Model voor bezwijken bodembescherming door overslag en/of overloop

In de thans beschikbare modellen voor het bezwijken van de bodembescherming is het feitelijk heel simpel: falen treedt op als de optredende stroomsnelheid bij instroming over het kunstwerk groter is dan de kritieke stroomsnelheid van de aanwezige bodembescherming. De faalkans voor de bodembescherming P_{f;bodembescherming} wordt dus bepaald met de volgende formule:

De parameterdefinities staan in dit artikel onderaan formule 6.

De kritieke stroomsnelheid met betrekking tot de bodembescherming is afhankelijk van de opbouw van de bodembescherming. Ter bepaling hiervan zijn meerdere modellen beschikbaar die allemaal hun eigen specifieke eigenschappen en randvoorwaarden kennen. In hoofdstuk 9 van de 'Werkwijzer ontwerpen waterkerende kunstwerken' [Van Bree, et al, 2018] worden voor de gangbare typen bodemverdediging modellen en de daarbij behorende parameters uitgebreid beschreven. Voor meer informatie hierover wordt hiernaar verwezen.

De optredende stroomsnelheid over de bodembescherming wordt bepaald door het totale overslag-/overloopdebiet over de keermiddelen en waterkerende constructiedelen en het beschikbare wateroppervlak waarover dit inkomende debiet verdeeld wordt. In formulevorm geldt:

Invullen in formule 1 levert:

Oftewel:

Waarin:

P_{f;bodembescherming} Faalkans voor de bodembescherming [1/jaar].

u_optredend De optredende stroomsnelheid bij overslag en/of overloop [m/s].

u_c Kritieke stroomsnelheid bodembescherming [m/s].

Q_os/ol Optredend overslag-/overloopdebiet over het kunstwerk bij een bepaalde waterstand [m³/s].

q_os/ol Gemiddeld optredend overslag-/overloopdebiet per strekkende meter [m³/s/m].

B Breedte van het kunstwerk [m].

B_sv Stroomvoerende breedte bodembescherming [m].

A Natte oppervlak ter plaatse van bodembescherming [m²].

h_bi Binnenwaterstand [m t.o.v. NAP].

h_bb Hoogte bovenkant bodembescherming [m t.o.v. NAP].