Data toetsproces
Voor de beheerder is het toetsresultaat vaak de belangrijkste informatie voor het verkrijgen van inzicht in de toestand van de waterkering. Deze informatie heeft de beheerder nodig om adequate beheersmaatregelen te nemen, maar ook om de provincie te kunnen informeren over de toestand van de waterkeringen. Echter om de juistheid van de toetsing te beoordelen is ook noodzakelijk inzicht te hebben in de data ter onderbouwing van het toetsresultaat. Bovendien is de toetsing van primaire keringen een periodiek terugkerend proces. Om het toetsproces op efficiënte wijze te kunnen doorlopen is het van belang ook de data waarop het toetsresultaat is gebaseerd volledig en herbruikbaar op te slaan.
Om inzicht te hebben in de toestand van de waterkering over de faalmechanismen ‘macro-stabiliteit’ en ‘piping’ moet er in eerste instantie een betrouwbaar beeld zijn van de ondergrond van het dijklichaam en omgeving. Om vervolgens tot een toetsresultaat met het wettelijk toetsinstrumentarium te komen moet de informatie over de ondergrond geïnterpreteerd en geschematiseerd worden tot data die bruikbaar is om de faalmechanismen te beoordelen. In het kader van datamanagement en GIS worden drie typen data onderscheiden:
- Basisdata
- Geïnterpreteerde data
- Toetsresultaten.
De drie type data worden in de volgende subparagrafen nader toegelicht.
Basisdata
Voor het uitvoeren van een stabiliteitsanalyse is een goed en betrouwbaar beeld van de ondergrond noodzakelijk. Hierbij zijn de volgende basisdata van belang:
- Geologische karakterisering van de ondergrondopbouw;
- Grondopbouw van het dijklichaam zelf;
- Geohydrologische karakterisering van de dijk en ondergrond.
Met een geologische gebiedsbeschrijving zijn op globale wijze de karakteristieken van de ondergrond bekend. Het geeft algemene kennis over de ontstaansgeschiedenis van de ondergrond en geeft inzicht in specifieke verschijnselen in de onder- grond die mogelijk onopgemerkt blijven bij lokaal onderzoek als sonderingen en boringen. De geologische informatie is van belang bij analyse van de verwachte laagopbouw en de interpretatie van grondonderzoek. Gebruik wordt gemaakt van bestaande gegevens als geologische, geomorfologische en bodemkundige kaarten. Voor een stabiliteitsanalyse zijn geohydrologische aspecten van de ondergrond ook essentieel. Hierbij gaat het om waterspanningen en stijghoogte in en onder het dijklichaam en is afhankelijk onder andere de laagopbouw en doorlatendheid van de ondergrond.
De geologische en geohydrologische kennis van het gebied wordt ondersteund door informatie gebaseerd op grondonderzoek. Het geeft een indruk van de geotechnische en geohydrologische (opbouw van waterspanningen) eigenschappen van de ondergrond en grondopbouw van het dijklichaam. De bronnen hierbij zijn onder andere:
- Basisinformatie uit DINO (gegevens als geologische, geomorfologische, bodemkundige en geohydrologische kaarten);
- Lokale grondonderzoeken;
- Gerapporteerde waarnemingen bij extreme waterstanden (gedrag van dijk);
- Geometrie dijklichaam;
- Rapportages/metingen van grondwaterstanden en waterspanningen in dijken;
- Tijdreeksen van waterspanningen in de ondergrond;
- Belasting (verkeersbelasting, hydraulische belasting);
- Historische kaarten.
Opslag van basisdata
Het is uit oogpunt van hergebruik en controleerbaarheid essentieel om vast te leggen welke basisdata ten grondslag ligt aan het toetsoordeel. Dit is een onderdeel dat in het toetsrapport van de kering opgenomen moet zijn, maar wat niet altijd het geval is. Er zijn binnen het huidige toetsinstrumentarium ook geen handvatten om de gebruikte basisdata voor toetsing op eenduidige wijze vast te leggen. Hierdoor is de gebruikte basisdata vaak niet goed toegankelijk en is hergebruik voor een volgende toetsing niet efficiënt.
Een veiligheidstoets is een momentopname van de toestand van de kering en is gebaseerd op de beschikbare en gebruikte data op een bepaald moment. De beschikbaarheid en kwaliteit van basisdata neemt feitelijk toe met de tijd. Met bijvoorbeeld een nieuw grondonderzoek kan namelijk een betrouwbaarder beeld van de lokale eigenschappen van de ondergrond worden verkregen.
