Een veiligheidsanalyse ten aanzien van sterkte en/of stabiliteit kan op meerdere wijzen worden uitgevoerd. De basis van de analyse is echter altijd hetzelfde: de kans op overstroming door instroming na bezwijken keermiddelen of instabiliteit van het kunstwerk moet voldoende klein zijn.
Basisbegrippen
Bij de uitvoering van een veiligheidsanalyse voor sterkte en/of stabiliteit worden de volgende basisbegrippen gehanteerd:
- Waterkerend kunstwerk: een kunstwerk dat zich in de waterkering bevindt en dat voorzien is van keermiddelen waarmee naast mogelijke andere functies (bijvoorbeeld schutten) ongewenste directe instroming van buitenwater voorkomen kan worden.
- Primaire functie(s) van een waterkerend kunstwerk: de dagelijkse functie(s) waarvoor het kunstwerk in de waterkering aanwezig is en zonder welke er geen kunstwerk benodigd zou zijn. Het keren van hoogwater is daarmee geen primaire maar een afgeleide functie van het kunstwerk.
- Maximaal toelaatbare binnenwaterstand: de waterstand op het achter het kunstwerk gelegen watersysteem die maximaal toelaatbaar is zonder dat dit leidt tot substantiële schade en/of slachtoffers (overstromingsgevolgen). Voor coupures geldt dat er geen binnendijkse watergang is en is dus sprake van een maximaal toelaatbare binnenwaterstand.
- Keermiddelen: de delen van de constructie die geopend en gesloten kunnen worden om de primaire functie van het kunstwerk mogelijk te maken en in gesloten toestand een verhoogde buitenwaterstand kunnen keren.
- Hoogwater kerende keermiddelen: de/het keermiddel(en) die de maximaal kerende hoogte van het kunstwerk verzorgen.
- Kombergend vermogen: het volume aan water dat binnendijks in het achter het kunstwerk gelegen gebied (watersysteem) geborgen kan worden zonder dat dit tot overstromingsgevolgen leidt.
Eisen waterveiligheid
Het gewenste veiligheidsniveau van waterbouwkundige kunstwerken als het gaat om overstromingsgevolgen ligt verankerd in de Omgevingswet. In deze wet is per dijktraject een omgevingswaarde vastgelegd. Dit kan een overstromingskansnorm of een faalkansnorm zijn. In beide gevallen geldt dat dit de enige ‘harde’ eis is die wordt gesteld. De omgang met de eis vanuit waterveiligheid verschilt tussen ontwerpen en beoordelen.
Op dit punt is met het verschijnen van Staatsblad 2021, 147 op 2 maart 2021 de huidige groene versie van de [Werkwijzer ontwerpen waterkerende kunstwerken, 2018] verouderd. In de Werkwijzer wordt nog gesteld dat ten aanzien van overstromingsgevolgen ook aan de eisen in het Bouwbesluit moet worden voldaan. En dat de zwaarste eis, vanuit de Omgevingswet of Bouwbesluit, leidend is. De Werkwijzer ontwerpen waterkerende kunstwerken wordt op korte termijn hierop aangepast.
NB: op het moment van ingaan van de Omgevingswet is het Bouwbesluit vervallen en vervangen door Besluit Bouwwerken Leefomgeving (BBL), onderdeel van de Omgevingswet (zie het artikel Historie van voorschriften aan waterkerende kunstwerken). De inhoudelijke wijziging in het Bouwbesluit, hierboven beschreven, is op 2 maart 2021 ook doorgevoerd in de BBL (artikel 2.10a).
Over het algemeen wordt bij beoordelen de faalkans voor sterkte en/of stabiliteit bepaald en wordt vervolgens gekeken of deze faalkans een substantiële bijdrage aan de overstromingskans van het normtraject heeft. Het totaal aantal kunstwerken in het normtraject speelt daarin geen directe rol; er wordt geen faalkanseis voor sterkte en/of stabiliteit voor een kunstwerk bepaald op basis van het aantal en de prestatie van de overige waterkerende kunstwerken in het normtraject.
Bij ontwerpen van een nieuw kunstwerk is het van belang te weten hoeveel faalkansruimte er nu en in de toekomst aanwezig is. Daarvoor is inzicht in de faalkansbijdrage (nu en in de toekomst) van de overige kunstwerken en de andere onderdelen van het dijktraject aan de overstromingskans van het normtraject nodig. Op basis hiervan en de overstromingskansnorm van het dijktraject kan vervolgens bepaald worden welke faalkanseis aan het nieuwe kunstwerk en vervolgens de individuele faalmechanismen, zoals sterkte en/of stabiliteit, moet worden gesteld. Daarbij dienen ook toekomstige ontwikkelingen (meer of minder kunstwerken in het normtraject of andersoortige aanpassingen) worden meegewogen. Het staat ontwerpers volkomen vrij deze faalkanseisen naar eigen inzicht af te leiden, maar daarbij gelden wel een paar algemene ‘spelregels’. Voor praktische tips en handreikingen op dit gebied wordt verwezen naar hoofdstuk 2 van de Werkwijzer ontwerpen waterkerende kunstwerken [Van Bree, et al., 2018].
Eisen vanuit primaire/overige functie(s)
Het gewenste veiligheidsniveau van waterbouwkundige kunstwerken als het gaat om andere gevolgen dan overstromingsgevolgen bij bezwijken/instabiel worden van de constructie(onderdelen), ligt verankerd in het BBL van de Omgevingswet.
Specifiek voor de bodembescherming van een waterkerend kunstwerk geldt dat eisen vanuit andere functies (denk aan doorlaten water of scheepvaart) een doorslaggevende rol kunnen spelen bij het ontwerpen van de bodembescherming van een nieuw kunstwerk. Doorgaans zijn deze eisen bij het ontwerp leidend boven de eisen vanuit waterveiligheid. Specifiek voor de bewegingswerken gelden eisen vanuit de Machinerichtlijn.