Presentatie door Henk Kruse (Deltares) op het "Symposium Leidingen in dijken; zijn ze veilig of moeten ze wijken", tijdens de Deltares Software Dagen- Editie 2017. Dinsdag 13 juni 2017, Delft.

1. 13 juni 2017
1
13 juni 2017
Invloed leidingen op waterkeringen
Een probabilistische beschouwing
Henk Kruse
Leidingen en waterkeringen
Leidingen:
• In sleuf
• Sleufloos
• Gestuurd boren / HDD
• Direct Pipe
• Gesloten frontboringen
• Boogboren / boogzinkeren
• PE, PVC, Staal, Beton, GVK
Gietijzer, enz…
Waterkeringen:
• Primaire keringen
• Regionale keringen
• Boezemkaden (en polderkaden);
• Keringen langs regionale rivieren,
langs kanalen en
wateropslagbekkens;
• Compartimenteringsdijken,
secundaire dijken, slaperdijken en
landscheidingen;
• Voorlandkeringen en zomerkades
13 juni 2017 2

2. 13 juni 2017
2
13 juni 2017
Leidingen en waterkeringen Normen
In het Wettelijk Beoordelingsinstrumentarium (WBI) zijn
voorschriften opgenomen voor het beoordelen van de
primaire waterkeringen. De volgende beoordelingsronde
loopt van 2017-2023. Reden is de nieuwe
veiligheidsnormering die per 1 januari 2017 is ingevoerd.
Deze normering gaat uit van een
overstromingsrisicobenadering, waarbij niet alleen wordt
gekeken naar de kans op een overstroming, maar ook naar
de gevolgen ervan
Het doel van de normenreeks is het verkrijgen van
ondergrondse buisleidingsystemen, veilig voor mens,
milieu en goederen door eisen te stellen aan het ontwerp, de
aanleg en de bedrijfsvoering en
bedrijfsbeëindiging van buisleidingsystemen, teneinde een
veilig, duurzaam en doelmatig systeem te
waarborgen. De daartoe gestelde eisen zijn veiligheidseisen.
Afwijken van (deterministische) eisen in deze norm is
mogelijk indien wordt aangetoond dat hetzelfde of een hoger
veiligheidsniveau wordt bereikt.
3
13 juni 2017
Leidingen, NEN 3650
NEN 3650-1:
4

3. 13 juni 2017
3
NEN 3651
13 juni 2017 5
Faalmechanismen waterkering
• Overloop en Overslag
• Macro-instabiliteit binnenwaarts
• Macro-instabiliteit buitenwaarts
• Micro-instabiliteit
• Piping
13 juni 2017 6

4. 13 juni 2017
4
Waterkeringen eisen, Primair en Regionaal
13 juni 2017 7
Faalmechanismen waterkering en leiding
• Overloop en Overslag
• Macro-instabiliteit binnenwaarts
• Macro-instabiliteit buitenwaarts
• Micro-instabiliteit
• Piping
• Graafwerkzaamheden
• Verschil zakking
• Drukverhoging
• Corrosie uitwendig
• Corrosie inwendig
• Materiaal degradatie
13 juni 2017
Ontgronding
Kratervorming
Verstoring
grondsterkte
Toename
waterspanning
8

5. 13 juni 2017
5
Invloed ontgronding op faalmechanisme
13 juni 2017 9
Totale faalkans per mechanisme
Pf totaal = Pf buitenwaterstand + Pf ontgronding
13 juni 2017 10

6. 13 juni 2017
6
Ontgrondingskrater waterleidingen
13 juni 2017 11
Kans falen leiding volgens NPR of Bevi
13 juni 2017 12

7. 13 juni 2017
7
Buitenwaterstanden
13 juni 2017 13
D geo stability voor input faalkans STBI /1
13 juni 2017
Profiel zonder effect leiding
14

8. 13 juni 2017
8
13 juni 2017
Profiel met effect leiding
Ontgrondingskuil
Plastische zone
Restprofiel na afschuiving
(helling 1:3, 3 m breed)
D geo stability voor input faalkans STBI /2
15
Uitkomsten D geo stability STBI
13 juni 2017
Profiel met effect leiding
(FS = 0,96)
Profiel zonder effect leiding
(FS = 1,23)
16

9. 13 juni 2017
9
Kans verdeling STBI zonder verstoringszone
13 juni 2017 17
13 juni 2017
Kans verdeling STBI met verstoringszone
18

10. 13 juni 2017
10
Nagaan of de faalkans voldoet aan de eis
Per faalmechanisme:
• Overloop en Overslag
• Macro-instabiliteit binnenwaarts
• Macro-instabiliteit buitenwaarts
• Micro-instabiliteit
• Piping
Pf totaal = Pf buitenwaterstand + Pf ontgronding < Pf eis
13 juni 2017 19
Conclusies Probabilistisch rekenen
• Kan nu al volgens NEN 3650 serie.
• Moet straks ook volgens WBI.
• Beslisschema’s met filters volgens WBI ontbreken nog.
• Nu vaak enkele knelpunten, daarom is de toegepaste dwarsprofiel
benadering geschikt
• Straks ook ring benadering.
Op te lossen knelpunten zijn dan lengte effecten en meerdere
leidingen naast elkaar gelegen.
13 juni 2017 20