Advies Toepassen Shields-Darcy pipingmodel

Waterschap Limburg heeft de mogelijkheden van het toepassen van een alternatief pipingmodel onderzocht: het Shields-Darcymodel. In een aantal beschouwde gevallen leverde dit model aanzienlijk grotere kritieke vervallen op, met als gevolg sterk verminderde benodigde versterkingen.

In opdracht van het ENW is door de Technische Universiteit Delft onderzoek gedaan naar het verschil in resultaten tussen de vigerende methode voor pipingberekeningen, namelijk Sellmeijer, en het SD-model. Dit rapport is als bijlage toegevoegd aan dit advies.

Het ENW vindt het te prijzen dat Waterschap Limburg op zoek is gegaan naar een aanscherping van de berekende kwelweglengtes. Kijkend naar de verschillen in aanpak van de grondwaterstromingsmodellering en de modellering van de erosieweerstand kan het ENW op dit moment niet positief adviseren over de toepassing van het SD-model in verkenningen voor versterkingswerkzaamheden.

Wel is het ENW van mening dat de Shields-modellering van erosieweerstand op termijn geschikt zou moeten worden gemaakt voor pipingmodellen. Dit geeft uiteindelijk een betere representatie van de sterkte.

Omdat beide modellen niet geschikt zijn voor het lokaal aanwezige materiaal (door de grote graderingen en korreldiameters) beveelt het ENW aan om de effecten op de grondwaterstroming met een daartoe geëigend numeriek grondwaterstromingsmodel te bepalen (bijvoorbeeld met D-GeoFlow) en vooral ook om enkele laboratoriumexperimenten uit te voeren met gegradeerd materiaal (zoals in Limburg), om op deze manier een realistischer inschatting te krijgen op de overstromingskans door piping. Op de korte termijn (enkele maanden) kunnen de resultaten in de vorm van een factor op het kritiek verval of in de formule van Sellmeijer worden meegenomen, en hierover wil het ENW graag meedenken. Voor de wat langere termijn kan deze kennis worden gebruikt om piping beter te modelleren.