Faaldefinities natte beweegbare objecten - Rijkswaterstaat

Faaldefinities natte beweegbare objecten - Rijkswaterstaat Faaldefinities natte beweegbare objecten - Rijkswaterstaat

rijkswaterstaat.net
from rijkswaterstaat.net More from this publisher

<strong>Faaldefinities</strong> <strong>natte</strong> <strong>beweegbare</strong> <strong>objecten</strong><br />

Onderdeel brug- en sluisstandaard<br />

Datum 27 juli 2012<br />

Status Concept


Uitgegeven door: RWS DI<br />

Versie: 0.4<br />

Status: Definitief<br />

Opgeleverd door:<br />

Maurits Houben (DI)<br />

Arthur van Beek (DI)<br />

27 juli 2012<br />

Vrijgegeven door:<br />

Tjeerd de Jong (DVS)<br />

Programmamanager LBB<br />

21 augustus 2012<br />

Vastgesteld door:<br />

Beheerd door:<br />

Meer informatie:<br />

Leden van productgroep:<br />

Naam Dienst<br />

Gerard Appelman DIJG<br />

Alex Groothaert DZL<br />

Andre Smits DNB<br />

Peter Janssen DLB<br />

Henri Vogels DUT<br />

Guido Vroombout DNH<br />

Tom Huveneers DLB<br />

Jan Looijen DID<br />

Johan den Toom DI<br />

Bas Dietvorst DI<br />

Arthur van Beek (DI)<br />

088-7972626<br />

Bovenstaande personen hebben het document getoetst en stemmen in met<br />

de in het document gemaakte keuzes.<br />

Pagina 2 van 22


Wijzigingenbeheer<br />

Revisiehistorie<br />

Versie Datum Toelichting<br />

Distributielijst<br />

0.1 25-01-2012 Eerste concept Productgroep<br />

0.2 13-03-2012 Tweede concept Productgroep<br />

0.3 18-04-2012 Derde concept Productgroep,<br />

programma LBB,<br />

DVS, WD<br />

0.4 27-07-2012 Definitief concept Programma LBB,<br />

besluitvorming, RWS<br />

Pagina 3 van 22


Inhoud<br />

1 Inleiding 5<br />

1.1 Doel, doelgroep en scope van dit document 5<br />

1.2 Status document 6<br />

1.3 Aanleiding en achtergrond (niet voor externen bedoeld) 6<br />

1.4 Plaats in brug- en sluis standaard (niet voor externen bedoeld) 7<br />

1.4.1 Beschrijving brug- en sluisstandaard 7<br />

1.4.2 1.4.2 Plaats dit document in brug- en sluisstandaard 7<br />

1.4.3 Verwijzing waar overige documenten te vinden zijn 8<br />

1.5 Leeswijzer 8<br />

2 Aangehaalde documenten 9<br />

3 Functioneel falen 10<br />

3.1 Definities 10<br />

3.2 Functionele decompositie 11<br />

3.3 Functies en functievervullers 12<br />

3.4 Falen en oorzaken van niet beschikbaarheid 13<br />

4 Schutsluis 14<br />

4.1 Waterpeil scheiding handhaven: faaldefinitie 14<br />

4.2 Water doorlaten: faaldefinitie 14<br />

4.3 Scheiden zoet/zout water: faaldefinitie 15<br />

4.4 Laten passeren scheepvaart: faaldefinitie 16<br />

4.5 Hoog water keren: faaldefinitie 17<br />

5 Beweegbare brug 18<br />

5.1 Randvoorwaarden 18<br />

5.2 Laten passeren wegverkeer: faaldefinitie 18<br />

5.3 Laten passeren scheepvaart: faaldefinitie 19<br />

6 Referenties 20<br />

Bijlage A: ‘Betonnen bak’-principe 21<br />

Pagina 4 van 22


1 Inleiding<br />

1.1 Doel, doelgroep en scope van dit document<br />

Dit document heeft als doel uniforme definities op te stellen voor het falen van een<br />

tweetal objecttypen, te weten:<br />

1. Schutsluizen<br />

2. Beweegbare bruggen<br />

Daarnaast biedt het document inzicht in de manier waarop de prestaties op<br />

netwerkniveau samenhangen met de prestaties op lager (object)niveau (paragraaf<br />

3.2 en 3.3).<br />

Het document kan als uniforme basis dienen voor het beoordelen van RAMS<br />

prestaties van bestaande <strong>objecten</strong> op object- en netwerkniveau, alsmede voor het<br />

opstellen van RAMS specificaties. Merk op dat door de directe koppeling van functies<br />

aan functievervullers procedurele aspecten niet in de beschouwing zijn<br />

meegenomen.<br />

Het kan gebruikt worden door technisch managers en adviseurs die betrokken zijn<br />

bij:<br />

- De beoordeling van de prestaties van het huidige areaal<br />

- Het opstellen van de vraagspecificaties en/of outputspecificaties<br />

Door uniforme faaldefinities te hanteren binnen het areaal van RWS zijn RAMS<br />

prestaties en RAMS eisen voor het gehele RWS areaal eenduidig met elkaar te<br />

vergelijken. Het document dient als input voor het stellen van eisen bij nieuwbouw<br />

en renovatie, als ook voor het beoordelen van de RAMS prestaties van bestaande<br />

<strong>objecten</strong>.<br />

Daarnaast kan het document gebruikt worden voor het opstellen van procedures<br />

tijdens de beheer en onderhoudfase. Hierbij kan vastgesteld worden welke<br />

procedures invloed hebben op de beschikbaarheid en welke niet.<br />

Falen uit zich in twee mogelijke vormen:<br />

1. Het niet meer mogelijk zijn van bediening van een object<br />

2. Het niet meer mogen bedienen van een object, waarbij niet aan de<br />

randvoorwaarden wordt voldaan.<br />

In dit document komen faaldefinities aan de orde zoals deze gebruikt kunnen<br />

worden bij het uitvoeren van RAMS analyses.<br />

De RAMS analyses zelf, en de manier waarop deze uitgevoerd worden, worden in dit<br />

document niet besproken. In deze context wordt verwezen naar de leidraad RAMS<br />

