4. Conclusies levensduur dijken
4.2 Toelichting op conclusies levensduuranalyse
De conclusies van de levensduuranalyse, waarbij de invloed van de verhoogde kans op niet sluiten van de Maeslantkering van 1/1.000 naar 1/200 per sluitvraag is onderzocht, wijzigen nauwelijks ten opzich-te van de conclusies in het rapport ‘Analyse levensduur primaire waopzich-ter- water-keringen [11].
4.1 Conclusies effect verhoogde kans op niet sluiten Maeslantkering van 1/1.000 naar 1/200 per sluitvraag op levensduur dijken
De conclusies uit rapport ‘Analyse levensduur primaire waterkeringen [11] voor de levensduur van dijken zijn hieronder nogmaals weergege-ven en aangepast voor de kans op niet sluiten van de Maeslantkering van 1/200 per sluitvraag.
I. Als gevolg van de verhoging van de kans op niet sluiten van de Maeslantkering van 1/1000 naar 1/200 per sluitvraag neemt de le-vensduur van de beschouwde 9 dijklocaties af met gemiddeld ca. 23 jaar.
II. De invloed van de verhoogde kans op niet sluiten van de Maeslant-kering neem af in oostelijke richting.
III. De berekende (afname in) restlevensduur van dijken is gespreid en sterk locatiegebonden.
IV. Voor een gebiedsdekkend beeld van de afname van de levensduur is een gedetailleerde beschouwing nodig van een groter aantal loca-ties, vanwege de grote verscheidenheid aan locatiespecifieke para-meters die van invloed zijn op de berekende restlevensduur.
V. De berekende restlevensduur van de dijken geeft globaal inzicht in de termijn waarop dijkverbetering nodig is. De exacte termijn waar-op verbetering nodig is kan hiervan afwijken doordat voor de vijf-jaarlijkse toetsing op veiligheid andere uitgangspunten en rand-voorwaarden van toepassing zijn en doordat de levensduur omge-ven is met een bandbreedte door onzekerheden.
4.2 Toelichting op conclusies levensduuranalyse
Bovenstaande conclusies zijn het resultaat van een globale studie naar het effect van de verhoging van de kans op niet sluiten van de Mae-slantkering van 1/1.000 naar 1/200 per sluitvraag. Naast het aspect van de verhoogde kans op niet sluiten van de Maeslantkering is slechts hoogwaterstijging door klimaatverandering (toenemende afvoer en zeespiegelstijging) beschouwd. Variatie in overige aspecten, zoals toe-name in wind en golven etc., is niet meegenomen.
Ad I: Als gevolg van de verhoging van de kans op niet sluiten van de Maeslantkering van 1/1000 naar 1/200 per sluitvraag neemt de levensduur van de beschouwde 9 dijklocaties af met gemiddeld ca. 23 jaar.
In de voorgaande studie [11] is het effect van de afname in levensduur van de dijken als gevolg van de verhoging van de kans op niet sluiten van 1/1.000 naar 1/100 per sluitvraag bestudeerd. Voor dezelfde 9 dijklocaties als in deze aanvullende studie beschouwd (die dijklocaties met een significante afname in levensduur) werd in de voorgaande studie een afname in levensduur van gemiddeld ca 31 jaar berekend.
Het effect van de verhoogde kans op niet sluiten van de Maeslantke-ring van 1/1.000 naar 1/100 en 1/200 per sluitvraag is weergegeven in de volgende histogram.
< 2007 2007-2020 2020-2040 2040-2060 2060-2080 2080-2100 > 2100 Tijd (Jaren)
Aantal locaties
Kans op niet sluiten MLK is 1/1000 per jaar Kans op niet sluiten MLK is 1/200 per jaar Kans op niet sluiten MLK is 1/100 per jaar
Bij de interpretatie van de berekende ‘afname in levensduur’ zijn twee zaken van belang:
1. De termijn van de restlevensduur van de dijk.
Het is van belang om de gepresenteerde afname in levensduur van de dijk in relatie te zien met de berekende restlevensduur van de dijk.
