Locatie maximale belasting op steenzettingen bij ondiepe voorlanden

Transcriptie

1 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

2

3 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden G.C. Mourik Deltare, 2012

4

5 Titel Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden Opdrachtgever Project Rijkwatertaat, Waterdient Kenmerk HYE-0002 Pagina' 40 Trefwoorden Steenzetting, Steentoet, ondiep voorland, belatinglocatie Samenvatting Het i gebleken dat onder ommige omtandigheden de belating volgen Steentoet veel dieper onder water aangrijpt op een teenzetting, dan in werkelijkheid het geval i. Dit i het geval bij ondiepe voorlanden en relatief lange golven, zoal dat veel lang de Waddenzeekut voorkomt. Dat leidt ertoe dat de berekende maatgevende watertand om te hoog i, waardoor laaggelegen teenzettingen ten onrechte kunnen worden afgekeurd. In Steentoet wordt de locatie met de maximale belating vooralnog berekend met formule die in het verleden zijn ontwikkeld voor diep water, waarbij golven niet beperkt werden door de waterdiepte. In de onderhavige rapportage wordt een factor ontwikkeld, waarmee de formule uit Steentoet kunnen worden uitgebreid, zodat de locatie met de maximale belating ook berekend kan worden bij ondiep water, waarin golven wèl beperkt worden door de waterdiepte. Het onderzoek werd uitgevoerd voor zowel golfklappen al golffronten. Voor het onderzoek werd gebruik gemaakt van metingen die in 1992 door De Waal (1992) zijn uitgevoerd in de Scheldegoot van het Waterloopkundig Laboratorium (tegenwoordig Deltare). Hij deed onderzoek naar de belating op teenzettingen met een ondiep, vrijwel horizontaal voorland. Het onderhavige onderzoek i uitgevoerd in het kader van het meerjarige project Adviering teenbekledingen Zeeland voor het Projectbureau Zeeweringen (PBZ). Dit projectbureau i opgericht ten behoeve van de renovatie van de teenzettingen in Zeeland en i een amenwerking van Rijkwatertaat Zeeland en het Waterchap Scheldetromen. Contractueel i de Waterdient van Rijkwatertaat de opdrachtgever namen PBZ voor het onderhavige onderzoek. Het deel van het project dat gericht i op kenniontwikkeling luit aan op het Onderzoekprogramma Kennileemte Steenbekledingen dat uitgevoerd i in de periode van in opdracht van de Dient Weg- en Waterbouwkunde van Rijkwatertaat namen PBZ. Referentie Contract van (Contactperoon RWS: ir. A. Bizzarri) Contract / van (Contactperoon RWS: dhr. K. Saathof) Verie Datum Auteur Paraaf Review Paraaf Goedkeuring Paraaf 1.0 nov G.C. Mourik R. t Hart M.R.A. van Gent 2.0 feb G.C. Mourik R. t Hart M.R.A. van Gent 3.0 feb G.C. Mourik R. t Hart M.R.A. van Gent Statu definitief

6

7 Inhoud Lijt van Tabellen Lijt van Figuren Lijt van Symbolen iii iii v 1 Inleiding 1 2 Problematiek locatie maximale belating 3 3 Modeloptelling en proevenprogramma Geometrie modeloptelling Metingen Drukken Golfconditie Proevenprogramma 6 4 Reultaten Drukmetingen Metingen golfconditie 8 5 Analye Opzet analye Locatie maximaal tijghoogteverchil Analye meetdata met AnalyeWave Selectie uitvoer AnalyeWave Analye golfklappen Algemeen Gren tuen brekende en niet brekende golven Relatie tuen x max,5% /H en op Relatie tuen x max,5% /H 2% en op Relatie tuen x max,5% /h 0,5L en op Relatie tuen x max,5% /H en Urell-parameter Relatie tuen x dip,5% /H en op Gekozen dimenieloze parameter: x max,5% /H Implementatie reultaten golfklappen in Steentoet Check en 4300-erie Analye golffronten Algemeen Relatie tuen (x dip,5% /H )tan en op Implementatie reultaten golffronten in Steentoet Check en 4300-erie Belatinginteniteit bij diep en ondiep water Belatingaantal Belatinggrootte Implementatie in Steentoet 30 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden i

8 6 Concluie en aanbevelingen Golfklappen Golffronten 34 Bijlagen A Tabellen 37 B Figuren 39 ii Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

