Onderstroming bij rivierdijk met (hoog) voorland - Eenvoudige gevallen van tijdsafhankelijke grondwaterstroming

figuur C.11

Probleem: belasting is anders tijdens meten (zomerbed) en ontwerppeil (winterbed).

Situatie bestaat uit drie secties:

• rivierbed (met sliblaag) 
• voorland (met toplaag)
• achterland (met toplaag)

Voor dit drie-sectie systeem is een fundamentele oplossing afgeleid.
De gevonden uitdrukkingen zijn gecompliceerd en niet geschikt voor een eenvoudige toepassing. Voor willekeurige rivierstand (in het zomerbed) is er een computermodel in ontwikkeling, waarmee metingen kunnen worden geverifieerd (kalibreren van gekozen materiaalparameters) .

Een vereenvoudigde aanpak is in sommige situaties mogelijk, daarbij gebruikmakend van de in deze appendix gepresenteerde formules. Het systeem wordt daarbij opgedeeld in twee subsystemen

1. rivier en voorland;
2. voorland en achterland.

In het voorland en achterland worden in totaal 4 peilbuizen geplaatst, zoals in de figuur is aangegeven. Peilbuizen A en B worden gebruikt om voor wisselingen in het zomerbed (droog voorland) de weerstand van ri­vierbodem en voorland vast te stellen. De methode beschreven in C.2 levert

Hierbij wordt verondersteld dat het achterland identieke eigenschappen bezit als het voorland. Als het voorland een lengte van betekenis heeft dan is deze aanname gerechtvaardigd. Als criterium kan worden gesteld dat het achterland nauwelijks invloed heeft als geldt dat de lengte van het voorland groter is dan de gevonden cyclische lekfactor:

Vervolgens worden resultaten van peilbuis C en D benut om λ_ω te bepalen met formule C.2a. De gevonden waarden   en λ_ω zijn nu te gebruiken voor de analyse van het ontwerpniveau, zoals ook in par. C.2 is aangegeven. Vanwege het onder water komen van de droge toplaag in het voorland wordt een extra weerstand (luchtinsluitingen) gemobiliseerd. In de hier gesuggereerde aanpak is die niet meegenomen. Een veilige aanpak wat dit aspect betreft.

Een complicatie vormt het feit dat het consolidatiegedrag in het voorland bij ontwerphoogwater wordt bepaald door compressie terwijl het in het achterland wordt bepaald door zwel. Compressie en zwel hebben te maken met respectievelijk belasten en ontlasten. De samendrukbaarheid van samendrukbare grond bij belasten is significant groter dan bij ont­lasten. Derhalve is de waarin de samendrukbaarheid a voorkomt onder een 4e machtswortel:  anders bij de bepaling met zomerpeilfluctuaties dan bij ontwerphoogwater.

Echter de samendrukbaarheid wijkt bij herbelasten nauwelijks af van de waarde bij ontlasten. Bovendien zal het meestal zo zijn, dat de belas­ting boven de historisch extreme waarde gering is. Daarnaast wordt het feitelijk verschil in  gereduceerd door de 4e machtswortel. Een orde van grootte van het effect van belasten boven de historisch extreme waarde zal daarom niet meer dan procenten bedragen.