Een grote afname in levensduur van een dijk resulteert namelijk niet al-tijd in een (veiligheids)probleem op de korte en middellange termijn in-dien de levensduur van de dijk nog erg lang is. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de locaties in het westen van het gebied. Hier wordt een grote afname in levensduur berekend (tot 57 jaar), maar de restlevensduur bij een kans op niet sluiten van de Maeslantkering van 1/200 per sluit-vraag, blijkt voor deze locaties nog steeds voorbij het jaar 2100 te lig-gen. De afname van de restlevensduur kan dus groot zijn, maar is daarmee niet noodzakelijkerwijs relevant. Vóór 2100 is in dit voorbeeld namelijk geen dijkverbetering nodig.
Op andere locaties kan het zo zijn dat een relatief kleine afname in le-vensduur, als gevolg van de verhoogde kans op niet sluiten van de
. . . Figuur 4.1
Afname levensduur: het aantal locaties in het gebied met een kortere levens-duur neemt toe bij een verhoogde kans op niet-sluiten van de Maeslantkering
Maeslantkering, op korte termijn betekent dat de dijk in aanmerking komt voor een gedetailleerde of geavanceerde toetsing of zelfs dijkver-betering. In deze situatie speelt de significantie van de afname in le-vensduur een belangrijke rol (zie volgende punt). De afname van de restlevensduur is dan zowel significant als relevant.
2. De significantie van de afname in restlevensduur van de dijk.
Of de berekende afname in levensduur significant is hangt af van de grootte van deze afname in relatie tot de levensduur van de dijk.
Bij een korte restlevensduur van de dijk is de bandbreedte in onzeker-heden relatief klein (zie rapport ‘Analyse levensduur primaire waterke-ringen’ [11]), waardoor een afname van de restlevensduur van bijvoor-beeld 10 jaar significant kan zijn. Bij een zeer lange restlevensduur van de dijk (bijv. > 2100) is de bandbreedte in onzekerheden veel groter.
Het is immers zo dat parameters die dichtbij liggen relatief goed voor-speld kunnen worden (‘scherp’) en dus een kleinere bandbreedte heb-ben. Dit in tegenstelling tot parameters die ver weg liggen en minder goed voorspeld kunnen worden (‘onscherp’) met een grote bandbreed-te. Dezelfde afname in restlevensduur van 10 jaar kan bij een lange restlevensduur hierdoor mogelijk niet significant zijn.
Ad II: De invloed van de verhoogde kans op niet sluiten van de Mae-slantkering neemt af in oostelijke richting.
De invloed van de verhoogde kans op niet sluiten van de Maeslantke-ring op de levensduur van de dijken kent een verloop in het gebied. In het oosten is de absolute afname in levensduur het kleinst en niet signi-ficant terwijl de absolute afname in levensduur nabij de Maeslantkering het grootst is. Als gevolg van de toegenomen kans op niet-sluiten van de Maeslantkering nemen de toetspeilen in het gebied toe. Dit effect dempt naar het oosten toe uit, zoals blijkt uit de ‘Achterlandstudie Maeslantkering’ [9], wat gedeeltelijk tot uiting komt in de berekende afname in levensduur van de dijken.
Met de in deze aanvullende studie gepresenteerde resultaten is boven-staande conclusie lastig te visualiseren aangezien de meest oostelijk gelegen locaties nu buiten beschouwing zijn gelaten. Echter op voor-hand kon worden geredeneerd dat indien een dijklocatie een niet signi-ficante afname in levensduur liet zien bij een toename van de kans op niet sluiten van 1/1.000 naar 1/100 per sluitvraag, de afname in le-vensduur bij een toename van de kans op niet sluiten van 1/1.000 naar 1/200 per sluitvraag tevens niet significant zou zijn. De toename in hydraulische belastingen is immers bij een kans op niet sluiten van 1/200 per sluitvraag kleiner dan bij 1/100 per sluitvraag.
Ad III: De berekende (afname in) restlevensduur van dijken is gespreid en sterk locatiegebonden
De levensduur is voor 9 dijklocaties bepaald voor een kans op niet slui-ten van de Maeslantkering van 1/1.000 en 1/200 per sluitvraag, waar-mee vervolgens de afname in levensduur is bepaald. Deze levensduur van de dijken laat voor beide scenario’s een grote spreiding zien: de levensduur loopt voor een enkele locatie in de nabije toekomst af,
daarnaast zijn er locaties die nog relatief lang meegaan (> 2100). Ook voor de afname in van de levensduur geldt dat de spreiding groot is.
