SBW - Hervalidatie piping C3. Modellering van het pipingproces in MSeep

SBW - Hervalidatie piping C3. Modellering van het pipingproces in MSeep

Knoeff, H.

Rijkswaterstaat

SBW

2009-10-26

De doelstelling van SBW Hervalidatie piping is een hervalidatie van de rekenregel van Sellmeijer. De hervalidatie leidt in 2010 tot een vernieuwde versie van het Technisch Rapport Zandmeevoerende Wellen {TRZW). In het vernieuwde TRZW zijn de nieuwste inzichten met betrekking tot het pipingproces beschreven. Piping is een speciale vorm van sijperosie - het verplaatsen van grond materiaal door grondwaterstroming - waarbij een spleet of erosiekanaal op de grens van cohesief materiaal op een zandige laag ten gevolge van wordt gevormd. Een van de hulpmiddelen voor het analyseren van piping is het programma MSeep. Het programma MSeep simuleert tweedimensionale vlakke stationaire grondwaterstroming in gelaagde, doorlatende grondmassieven, inclusief freatische randen. Het grondwaterstromingsprogramma bevat een module om voor een gegeven situatie het kritieke verval voor piping te kunnen berekenen. Het kritieke verval is het maximale stijghoogteverschil tussen het intrede- en uitredepunt van de waterkering waarbij piping niet tot een dijkdoorbraak leidt. In deze module wordt de vergelijking voor stationaire stroming (Laplace vergelijking) opgelost voor een bepaalde geometrie en opgegeven randvoorwaarden. Uitgangspunten zijn de pipingconditie (grensevenwicht en continuiteit van debiet) en de stijghoogte ter plaatse van het uittredepunt Het resultaat van de berekening is de bovenstroomse stijghoogte. In de oude versie van MSeep wordt uitgegaan van het twee krachten model van Sellmeijer. In het onderzoeksrapport 'SBW Hervalidatie piping - Ontwikkeling nieuwe rekenregel en uitbreiding en aanpassing bestaande pipingregel' [Knoeff et al., 2009] is dit model herschreven, aangepast en uitgebreid. Vervolgens is MSeep aangepast waardoor kan worden gekozen de Laplace vergelijking op te lossen met een aangepaste randvoorwaarde voor de grondwaterstroming. Deze randvoorwaarde komt overeen met de in het genoemde rapport voorgestelde aanpassing van het pipingmodel van Sellmeijer. De aangepaste versie van MSeep kan worden gebruikt bij de validatie van het aangepaste rekenmodel. Na validatie kan van het programma een tooi voor de veiligheidstaetsing worden gemaakt. Aanbevolen wordt het rekenhart van MSeep aan te passen conform het herschreven twee krachten model

piping
waterkering

TPN100400

http://resolver.tudelft.nl/uuid:42e97dda-d020-400c-a24f-d2f7c91d928a

Deltares

1001453-001-GE0-0004 23 voor Rijkswaterstaat SBW

Hydraulic Engineering Reports

report

© Deltares