9 Lijt van Tabellen Tabel 3.1 Waterdiepten op diep water (h diep ) en bij de teen van de contructie (h teen )...6 Lijt van Figuren Figuur 2.1 Steenzetting onder het maaiveld (met eventuele gronddekking)....3 Figuur 2.2 Belatingzone die reulteren uit de reultaten van het modelonderzoek van De Waal (1992) met een horizontaal voorland Figuur 5.1 Stijghoogteverloop tijden golfklap type Figuur 5.2 Stijghoogteverloop tijden golfklap type Figuur 5.3 Stijghoogteverloop tijden een golffront Figuur 5.4 Verdeling van het aantal proeven over h 0,5L /H (4300-erie) Figuur 5.5 Relatie x max,5% /H en op (erie 4300, golfklappen)...14 Figuur 5.6 Relatie x max,5% /H 2% en op (erie 4300, golfklappen) Figuur 5.7 Relatie x max,5% /h 0,5L en op (erie 4300, golfklappen) Figuur 5.8 Relatie x max,5% /H en U (erie 4300, golfklappen)...17 Figuur 5.9 Relatie x max,5% /H en U op 2 voor golfklappen (erie 4300 en data waarop de oude formule i gebaeerd)...17 Figuur 5.10 Relatie x dip,5% /H en op (erie 4300, golfklappen) Figuur 5.11 Lineaire trendlijnen bij relatie x max,5% /H en op (erie 4300, golfklappen)...19 Figuur 5.12 Dieptebeperktheidfactoren (erie 4300, golfklappen)...21 Figuur 5.13 Relatie x max,5% /H en op (erie 3300, golfklappen)...22 Figuur 5.14 Relatie (x dip,5% /H )tan en op (erie 4300, golffronten)...25 Figuur 5.15 Lineaire trendlijnen bij relatie (x dip,5% /H )tan en op (erie 4300, golffronten).25 Figuur 5.16 Dieptebeperktheidfactoren (erie 4300, golffronten)...27 Figuur 5.17 Relatie (x dip,5% /H )tan en op (erie 3300, golffronten) Figuur 5.18 Belatinggrootte bij diep en ondiep water, voor golfklappen en golffronten (4300-erie) Figuur 5.19 Figuur 5.20 Figuur 5.21 Stijghoogteverloop tijden het tijghoogtefront (zwarte lijn: bij diep water ; rode lijn: bij ondiep water, na uitluitend correctie van x met f od )...30 Niveau van punt 7 ( min ) in het tijghoogteverloop al functie van de golfteilheid en het niveau van het taludoppervlak Stijghoogteverloop tijden het front bij diep water (blauw) en voortel voor ondiep water (groen)...31 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden iii

10 iv Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

11 Lijt van Symbolen Symbool Eenheid Betekeni - Taludhelling b m Hoogte van het tijghoogtefront dip m Maximale gediptheid dip,5% m Gemiddelde dip van 5 procent zwaarte golven (zwaarte op bai van dip ) max m Maximale tijghoogte f o Helling van het tijghoogtefront op - Brekerparameter f d - Dieptebeperktheidfactor voor diep water f o - Dieptebeperktheidfactor voor ondiep water f o,d - Dieptebeperktheidfactor g d - Gren tuen diep water en overganggebied g o - Gren tuen ondiep water en overganggebied h 0,5L m Maatgevende waterdiepte op een halve diepwatergolflengte van de teen van de dijk H 2%,teen m Golfhoogte met 2% overchrijdingfrequentie bij teen van contructie h m Waterdiepte bij teen van contructie h diep m Waterdiepte bij diep water H m Significante golfhoogte H,diep m Significante golfhoogte op diep water H,teen m Significante golfhoogte bij teen van contructie h teen m Waterdiepte bij teen van contructie (t.p.v. nijlijn talud en voorland) L op m Fictieve golflengte, berekend met T p bij de teen van het talud, alof de waterdiepte oneindig i (1,56T 2 p ) L gp m Golflengte bij de waterdiepte aan de teen van het talud [m] n front - Aantal golffronten gedurende een proef n front,5% - 5% van totaal aantal golffronten gedurende een proef n klap - Aantal golfklappen gedurende een proef op - Golfteilheid, gedefinieerd al H /L op T p Golfperiode bij piek van pectrum U - Urell-parameter op bai van golfhoogte en golflengte bij heerende waterdiepte aan de teen van het talud x dip m Horizontale aftand van de locatie met het grootte tijghoogteverchil tot de nijlijn van tilwaterlijn en talud (altijd een poitieve waarde) x dip,5% Gemiddelde x dip van 5 procent zwaarte golven (zwaarte op bai van dip ) x max m Horizontale aftand van de locatie met de grootte tijghoogte tot de nijlijn van tilwaterlijn en talud (altijd een poitieve waarde) x max,5% Gemiddelde x max van 5 procent zwaarte golven (zwaarte op bai van dip ) Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden v