[1].<br />

Voorts wordt er in dit document geen aandacht besteed aan het stellen van RAMS<br />

eisen aan <strong>objecten</strong>. Er wordt kort gerefereerd aan de manier waarop deze tot stand<br />

dienen te komen, maar er wordt niet op ingegaan.<br />

Pagina 5 van 22


De faaldefinities in dit document zijn gerelateerd aan een beperkt aantal <strong>objecten</strong> in<br />

het areaal van RWS, te weten schutsluizen en <strong>beweegbare</strong> bruggen. Het is mogelijk<br />

om dit document in de toekomst uit te breiden voor meer typen <strong>objecten</strong> dan deze<br />

twee.<br />

Bij het opstellen van de faaldefinities dienen de basisspecificaties als uitgangspunt:<br />

dit document is direct gekoppeld aan de basisspecificaties. Er wordt dan ook zoveel<br />

als mogelijk aangesloten bij de functies van de objecttypen zoals die beschreven<br />

staan in de basisspecificaties.<br />

Een erg belangrijk uitgangspunt bij het opstellen en hanteren van de faaldefinities is<br />

het volgende:<br />

Er moet voldaan worden aan alle functionele en aspecteisen gekoppeld aan de<br />

functies zoals benoemd in de basisspecificaties, en in onderliggende documenten<br />

waaronder ook de documenten van het programma bediening.<br />

1.2 Status document<br />

De status van dit document is een verplicht document als basis voor het beoordelen<br />

van RAMS prestaties van bestaande <strong>objecten</strong> op object- en netwerkniveau, alsmede<br />

voor het opstellen van RAMS specificaties. Dit document is bedoeld om als bindend<br />

document onderdeel te zijn van een vraagspecificatie.<br />

Het document dient niet als input voor het primaire proces verkeersmanagement.<br />

1.3 Aanleiding en achtergrond (niet voor externen bedoeld)<br />

<strong>Rijkswaterstaat</strong> werkt aan uniformering en standaardisering van de bediening,<br />

besturing en het beheer van <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen. Hiertoe is de<br />

‘brug- en sluisstandaard’ in ontwikkeling.<br />

In 2010 is geconstateerd:<br />

• Het proces rondom het ontwerp, beheer en gebruik van onze <strong>beweegbare</strong><br />

bruggen is op dit moment niet op orde. Er is actie nodig om als organisatie<br />

structureel in control te komen 1 .<br />

• Er zijn bij alle bruggen van RWS bedieningsrisico’s geconstateerd waardoor<br />

onveilige situaties voor de gebruiker kunnen ontstaan. Er is een risico op<br />

fysieke, materiële, politieke en imagoschade 1 .<br />

• Realisatie en beheer van toekomstige verkeersmanagementcentrales wordt<br />

belemmerd door ‘speciaaltjes’ per brug of sluis 2 .<br />

• Kosten- en capaciteitsverlies bij beheer en aanleg van bruggen en sluizen<br />

door ‘speciaaltjes’ per brug of sluis en omdat bij contractvoorbereiding het<br />

wiel elke keer opnieuw uitgevonden wordt 2 .<br />

Hiermee wordt bereikt:<br />

• Een verdere structurele verbetering van de veiligheid van het gebruik, de<br />

bediening, besturing en inrichting van sluizen en bruggen. Met als doel de<br />

veiligheid (voor gebruikers, medewerkers en (onderhouds)aannemers), de<br />

betrouwbaarheid en beschikbaarheid voor de gebruikers te waarborgen.<br />

1 DVS, Memo veiligheid <strong>beweegbare</strong> bruggen RWS, 28 juni 2010<br />

2 DVS, Voorstel voor realisatie uniforme bediening en borging van beheer, 15 oktober 2010<br />

Pagina 6 van 22


• Efficiënt beheer en onderhoud van bestaande bruggen en sluizen en<br />

efficiënte ontwikkeling van nieuwe bruggen en sluizen. Hierbij gaat het<br />

concreet om efficiënte inzet van tijd, geld en personeel.<br />

• Uniformiteit in de dienstverlening door RWS aan (vaar)weggebruikers.<br />

• Uniformiteit in de taken, bevoegdheden en verantwoordelijkheden binnen<br />

RWS van bedienend personeel, beheerders van <strong>objecten</strong> en<br />

leidinggevenden.<br />

• Standaardisering van middelen die worden ingezet bij de bediening.<br />

• Kennis bundeling bij de landelijke diensten; ten behoeve van de regionale<br />

diensten en de marktpartijen.<br />

1.4 Plaats in brug- en sluis standaard (niet voor externen bedoeld)<br />

1.4.1 Beschrijving brug- en sluisstandaard<br />

De brug- en sluisstandaard bestaat uit documenten die de inrichting van de<br />

werkprocessen en de functionele en technische eisen aan bruggen en sluizen<br />

beschrijven, in het licht van de wetgeving, beleidsdoelstellingen en<br />

netwerkmanagement van RWS. Deze documenten hebben betrekking op het<br />

gebruik, de bediening en besturing van <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen (met<br />

aandacht voor doelstellingen, organisatie, primaire werkprocessen en de daarvoor<br />

gebruikte functionele en technische uitrusting).<br />

De standaard is van toepassing op alle <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen van<br />

RWS. Bediening is nauw verbonden met beheer en onderhoud en aanleg. Daarom<br />

worden ook eisen gesteld aan B&O en aanleg waar raakvlakken zijn.<br />

Deze standaard wordt gebruikt bij de inrichting van de bedienprocessen, de<br />

inrichting van het beheerprocessen en het opstellen van beheercontracten en aanleg<br />

(nieuwbouw/renovatie) van bruggen en sluizen binnen RWS.<br />

1.4.2 1.4.2 Plaats dit document<br />

in brug- en<br />

sluisstandaard<br />

Dit document zit in de<br />

laag ‘beschrijving<br />

systeemfunctionaliteit en<br />

technische uitrusting’. De<br />

documenten in deze laag<br />

beschrijven de<br />

randvoorwaarden voor en<br />

eisen aan de<br />

systeemfunctionaliteit en<br />

de technische uitrusting<br />

van bruggen en sluizen.<br />

Specificatie<br />

veiligheidsvoorzieningen<br />

Specificatie<br />

Technische<br />

installatie<br />

Gebruikers<br />

handleiding<br />

Architectuur<br />

Topkader<br />

Strategie<br />

Strategie<br />

Kader<br />

Machine<br />

veiligheid<br />

Werkproces<br />

Werkproces<br />

Basis<br />

beschrijving<br />

TVB<br />

Veilig<br />

stoppen<br />

landverkeer<br />

Informatiebehoefte Informatiebehoefte en en Bedienfunctionaliteit<br />

Bedienfunctionaliteit<br />

Interface<br />

bedienpost<br />

<strong>objecten</strong><br />

Zicht<br />

(functioneel)<br />

Systeemfunctionaliteit Systeemfunctionaliteit en en Technische Technische Uitrusting<br />

