Inhoudsopgave


Naijlen van waterspanningen

Tijdens een hoogwater volgt de waterspanning in de watervoerende laag binnendijks met een zekere vertraging het verloop van de vallende buitenwaterstand. Na een hoogwater blijkt de waterspanning nog lang hoog te blijven, het zogenaamde naijling- of uitloopeffect [Barends, 1986]. Voor dit fenomeen is een fysische verklaring te geven. De bergingscapaciteit van het systeem veroorzaakt het naijlen. De berging wordt bij belasten, door een hoge buitenwaterstand, gevuld. Bij het wegvallen van de belasting stroomt de berging weer leeg, daarbij aangedreven door de geborgen waterhoeveelheid zelf, die met de tijd afneemt. Dit wegvloeien van het geborgen water verloopt derhalve steeds langzamer. In Figuur 1 is dit proces weergegeven.

Dwarsdoorsnede van een dijk met twee verticalen: A buitendijks, B binnendijks en een grafiek waarin stijghoogten (y-as) in A en B zijn uitgezet tegen de tijd (x-as).
Figuur 1 Naijlen waterspanningen of uitloopeffect.

Als er snel een nieuwe hoogwatergolf volgt, is een deel van de bergingscapaciteit nog gevuld, waardoor de waterspanningen in de watervoerende laag achter de dijk hoger kunnen oplopen. In Figuur 2 is dat weergegeven.

Figuur 2 bestaande uit twee deelfiguren. Boven een dwarsdoorsnede van een dijk met glijcirkel en belastingen en sterkte. Onder is de stijghoogte in het zandpakket geschetst. Doordat de bergingscapaciteit bij het tweede hoogwater nog deels is gevuld, is de leklengte langer en het verloop van de stijghoogte veel geleidelijker waardoor de waterdruk in de watervoerende laag onder het diepste punt van het schuifvlak hoger is.
Figuur 2 De sterkte van een dijk bij verschillende hoogwater-duren.

Op het dijklichaam werkt de belasting door hoogwater buitendijks (B) en is er sprake van sterkte (S). Tijdens een hoogwater neemt de sterkte af door het verzadigd raken van de dijk. Dit gebeurt op verschillende manieren: bovenbelasting door overslag (Bb), interne consolidatie (Bi), onderstroom en opdrijven (Bo). In het onderste deel van Figuur 2 is de stijghoogte in het zandpakket van twee opeenvolgende hoogwaterbelastingen geschetst, waarbij het stijghoogteverloop bij het tweede hoogwater geleidelijker is. Ter plaatse van een mogelijke opdrijfzone (onderkant van de afschuifzone) leidt dit tot hogere waterspanningen. Zelfs als het tweede hoogwater lager is dan het eerste hoogwater, kan, doordat een deel van de berging al is gevuld tijdens het eerste hoogwater, het tweede hoogwater hierdoor tot bezwijken van de dijk leiden.

Voor een beschrijving van het begrip voorijlen wordt verwezen naar [De Lange en Maas, 1986].

Literatuur

Barends, F.B.J. Uitloopeffect onder een dijk na hoogwater. GeoDelft, rapport CO-285690. Delft 1986.

De Lange, W.J. en C. Maas. Over het voorlopen van het grondwatergetij op de getijbeweging in de Hollandsche IJssel nabij Gouderak. H20, 19 (2), 24-29, 1986.

Versies