12 Symbool Eenheid Betekeni x i m Horizontale coördinaat (ten opzichte van de nijlijn van de tilwaterlijn en het talud) van het punt waar de tijghoogte berekend wordt (landwaart i poitief) x m Horizontale aftand van de voet van het tijghoogtefront tot de nijlijn van tilwaterlijn en talud (altijd een poitieve waarde) y - Piekfactor voor het JONSWAP-pectrum vi Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

13 1 Inleiding Tijden het toeten van Friee teenzettingen in het verleden i gebleken dat onder ommige omtandigheden de belating volgen Steentoet veel dieper onder water aangrijpt op een teenzetting, dan in werkelijkheid het geval i. Dit i het geval bij ondiepe voorlanden en relatief lange golven, zoal dat veel lang de Waddenzeekut voorkomt. Dat leidt ertoe dat de berekende maatgevende watertand om te hoog i, waardoor laaggelegen teenzettingen ten onrechte kunnen worden afgekeurd. Het onderhavige onderzoek i uitgevoerd in het kader van het meerjarige project Adviering teenbekledingen Zeeland voor het Projectbureau Zeeweringen (PBZ). Dit projectbureau i opgericht ten behoeve van de renovatie van de teenzettingen in Zeeland en i een amenwerking van Rijkwatertaat Zeeland en het Waterchap Scheldetromen. Contractueel i de Waterdient van Rijkwatertaat de opdrachtgever namen PBZ voor het onderhavige onderzoek. Het deel van het project dat gericht i op kenniontwikkeling luit aan op het Onderzoekprogramma Kennileemte Steenbekledingen dat uitgevoerd i in de periode van in opdracht van de Dient Weg- en Waterbouwkunde van Rijkwatertaat namen PBZ. De waterdiepte kan invloed hebben op de locatie waar de maximale belating optreedt, maar ook op de grootte en het aantal belatingen. Het grootte deel van dit rapport gaat over de locatie, maar in paragraaf en i pecifieke aandacht gechonken aan de grootte en het aantal belatingen. De Waal (1992) heeft modelonderzoek uitgevoerd naar de belating op teenzettingen met een ondiep, vrijwel horizontaal voorland. Uit zijn onderzoekreultaten blijkt dat de maximale belating op teenzettingen nooit dieper optreedt dan de halve waterdiepte. Onder dit punt met maximale belating neemt de belating nel af. In dit rapport worden de metingen uit 1992 nogmaal geanalyeerd, pecifiek gericht op deze problematiek. Gedeeltelijk wordt daarbij gebruik gemaakt van de door Deltare ontwikkelde analyeoftware AnalyeWave. De reultaten van het onderzoek worden gebruikt om Steentoet te verbeteren. In Steentoet wordt de locatie met de maximale belating vooralnog berekend met formule die in het verleden zijn ontwikkeld voor diep water, waarbij golven niet beperkt werden door de waterdiepte. In de onderhavige rapportage wordt toegewerkt naar een manier om Steentoet op een efficiënte wijze uit te breiden, zodat de locatie met de maximale belating ook berekend kan worden bij ondiep water, waarin golven wèl beperkt worden door de waterdiepte. Het onderzoek wordt uitgevoerd voor zowel golfklappen al golffronten. Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden 1 van 40