Voor controle van een toetsing, is het noodzakelijk duidelijk vast te leggen welke basisdata ten grondslag ligt aan het toetsoordeel. Voor hergebruik van de basisdata voor een volgende toetsing moet ook duidelijk zijn of mogelijk nieuwe informatie beschikbaar is.
Bij het vastleggen van de basisdata is derhalve raadzaam dat de volgende informatie ook is vastgelegd:
- Locatie inclusief geografische informatie (XYZcoördinaten);
- Datum van uitvoering;
- Uitvoerende partij van het onderzoek;
- Kader van project waarin onderzoek is uitgevoerd;
- Kwaliteitsaanduiding van het onderzoek (bijvoorbeeld type onderzoek als mechanische of elektrische sondering);
- Gehanteerde protocol (inclusief versie) van uitvoering.
Data-interpretatie
Na het verzamelen van de benodigde basisdata is de vervolgstap in het toetsproces de data- interpretatie en schematisering die nodig is om basisdata te kunnen gebruiken in rekenregels / modellen om tot een oordeel over de toestand van de waterkering te komen. De benodigde schematiseringen voor een stabiliteitsanalyse zijn:
- Schematisering van de opbouw van de dijk en de ondergrond;
- Schematisering van de waterspanningen in de onderkende grondeenheden.
Het schematiseringproces leidt uiteindelijk tot één representatieve locatie binnen een dijkvak, die qua dwarsprofiel van de dijk, in combinatie met de ondergrond- opbouw en bijbehorende waterspanningen, maatgevend is. De resultaten van basisdata tot schematisering zijn onder andere:
- Geotechnische lengteprofielen (teen/kruin) en dwarsprofielen;
- Grondlaagindelingen;
- Indeling waterkering in dijkvakken per toetsspoor;
- Rekenparameters voor gedetailleerde toetsingen;
- Verantwoording voor gehanteerde uitgangspunten en aannames bij interpretatie en bewerking van basisdata.
Opslag van geïnterpreteerde data
Bij de toetsing wordt gebruik gemaakt van modellen of rekenregels om tot een toetsoordeel te komen. De geïnterpreteerde en geschematiseerde invoergegevens in deze modellen of rekenregels zijn een afspiegeling van lokale, maatgevende condities die gelden voor een bepaald dijkvak. De benodigde gegevens en kwaliteit zijn afhankelijk van het detailniveau van de toetsing én het te doorlopen toetsspoor. De onderbouwing van de werkwijze en gedane aannames dienen zo te worden vastgelegd dat de resultaten reproduceerbaar en verifieerbaar zijn. Dit houdt onder andere in dat duidelijk is dat naast de gebruikte basisdata bekend is op welke wijze het schematiseringsproces is doorlopen en welke uitgangspunten en aannames zijn gehanteerd bij interpretatie en bewerking van basisdata. Een dergelijke verantwoording maakt het mogelijk de kwaliteit en houdbaarheid van geïnterpreteerde data te beoordelen. Dit is een onderdeel dat in het toetsrapport van de kering opgenomen zou moeten zijn, maar wat niet altijd het geval is. Ook voor de geïnterpreteerde data geldt dat er binnen het huidige toetsinstrumentarium geen handvatten zijn om deze data op eenduidige wijze vast te leggen. Hierdoor is de geïnterpreteerde data niet goed toegankelijk en is hergebruik voor een volgende toetsing niet efficiënt.
Uit oogpunt van hergebruik, reproduceerbaarheid en herleidbaarheid van gegevens is noodzakelijk dat het volgende is vastgelegd:
- De wijze van afleiden of schematiseren van gegevens (bijvoorbeeld voor gegenereerde geotechnische profielen vastleggen op welke wijze de interpolatie tussen de sonderingen/boringen is uitgevoerd en met welke basisdata);
- Gedane aannames en gehanteerde uitgangspunten;
- Gehanteerde veiligheidsfactoren/schematiseringsfactoren;
- Uitvoerder van de interpretatie en schematisering en in het kader van welk onderzoek;
- Datum schematisering/interpretatie;
- Gebruikte basisdata en representatief gestelde data;
- Gebruikte modellen/rekenregels;
- Voor welk dijkvak (situering en lengte) de gegevens representatief zijn;
- Voor welke locatie binnen het dijkvak de gegevens representatief zijn;
- De in- en uitvoergegevens (van rekenregels en modellen zoals bijvoorbeeld MSTAB, MSEEP9 en RRD10).
