Coupure berekening noodwaterkering
Beschrijving
Bereken het debiet door een open coupure, de sluitingstijd bij een stijgende waterstand en de waterdruk op de sluitingselementen. Toets of de coupure op tijd gesloten kan worden bij de opgegeven stijgsnelheid en alarmwaterstand.
Een coupure is een tijdelijk open te houden doorgang in een waterkering die bij dreiging van overstroming snel gesloten moet worden. De kritische vraag is altijd of de sluitingstijd kleiner is dan de beschikbare tijd tussen het alarmmoment en het moment waarop het water de kering bereikt. Sluiten onder stormomstandigheden duurt in de praktijk altijd langer dan tijdens een oefening, vandaar de ingebouwde veiligheidsfactor op de sluitingstijd.
De waterdruk op de gesloten elementen volgt een driehoekige verdeling en neemt toe met het kwadraat van de waterstand. Het aangrijpingspunt van de resultante ligt op een derde van de waterhoogte boven de bodem. Dit is de maatgevende belasting voor de constructieve dimensionering van de schotbalken of damplanken en de sponningen waarin ze worden geplaatst.
Invoer velden
Resultaten
Formulas:
-
v_plaatsing = if(type_sluiting == 'schotbalken', 0.5, if(type_sluiting == 'damplanken', 1.0, 0))
-
b_element = if(type_sluiting == 'schotbalken', 1.0, if(type_sluiting == 'damplanken', 0.6, 1.0))
-
aantal_elementen_breed = if(b_element > 0, ceil(breedte_coupure / b_element), 0)
-
aantal_elementen_hoog = if(h_element > 0 && (type_sluiting == 'schotbalken' || type_sluiting == 'damplanken'), ceil(h_alarm / h_element), 1)
-
aantal_elementen_totaal = if(type_sluiting == 'schotbalken' || type_sluiting == 'damplanken', aantal_elementen_breed * aantal_elementen_hoog, 1)
Het totale aantal benodigde elementen om de coupure volledig te sluiten over breedte en hoogte. -
t_sluiten_berekend = if(type_sluiting == 'schotbalken' || type_sluiting == 'damplanken', if(v_plaatsing > 0, (breedte_coupure / v_plaatsing) * aantal_elementen_hoog, 0), t_vast)
-
t_sluiten_met_vf = t_sluiten_berekend * 1.5
De sluitingstijd inclusief een veiligheidsfactor van 1,5 voor onvoorziene omstandigheden zoals wind, stroming en onervaren personeel. -
t_beschikbaar = if(stijgsnelheid > 0, ((h_alarm - h_huidig) / (stijgsnelheid / 100)) * 60, 9999)
De tijd die beschikbaar is tussen het alarmmoment en het bereiken van de alarmwaterstand bij de opgegeven stijgsnelheid. -
q_open = 0.62 * breedte_coupure * pow(h_alarm, 1.5) * 4.429
Het maximale debiet door de open coupure bij de alarmwaterstand. Berekend als brede overlaat met Cd = 0,62. -
f_waterdruk = 0.5 * 10 * h_alarm * h_alarm * breedte_coupure
De totale horizontale waterkracht op de gesloten sluitingselementen bij de alarmwaterstand. Volgt een driehoekige drukverdeling. -
aangrijpingspunt = h_alarm / 3
Het aangrijpingspunt van de resultante waterdruk ligt op een derde van de waterhoogte boven de bodem. Maatgevend voor de kanteling en verankering van de sluitingselementen. -
toets_sluitingstijd = if(t_sluiten_met_vf <= t_beschikbaar * 0.75, 'Veilig: de coupure kan ruim op tijd gesloten worden. Er is voldoende marge voor onvoorziene omstandigheden', if(t_sluiten_met_vf <= t_beschikbaar, 'Voldoet: de sluitingstijd haalt de beschikbare tijd maar de marge is beperkt. Zorg voor goed geoefend personeel en controleer de beschikbaarheid van materieel', 'Onveilig: de sluitingstijd inclusief veiligheidsfactor overschrijdt de beschikbare tijd. Versnel de procedure, zet extra personeel in of kies een sneller type sluiting'))
De sluitingstijd is berekend met een veiligheidsfactor van 1,5 conform aanbevelingen voor noodsluiting onder stormomstandigheden.
Berekening informatie
Meer over waterbouw
Ontdek meer tools gerelateerd aan waterbouw