het achterland waarbij geen overstromingsgevolgen optreden [m³] per kunstwerk.

Verfijning model totaal instromend volume V_os/ol

Het instromende volume wordt bepaald door een sommatie van het tijdsafhankelijke instromende debiet. Deze tijdsafhankelijkheid wordt veroorzaakt doordat zowel de buitenwaterstand als de golfhoogte niet constant zijn gedurende een hoogwatergolf. Hiermee kan eenvoudig rekening worden gehouden door de duur van het hoogwater op te delen in een aantal tijdstappen en het instromend volume als gevolg van overslag en/of overloop tijdens al deze tijdstappen te sommeren:

Waarin:

V_os/ol Totaal instromend volume [m³].

q_os/ol,i Gemiddeld optredend overslag-/overloopdebiet in tijdsinterval i [m³/s/m].

t_s Tijdsduur waarin overslag en/of overloop optreedt, ook wel aangeduid als stormduur [s].

Δt Duur van een tijdsinterval [s].

B Breedte van het kunstwerk [m].

Ook middels integratie kan het instromende volume worden berekend. Eenvoudige benaderingen kunnen met behulp van bijvoorbeeld Excel worden gemaakt.

Bepaling beschikbare kombergend vermogen V_c per kunstwerk

Het maximaal aanwezige volume aan kombergend vermogen in het achterliggende gebied V_c Maximaal beschikbaar volume aan kombergend vermogen in het achterland waarbij geen overstromingsgevolgen optreden [m³] wordt bepaald door het oppervlak van de komberging en de toelaatbare peilstijging op de komberging. Vaak is het zo dat het kombergend vermogen tijdens een hoogwater wordt aangesproken door meerdere kunstwerken tegelijkertijd. Bovendien kan ook door andere oorzaken dan hoogwater, zoals regen of gemalen die op de komberging uitslaan, een deel van het kombergend vermogen reeds worden opgesoupeerd. Door het uitwateren middels gemalen op het buitenwater kan ook extra kombergend vermogen beschikbaar komen tijdens een hoogwater.

Het kombergend vermogen kan door het meenemen van de diverse invloedsfactoren specifiek gemaakt worden voor één kunstwerk. Deze factoren kunnen voor het merendeel worden uitgedrukt in een volume dat de beschikbare komberging per kunstwerk positief dan wel negatief beïnvloedt. Hieronder is dat in de formule 2 toegevoegd, waardoor deze formule specifiek wordt gemaakt voor één kunstwerk.

Waarin:

V_c,kw Kombergend volume per kunstwerk [m³].

A_kom Kombergend oppervlak [m²].

Δh_kom Toegestane peilverhoging komberging [m] .

V_kw,i Instromend volume door of over kunstwerk ‘i’ dat aansluit ophetzelfde kombergend vermogen [m³].

N Aantal kunstwerken buiten het beschouwde kunstwerk dat op dezelfde komberging uitkomt [-].

V_achterland Instromend volume als gevolg van aanvoer vanuit het achterland, bijvoorbeeld door regen of gemalen tijdens of al voorafgaand aan het daadwerkelijke hoogwater [m³].

V_pompen Volume dat gedurende een hoogwater kan worden weggepompt door inzet van bijvoorbeeld aanwezige gemalen of mobiele pompen [m³].