Toetsresultaat
Op basis van de geïnterpreteerde en geschematiseerde data wordt uiteindelijk een toetsresultaat per dijkvak bepaald. Per toetsspoor zijn er in verfijning oplopende toetsmethoden, aangeduid met ‘eenvoudig’, ‘gedetailleerd’ en ‘geavanceerd’.
MSTAB en MSEEP zijn rekenprogramma’s van Deltares. MSTAB voor het toetsmechanisme macrostabiliteit en MSEEP voor het toetspoor piping. Hiermee worden (tussen)resultaten gegenereerd die als geïnterpreteerde data kunnen worden gezien en opgeslagen moeten worden.
Met de Rationele Risicobenadering Dijken (RRD) kan op basis van beschikbare bodemgegevens en geologische kennis een (eerste) toetsing op stabiliteit uitgevoerd worden. Indien gegevens over de ondergrond niet in voldoende mate beschikbaar zijn, kan met behulp van bestaande gegevens en geologische kennis van het gebied een inschatting van de bodemopbouw worden gemaakt. Verschillende mogelijkheden voor de opbouw van de bodem met daaraan gekoppeld de kans dat die opbouw voor- komt vormt input voor het berekenen van de stabiliteit met behulp van RRD. Bij toepassing van het RRD zijn voor controle en reproductie van het toetsresultaat invoer- en uitvoergegevens digitaal beschikbaar. Indien de betrouwbaarheid van de onder- grond beter kan worden ingeschat, dan kan eenvoudig het effect op de stabiliteit worden bepaald. Met RRD worden (tussen) resultaten gegenereerd die als geïnterpreteerde data kunnen worden gezien en opgeslagen moeten worden. RRD kan niet worden gebruikt voor opslag van informatie.
Indien op grond van de eenvoudige methode geen score kan worden bereikt, dan gaat de beoordeling verder met een meer gedetailleerde beoordeling. Is het niet mogelijk om tot een score te komen op grond van de gedetailleerde beoordeling, dan kan de toetsing worden voortgezet met een geavanceerde beoordeling. Het resultaat per dijkvak is een score ‘goed’, ‘voldoende’ of ‘onvoldoende’, of, indien de toetsing niet tot een resultaat leidt, ‘geen oordeel’.
Opslag van het toetsresultaat
In het VTV is opgenomen welke gegevens de beheerder met betrekking tot het toets- resultaat vastgelegd moet hebben. Deze gegevens zijn doorgaans wel volledig vast- gelegd in het toetsrapport in tegenstelling tot basisdata en geïnterpreteerde data. Voor een volledige beschrijving van vast te leggen gegevens wordt verwezen naar het VTV. In deze paragraaf worden uitsluitend die gegevens benoemd die benodigd zijn voor het controleren en efficiënt reproduceren van het toetsresultaat. Dit zijn:
- Het toetsspoor;
- Het dijkvak waarop de toetsing betrekking heeft (situering en lengte dijkvak);
- Gebruikte VTV en HR;
- Veiligheidsniveau;
- Toetspeil;
- Toetsniveau (eenvoudig, gedetailleerd, geavanceerd);
- Toetsresultaat (onvoldoende, voldoende, goed);
- Toetsoordeel (voldoet/voldoet niet);
- Uitgangspunten en aannames voor de toetsing inclusief verantwoording;
- Eventuele goedkeuring onder voorwaarden (uitgangspunten voor beheer). Voorbeelden van dergelijke maatregelen zijn:
- Opzetting van het peil in de kwelsloot tot maaiveld ter beperking van piping;
- Dijkvakken afsluiten voor verkeer onder maatgevende omstandigheden in verband met macrostabiliteit.
Naast het vastleggen van bovenbenoemde data, is het aan te bevelen de gevoeligheid van het toetsresultaat vast te leggen. Indien keringen niet voldoen op één of meerdere toetsmechanismen is het wenselijk om te onderzoeken welke belasting nog wel gedragen kan worden. Daarmee kan duidelijk worden gemaakt welke (nood) maatregelen genomen kunnen worden om (tijdelijk) hogere belastingen te kunnen weerstaan. Gegevens uit een dergelijke gevoeligheidsanalyse kunnen worden vastgelegd en ingeval van calamiteiten worden gebruikt.