Uitrusting<br />

Netwerkdienstverlening<br />

Onderhouds<br />

protocol<br />

Specificatie<br />

Bedienplek<br />

Zicht<br />

(technisch)<br />

Faal<br />

definities<br />

Bedien<br />

protocol<br />

Handreiking<br />

Machine<br />

veiligheid<br />

Audio<br />

(functioneel)<br />

Logging<br />

(functioneel)<br />

Audio<br />

(technisch)<br />

Logging<br />

(technisch)<br />

veiligheidsfuncties<br />

Specificatie<br />

procesautomatisering<br />

Veilig<br />

stoppen<br />

landverkeer<br />

Stop en<br />

noodstop<br />

Pagina 7 van 22


1.4.3 Verwijzing waar overige documenten te vinden zijn<br />

De vastgestelde onderdelen van de brug- en sluis-standaard zijn te vinden op:<br />

http://corporate.intranet.rws.nl/Kennis_en_Expertise/Kennisvelden/Scheepvaartver<br />

keer/VkA_scheepvaart/Verkeersmanagement/Bediening/<br />

De vrijgegeven, maar nog niet vastgestelde onderdelen van de brug- en sluisstandaard<br />

zijn te vinden op:<br />

http://vpr.intranet.rijkswaterstaat.nl/Algemeen/Kaders_Bediening_Bruggen_Sluizen<br />

/default.aspx<br />

1.5 Leeswijzer<br />

Binnen dit document wordt een drietal onderwerpen besproken.<br />

1. RAMS prestaties van netwerken, <strong>objecten</strong> en hun samenhang (hoofdstuk 3).<br />

2. Functies en faaldefinities van schutsluizen (hoofdstuk 4).<br />

3. Functies en faaldefinities van <strong>beweegbare</strong> bruggen (hoofdstuk 5).<br />

Pagina 8 van 22


2 Aangehaalde documenten<br />

Hieronder volgt een overzicht met interne <strong>Rijkswaterstaat</strong> documenten waarnaar<br />

verwezen wordt, waarbij aangegeven is wat de vigerende versie is.<br />

- Veiligheidsvoorzieningen <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen, versie 1.1<br />

[2]<br />

- Veiligheidsfuncties <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen, versie 1.1 [3]<br />

- Zicht bij <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen, versie 1.1 [4]<br />

- Taken, verantwoordelijkheden & bevoegdheden bediening, versie 1.0 [5]<br />

- Veilig stoppen landverkeer bij brugopeningen, versie 0.7 (nog niet<br />

vastgesteld) [6]<br />

- Functioneel falen <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen, v1.5 [7]<br />

- RINK 2011: Functies en faaldefinities kunstwerken RINK 2011 [8]<br />

- Leidraad Kunstwerken [9]<br />

- Richtlijn Vaarwegen 2011 [10]<br />

- Basisbeschrijving werkproces bediening en werking schutsluis en<br />

<strong>beweegbare</strong> brug [11]<br />

Het document faaldefinities heeft een raakvlak met het volgende documenten:<br />

- Basisspecificatie schutsluis, versie 4.0[12]<br />

- Basisspecificatie <strong>beweegbare</strong> brug [13]<br />

- Leidraad RAMS [1]<br />

- Leidraad risicogestuurd beheer en onderhoud [14]<br />

Pagina 9 van 22


3.1 Definities<br />

3 Functioneel falen<br />

Alvorens in te gaan op faaldefinities, dienen eerst een aantal begrippen gedefinieerd<br />

te worden. De definities zijn afkomstig uit de basisspecificaties schutsluis [12], en<br />

het document functies en faaldefinities kunstwerken RINK 2011 [8]; opgesteld<br />

binnen het project RINK, 2011:<br />

De RAMS-aspecten worden als volgt gedefinieerd.<br />

Falen<br />

Een gebeurtenis, of een verzameling gebeurtenissen, waardoor een systeem zijn<br />

functionaliteit of een deel van zijn functionaliteit verliest [1].<br />

Merk op: het verlies van (een deel van) de functionaliteit heeft betrekking op de<br />

periode dat de functionaliteit ook daadwerkelijk gevraagd/geëist wordt of kan<br />

worden door de beheerder.<br />

Als voorbeeld: er is sprake van een tijdsvenster waarin een schutsluis niet bediend<br />

wordt (bijv. op zondag van 0:00 tot 6:00 uur). Op dit moment is de functie schutten<br />

scheepvaart niet gefaald. Immers: door de beheerder wordt deze functie op dat<br />

moment niet gevraagd. Wel is de functie op dat moment niet beschikbaar.<br />

Reliability/Betrouwbaarheid<br />

De waarschijnlijkheid dat de vereiste functie wordt uitgevoerd onder gegeven<br />

omstandigheden gedurende een bepaald tijdsinterval [1].<br />

Availability/Beschikbaarheid<br />

De waarschijnlijkheid dat de vereiste functie op een gegeven willekeurig moment<br />

kan worden uitgevoerd onder gegeven omstandigheden. Dit komt overeen met de<br />

fractie van de tijd dat de vereiste functie kan worden uitgevoerd onder gegeven<br />

omstandigheden [1].<br />

Safety/Veiligheid<br />

Het vrij zijn van onaanvaardbare risico’s in termen van letselschade aan mensen.<br />

