Dijkdoorbraakprocessen

Abstract

Bezwijken is het optreden van een bezwijkmechanisme waarbij een bezwijkmechanisme wordt gedefinieerd als breuk, vormverandering, verlies van samenhang of schade aan (onderdelen) van de dijk, als gevolg van belastingen of belastingeffecten die de sterkte overtreffen, waardoor de capaciteit om water te keren nadelig kan worden beïnvloed. Een sequentie van verschillende mechanismen en processen (faaltraject) treedt op voordat een waterkering daadwerkelijk faalt. De waterkering faalt als het de waterkerende functie niet kan vervullen. Tot nu toe is ervan uitgegaan dat bezwijken ontoelaatbaar is. Naar aanleiding van de watersnoodramp in 1953 pleitte de Deltacommissie voor een meer wetenschappelijke benadering van het veiligheidsvraagstuk. De aanbevelingen van de commissie bleken echter technisch niet haalbaar: o.a. de kans op doorbreken van een dijk kon niet nauwkeurig worden vastgesteld. Daarom zijn in de huidige veiligheidsfilosofie dijken veilig als zij een vastgestelde waterstand zonder bezwijken kunnen keren. Het einddoel van het onderzoeksprogramma 'Overstromingsrisico's' is een veiligheidsbenadering op basis van overstromingsrisico's. Om deze risico' vast te kunnen stellen is onder andere inzicht nodig in het gehele faaltraject dat kan leiden tot een dijkdoorbraak. Als een primair mechanisme (bezwijkmechanisme dat wordt beschouwd bij het ontwerpen of toetsen van de dijk) is opgetreden wil dat nog niet zeggen dat de hele dijk faalt. De dijk heeft nog een reststerkte. Doel van deze studie is het, voor zover mogelijk, beschrijven van het faaltraject van een primair mechanisme tot aan de dij kdoorbraak en het geven van overgangskansen voor de verschillende geotechische mechanismen. Het project is onderdeel van het basisproject 'Faalmechanismen en Sterkte van Waterkeringen' (basisproject2) van het Delft Cluster thema Risico's van Overstromingen (thema 2) en is omschreven in het projectplan 02.02.01 Faalmechanismen en Reststerkte. Het eerste gedeelte van de studie wordt uitgevoerd in opdracht van de Dienst Weg en Waterbouwkunde van Rijkswaterstaat. Delft Cluster is een samenwerkingsverband van Delftse kennisinstituten. Het onderhavige onderzoek wordt uitgevoerd door GeoDelft, WL - Delft Hydraulics en TNO Bouw. Dit rapport betreft de resultaten van deel 1 van bovengenoemde studie waarin aan de hand van literatuuronderzoek het faaltraject van primair bezwijken tot dijkdoorbraak is beschreven, gebeurtenisbomen zijn opgesteld en indicatieve overgangskansen voor de verschillende (deel) mechanismen gegeven. De overgangskans is daarbij gedefinieerd als de kans op het ontstaan van een vervolgmechanisme gegeven het optreden van het primaire bezwijkmechanisme en eventuele eerdere vervolgmechanismen in het faaltraject. Met deze kansen zijn de gebeurtenisbomen doorgerekend. De volgende initiërende bezwijkmechanismen zijn beschreven: overlopen/overslag; buitenwaartse macrostabiliteit; binnenwaartse macrostabiliteit; microstabiliteit; piping; erosie buitentalud.