Naijling - Eenvoudige gevallen van tijdsafhankelijke grondwaterstroming

De respons van waterspanningen in een zandvoerende laag onder een dijk op een tijdelijke hoogwater kan worden gesimuleerd door een frequentieanalyse, zoals in het vorige deel is uiteengezet. Hierbij wordt de vorm van de hoogwatervariatie in de tijd door een of meerdere halve sinusvor­mige belastingen opgebouwd gedacht. Bij de analyse wordt dan voor iedere frequentie een harmonische respons aangenomen, alsof die frequentie voortdurend optreedt.

Een andere meer accurate methode is door gebruik te maken van superpositie van kleine sprongstappen en zo de actuele hoogwatervariatie te vol­gen. Nadere beschouwing laat zien dat beide methoden nauwelijks verschil tonen in het gebied waar er sprake is van toename in de waterspanning. Ook het maximum van de respons is nagenoeg identiek.

Echter bij afname van het hoogwater blijkt de superpositie-methode tot een significante vertraging te leiden. Ook metingen tonen overduidelijk dit gedrag. De frequentieanalyse geeft dit niet.

Voor dit fenomeen is een fysische verklaring te geven. De vertraging of naijling wordt veroorzaakt door de bergingscapaciteit van het systeem. Deze wordt bij belasten als het ware gevuld, daarbij gestuwd door de buitenwaterstand. Bij ontlasten valt die stuwing weg. De opgebouwde berging zal wegvloeien, daarbij aangedreven door de geborgen waterhoe­veelheid zelf, die met de tijd afneemt. In figuur C.8 is dit proces verduidelijkt.

figuur C.8

Men kan zich voorstellen dat juist in de naijling het karakteristieke gedrag van de berging zit opgesloten. In principe is dit te ontsluieren. Hierbij lijkt de informatie uit peilbuiswaarnemingen niet voldoende (lit. C.4). Voor stabiliteit van dijken is het gedrag bij maximaal hoog­ water doorslaggevend. De frequentieanalyse is hiervoor geschikt.