Bij de faaldefinities worden de volgende begrippen gebruikt:<br />

Doorstroomopening<br />

Het oppervlak van een stuw, sluis of stroomsluis dat beschikbaar is voor<br />

doorstroming.<br />

Peilvak<br />

Het gebied tussen sluizen, stuwen of gemalen in waar het water op dezelfde hoogte<br />

gehouden wordt. Voor elk peilvak is er, naast een referentiepeil, een hoogste en een<br />

laagste peil die worden vastgelegd in het peilbesluit.<br />

Schuttijd<br />

Pagina 10 van 22


De schuttijd gaat in op het moment, dat alle schepen in de sluis zijn en de deuren<br />

aan de invaarzijde gaan sluiten en eindigt op het moment dat het laatste schip met<br />

zijn hek de deur aan de uitvaarzijde passeert. De schuttijd is dus de tijd nodig voor:<br />

- sluiten van de deuren aan de invaarzijde<br />

- nivelleren van de kolk<br />

- openen van de deuren aan de uitvaarzijde<br />

- uitvaartijd van de schepen<br />

In aanvulling op de definitie uit de RVW 2011 [10]:<br />

Bij aanwezigheid van tussenhoofd(en) bestaat de schuttijd uit:<br />

- sluiten van de deuren aan de invaarzijde<br />

- nivelleren van de deelkolken<br />

- openen en sluiten van de tussendeur(en)<br />

- doorvaartijden van de schepen tussen de deelkolken<br />

- openen van de deuren aan de uitvaarzijde<br />

- uitvaartijd van de schepen<br />

Overligtijd<br />

Tijdsperiode ingaande op het moment dat de invaardeuren van de sluis sluiten en<br />

eindigt als de schuttijd voor het betreffende schip begint.<br />

Wachttijd<br />

De periode, die begint als het schip bij de sluis arriveert en/of op het remmingwerk<br />

afmeert en eindigt op het moment dat de schuttijd of overligtijd ingaat (invaartijd is<br />

dus een deel van de wachttijd).<br />

Totale wachttijd<br />

De totale wachttijd is de som van wachttijd en overligtijd.<br />

Passeertijd<br />

De vertraging, die een schip oploopt bij het passeren van een sluis, samengesteld<br />

uit wachttijd, schuttijd en eventueel overligtijd.<br />

3.2 Functionele decompositie<br />

Binnen RWS worden drie hoofdsystemen (netwerken) onderscheiden:<br />

1. Het weginfrasysteem; hoofdwegennet (HWN)<br />

2. Het hoofdwatersysteem (HWS)<br />

3. Het hoofdvaarwegennet (HVWN)<br />

De verschillende kunstwerken (<strong>objecten</strong>) in het areaal van <strong>Rijkswaterstaat</strong> dragen<br />

allen bij aan de hoofdfuncties die worden vervuld door deze hoofdsystemen. Een<br />

voorbeeld kan gegeven worden aan de hand van het object schutsluis. Één van de<br />

functies van dit object is de functie ‘laten passeren scheepvaart’. Deze functie<br />

draagt bij aan de functie ‘vaarweg gebruik mogelijk maken’ op netwerkniveau<br />

(HVWN).<br />

Hoewel het functioneren van een object in het areaal van RWS bijdraagt aan<br />

functievervulling op het niveau van het netwerk waar het deel van uitmaakt,<br />

betekent dit niet per definitie dat het falen van een object in het areaal van RWS<br />

ook direct leidt tot het falen van het netwerk.<br />

Pagina 11 van 22


Zo heeft het falen van een schutkolk in een sluiscomplex m.b.t. de functie ‘laten<br />

passeren scheepvaart’ niet per definitie tot gevolg dat de functie ‘vaarweg gebruik<br />

mogelijk maken’ op het netwerkniveau ook faalt. Een mogelijke omvaarroute kan<br />

namelijk betekenen dat de functie ‘vaarweg gebruik mogelijk maken’ in stand blijft.<br />

Ook aanwezigheid van redundantie binnen een sluis maakt het vervullen van de<br />

functie ‘vaarweg gebruik mogelijk maken’ mogelijk, zelfs wanneer, binnen een sluis,<br />

1 van 2 kolken gestremd is.<br />

Beschouwing van het falen van een object gebeurt afzonderlijk van een<br />

beschouwing op netwerkniveau. Daarom dienen de eisen die aan een object worden<br />

gesteld vooraf voor alle <strong>objecten</strong> afzonderlijk worden vastgesteld.<br />

Dit document is gericht op het falen van <strong>objecten</strong>; specifiek de objecttypen<br />

schutsluis en <strong>beweegbare</strong> brug. Als zodanig sluit het aan bij de basisspecificaties.<br />

Het is belangrijk om op te merken dat er in de basisspecificaties verschillende<br />

functies worden onderscheiden waaraan direct invulling wordt gegeven door het<br />

object. Deze functies worden in dit document de basisfuncties genoemd. Voor beide<br />

objecttypen zijn deze functies opgenomen en beschreven in de betreffende<br />

hoofdstukken (hoofdstuk 4, respectievelijk hoofdstuk 5)<br />

3.3 Functies en functievervullers<br />

De samenhang tussen een aantal verschillende functies van de hoofdsystemen en<br />

functies van een aantal objecttypen is inzichtelijk gemaakt in Figuur 1, waar de<br />

functies van het hoofdvaarwegennet, het hoofdwatersysteem en het hoofdwegennet<br />

(de weginfrastructuur) zijn gekoppeld aan de verschillende functies die worden<br />

vervuld door verschillende objecttypen (functievervullers) in het areaal van RWS.<br />

Binnen dit document worden 2 objecttypen beschouwd, die beiden een bijdrage<br />

leveren aan de functies op het netwerkniveau. Dit zijn de <strong>beweegbare</strong> brug en de<br />

schutsluis. De relaties tussen de functies die vervuld worden op objectniveau en<br />

functievervulling op netwerkniveau – geschetst in de basisspecificaties – worden<br />

geschetst in onderstaande figuur.<br />

Figuur 1: Functionele decompositie van water- en vaarwegsystemen<br />

Voor het inventariseren van de functies van de schutsluis wordt expliciet verwezen<br />

naar de basisspecificatie schutsluis [12]. Hierin wordt verwezen naar in totaal vijf<br />

functies die door de schutsluis worden vervuld: waterpeil scheiding handhaven,<br />

