Hydraulische kortsluiting

Het kanaaltje kan bij gelijkblijvend verval een evenwichtssituatie bereiken, dan groeit het kanaaltje alleen door wanneer de buitenwaterstand toeneemt. Bij de overschrijding van een zeker verval bereikt het kanaaltje een lengte waarbij deze bij gelijkblijvende waterstand door zal groeien, mits geen vreemde elementen de groei verstoren. Als het erosiekanaal het buitenwater bereikt, is er een directe verbinding tussen buitenwater en polderzijde (hydraulische kortsluiting).

Het langer worden van een kanaaltje of meerdere kanaaltjes kan leiden tot een evenwichtssituatie waardoor het kanaaltje stopt met groeien doordat de belasting nu wordt verdeeld over een langer kanaaltje. Concentratie van stroming naar het kanaaltje wordt beïnvloed door de onder heave en terugschrijdende erosie toegelichte factoren.

De aanwezigheid van drains, kwelschermen of damwanden kan het doorgroeien van het kanaaltje voorkomen. Het kanaaltje kan ook niet doorgroeien wanneer het piping-gevoelige zandlichaam niet doorloopt tot het intredepunt. Instorten van de deklaag kan het kanaaltje ook (tijdelijk) blokkeren waardoor deze een nieuw pad moet zoeken wat het proces vertraagt.

Wanneer het zand in de baan van het kanaaltje een afwisseling van fijnere en grovere lagen bevat, hindert dit het doorgroeien, zowel doordat de totale stroming naar het kanaaltje door fijnere lagen wordt gehinderd, als doordat horizontale gradiënten in grovere lagen lager zijn en korrels dus minder makkelijk losgemaakt worden. Ook kan het langer duren, doordat een kanaaltje een zwakker pad zoekt. Wanneer de diepte van de deklaag helt heeft dit invloed op het korreltransport, wat de kanaalgroei kan hinderen of vergemakkelijken. Heterogeniteit kan zowel invloed hebben op het benodigde verval om het kanaaltje langer te laten worden als op de snelheid waarmee het kanaaltje langer wordt.

Bij een breed voorland is het de vraag waar het kanaaltje kortsluiting zal maken met het buitenwater. Bij een dik voorland zonder gaten of sloten zal het kanaaltje nog onder het hele voorland uit moeten groeien. Bij een dun voorland, eventueel met sloten, kan het kanaaltje al eerder op een gat sluiten en daardoor kortsluiting maken. Dat een kanaal hier uitkomt is toeval omdat het initiële kanaaltje niet afhankelijk is van deze locatie.

Verdiepen en verbreden erosiekanaal

Wanneer het kanaaltje kortsluiting maakt met het buitenwater neemt de erosiecapaciteit van het water sterk toe en wordt het kanaaltje verbreed en verdiept (ruimen). Voorwaarde hiervoor is wel dat de waterstand in het buitenwater hoog blijft. De instroom van water erodeert zand bovenstrooms dat het kanaaltje benedenstrooms tijdelijk verstopt totdat het proces weer doorgaat. Zo vergroot het kanaaltje van bovenstrooms naar benedenstrooms. Het proces breidt zich in landwaartse richting uit naar het uittredepunt, zie uittredepunt piping.

Het ruimproces kan worden beïnvloed door het instorten van de kering boven het kanaaltje. Dit kan optreden bij grotere kanalen, bijvoorbeeld in grovere watervoerende pakketten. Dat vertraagt of stopt het proces totdat het kanaaltje een andere weg heeft gevonden. Dit wordt mede beïnvloed door de dikte en cohesie van de deklaag en door de opbouw van de dijk zelf.

Kruinverlaging

Bij voldoende verruiming van het erosiekanaal zal de dijk, of delen daarvan verzakken, wat kan leiden tot kruinverlaging en verlies van waterkerend vermogen.

De mate van kruinverlaging hangt af van de grootte van de holte onder de dijk. Als de piping-gevoelige laag slechts dun is, kan de holte onder de dijk kleiner zijn waardoor minder kruinverlaging optreedt. De sterkte en vervormingseigenschappen van de dijk en eventueel aanwezige deklaag beïnvloeden ook de mate van kruinverlaging.

In de situatie van een relatief dunne tussenzandlaag of een dunne laag piping gevoelig zand bovenop een grindlaag is, is een eventuele kruinverlaging mogelijk onvoldoende om tot bezwijken te leiden. Dit moet altijd locatie-specifiek worden beoordeeld.

Bresgroei

Als de kruinverlaging zodanig is dat water over de kruin heen stroomt leidt dit tot bresgroei. De mate van kruinverlaging die nodig is voor overstroming hangt af van de hoogte van de dijk, in relatie tot de buitenwaterstand

De vervormingen in de dijk die tot bresgroei leiden zijn ook afhankelijk van de opbouw van de dijk, van het materiaal waaruit de dijk bestaat en van de geometrie van de dijk. Bij dijken met een zandkern en kleibekleding zal een kleine vervorming al snel leiden tot erosie van de kern en bresgroei, terwijl een kleidijk meer vervorming kan verdragen. De dikte en cohesie van de deklaag beïnvloeden de deformatie van de dijk.