Afhankelijkheid bij kunstwerken in de natte infrastructuur

Afhankelijkheid bij kunstwerken in de natte infrastructuur

Westebring, F.

Vrijling, J.K. (mentor)
Vrouwenvelder, A.C.W.M. (mentor)
Beem, R.C.A. (mentor)
De Vries, J.T. (mentor)
Bakker, K.J. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Hydraulic Engineering

2001-04-04

In de natte infrastructuur worden kunstwerken vaak als op zichzelf staande eenheden beschouwd. Zij maken echter bijna altijd deel uit van een groter systeem. Het idee bestond dat er tussen de kunstwerken ook een zekere afhankelijkheid bestaat. Het probleem is echter dat er weinig inzicht is wat de effecten van die afhankelijkheid zijn op de systemen waar de kunstwerken deel van uit maken. Dit onderzoek heeft tot doel om een manier te vinden waarmee de afhankelijkheid tussen kunstwerken in rekening kan worden gebracht en inzicht te krijgen in het effect van die afhankelijkheid op systemen in de natte infrastructuur. Daartoe wordt een rekenmodel opgezet voor seriesystemen van schutsluizen. Schutsluizen zijn onderdeel van twee verschillende soorten systemen. Waterkerende systemen (dijkringen) en systemen om schepen door te laten (vaarwegen). Het rekenmodel wordt zo opgezet dat zowel de veiligheid van systemen (water keren) als de beschikbaarheid (schepen doorlaten) kan worden geanalyseerd waarbij de afhankelijkheid in rekening wordt gebracht. Op deze manier is het model representatief voor vele kunstwerken in de natte infrastructuur omdat zij bijna altijd zowel een veiligheids- als een beschikbaarheidsfunctie hebben. Met het rekenmodel is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd naar de effecten van de afhankelijkheid op de beschikbaarheid en de veiligheid van seriesystemen. Hieruit blijkt dat als alle schakels van een systeem even sterk zijn de systeemfaalkans door de afhankelijkheid duidelijk kleiner wordt. Ais er echter sprake is van een zwakke schakel bepaalt deze de systeemfaalkans en heeft de afhankelijkheid nauwelijks invloed. Het lijkt erop dat er bij dijkringen inderdaad vaak sprake is van een zwakke schakel. Het inrekening brengen van de afhankelijkheid heeft dan nauwelijks invloed op de veiligheid achter de dijkring. Bij vaarwegen is de beschikbaarheid echter voor alle sluizen van dezelfde grote orde. Daar heeft de afhankelijkheid dus wei effect op de beschikbaarheid van de hele vaarweg. Ais er daarbij een stremmingsoorzaak is die de grootste bijdrage levert aan de niet-beschikbaarheid, hoeft alleen naar de afhankelijkheid van die oorzaak te worden gekeken. Is er geen dominante stremmingsoorzaak dan zal de afhankelijkheid van alle oorzaken groot moeten zijn wil er een duidelijk effect zijn op de beschikbaarheid van het systeem. Na de systeemfaalkansen zijn ook de gevolgen van het falen van seriesystemen bekeken. Het blijkt dat alleen als de gevolgen regressief zijn met het aantal kunstwerken dat faalt, de afhankelijkheid een positief effect heeft op de risico's van het systeem. Maar niet alleen de kosten die het gevolg zijn van falen van het systeem, ook de kosten van het systeem zelf worden bekeken. Als de totale kosten worden geoptimaliseerd blijkt dat in het geval de gevolgen regressief zijn, door het rekenen met afhankelijkheid een goedkoper systeem met een grotere veiligheid/beschikbaarheid kan worden gemaakt. Als de kosten echter progressief zijn neemt de veiligheid/beschikbaarheid wel toe maar daar staan dan hogere investeringskosten en hogere schaderisico's tegenover. Tenslotte volgen een aantal aanbevelingen hoe in de praktijk kan worden omgegaan met de verkregen inzichten in het effect van de afhankelijkheid op seriesystemen in de natte infrastructuur.

risk analysis
safety level
failure
flooding

http://resolver.tudelft.nl/uuid:d1cc8d77-12ce-448e-851d-f92346287509

Student theses

master thesis

(c) 2001 F. Westebring