Pagina 12 van 22


water doorlaten, scheiden zoet/zout water, laten passeren scheepvaart en hoog<br />

water keren. De <strong>beweegbare</strong> brug vervult 2 functies: laten passeren wegverkeer en<br />

laten passeren scheepvaart.<br />

3.4 Falen en oorzaken van niet beschikbaarheid<br />

In de leidraad RAMS wordt onderscheid gemaakt tussen 3 categorieën van nietbeschikbaarheid,<br />

te weten:<br />

- niet-beschikbaarheid als gevolg van planbare oorzaken<br />

- niet-beschikbaarheid als gevolg van niet-planbare oorzaken<br />

- niet-beschikbaarheid als gevolg van natuurlijke randvoorwaarden<br />

In dit document worden deze categorieën verder gespecificeerd; de natuurlijke<br />

randvoorwaarden worden beschouwd als niet-planbare oorzaken:<br />

Planbare niet beschikbaarheid:<br />

• Inspecties en testen<br />

• Gepland onderhoud<br />

• Onverenigbare interactie tussen functies (bijv. passeren wegverkeer en<br />

passeren vaarwegverkeer bij een <strong>beweegbare</strong> brug)<br />

Niet planbare niet beschikbaarheid<br />

• Technisch falen (constructief, <strong>beweegbare</strong> delen, etc.)<br />

• Software falen<br />

• Menselijk falen (bedienfout, onderhoudsfout, etc.)<br />

• Externe oorzaken (extreme wind, brand, bliksem, etc.)<br />

Een overzicht van mogelijke externe risico’s is terug te vinden in de leidraad<br />

risicogestuurd beheer en onderhoud, welke is ontleend uit de ANSI/ANS-<br />

58.21.2007 norm (zie [14], pagina 96]<br />

• Calamiteiten, incidenten (aanvaring van sluisdeuren, etc.)<br />

Het onderscheid tussen de genoemde oorzaken vna niet-beschikbaarheid is van<br />

belang voor het stellen van eisen, het meten/afrekenen van beschikbaarheid en het<br />

inzichtelijk maken van de faaldefinities.<br />

Het is belangrijk om vast te stellen dat functioneel falen niet mogelijk is op het<br />

moment dat het systeem voor een andere functie wordt gebruikt dan voor de<br />

functie die beschouwd wordt. Het kan wel zo zijn dat de functie op dat moment niet<br />

beschikbaar is.<br />

Bijvoorbeeld: wanneer een schutsluis water moet spuien, dan heeft de functie<br />

schutten scheepvaart niet per definitie gefaald, omdat het gaat om de keuze voor<br />

water spuien, en niet zozeer om het niet mogelijk zijn van het schutten van<br />

scheepvaart. Wel is de functie schutten scheepvaart op dat moment niet<br />

beschikbaar.<br />

Pagina 13 van 22


4 Schutsluis<br />

Zoals vastgesteld in het vorige hoofdstuk zijn er vanuit de basisspecificatie gezien 5<br />

basisfuncties toegekend aan het object schutsluis. Dit zijn:<br />

1. Waterpeil scheiding handhaven – Rijkswateren; HWS, HVWN<br />

2. Water doorlaten – Rijkswateren; HWS, HVWN<br />

3. Scheiden zoet/zout water – Rijkswateren; HWS<br />

4. Laten passeren scheepvaart – Rijkswateren; HVWN<br />

5. Hoog water keren – Rijkswateren; HWS<br />

Deze basisfuncties worden in dit hoofdstuk één voor één besproken, waarbij de<br />

faaldefinities worden gegeven. Voorafgaand aan de bespreking van de verschillende<br />

functies die worden vervuld en de bijbehorende faaldefinities, wordt een aantal<br />

randvoorwaarden benoemd. Het niet voldoen aan deze randvoorwaarden wordt<br />

beschouwd als falen.<br />

4.1 Waterpeil scheiding handhaven: faaldefinitie<br />

Voor het falen van de functie waterpeil scheiding geldt de volgende definitie:<br />

Een schutsluis faalt ten aanzien van de waterpeil scheidende functie indien er een<br />

open verbinding tussen het bovenstroomse en benedenstroomse watersysteem is,<br />

waarbij de doorsnede van de open verbinding groter is dan XX% van het oppervlak<br />

van de dwarsdoorsnede van de kolk ter plaatse van de deuren.<br />

Deze XX% is in de definitie opgenomen om de voorziene en/of geaccepteerde<br />

hoeveelheid lek tussen de afsluitmiddelen niet als falen te bestempelen. Het is<br />

belangrijk om te beseffen dat dit percentage gerelateerd is aan het handhaven van<br />

waterpeilverschillen in relatie tot het het peilbeheer en niet in relatie tot de<br />

hoogwaterbescherming. Hoogwaterbescherming komt aan de orde in par 4.5. De<br />

getalswaarde XX is sterk afhankelijk van de locale omstandigheden. Er is geen<br />

landelijk geldige waarde te formuleren; de getalswaarde XX moet in elk contract<br />

afzonderlijk worden gespecificeerd.<br />

Merk op dat er mogelijk in de ontwerpfase (ook) andere opties zijn voor<br />

verificatie/validatie van invulling van de functie waterpeil scheiding handhaven.<br />

4.2 Water doorlaten: faaldefinitie<br />

Beschikbaarheid van de functie water doorlaten (spuien) is direct gerelateerd aan<br />

het voldoen aan een aantal randvoorwaarden:<br />

• Bediening dient mogelijk te zijn met reguliere bediening;<br />

onderhoudsbediening en noodbediening dienen niet meegenomen te<br />

worden als back-up voor het bieden van de functionaliteit<br />

• Per vaarrichting moet minimaal één lichtsein (spuisein) per sluishoofd alle<br />

seincombinaties kunnen tonen<br />

• Eisen aan zicht dienen projectspecifiek te worden opgesteld. Hierbij moet<br />

voldaan worden aan de eisen zoals beschreven in document [4].<br />

• Er mogen geen veiligheidsfuncties overbrugd zijn. Relevante<br />

veiligheidsfuncties zijn beschreven in document [3]. Uitzondering op deze<br />

Pagina 14 van 22


andvoorwaarde vormen de overbruggingen die plaatsvinden ten behoeve<br />

van het spuien.<br />

Voor het falen van de spui functie geldt de volgende definitie:<br />

Een schutsluis faalt ten aanzien van de spui functie indien de spuiopening meer dan<br />

