Rekenmodel onverzadigde grondwaterstroming definitief

Abstract

De stabiliteit van dijken varieert in de tijd, bijvoorbeeld als gevolg van tijdsafhankelijke randcondities. Hierbij valt te denken aan de invloed van een hoogwatergolf op een rivierdijk of het getij op een zeedijk. Als gevolg van de variërende buitenwaterstanden variëren de grondwaterdrukken in het dijklichaam, dit vertaalt zich direct in bijvoorbeeld een stabiliteitfactor. Momenteel worden dijkconstructies ontworpen bij een maatgevende hoogwatersituatie, een tijdsafhankelijke beschouwing levert in het algemeen een hogere stabiliteitsfactor en dus een economischer ontwerp. Overslaand water bij golfoploop leidt tot infiltratie van water in het binnentalud. Dit vulmechanisme wordt in ontwerpmethoden niet beschreven, er wordt alleen een maximum eis gesteld aan het overslaand debiet. Het faalmechanisme tijdens infiltratie kan, afhankelijk van de opbouw van de ondergrond, een principieel ander karakter vertonen dan dat waarop wordt ontworpen. Onvoldoende kennis van het materiaalgedrag en het ontbreken van gevalideerde rekenmethoden voor de beschrijving van tijdsafhankelijke grondwaterstroming staan geavanceerdere berekeningen in de weg. Dit rapport presenteert een basisontwerp van een numeriek algoritme waarmee het gedrag van onverzadigde grondwaterstroming kan worden beschreven. Vervolgens worden verschillende numerieke technieken onderzocht en wordt een robuust eindontwerp van het numerieke algoritme gepresenteerd.