14 2 van 40 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

15 2 Problematiek locatie maximale belating Bij het toeten van teenzettingen met een ondiep voorland blijkt dat Steentoet om de belating laat aangrijpen op een te laag niveau op de teenzetting. Dat kan ertoe leiden dat een teenzetting wordt afgekeurd, terwijl er in werkelijkheid helemaal geen belating van betekeni te verwachten i. Deze ituatie treedt op al de golven dieptebeperkt zijn, de golfteilheid klein i, en de teenzetting maar weinig boven het voorland uitteekt. Diepte beperkte golven komen vooral voor bij flauwe en ondiepe voorlanden. De golfteilheid i klein al de golfperiode groot i. Dit komt voor in de Waddenzee en mogelijk ook elder. De ituatie wordt chematich weergegeven in Figuur 2.1, met de maatgevende watertand volgen de huidige Steentoet. maatgevende watertand maatgevend voorlandniveau h 0,5L (maatgevende waterdiepte) (1,56 T 2 p ) / 2 zichtbare teenzetting h 0,5L/4 eventuele gronddekking Figuur 2.1 Steenzetting onder het maaiveld (met eventuele gronddekking). Het begrip maatgevend voorlandniveau uit Figuur 2.1 wordt gedefinieerd al het niveau van het voorland op een aftand (1,56 T p 2 )/2 van de teen van de dijk (CUR 1992). Deze aftand komt overeen met de denkbeeldige halve golflengte op diep water al deze berekend wordt met de T p van bij de teen van de dijk. Deze aftand geeft een redelijke (conervatieve) chatting van de locatie die bepalend i voor het breken van de golven en het optreden van de ignificante golfhoogte bij de dijk. Het i gebaeerd op numerieke berekeningen met een eendimenionaal golfvoortplantingmodel. Dit maatgevende voorlandniveau i bepalend voor de golfbelating bij de teen van de dijk. De maatgevende watertand i de watertand waarbij de teenzetting volgen Steentoet het zwaarte belat wordt. De maatgevende waterdiepte h 0,5L i het verchil tuen de maatgevende watertand en het maatgevende voorlandniveau. Er i prake van diepte beperkte golven al de verhouding tuen de waterdiepte (h) en de ignificante golfhoogte (H ) zodanig i dat er golven in het golfveld zijn gaan breken vanwege de beperkte diepte. Dit i het geval al h/h 2 à 3. Naarmate de waterdiepte kleiner wordt, gaan eert de allergrootte golven breken (bij h/h 3), en vervolgen gaan bij het teed kleiner worden van de waterdiepte teed lagere golven breken. Dat maakt dat aanvankelijk één op de 100 à 1000 golven breekt, en dat bij een kleinere waterdiepte dit oploopt tot één op Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden 3 van 40

16 de 10 tot één op de drie golven. Dat leidt ertoe dat de golfhoogteverdeling niet meer overeenkomt met die volgen Rayleigh, omdat het aandeel hoge golven terk i afgenomen. Al eerte benadering kan geteld worden dat de golfperiode niet beinvloed wordt door het breken van de golven of het ondieper worden van het voorland. De Waal (1992) heeft modelonderzoek uitgevoerd naar de belating op teenzettingen met een ondiep, vrijwel horizontaal voorland. Op bai van zijn onderzoekreultaten zijn drie belatingzone te ondercheiden, zoal weergegeven in Figuur 2.2. Uit zijn metingen blijkt dat de maximale belating op teenzettingen nooit dieper optreedt dan de halve waterdiepte (Figuur 2.2, zone met max. belating ). Daaronder ligt een zone waarin de belating nel afneemt ( zone met terke afname van de belating ). Het onderte gedeelte van de teenzetting wordt nauwelijk belat ( zone met geringe belating ). Deze bevindingen zijn vooralnog niet verwerkt in Steentoet, waardoor de ituatie kan onttaan waarin de locatie met de maximale belating volgen Steentoet onrealitich diep onder water kan liggen. In Steentoet wordt de locatie met de maximale belating vooralnog berekend met formule die in het verleden zijn ontwikkeld voor diep water, waarbij golven niet beperkt werden door de waterdiepte. Volgen Steentoet zal, afhankelijk van de taludhelling en golfteilheid, de grootte belating optreden in de zone van 0,5H à 1,5H onder water. Die zone overlapt met de zone die in Figuur 2.2 i aangeduid al zone met terke afname van de belating. In de onderhavige rapportage wordt toegewerkt naar een uitbreiding van Steentoet, zodat de locatie met de maximale belating ook berekend kan worden wanneer golven wèl beperkt worden door de waterdiepte. Er wordt onderzocht op welke locatie de maximale belating op het talud optreedt, afhankelijk van parameter zoal waterdiepte, golfhoogte en golfperiode. Dit verband wordt afgeleid uit de metingen van Daarbij wordt ondercheid gemaakt tuen golfklappen en golffronten. zone met max. belating volgen Steentoet h 0,5L/2 [H ] max h 0,5L h 0,5L/4 h 0,5L/4 zone met max. belating Figuur 2.2 Belatingzone die reulteren uit de reultaten van het modelonderzoek van De Waal (1992) met een horizontaal voorland. zone met geringe belating zone met terke afname van de belating De locatie van de belating i van groot belang voor het bepalen van de maatgevende watertand al de bovente overgangcontructie van de teenzetting relatief laag ligt. Al Steentoet de diepte van de belating overchat, zal de maatgevende watertand te hoog zijn, waardoor doorgaan ook de golfconditie worden overchat. Dat kan ertoe leiden dat Steentoet een bekleding ten onrechte afkeurt. 4 van 40 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

