Zoeken in deze site

Inhoudsopgave


Niet-stationaire benadering met behulp van de transiënte lekfactor (Model 3C)

Het is mogelijk om via peilbuiswaarnemingen bij een complexe tijdsafhankelijke belasting direct de kritische modelparameters vast te stellen, waarbij de invloed van de aanwezige heterogeniteit automatisch is verdisconteerd. De methode berust op kalibratie van peilbuiswaarnemingen gedurende de hele hoogwaterperiode en enige tijd erna (Model 3C, zie voor een overzicht van de modellen en hun toepassingsgebied het artikel Analytische modellen voor de interpretatie van peilbuiswaarnemingen). Het model 3C is gebaseerd op de theorie van de tijdsafhankelijke lekfactor [Barends, 1982]. Door kalibratie over het hele traject zijn de geohydrologische (veld)parameterwaarden te bepalen: de lekfactoren in voor- en achterland, en met aanvullende informatie ook de transmissiviteit van het watervoerend zandpakket (kD-waarde), de hydraulische weerstand van de deklaag (d Dikte kleilaag [m]'/k') en de “consolidatiecoëfficiënt bij zwel” van de deklaag (cv'). In sommige gevallen kan ook de berging van het zandpakket worden meegenomen (Sz Elastische bergingscoëfficiënt zandpakket [-] = kD/cvConsolidatiecoëfficiënt [m2/s], cvConsolidatiecoëfficiënt [m2/s] = consolidatiecoëfficiënt van het zandpakket), maar in de meeste gevallen is deze parameter niet essentieel..

De methode van de transiënte lekfactor is gebaseerd op superpositie van elementaire belastingstappen, die met Laplace transformatie voor geschematiseerde geohydrologische systemen zijn bepaald. In de systemen is het mogelijk om onderscheid te maken in voor- en achterland, en in een of twee watervoerende zandlagen met semi-doorlatende deklaag en tussenlaag. Het superpositiebeginsel (convolutie) maakt een willekeurig tijdsgedrag toepasbaar (dus voor hoogwatergolven in het bovenrivierengebied, voor hoogwater en getijde in het benedenrivierengebied en voor stormvloed in het kustgebied), maar niet lineaire effecten (freatische stijging, opdrukken) kunnen niet worden meegenomen.

Door ijking van peilbuiswaarnemingen over het hele tijdstraject zijn iteratief de regionale karakteristieke geohydrologische parameters vrij nauwkeurig vast te stellen, uiteraard afhankelijk van de toepasbaarheid van de geologische schematisering. Als vanzelf komen nu inloop- en uitloopeffect, demping en vertraging tot uiting. In onderstaande figuur is een voorbeeld gegeven van een berekening voor een hypothetische situatie belast door een tweetoppige hoogwatergolf. De verschillende hoogwatertoppen veroorzaken ieder hysteresislussen (ellipsachtige vormen). Ook is in dit geval de uitloop herkenbaar.

Figuur met wee grafieken met gedeelde y-as (de buitenwaterstand). Linker x-as de stijghoogte in peilbuis polderzijde. Rechter x-as de maanden februari, maart en april.
Figuur Stijghoogte-respons; hoogwatergolf 1947-1948

Literatuur

Barends, F.B.J. Transient flow in leaky aquifer systems. Int. Conf. Om Modern Appr. Groundwater Recources Management, Capri 1982.

Versies