Bijlage VI: Hydraulische belastingen - Bijlagen

De hydraulische belasting (Hydraulische Randvoorwaarden) voor de toetsing van waterkeringen worden per toetsronde bij ministeriële regeling vastgesteld. Het afleiden van hydraulische ontwerprandvoorwaarden voor bekledingen is werk voor specialisten. De waterstand-, golf- en probabilistische modellen die hiervoor nodig zijn, worden door Rijkswaterstaat ter beschikking gesteld.

Bij het bepalen van de ontwerpbelasting voor dijkbekledingen dient rekening te worden gehouden met ontwikkelingen van de belastingen tijdens de planperiode van de bekleding. Enerzijds gaat het om de invloed van een klimaatwijziging die zich manifesteert met hogere rivierafvoeren en zeespiegelstijging, anderzijds de overige toekomstige ontwikkelingen (zoals veranderingen in de geometrie, uitgevoerde maatregelen zoals Ruimte voor de Rivier, et cetera). Voorts wordt door het ENW aanbevolen om bij het ontwerp rekening te houden met onzekerheid in de modellen waarmee de hydraulische randvoorwaarden worden bepaald.

Het bepalen van de ontwerpbelasting wordt in deze Handreiking niet behandeld. Hiervoor wordt verwezen naar het:

• Technisch rapport ontwerpbelastingen voor het rivierengebied [9];
• Leidraad Rivieren [9];
• Addendum I bij Leidraad rivieren [9]
• Addendum I bij de Leidraad Zee- en Meerdijken [5]

Bij de meeste ontwerpen en toetsingen voor dijkbekledingen hoeft alleen rekening te worden gehouden met golven; in bijzondere gevallen kan ook belasting door stroming van belang zijn.

In de meeste situaties wordt de maatgevende golfbelasting veroorzaakt door windgolven. Er zijn twee manieren van aanlevering van die informatie, deze worden kort besproken. In sommige situaties kunnen ook scheepsgolven maatgevend zijn. Ook daar wordt kort op ingegaan. Tussen beide typen golven wordt in de rekenregels verder geen onderscheid gemaakt.

Windgolven

Voor de bepaling van de windgolfbelasting is in de huidige praktijk de zogenaamde Hydra- programmatuur beschikbaar.

Met de Hydra-programmatuur rekent de beheerder of de ontwerper zelf de randvoorwaarden uit. Hydra bevat de statistische informatie van alle relevante parameters voor elke locatie langs de waterkering. De gebruiker voert het profiel van het buitentalud en het vereiste veiligheidsniveau in. Op basis daarvan rekent het programma voor een reeks van waterstanden de maatgevende combinatie van Hs en Tp uit. De resultaten van de Hydra- programmatuur kunnen in STEENTOETS ingevoerd worden.

Voor sommige regio's worden de randvoorwaarden bepaald door golfberekeningen te maken bij een aantal gegeven waterstanden met de maatgevende windcondities.

De rekenmethodes worden niet behandeld in deze Handreiking. In de praktijk worden deze berekeningen meestal niet door de ontwerper van de steenzetting gemaakt: de resultaten worden aan hem of haar aangeleverd in de vorm van tabellen waarin de maatgevende combinatie van H_s Significante golfhoogte [m] en T_p voor enkele waterstanden is opgenomen. Dit geldt zowel voor de uitvoer van Hydra als de tabellen die volgen uit de lineaire interpolatie of extrapolatie van de waarden bij willekeurige waterstanden.

Feitelijk zijn dit de randvoorwaarden op 50 à 100 meter uit de kust; in aanvulling daarop kan het soms nuttig zijn om de reducerende invloed van het voorland te berekenen met een eendimensionaal model. In geval van breking op het voorland moet daarbij rekening worden gehouden met een bovenbegrenzing voor de golfhoogte en de golfperiode. Ook in de Hydraprogrammatuur kan een ondiep voorland vaak geschematiseerd worden.

Bij de bespreking van de golfparameters wordt aandacht besteed aan beide methoden. Daarbij wordt ervan uitgegaan dat de ontwerper beschikt over de waarden van H_s Significante golfhoogte [m] en T_p die gelden aan de teen van het talud. Hierbij kan tevens rekening worden gehouden met de invloed van stroming op de golfparameters. Als deze situaties zich voordoen, is in het algemeen een nadere specialistische studie nodig.

Scheepsgolven

Maatgevende waarden voor scheepsgolven worden niet aangeleverd in het Wettelijk toetsinstrumentarium (WTI). De belasting door schepen is sterk locatie bepaald. Schepen veroorzaken primaire golven (frontgolven, waterspiegeldaling en haalgolven) en secundaire golven. Zowel de primaire als de secundaire golven zijn in het algemeen kleiner dan 0,5 meter met een enkele uitschieter naar 1 meter; de periode van de golven is 2 à 5 seconde. Als de ontwerpgolfhoogte groter is dan 0,5 à 1,0 meter, zijn scheepsgolven niet maatgevend.

De scheepsgeïnduceerde golfbelasting kan worden berekend met het computerprogramma DIPRO+. In Tabel VI-1 is per golftype weergegeven welke variabelen DIPRO+ uitrekent en hoe deze kunnen worden gebruikt in de rekenmethodes voor steenzettingen.

Golfparameters zijn:

• golfperiode;
• golflengte;
• golfinvalshoek.
• golfhoogte;