17 3 Modeloptelling en proevenprogramma In het modelonderzoek van 1992 i voor divere geometrieën onderzoek gedaan naar onder andere het drukverloop op het talud, golfoploop en golfoverlag. Wat betreft de geometrie van de contructie werd gevarieerd in de taludhelling (1:3 of 1:4), de bermbreedte (0,4 m, 1,0 m of geen berm) en de aanwezigheid van een voorland (wel of niet aanwezig). Een voorland wa aanwezig bij twee proevenerie. Uitluitend deze twee erie worden in deze rapportage bechouwd. Alle andere proevenerie blijven buiten bechouwing. Teven blijven de golfoploop- en golfoverlagmetingen buiten bechouwing. Het onderhavige onderzoek richt zich uitluitend op de golf- en drukmetingen. Het modelonderzoek van De Waal (1992) i uitgevoerd in de Scheldegoot van het voormalige Waterloopkundig Laboratorium (tegenwoordig Deltare). Deze golfgoot voor 2-dimenionaal onderzoek heeft een lengte van 55 m, een breedte van 1,00 m en een hoogte van 1,20 m. Alle in dit rapport vermelde afmetingen zijn modelwaarden tenzij uitdrukkelijk ander vermeld wordt. 3.1 Geometrie modeloptelling Het voorland wa aanwezig in de 3300-erie en de 4300-erie. De geometrieën in die proevenerie verchilden van elkaar wat betreft de taludhelling erie: met een taludhelling van 1: erie: met een taludhelling van 1:4 In beide erie had het voorland een hoogte van 0,35 m ten opzichte van de gootbodem, ter plaate van de nijlijn van het voorland en het talud (in het vervolg aangeduid al teen van de contructie ). Het voorland heeft in beide erie een helling van 1:100 en i du 35 m lang (zie bijlage B.1). Afwijkingen in de geometrie bedragen minder dan 1 mm. 3.2 Metingen In het onderzoek van De Waal (1992) werden zowel drukken, golfeigenchappen, golfoploop en golfoverlag gemeten. In het kader van het onderhavige onderzoek worden uitluitend de drukmetingen en de metingen van de golfparameter bechouwd Drukken Het verloop van de tijghoogte over het talud werd gemeten met drukopnemer (DRO ). De drukopnemer bevonden zich in koker, welke verzonken in het talud waren geplaatt: één in het voorland en één in het talud van de contructie. De koker waren zodanig geplaatt dat ze in elkaar verlengde in de hartlijn van de goot lagen. De koker vormden tezamen de leiding voor de kabel tuen de drukopnemer en de regitratie-apparatuur. De koker werden afgedekt met afdekplaten, die precie in het vlak van het voorland en het talud lagen. In deze afdekplaten waren de drukopnemer gemonteerd. Er werden divere voorgeboorde meetplaten gebruikt, met gaten h.o.h. 40 mm. De gaten hadden een diameter van 16 mm. Vanwege het beperkte aantal meetverterker, kon van hoogten 35 drukopnemer het ignaal geregitreerd worden. De drukopnemer werden geplaatt in de 35 meet relevant geachte gaten. In de gaten waarin geen drukopnemer werden gemonteerd, werden zogenaamde dummy geplaatt, zodat alle gaten nauwkeurig waren opgevuld. Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden 5 van 40

