D-GeoFlow is een Eindige Elementen Model (EEM) waarin het rekenmodel van Sellmeijer is gekoppeld aan een grondwaterstromingsmodel waarmee een scherpe analyse kan worden uitgevoerd. Met D-GeoFlow kan rekening worden gehouden met:
Een laagopbouw met meerdere grondlagen in het watervoerend pakket (meerlaagsheid),
een verschil tussen verticale en horizontale doorlatendheid in de watervoerende zandlagen (anisotropie),
een variërende weerstand van de deklaag op bodem, voor- en achterland.
D-GeoFlow is de naam voor de grafische user interface die de rekenkernel DgFlow ontsluit. DgFlow is een eindige elementen rekenmodel. De pipingmodule van DgFlow is gebaseerd op het model van Sellmeijer en berekent bij een opgegeven waterstandsverloop de pipe ontwikkeling. Het raster (mesh) van het eindige elementenmodel is gekoppeld aan een pipe bestaande uit lijnelementen. De grondwaterstroming wordt berekend met het model van Darcy en in de pipe wordt de stroming berekend met het model van Poiseuille. De stroming in de pipe elementen wordt gebruikte om het evenwicht van korrels op de bodem van de pipe te berekenen. Vanaf het uittredepunt wordt bepaald of in een pipe element korrels getransporteerd kunnen worden. Zo wordt de pipelengte bij een bepaald verval bepaald. Wanneer het verval en pipelengte wordt bereikt waarbij de pipe niet meer in evenwicht kan komen, is het kritiek verval overschreden. Doordat een eindige elementen model gebruikt wordt om de grondwaterstroming te berekenen is het mogelijk om een 2D geometrie met meerdere lagen, anisotropie en gedeeltelijk doorlatend voor- en achterland te schematiseren.
Het uitvoeren van veiligheidsanalyses voor piping met D-GeoFlow is op hoofdlijnen vergelijkbaar met de rekenregel van Sellmeijer. In beide analyses moet zo goed mogelijk de situatie worden geschematiseerd met de beschikbare gegevens. Voor D-GeoFlow zijn daarbij aanvullende parameters benodigd die de locatiespecifieke (geohydrologische) eigenschappen beschrijven. Daarvoor zijn mogelijk aanvullende (gegevens)bronnen en/of metingen nodig.
Met D-GeoFlow kan het kritiek verval worden berekend. De Schadefactor voor terugschrijdende erosie die is afgeleid voor de rekenregel van Sellmeijer kan worden gebruikt voor een eerste veiligheidsanalyse met D-GeoFlow. Met D-GeoFlow kan ook een pipelengte worden uitgerekend. De pipelengte die wordt berekend is theoretisch en niet gevalideerd aan experimenten. Met resultaten moet voorzichtig worden omgegaan
Het gebruik van D-GeoFlow is zinvol:
als terugschrijdende erosie een relevant mechanisme is dat tot een doorbraak kan leiden;
als er met de rekenregel van Sellmeijer niet kan worden onderbouwd dat de overstromingskans door piping voldoende klein is; en
als er locatiespecifieke (geohydrologische) eigenschappen zijn die met de rekenregel van Sellmeijer niet of niet voldoende zijn mee te nemen.
In onderstaande tabel is het relatieve belang van de verschillende aspecten voor de analyse van de overstromingskans gegeven.
Tabel 1: Indicatie belang voor overstromingskans door terugschrijdende erosie (0 onbelangrijk, + gemiddeld belang, ++ groot belang)
Daarbij wordt opgemerkt:
Een goede mesh-generatie (generatie van het rekenraster) is de basis voor een betrouwbare analyse met D-GeoFlow. Met name de verfijning van de mesh in de directe omgeving van de pipe is van belang. Ook wanneer sprake is van relatief dunne lagen, orde dikte 3 m of minder, is het van belang te letten op een voldoende fijne mesh in die lagen. Voor meer detail, zie bijlage C.
Door extra informatie in te winnen kan een nauwkeuriger schematisatie (en analyse) worden gemaakt. Daarbij kan worden gedacht aan bepaling van doorlatendheid, of anisotropiefactor, of een verbeterde geohydrologische schematisatie op basis van aanvullende boringen en sondering waarbij doorlatendheden en intreeweerstanden, kunnen worden gekalibreerd met peilbuizen.
Wanneer voorland aanwezig is moet worden gecontroleerd of de pipe onder het voorland doorgroeit zie artikel Omgang met pipegroei onder voorland.