Een veiligheidsanalyse ten aanzien van piping bij kunstwerk kan op meerdere wijzen worden uitgevoerd. De basis van de analyse is echter altijd hetzelfde: de kans op overstroming door piping moet voldoende klein zijn.

Eisen waterveiligheid

Het gewenste veiligheidsniveau van waterbouwkundige kunstwerken met een waterkerende functie 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 deze eis vanuit waterveiligheid hangt af van de wijze van beoordelen.

Over het algemeen wordt voor het faalmechanisme piping bij kunstwerk middels een deterministische beoordeling op basis van empirische modellen bepaald of de faalkans voor het faalmechanisme piping verwaarloosbaar klein is of niet. Hierbij wordt de Waterstand bij Norm, WBN, als buitenwaterstand gehanteerd. (Waterstand bij Norm is de buitenwaterstand met een overschrijdingskans die getalsmatig gelijk is aan de norm van het dijktraject.) Als het verval bij een buitenwaterstand gelijk aan WBN kleiner is dan een naar verwachting veilige waarde van het kritieke verval, dan is de faalkans verwaarloosbaar klein. Bij deze werkwijze is er geen verschil tussen beoordelen en ontwerpen.

Minder gangbaar is een werkwijze waarbij daadwerkelijk een faalkans wordt bepaald. Bij beoordelen 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 piping 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 dit anders. Het is dan van belang om de prestatie en daarmee de faalkansbijdrage (nu en in de toekomst) van de overige kunstwerken aan de overstromingskans van het normtraject inzichtelijk te hebben. Op basis hiervan en de overstromingskansnorm van het dijktraject kan vervolgens bepaald worden welke faalkanseis aan het nieuwe kunstwerk 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)

Eisen vanuit andere functies (denk aan schutfunctie scheepvaart) bepalen doorgaans samen met de lokale geometrie de afmetingen van een kunstwerk. Vervolgens wordt in een ontwerp bekeken – gegeven de voor de primaire en overige functies benodigde afmetingen – welke kwelweglengte er middels kwelschermen aan toegevoegd moet worden om te voldoen aan de eisen.