Locatiespecifieke parameters zijn van invloed zijn op de berekende le-vensduur en ook de afname in lele-vensduur van de dijken.
Ad IV: Voor een gebiedsdekkend beeld van de levensduur afname is een gedetailleerde beschouwing van een groter aantal locaties nodig, vanwege de grote verscheidenheid aan locatiespecifieke parame-ters die van invloed zijn op de berekende restlevensduur
In deze studie is de levensduuranalyse uitgevoerd voor 9 locaties.
Hiermee is een globale indruk gekregen van het effect van de verhoog-de kans op niet sluiten van verhoog-de Maeslantkering op verhoog-de levensduur van verhoog-de dijken in het westelijk deel van het onderzoeksgebied, zoals dat in de voorgaande studie was gedefinieerd. Een vertaling naar een gebieds-dekkend beeld is lastig, vanwege de vele locatiegebonden factoren die van invloed zijn op de uiteindelijk berekende levensduur van een dijk en dus ook de afname in levensduur. Deze locatiegebonden factoren zijn o.a.:
• aanwezige kruinhoogte en overhoogte;
• hydraulische belastingen (waterstand en golven, waarbij de golfaan-val wordt beïnvloed door:
o expositie van de dijk t.o.v. dominante windrichting &
o effectieve strijklengte);
• dijkgeometrie;
• stabiliteit van de dijk;
• type ondergrond, i.v.m. optredende kruin- en bodemdaling
Doordat vele combinaties van deze factoren mogelijk zijn, kan een be-rekende levensduur van een dijk locatiespecifiek zijn en niet representa-tief voor een groter dijktraject. Voor een gebiedsdekkend beeld is dus voor meer dijklocaties een bepaling van de restlevensduur nodig.
Ad V: De berekende restlevensduur van de dijken geeft globaal inzicht in de termijn waarop dijkverbetering nodig is. De exacte termijn waarop verbetering nodig is kan hiervan afwijken doordat voor de vijfjaarlijkse toetsing op veiligheid andere uitgangspunten en randvoorwaarden van toepassing zijn en doordat de levensduur omgeven is met een bandbreedte door onzekerheden
De berekende levensduur van de dijken is niet een absolute of exacte waarde, maar geeft slechts globaal inzicht in de termijn waarop verbe-tering nodig is bij de beide faalkansscenario’s (R0 en R23) van de Mae-slantkering. Uit de onzekerheidsanalyse (zie rapport ‘Analyse levens-duur primaire waterkeringen’ [11]) blijkt namelijk dat de berekende levensduur een bandbreedte heeft die door verschillende onzekerheden wordt bepaald (o.a kruin- en bodemdaling, maar ook stijging van de hydraulische belasting). De grootte van de bandbreedte is locatiege-bonden, aangezien het aandeel van de verschillende onzekerheden per
3 R0: kans op niet sluiten van de Maeslantkering is 1/1000 per sluitvraag R2: kans op niet sluiten van de Maeslantkering is 1/200 per sluitvraag
locatie verschilt en is grotendeels afhankelijk van de tijdshorizon. De berekende levensduur geeft dus geen exact tijdstip waarop de dijk ver-sterkt moet worden.
Doordat deze studie inzicht geeft in de reductie van de levensduur, en niet in de absolute levensduur, is het beter om het bereiken van het punt ‘einde levensduur’ uit deze studie te interpreteren als het moment waarop het dijktraject onder de loep moet worden genomen middels een gedetailleerde of geavanceerde toetsing. Uit deze gedetailleerde of geavanceerde toetsing zal moeten blijken op welke termijn de dijk wer-kelijk versterkt zal moeten worden.
Het bereiken van het einde van de levensduur van een dijk (uit de toet-sing) betekent overigens niet altijd dat dijkverbetering direct noodzake-lijk is. Andere beheermaatregelen, zoals het hanteren van een ander overslagdebiet door het aanpassen van bekleding en het opvangen van het overtollige water in het achterland, kunnen de op termijn noodza-kelijke dijkverbetering uitstellen.