δspui(%) afwijkt van de gewenste doorstroomopening gedurende een aaneengesloten<br />

periode van tenminste θspui.(uur)<br />

De toegestane afwijking δspui en faalduur θspui zijn sterk afhankelijk van de locale<br />

omstandigheden en dimensies van de betrokken spuimiddelen. Er zijn voor θspu en<br />

voor δspu zijn geen landelijk geldige waarden te formuleren; die moeten in elk<br />

contract afzonderlijk worden gespecificeerd.<br />

Wanneer de spui functie incidenteel wordt ingezet voor het spuien van ondermeer<br />

vuil en ijs om de schutfunctie in stand te kunnen houden, wordt als uitgangspunt<br />

gehanteerd: δspui = 25% en θspui = 1 uur.<br />

Wanneer de spui functie van de schutsluis echter een significante bijdrage levert<br />

aan de peilbeheer functie, zullen voor verschillende combinaties van de toegestane<br />

afwijking δ spui en faalduur θ spui faalkansen worden afgeleid op basis van<br />

vereenvoudigde hydraulische berekeningen (“betonnen bak”-principe; zie bijlage A).<br />

4.3 Scheiden zoet/zout water: faaldefinitie<br />

Bij de zoet/zout scheiding functie is het lastig een eenduidige relatie te leggen<br />

tussen de maximaal toegestane zout indringing in een zoetwater lichaam als totaal,<br />

en het falen van het/de zoet/zout scheiding middel(en) van één specifieke<br />

schutsluis. Om die reden is gekozen deze faaldefinitie te richten op het object en de<br />

fysieke middelen zelf die invulling geven aan de functie:<br />

Een schutsluis faalt ten aanzien van de zoet/zout scheiding functie indien de<br />

gerealiseerde capaciteit om zout indringing te beperken meer dan δzzs(%) afwijkt<br />

van de gewenste capaciteit gedurende een aaneengesloten periode van tenminste<br />

θ zzs.(uur)<br />

De capaciteit van de zoet/zout scheiding middelen is direct gerelateerd aan de<br />

maximale zoutbelasting op het zoete watersysteem via de schutsluis (in tonnen NaCl<br />

per tijdseenheid). Hierbij is de gewenste capaciteit zodanig, dat aan de toelaatbare<br />

zoutbelasting van het systeem wordt voldaan. De zoet/zout scheiding functie kan op<br />

meerdere manieren vervuld worden (bijv. bij een zeesluis door verzilt water te<br />

spuien op de zee, of door gebruik te maken van pompen). Het is dan ook zeer<br />

belangrijk dat de faaldefinitie van de functie “scheiden zoet/zout water” op<br />

objectniveau gerelateerd wordt aan de manier waarop de functie vervuld wordt.<br />

De toegestane afwijking δ szs en faalduur θ szs zijn voor elk individueel zoet/zout<br />

scheiding middel een vast gegeven (soms seizoensafhankelijk), maar sterk<br />

afhankelijk van de lokale omstandigheden en dimensies van de betrokken zoet-zout<br />

scheidingsmiddelen. Er zijn voor θszs en voor δszs dus geen landelijk geldige waarden<br />

te formuleren. De waarden moeten voor elke zoet/zout scheiding afzonderlijk<br />

worden gespecificeerd.<br />

Pagina 15 van 22


Merk op dat er mogelijk in de ontwerpfase (ook) andere opties zijn voor<br />

verificatie/validatie van invulling van de zoet/zout scheiding functie. Zo is het met<br />

betrekking tot zout indringing noodzakelijk om in de ontwerpfase modelmatig aan te<br />

tonen dat de schutsluis in zijn totaliteit voldoet aan de eisen aan de zoet/zout<br />

scheiding.<br />

4.4 Laten passeren scheepvaart: faaldefinitie<br />

Beschikbaarheid van de functie laten passeren scheepvaart is direct gerelateerd aan<br />

het voldoen aan een aantal randvoorwaarden:<br />

• Bediening dient mogelijk te zijn met reguliere bediening;<br />

onderhoudsbediening en noodbediening dienen niet meegenomen te<br />

worden als back-up voor het bieden van de functionaliteit<br />

• Per vaarrichting moet minimaal één lichtsein per sluishoofd alle<br />

seincombinaties kunnen tonen<br />

• Er moet eenrichting communicatie mogelijk zijn met het landverkeer (indien<br />

landverkeer over de sluisdeuren mogelijk is).<br />

Communicatie met hulpdiensten valt buiten de scope van dit document<br />

• Er moet tweerichting communicatie mogelijk zijn met het<br />

scheepvaartverkeer<br />

• Er moet aan alle minimale eisen van de volgende kaders worden voldaan:<br />

- Zicht bij bediening van <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen [4]<br />

- Veilig stoppen landverkeer bij brugopeningen, versie 0.7 (nog niet<br />

vastgesteld) [6]<br />

• Er mogen geen veiligheidsfuncties overbrugd zijn. Relevante<br />

veiligheidsfuncties zijn beschreven in document [3]<br />

• Het proces dient te verlopen zoals beschreven in het document<br />

“Basisbeschrijving werkproces bediening en werking schutsluis en<br />

<strong>beweegbare</strong> brug” [11]<br />

De functie laten passeren scheepvaart bestaat uit 3 subfuncties, te weten:<br />

1. Afwikkelen scheepvaart<br />

2. Geleiden scheepvaart<br />

3. Schutten scheepvaart<br />

Voor de faaldefinitie van de functie laten passeren scheepvaart bij schutsluizen<br />

wordt gebruik gemaakt van de faaldefinitie van de subfunctie schutten scheepvaart.<br />

De schutsluis faalt ten aanzien van de functie laten passeren scheepvaart indien<br />

deze niet de gewenste bijdrage levert aan de mogelijkheid om de scheepvaart<br />

binnen een bepaalde normtijd de waterpanden te laten passeren. Deze normtijd is<br />

voor elke sluis afzonderlijk bepaald.<br />

Nu wordt de passeertijd van een sluis gevormd door de som van de schuttijd,<br />

wachttijd en overligtijd. (zie paragraaf 3.1 voor de definities van deze begrippen).<br />