18 In de bijlagen B.2 en B.3 (dichte groene en rode tippen) wordt van beiden proevenerie voor elke onderzochte watertand weergegeven op welke locatie de drukopnemer gemonteerd waren. Voor elke proef werd bij til water iedere drukopnemer op nul gezet. Hierdoor wordt in principe de relatieve tijghoogte ten opzichte van de tilwaterlijn (SWL) gegeven. De combinatie drukopnemer-meetverterker zijn zodanig geijkt dat bij verchillende watertanden de verchillen in de meetignalen voor alle kanalen even groot waren. In alle proeven werd bemonterd met een frequentie van 50 Hz Golfconditie Er i gebruik gemaakt van 2 golfhoogtemeter (GHM ) om de golfconditie tijden de proevenerie te meten op diep water. Deze waren op ongeveer 7 meter vanaf het golfchot geplaatt. Het verloop van de golfhoogte over het voorland werd gemeten in een aparte erie calibratieproeven, waarbij op 18 locatie op het voorland golfhoogtemeter werden geplaatt. Bij het begin van het voorland (diep water) en bij de teen van de contructie werden kruipectra bepaald. Alle proeven werden uitgevoerd met een tandaard JONSWAPpectrum ( = 3,3). Afwijkingen in de golfhoogte zijn kleiner dan 5 mm. Afwijkingen in de golfperiode bedragen minder dan 0.1 ec. Bij grotere afwijkingen werd de proef herhaald met verbeterde intellingen van het golfchot. 3.3 Proevenprogramma De metingen met een ondiep voorland werden uitgevoerd in twee proevenerie: de erie met een talud van 1:3 en de 4300-erie met een talud van 1:4. Binnen de proevenerie werd gevarieerd in de waterdiepte. De waterdiepte bij de teen van de contructie werd gevarieerd tuen 0,18 m en 0,60 m. De waterdiepten op diep water zijn teed 0,35 m groter. Een overzicht van de gehanteerde waterdiepten wordt gegeven in Tabel 3.1. Proeven h diep h teen (3300-erie) (4300-erie) [m] [m] , , ,53 0, ,64 0, ,68 0, ,76 0, , , ,95 0,60 Tabel 3.1 Waterdiepten op diep water (h diep) en bij de teen van de contructie (h teen). Binnen de proevenerie werd gevarieerd in de golfhoogte. De golfhoogten waren zodanig gekozen dat bij ongeveer de helft van de proeven dieptebeperking van de golven optrad. In dat geval breekt een deel van de golven boven het voorland en i de ignificante golfhoogte daardoor bij de teen van de dijk kleiner dan op diep water. Uiteraard breken de golven uiteindelijk ook op de dijk zelf. Door teven de golfperiode te variëren, lag de golfteilheid bij de teen vrij gelijkmatig verpreid tuen 0,009 en 0,044. Een overzicht van het totale proevenprogramma i gegeven in de bijlagen A.1 en A.2 in de kolommen onder Randvoorwaarden. 6 van 40 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

19 4 Reultaten De meetdata van de proeven van 1992 i in de loop der tijd opgelagen en gearchiveerd op enkele cd-rom. De data van een deel van de proeven uit de 3300-erie bleek bechadigd en niet meer volledig inleebaar. Divere pogingen om de data toch weer zichtbaar te maken, leverden uiteindelijk niet het gewente reultaat op. Daarom i beloten die proeven buiten bechouwing te laten. Het gaat om de proeven: 3303, 3308 en 3310 tot en met De betreffende proeven zijn rood gemarkeerd in de bijlagen A.1 en A.2. Van de overige proeven uit de 3300-erie i de data wel volledig te gebruiken. Dit geldt eveneen voor de gehele 4300-erie. 4.1 Drukmetingen De meetdata uit 1992 wordt in dit onderzoek geanalyeerd met de door Deltare ontwikkelde analyeoftware AnalyeWave. Dit programma i in taat de meetgegeven van een erie drukopnemer te vertalen naar een groot aantal karakteritieke parameter voor zowel golfklappen al golffronten. Deze parameter worden gegeven voor elke afzonderlijke golf. De analye van de meetdata met AnalyeWave wordt toegelicht in paragraaf 5.3. Voorafgaand aan de analye met AnalyeWave waren enkele voorbewerking van de ruwe meetdata noodzakelijk: In 1992 werden de poitie van de meetintrumenten vatgelegd in een coördinatentelel met de oorprong bij de voet van het voorland in de hartlijn van de goot. Ten behoeve van de analye met AnalyeWave zijn de coördinaten omgezet naar een coördinatentelel met de oorprong bij de teen van de contructie, in de hartlijn van de goot. Zie bijlagen B.2 en B.3. In AnalyeWave kan uitluitend gerekend worden met drukopnemer onder de tilwaterlijn (SWL). Alle drukopnemer boven de SWL zijn daarom uit de datafile verwijderd. In de bijlagen B.2 en B.3 zijn de verwijderde drukopnemer boven de SWL aangegeven met dichte rode tippen. In AnalyeWave kan uitluitend gerekend worden met drukopnemer op een recht talud. De talud van de contructie en van het voorland hebben in werkelijkheid verchillende hellingen. Om de drukopnemer op één lijn te krijgen, zijn aan de drukopnemer van het voorland fictieve locatie toegekend. De x-coördinaat blijft hetzelfde, maar de y-coördinaat wordt verlaagd tot het denkbeeldig doorgetrokken talud van de contructie. Zie bijlagen B.2 en B.3 (open groene tippen). Dit heeft geen conequentie voor de meetdata van de betreffende drukopnemer. Doordat de drukopnemer tijden de ijking op nul zijn gezet bij de SWL, wordt de tijghoogte ten opzichte van SWL gemeten. Ondank nauwkeurige ijking van de drukopnemer komt het om voor dat drukopnemer kleine tructurele afwijkingen vertonen gedurende de totale proefduur. Teven komt het in enkele gevallen voor dat een goed geijkte drukopnemer na verloop van tijd een afwijking vertoont die in de loop van de proef teed groter wordt. Omdat in AnalyeWave wordt gezocht naar maximale tijghoogteverchillen i het belangrijk dat de drukopnemer ten opzichte van elkaar niet afwijken. De afwijkingen zijn met viualierende oftware opgepoord, waarna de ruwe data werd gecorrigeerd. Bijlage B.4 geeft voor een willekeurig tijdtip uit een willekeurige proef het verloop van de tijghoogte, voor (boven) en na (onder) correctie van de ruwe meetdata. Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden 7 van 40

