geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping
====================================================

.. py:module:: geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping

.. autoapi-nested-parse::

   Module met functies voor het berekenen van fysische componenten van
   piping en uplift. Dit betreft onder andere de dikte van de deklaag,
   het niveau bij het uittredepunt en de kwelweglengte.



Functions
---------

.. autoapisummary::

   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_d_deklaag
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_h_exit
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_lengte_voorland
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_lambda_achterland
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_lambda_voorland
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_dh_red
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_W_achterland
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_W_voorland
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_L_kwelweg
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_dphi_c_u
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_i_exit
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_r_exit_model4a
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_phi_exit
   geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping.calc_dh_c


Module Contents
---------------

.. py:function:: calc_d_deklaag(mv_exit, top_zand)

   Berekening deklaagdikte ter plaatse van het uittredepunt,
   de minimale dikte van de deklaag is 0.1 m omdat negatieve deklaagdiktes
   niet mogelijk zijn. Dit uitgangspunt is gekozen omdat ook bij een zeer
   dunne deklaag nog enige reductie van het verval verwacht mag worden.

   :param mv_exit: Bodemhoogte ter plaatse van Uittredepunten [m+NAP]
   :type mv_exit: float
   :param top_zand: Geschematiseerde top van het vak [m+NAP]
   :type top_zand: float

   :returns: deklaagdikte [m]
   :rtype: float


.. py:function:: calc_h_exit(polderpeil, mv_exit)

   Berekening van het niveau van het uittredepunt op basis van polderpeil
   of maaiveldniveau. Functie geeft de maximale waarde van polderpeil en
   mv_exit terug. Dit is de benedenstroomse randvoorwaarde voor het verval
   in pipingberekeningen.

   :param polderpeil: polderpeil [m+NAP]
   :type polderpeil: float
   :param mv_exit: maaiveldniveau van uittredepunt [m+NAP]
   :type mv_exit: float

   :returns: niveau bij het uittredepunt in m+NAP
   :rtype: float


.. py:function:: calc_lengte_voorland(L_intrede, L_but)

   Berekent de geometrische voorlandlengte in [m] op basis van
   afstanden ten opzichte van een uittredepunt. In de
   pre-processing tool worden :math:`L_{intrede}` en :math:`L_{but}`
   als geografische lijnobjecten gedefinieerd. De kortste afstand tussen
   deze objecten is invoer voor deze functie.

   :param L_intrede: afstand van uittredepunten tot een (denkbeeldige)
   :type L_intrede: float
   :param intredelijn [m].:
   :param L_but: afstand van uittredepunten tot buitenteenlijn [m].
   :type L_but: float

   :returns: geometrische voorlandlengte [m]
   :rtype: float


.. py:function:: calc_lambda_achterland(kD_wvp, c_achterland)

   Berekent de spreidingslengte van het achterland in [m].

   .. math::

       \lambda = \sqrt{kDc}

   :param kD_wvp: Transmissiviteit van het watervoerende pakket [m²/dag]
   :type kD_wvp: float
   :param c_achterland: Weerstand van de deklaag in het achterland [dag]
   :type c_achterland: float

   :returns: spreidingslengte van het achterland [m]
   :rtype: float


.. py:function:: calc_lambda_voorland(kD_wvp, c_voorland)

   Berekent de spreidingslengte van het achterland in [m].

   .. math::

       \lambda = \sqrt{kDc}

   :param kD_wvp: Transmissiviteit van het watervoerende pakket [m²/dag]
   :type kD_wvp: float
   :param c_voorland: Weerstand van de deklaag in het voorland [dag]
   :type c_voorland: float

   :returns: spreidingslengte van het voorland [m]
   :rtype: float


.. py:function:: calc_dh_red(buitenwaterstand, h_exit, r_c_deklaag, d_deklaag)

   Berekening van het gereduceerde verval over de waterkering.

   .. math::

       \Delta h_{red} = h_{buitenwaterstand} - h_{exit} - r_{c, deklaag}
       \cdot d_{deklaag}

   :param buitenwaterstand: buitenwaterstand [m+NAP]
   :type buitenwaterstand: float
   :param h_exit: Benedenstroomse randvoorwaarde verval [m+NAP]
   :type h_exit: float
   :param r_c_deklaag: Reductie constante van het verval over de
   :type r_c_deklaag: float
   :param deklaag [-]:
   :param d_deklaag: deklaagdikte in m
   :type d_deklaag: float

   :returns: gereduceerd verval [m]
   :rtype: float


.. py:function:: calc_W_achterland(lambda_achterland, L_achterland)

   Berekent de geohydrologische weerstand van het achterland in [m].

   .. math::

       W = \lambda tanh(\frac{L}{\lambda})

   :param lambda_achterland: de spreidingslengte van het achterland [m]
   :type lambda_achterland: float
   :param L_achterland: afstand van uittredepunten tot
   :type L_achterland: float
   :param achterlandlengte [m]:

   :returns: geohydrologische weerstand van het achterland [m]
   :rtype: float


.. py:function:: calc_W_voorland(lambda_voorland, L_voorland)

   Berekent de geohydrologische weerstand van het voorland in [m].
   Dit wordt ook wel de effectieve voorlandlengte genoemd.

