Aangezien de hoogwaterbelastingsituatie centraal staat hebben de hydraulische belastingen de focus. De hydraulische belasting bestaat uit verval- en golfbelastingen.

Vervalbelastingen

Deze ontstaan door een hoogteverschil tussen de binnen- en buitenwaterstand. De buitenwaterstand is hierbij de waterstand aan de buitenzijde van de waterkering, terwijl de binnenwaterstand betrekking heeft op de waterstand van de watergang die binnendijks van de waterkering aanwezig is. De binnenwaterstand wordt doorgaans onder normale omstandigheden vanuit het aspect waterbeheer in grote mate gereguleerd. Ten tijde van hoogwaters kan een afwijkend beheersregime gelden. Hiermee dient dan rekening te worden gehouden. In sommige situaties wordt er niet gereguleerd en is statistiek nodig. Ook kan in het geval het binnenwater een groot oppervlak heeft, scheefstand ontstaan door de wind. De buitenwaterstand wordt beïnvloed door de afvoer van rivieren en/of de waterstanden op zee en daarnaast door de wind. De wind kan zorgen voor aanvullende golfbelastingen maar ook voor een opzet van de waterstand.

Golfbelastingen

Golven kunnen door verschillende oorzaken ontstaan. Voor waterkeringen geldt doorgaans dat onder hoogwateromstandigheden wind geïnduceerde golven maatgevend zijn. Afhankelijk van locatie en geometrie worden (onderdelen van) de constructies belast door golven. Golven worden beschreven aan de hand van de golfhoogte, de golflengte, golfperiode en golfrichting. Van deze vier parameters zijn vele combinaties mogelijk, wat leidt tot een heel scala aan golfvormen. De hele lange golven (seiches) kunnen leiden tot een waterstandsverhoging die langere periode aanhoudt (10 minuten tot 2 uur). De kortere golven kunnen in veel gevallen vertaald worden naar een hydrostatische belasting, maar kunnen ook leiden tot golfklappen op onderdelen van de constructie. Golfklappen kunnen bij vrije, maar ook bij niet-vrije waterspiegelsituaties optreden. Van de laatste is een kokerconstructie een voorbeeld, waarbij golven bij een bepaalde range aan waterstanden tot grote verticale belastingen kunnen leiden. Voor faalgebeurtenis bezwijken waterkerende constructieonderdelen (STCO) zijn zowel de lange als de korte golven van belang. Bij faalgebeurtenis instabiliteit constructie en grondlichaam (STCG) spelen, met uitzondering van seiches, golven geen rol.

De databases met statistiek van buitenwaterstanden en golfcondities die gebruikt worden bij beoordelen en ontwerpen van de primaire waterkeringen worden binnen Nederland door het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat aangeleverd en worden ontsloten met de instrumenten Hydra-Ring (onderdeel van Riskeer) en Hydra-NL.

Overige belastingen

In de hoogwaterbelastingsituatie dient gekeken te worden of overige belastingen ook van toepassing kunnen zijn in combinatie met hoogwateromstandigheden. In alle gevallen zullen dat de permanente belastingen zijn, zoals het eigengewicht, maar mogelijk ook andere belastingen.

Per kunstwerk dient vervolgens ook te worden bekeken of andere belastingcombinaties tot overstromingsgevolgen kunnen leiden, los van de hoogwateromstandigheden. Een voorbeeld hiervan is aanvaring bij dagelijkse waterstanden van een gesloten kering, zie ook het artikel K4101 - Beschrijving faalproces sterkte en/of stabiliteit. In onderstaande Tabel 1 zijn diverse belastingen weergegeven, waarbij onderscheid gemaakt wordt in permanente, veranderlijke en bijzondere belastingen. In de Werkwijzer ontwerpen waterkerende kunstwerken [Van Bree, et al., 2018] wordt hier in meer detail op ingegaan.

Voor de veranderlijke belastingen geldt dat deze met name van toepassing zijn onder dagelijkse omstandigheden en niet in combinatie met een hoogwaterbelasting. Ditzelfde geldt ook voor de bijzondere belastingen.