Omdat de passeertijd in sterke mate wordt beïnvloed door de functie schutten<br />

scheepvaart, wordt voor deze functie een faaldefinitie opgesteld. Deze faaldefinitie<br />

richt zich op de extra wachttijd ten gevolge van een langere schuttijd: de invloed<br />

van het verkeersaanbod (waar de ON geen invloed op heeft) op de wachttijd wordt<br />

expliciet niet meegenomen in de faaldefinitie. Ook de uitvaartijd van het schip als<br />

onderdeel van de schuttijd wordt expliciet niet meegenomen omdat de ON hier geen<br />

invloed op heeft.<br />

Pagina 16 van 22


Een schutsluis faalt ten aanzien van de schutfunctie indien de schuttijd – uitvaartijd<br />

niet binnen Tschut + θschut (minuten) plaatsvindt.<br />

Hierbij is T schut de bedieningstijd van de kolken (som van het sluiten van de deuren,<br />

het nivelleren van de kolk, en het openen van de deuren; schuttijd – uitvaartijd) bij<br />

een goed functionerende schutsluis. T schut hangt ondermeer af van de<br />

sluisconfiguratie en het verval over de sluis. Deze dient in principe dan ook per<br />

situatie en per schutsluis te worden vastgesteld.<br />

De maximaal toelaatbare vertraging van het schutproces wordt gerepresenteerd<br />

door θschut.<br />

Merk op dat het falen van een schutsluis t.a.v. de schutfunctie ook het gevolg kan<br />

zijn van het niet voldoen van de schutsluis aan andere eisen die gerelateerd zijn aan<br />

het vervullen van de schutfunctie (zoals bijvoorbeeld seinlichten die voldoen aan de<br />

eisen)<br />

4.5 Hoog water keren: faaldefinitie<br />

Een schutsluis faalt ten aanzien van de functie hoog water keren wanneer het<br />

instromend water de maximaal toelaatbare hoeveelheid overschrijdt, en/of wanneer<br />

de schutsluis constructief bezwijkt.<br />

Een schutsluis faalt ten aanzien van de hoogwaterkerende functie indien:<br />

1. Er een overschrijding is van het toelaatbaar instromend volume Vtoel, h (m 3 ) via<br />

het gesloten kunstwerk<br />

2. Er een overschrijding is van het toelaatbaar instromend volume V toel, ns (m 3 ) via<br />

het geopende kunstwerk<br />

3. Het kunstwerk constructief bezwijkt<br />

Hierbij is V toel, h het toelaatbaar volume water dat instroomt via het gesloten<br />

kunstwerk, en V toel, ns het toelaatbaar volume water dat instroomt via het open<br />

kunstwerk.<br />

Voor het bepalen van de faalcriteria van de hoogwaterkerende functie – Vtoel, h en<br />

V toel, ns – kan gebruikt gemaakt worden van de leidraad kunstwerken [9].<br />

In de Waterwet is er, per dijkringgebied in Nederland, een normfrequentie<br />

vastgesteld. Waterkerende kunstwerken binnen die deel uitmaken van de primaire<br />

waterkering dienen te voldoen aan de normstelling zoals die geldt voor het<br />

dijkringgebied waar het waterkerend kunstwerk deel van uitmaakt. Deze<br />

normstelling is direct gekoppeld aan de eisen voor de hoogwaterkerende functie.<br />

Pagina 17 van 22


5 Beweegbare brug<br />

Vanuit de basisspecificatie gezien zijn er 2 basisfuncties toegekend aan het object<br />

<strong>beweegbare</strong> brug. Dit zijn:<br />

1. Laten passeren wegverkeer HWN<br />

2. Laten passeren scheepvaart HVWN<br />

5.1 Randvoorwaarden<br />

Beschikbaarheid van de functies laten passeren scheepvaart en laten passeren<br />

wegverkeer is direct gerelateerd aan het voldoen aan een aantal randvoorwaarden,<br />

die hieronder zijn opgesomd:<br />

• Bediening dient mogelijk te zijn met reguliere bediening;<br />

onderhoudsbediening en noodbediening dienen niet meegenomen te<br />

worden als back-up voor het bieden van de functionaliteit<br />

• Per vaarrichting moet minimaal 1 lichtsein per brughoofd alle<br />

seincombinaties kunnen tonen<br />

• Er moet éénrichting communicatie mogelijk zijn met het landverkeer<br />

Communicatie met hulpdiensten valt buiten de scope van dit document<br />

• Er moet tweerichting communicatie mogelijk zijn met het<br />

scheepvaartverkeer<br />

• Er moet aan alle minimale eisen van de volgende kaders worden voldaan:<br />

- Zicht bij bediening van <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen [4]<br />

- Veilig stoppen landverkeer bij brugopeningen, versie 0.7 (nog niet<br />

vastgesteld) [6]<br />

• Er mogen geen veiligheidsfuncties overbrugd zijn. Relevante<br />

veiligheidsfuncties zijn beschreven in document [3]<br />

• Het proces dient te verlopen zoals beschreven in het document<br />

“Basisbeschrijving werkproces bediening en werking schutsluis en<br />

<strong>beweegbare</strong> brug” [11]<br />

5.2 Laten passeren wegverkeer: faaldefinitie<br />

Voor het falen van de functie laten passeren wegverkeer geldt:<br />

Een <strong>beweegbare</strong> brug faalt ten aanzien van de wegverkeersfunctie indien een brug<br />

niet gesloten is binnen Twg + θwg (minuten)<br />

Hierbij is T wg de tijd voor brugsluiting (som van het veilig stoppen van<br />

scheepvaartverkeer en het sluiten van de brug) bij een goed functionerende brug.<br />

Hierbij is het sluiten van de brug de periode vanaf het moment dat het besluit wordt<br />

genomen om de brug te sluiten wanneer de brug zich in volledig geopende toestand<br />

bevindt, tot het moment dat de brug zich in volledig gesloten toestand bevindt.<br />

Twg dient in principe per situatie en per <strong>beweegbare</strong> brug te worden vastgesteld. De<br />

maximaal toelaatbare vertraging van een brugopening brugproces wordt<br />

gerepresenteerd door θwg<br />

Bij de wegverkeersfunctie dient vermeld te worden dat ook het niet voldoen van de<br />

weg aan de eisen die daaraan gesteld worden leidt tot het falen van de<br />

wegverkeersfunctie. Dit is niet in beschouwing genomen in dit document, omdat het<br />

