Zoeken in deze site

Inhoudsopgave


Model van stationaire stroming onder dijk met binnendijks de grenspotentiaal (Model 4C)

Model 4C betreft de stationaire stroming onder een ondoorlatende dijk, met eventuele berm op een watervoerende zandlaag met daarop een deklaag, waarbij binnendijks de grenspotentiaal optreedt.

Dit bijzondere geval kan op eenzelfde wijze benaderd worden als de in Model 4A en Model 4B behandelde gevallen. De binnendijkse randpotentiaal of randstijghoogte is nu echter niet het polderpeil of de hoogte van het maaiveld, maar de grenspotentiaal.

Deze potentiaal volgt uit het gewicht van de binnendijkse afdekkende laag, zie Berekenen van de grenspotentiaal. De op deze wijze verkregen stijghoogte is een bovengrens van de stijghoogte die in werkelijkheid op kan treden.

In de figuur is een situatie gegeven waarbij een grenspotentiaal optreedt en in het voorland een slecht doorlatende deklaag aanwezig is.

Figuur met stijghoogteverloop ingetekend in dijk-dwarsdoorsnede, waarbij benedenstrooms de grenspotentiaal heerst.
Figuur Optreden van de grenspotentiaal bij een situatie met een slecht doorlatende laag in het voorland

Let op een verklaring van de symbolen gebruikt in dit artikel is aan het einde van dit artikel opgenomen.

Aan het einde van de berm kan, om rekening te houden met de sterke opwaartse kwel, een radiale uittreeweerstand in rekening worden gebracht.

De totale weerstand van het zandpakket is dan:

Formule 1 beschrijft de totale weerstand als som van vier bijdragen
Formule 1 beschrijft de totale weerstand als som van vier bijdragen

Het totale stijghoogteverval is ( ϕ0 Stijghoogte in de nul-situatie, ver in het achterland [m t.o.v. NAP] - ϕg Grenspotentiaal, de stijghoogte aan de bovenzijde van de zandlaag waarbij opdrukken optreedt  [m t.o.v. NAP]). De geschematiseerde stijghoogte aan het einde van de berm volgt dan uit:

Formule 2 beschrijft de stijghoogte aan de binnenteen van de dijk.
Formule 2 beschrijft de stijghoogte aan de binnenteen van de dijk.

De volgende vergelijking geeft de stijghoogte aan de binnenteen:

Formule 3 beschrijft de stijghoogte aan de binnenteen van de dijk.
Formule 3 beschrijft de stijghoogte aan de binnenteen van de dijk.

Het aldus bepaalde stijghoogteverloop onder dijk en berm is een veilige benadering. Zoals eerder al is gesteld, is de grenspotentiaal een bovengrens van de stijghoogte die als randvoorwaarde kan optreden.

Ook de aanname van een geheel ondoorlatende berm is in dit verband veilig: een meer of minder doorlatende berm zal in werkelijkheid tot drukverlies in het grondwater leiden, en dus tot lagere stijghoogten. Tot slot zij opgemerkt dat er geen rekening is gehouden met een radiale intreeweerstand, wat voor de stijghoogte onder de dijk en de berm ook een veilige aanname is.

Verklaring symbolen

D Dikte van de watervoerende laag [m].

k Doorlatendheid van het zand in de watervoerende laag [m/s].

Li Lengte van het element dat weerstand levert, zie Figuur. Voor i=1: het voorland; voor i=2: de dijkbasis; voor i=3: de bermbreedte [m].

Q Debiet onder de dijk door [m3/s/m1].

W Weerstandsterm, het subscript i Teller, betreffende het datapunt i [-] staat voor i Teller, betreffende het datapunt i [-]=1: betreffende het voorland; voor i Teller, betreffende het datapunt i [-]=2: betreffende de dijkbasis; voor i Teller, betreffende het datapunt i [-]=3: betreffende de bermbreedte; i Teller, betreffende het datapunt i [-]=u: betreffende de uitstroming; i Teller, betreffende het datapunt i [-]=t: het totaal van allen[s/m].

λ1 Lekfactor, spreidingslengte of leklengte van het voorland [m].

ϕg Grensstijghoogte [m].

ϕi Representatieve stijghoogte in de watervoerende laag, zie Figuur, voor i Teller, betreffende het datapunt i [-]=0: buitendijks oftewel de buitenwaterstand; voor i Teller, betreffende het datapunt i [-]=1: onder de buitenteen van de dijk; voor i Teller, betreffende het datapunt i [-]=2: onder de binnenteen van de dijk; voor i Teller, betreffende het datapunt i [-]=3: onder de teen van de binnenberm [m].

Versies