Met de levensduuranalyse is geen officiële toetsing uitgevoerd. In deze studie zijn aannamen gedaan en uitgangspunten gehanteerd die moge-lijk lokaal afwijken van de werkemoge-lijke situatie.
Literatuur
. . .
[1] Impacts of climate change and land subsidence on the water systems in the Netherlands
Haasnoot, M., J.A.P. Vermulst, H. Middelkoop. RIZA rapport 99.049, NRP project 952210, ISBN 902210
[2] Derde kustnota, Traditie, Trends en Toekomst
Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Den Haag, 2000 [3] Dijken duurzaam veilig - Effecten van toenemende belastingen
op waterkeringen
Bouwdienst Rijkswaterstaat, documentnummer:
BRUIS-T3-2000.010, Utrecht, september 2000 [4] Kostenindicatie dijkversterking benedenrivierengebied
Fugro Ingenieursbureau B.V. Rapport K0073-002, Nieuwegein, juni 2001
[5] Hydraulische Randvoorwaarden 2001 - voor het toetsen van primaire waterkeringen
Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Den Haag, december 2001
[6] Referentie Alternatief Dijkversterking Arcadis - Royal Haskoning - Fugro. Rapport 110303/OF3/109/000262/as, juni 2003
[7] De Veiligheid van de primaire waterkeringen in Nederland, Voorschrift Toetsen op Veiligheid voor de tweede toetsronde 2001 - 2006 (VTV)
Ministerie van Verkeer en Waterstaat, DGW, Den Haag, januari 2004
[8] Klimaat in de 21e eeuw - vier scenario’s voor Nederland Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut, brochure op basis van het KNMI rapport WR2006-01 ‘KNMI Climate Change Scenarios 2006 for The Netherlands’, De Bilt, mei 2006
[9] Achterlandstudie Maeslantkering. Hoofdrapport Rijkswaterstaat RIZA, ISBN 90-369-4823-1, rapport RWS-ZH/AP/2006/04, Rotterdam, 15 oktober 2006 [10] Fase 3: principe-oplossingen Markermeerdijk Hoorn - Edam
Fugro Ingenieursbureau B.V. Rapport 1204-0098-010, juni 2007
[11] Systeemanalyse Rijn-Maasmonding. Analyse levensduur primaire waterkeringen
Rijkswaterstaat Zuid-Holland, ISBN 978-90-369-4853-1, RWS ZH Rapport /ARA/2008/06, Rotterdam, 23 januari 2008
Bijlagen
. . .
Bijlage A Grafieken levensduur dijken
. . .
. . . Figuur A. 1
Locatie 2 - hoogtespoor (golfoverslag) maatgevend
. . . Figuur A. 2
Locatie 3 - hoogtespoor (waterstands-overloop) maatgevend
. . . Figuur A. 3
Locatie 4 - sterktespoor maatgevend
. . . Figuur A. 4
Locatie 5 - hoogtespoor (golfoverslag) maatgevend
. . . Figuur A. 5
Locatie 6 - hoogtespoor (waterstands-overloop) maatgevend
. . . Figuur A. 6
Locatie 7 - hoogtespoor (waterstands-overloop) maatgevend
. . . Figuur A. 7
Locatie 11 - sterktespoor maatgevend
. . . Figuur A. 8
Locatie 13 - hoogtespoor maatgevend.
Bij R0 (1/1000) is waterstandsoverloop maatgevend, terwijl bij R1 en R2 (1/100 en 1/200) golfoverslag maatgevend is
. . . Figuur A. 9
Locatie 16 - hoogtespoor(golfoverslag) maatgevend
Bijlage B Kaarten levensduur dijken
. . .
(
(
(
(
DZH/0108/AQ/015
Rijkswaterstaat is de uitvoeringsorganisatie van het ministerie van Verkeer en Waterstaat die zorgt dat verkeer en water op de nationale netwerken kunnen stromen en die werkt
aan droge voeten en voldoende en schoon water. www.rijkswaterstaat.nl