Pagina 18 van 22


niet wordt gezien als onderdeel van de <strong>beweegbare</strong> brug, maar als onderdeel van<br />

het wegsysteem.<br />

5.3 Laten passeren scheepvaart: faaldefinitie<br />

De faaldefinitie voor het laten passeren van scheepvaart is:<br />

Een <strong>beweegbare</strong> brug faalt ten aanzien van de scheepvaartverkeersfunctie indien<br />

een brug niet geopend is binnen Tsv + θsv (minuten)<br />

Hierbij is T sv de tijd voor brugopening (som van het veilig stoppen van landverkeer<br />

en het openen van de brug) bij een goed functionerende brug. Hierbij is het openen<br />

van de brug de periode vanaf het moment dat het besluit wordt genomen om de<br />

brug te openen wanneer de brug zich in volledig gesloten toestand bevindt, tot het<br />

moment dat de brug zich in volledig geopende toestand bevindt.<br />

Tsv dient in principe per situatie en per <strong>beweegbare</strong> brug te worden vastgesteld. De<br />

maximaal toelaatbare vertraging van een brugopening brugproces wordt<br />

gerepresenteerd door θsv.<br />

Bij de scheepvaartverkeerfunctie dient vermeld te worden dat ook het niet voldoen<br />

van de weg aan de eisen die daaraan gesteld worden leidt tot het falen van de<br />

scheepvaartverkeerfunctie. Dit is niet expliciet in beschouwing genomen in dit<br />

document, maar hier dient projectspecifiek invulling aan gegeven te worden.<br />

Pagina 19 van 22


6 Referenties<br />

[1] Leidraad RAMS<br />

[2] Veiligheidsvoorzieningen <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen, versie 1.1<br />

[3] Veiligheidsfuncties <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen, versie 1.1<br />

[4] Zicht bij bediening van <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen, versie 1.1<br />

[5] Taken, verantwoordelijkheden & bevoegdheden bediening, versie 1.0<br />

[6] Veilig stoppen landverkeer bij brugopeningen, versie 0.7 (nog niet<br />

vastgesteld)<br />

[7] Functioneel falen <strong>beweegbare</strong> bruggen en schutsluizen, v1.5<br />

[8] RINK 2011: Functies en faaldefinities kunstwerken RINK 2011<br />

[9] Leidraad Kunstwerken<br />

[10] Richtlijn Vaarwegen 2011, December 2011, <strong>Rijkswaterstaat</strong>, Dienst Verkeer en<br />

Scheepvaart, Afdeling Ontwerp en Inrichting Netwerken<br />

[11] Basisbeschrijving werkproces bediening en werking schutsluis en <strong>beweegbare</strong><br />

brug<br />

[12] Basisspecificatie schutsluis, versie 4.0<br />

[13] Basisspecificatie <strong>beweegbare</strong> brug<br />

[14] Leidraad Risicogestuurd Beheer en Onderhoud<br />

Pagina 20 van 22


Bijlage A: ‘Betonnen bak’-principe<br />

Omdat de relaties tussen de functies van de <strong>objecten</strong> in het areaal en de functies op<br />

(deel)systeemniveau (netwerkniveau) vrijwel stuk voor stuk een gebrek aan<br />

eenduidigheid kennen, zal een te analyseren object vooralsnog als het ware worden<br />

“geïsoleerd” van de overige, aan het bovengelegen systeem gerelateerde,<br />

kunstwerken. Met andere woorden, ter vereenvoudiging van de analyse wordt<br />

aangenomen dat (het falen van) de functie van het bovengelegen systeem volledig<br />

wordt bepaald door (het falen van) de functie van het te analyseren object, als ware<br />

dat het systeem bestaat uit een “betonnen bak” met het te analyseren object als enige<br />

regelelement. Zie ter illustratie Figuur 2.<br />

Peilvak<br />

Vereenvoudiging:<br />

“Betonnen bak”<br />

principe<br />

Peilvak<br />

Object Object buiten beschouwing<br />

Figuur 2: illustratie van het “betonnen bak”-principe<br />

Object in beschouwing<br />

Om zonder het uitvoeren van een integrale analyse van het gehele systeem toch een<br />

indruk te kunnen krijgen van de hydraulische gevolgen van het falen van het ene<br />

specifieke object voor het systeem, worden de hydraulische gevolgen van het falen van<br />

het betreffende object op het systeem op een deterministische wijze in kaart gebracht<br />

door middel van een eenvoudige kombergingsbenadering, waarbij zoals gezegd wordt<br />

aangenomen dat door de overige, aan het bovengelegen systeem gerelateerde,<br />

<strong>objecten</strong> onder geen enkele omstandigheid wateruitwisseling met de omgeving<br />

plaatsvindt.<br />

Ter illustratie wordt hieronder voor de spuikleppen van een schutsluis (ten behoeve van<br />

peilbeheer) de relatie gegeven voor de duur θ tot een bepaalde verandering in het<br />

waterpeil van het gerelateerde peilvak. Vanzelfsprekend zullen voor elke specifieke<br />

situatie bij stuwen, schutsluizen, stroomsluizen en gemalen ook specifieke, en dus<br />

enigszins afwijkende, functies worden gebruikt. Zie ook Figuur 3 ter illustratie.<br />

Pagina 21 van 22


Afleiding faalduur bij spui functie t.b.v. peilbeheer van een schutsluis:<br />

Waarin:<br />

ApΔp<br />

=<br />

A μ 2gΔh<br />

θ (1)<br />

o<br />

θ = Periode waarin stroming door opening optreedt [s];<br />

Αp = Oppervlakte peilvak [m 2 ];<br />

Δp = Peilverandering op peilvak[m];<br />

Ao = Oppervlakte doorstroomopening [m 2 ];<br />

μ = Contractiecoëfficiënt * (correctie op A o tgv stromingsprofiel door opening) [-];<br />

g = Zwaartekrachtversnelling [m/s 2 ];<br />

Δh = Gemiddeld verval [m];<br />

μΑο<br />

Figuur 3: Illustratie ter ondersteuning van faaldefinitie spuien<br />

Δh<br />

*<br />

μ ligt tussen 0,7 en 1,0 en wordt per opening vastgesteld in samenwerking met de discipline<br />

Waterbouw.<br />

Ao<br />

Pagina 22 van 22

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!