   .. math::

       W = \lambda tanh(\frac{L}{\lambda})

   :param lambda_voorland: de spreidingslengte van het voorland [m]
   :type lambda_voorland: float
   :param L_voorland: Geometrische voorlandlengte [m]
   :type L_voorland: float

   :returns: geohydrologische weerstand van het voorland [m]
   :rtype: float


.. py:function:: calc_L_kwelweg(L_but, W_voorland)

   Berekent de kwelweglengte in [m].
   De kwelweglengte is de som van de afstand van het uittredepunt tot de
   buitenteenlijn en de effectieve voorlandlengte van het voorland.
   De onzekerheid in de kwelweglengte zit in de effectieve voorlandlengte.

   :param L_but: afstand van uittredepunten tot buitenteenlijn [m]
   :type L_but: float
   :param W_voorland: geohydrologische weerstand van het voorland [m]
   :type W_voorland: float

   :returns: kwelweglengte [m]
   :rtype: float


.. py:function:: calc_dphi_c_u(d_deklaag, gamma_sat_deklaag, gamma_water)

   Berekening grenspotentiaal ten opzichte van maaiveldniveau in [m].

   .. math::

       \Delta \phi_{c, u} = \frac{d_{deklaag} \cdot (\gamma_{sat, deklaag}
       - \gamma_{w})}{\gamma_{w}}

   :param d_deklaag: Dikte van de cohesieve deklaag [m]
   :type d_deklaag: float
   :param gamma_sat_deklaag: verzadigd volumegewicht van de
   :type gamma_sat_deklaag: float
   :param deklaag [kN/m³]:
   :param gamma_water: volumegewicht van water [kN/m³]
   :type gamma_water: float

   :returns: grenspotentiaal ten opzichte van maaiveldniveau [m]
   :rtype: float


.. py:function:: calc_i_exit(phi_exit, h_exit, d_deklaag)

   Berekening van de optredende heave gradiënt. De heave gradient is
   het stijghoogteverschil over de deklaag gedeeld door de deklaagdikte.

   .. math::

       i_{exit} = \frac{(\phi_{exit} - h_{exit})}{d_{deklaag}}

   :param phi_exit: stijghoogte in het watervoerende zandpakket ter
   :type phi_exit: float
   :param plaatse van uittredepunt in m+NAP:
   :param h_exit: niveau bij het uittredepunt [m+NAP]
   :type h_exit: float
   :param d_deklaag: deklaagdikte [m]
   :type d_deklaag: float

   :returns: heave gradient in [-]
   :rtype: float


.. py:function:: calc_r_exit_model4a(kD_wvp, D_wvp, c_voorland, c_achterland, L_but, L_bit, L_achterland, L_voorland)

   Wrapper functie voor het berekenen van de dempingsfactor bij
   uittredepunten met behulp van Model4a. De functie gaat uit dat
   x = 0.0 bij de binnenteen ligt.  Dit betekent dat x_bit = 0.0
   en x_but negatief is.
   Uittredepunten moeten altijd binnendijks van de binnenteenlijn liggen.



.. py:function:: calc_phi_exit(polderpeil, r_exit, buitenwaterstand)

   Berekent de theoretische stijghoogte bij uittredepunten in [m+NAP].

   .. math::

       \phi_exit(x) = polderpeil + r(x) (buitenwaterstand - polderpeil)

   :param polderpeil: Benedenstroomse randvoorwaarde verval [m+NAP]
   :type polderpeil: float
   :param r_exit: Dempingsfactor bij uittredepunten [-]
   :type r_exit: float
   :param buitenwaterstand: buitenwaterstand [m+NAP]
   :type buitenwaterstand: float

   :returns: Theoretische stijghoogte bij uittredepunten [m+NAP]
   :rtype: float


.. py:function:: calc_dh_c(d70, D_wvp, kD_wvp, L_kwelweg, gamma_water, g, v, theta, eta, d70_m, gamma_korrel)

   Berekening kritiek verval methode Sellmeijer inclusief
   berekeningsinstellingen

   .. math::

   \Delta H_{c} = F_{resistance} \cdot F_{scale} \cdot F_{geometry}
   \cdot L_{kwelweg}


   :param d70: 70% percentiel van de korrelgrootteverdeling [m]
   :type d70: float
   :param D_wvp: dikte van het watervoerende pakket [m]
   :type D_wvp: float
   :param kD_wvp: transmissiviteit van het watervoerende pakket [m²/dag]
   :type kD_wvp: float
   :param L_kwelweg: kwelweglengte in meters
   :type L_kwelweg: float
   :param gamma_water: volumegewicht van water [kN/m³]
   :type gamma_water: float
   :param g: Zwaartekrachtversnelling [m/s2]
   :type g: float
   :param v: kinematische viscositeit [m²/s]
   :type v: float
   :param theta: rolweerstandshoek [graden]
   :type theta: float
   :param eta: coefficiënt van White [-]
   :type eta: float
   :param d70_m: gemiddelde d70 in kleine schaalproeven [m]
   :type d70_m: float
   :param gamma_korrel: (schijnbaar) volumegewicht van de zandkorrels
   :type gamma_korrel: float
   :param onder water [kN/m³]:

   :returns: kritiek verval [m]
   :rtype: float