Implementatie

De implementatie van de rekenmethodiek is modulair opgebouwd en bestaat uit drie samenhangende onderdelen:

  1. Fysische componenten In deze stap worden de geohydrologische en geotechnische componenten berekend die de fysieke toestand van het systeem beschrijven, zoals de deklaagdikte, heave-gradiënt, kwelweglengte en het kritieke verval volgens Sellmeijer. Deze berekeningen zijn geïmplementeerd in het subpackage geoprob_pipe.calculations.physical_components.piping. De fysische componenten vormen de bouwstenen voor de grenstoestandsfuncties. Ze zijn onafhankelijk van het gekozen stijghoogtemodel: ongeacht of de stijghoogte wordt bepaald met het analytische model 4A of een numeriek model worden dezelfde fysische componenten toegepast.

  2. Grenstoestandsfuncties De grenstoestandsfuncties beschrijven de drie deelmechanismen die leiden tot piping: opbarsten, heave en terugschrijdende erosie. Voor elk mechanisme wordt een aparte grenstoestandsfunctie berekend, waarna de gecombineerde toestand wordt bepaald. In de implementatie is dit voor elk stijghoogtemodel één functie. Deze functie geeft als resultaat alle grenstoestandsfuncties, ook de gecombineerde. De grenstoestandsfuncties maken gebruik van de fysische componenten uit stap 1. Elke implementatie van een stijghoogtemodel wordt aangeroepen via een eigen functie in de subpackage geoprob_pipe.calculations (bijvoorbeeld limit_state_model4a of limit_state_moria). Deze functies combineren de fysische componenten en grenstoestandsfuncties tot één consistente berekening van de faalkans per uittredepunt.

  3. Stijghoogtemodellen Het stijghoogtemodel bepaalt de stijghoogte in het uittredepunt (\(\phi_{exit}\)) en vormt daarmee de koppeling tussen de hydraulische belasting (buitenwaterstand, polderpeil) en de ondergrondrespons. GeoProb-Pipe ondersteunt meerdere typen stijghoogtemodellen: - de WBI-formulering van de stijghoogte met een vaste responsfactor en kwelweglengte; - het analytische grondwatermodel 4A op doorsnedeiveau; - resultaten van numerieke rastermodellen zoals MORIA; - en toekomstige uitbreidingen (bijv. TTIM) die via dezelfde interface kunnen worden toegevoegd.