20 4.2 Metingen golfconditie In dit onderzoek wordt gebruik gemaakt van de golfeigenchappen zoal die reed in 1992 zijn bepaald. Per proef i de ignificante golfhoogte H en golfperiode T p gemeten op diep water. Voor de golfconditie op het voorland i een aparte erie proeven uitgevoerd, waarbij dezelfde golfchotturing i gehanteerd al de proeven uit de 3300 en 4300 erie, maar er geen dijktalud in de goot aanwezig wa. Aan het uiteinde van de goot wa er een golfdempend talud. Op bai van deze metingen i detijd de golfhoogte ter hoogte van de teen van de contructie bepaald. De ignificante golfhoogte H op diep water en bij de teen en de golfperiode T p op diep water worden per proef gegeven in de bijlagen A.1 (3300-erie) en A.2 (4300-erie) in de kolommen onder Randvoorwaarden. 8 van 40 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

21 5 Analye 5.1 Opzet analye In deze analye wordt zowel voor golfklappen al golffronten gezocht naar een verband tuen de locatie van de maximale belating op het talud enerzijd, en de golfteilheid, waterdiepte en golfhoogte anderzijd. De locatie van de maximale belating op het talud wordt in Steentoet vooralnog berekend met een formule, die gebaeerd i op modelproeven met diep water. In de onderhavige analye wordt toegewerkt naar een manier om deze formule uit te breiden zodat hij teven gebruikt kan worden voor ondiep water. De eerte tap van de analye wordt uitgevoerd met de door Deltare ontwikkelde analyeoftware AnalyeWave. Het programma bepaalt voor elke golf of er behalve een golffront teven een golfklap i. Voor elke afzonderlijke golf bepaalt AnalyeWave vervolgen de karakteritieke parameter van het front en de klap. Uit de grote uitvoertabellen van AnalyeWave worden lecht de relevante waarden geelecteerd. Uiteindelijk levert dat per proef één waarde op per parameter. Deze waarden worden al uitgangpunt gebruikt bij de verdere analye, waarbij voor golfklappen en golffronten gezocht wordt naar het verband tuen de locatie van de maximale belating, de golfteilheid, waterdiepte en golfhoogte. Doordat van de 3300-erie een gedeelte van de proeven niet gebruikt kan worden, wordt de analye in eerte intantie gebaeerd op de 4300-erie. De 3300-erie zal gebruikt worden om te vat te tellen of de metingen van de 3300-erie niet trijdig zijn met de op de erie gebaeerde concluie. In dit hoofdtuk wordt gebruik gemaakt van drie begrippen, die al volgt verklaard worden: Maatgevend voorlandniveau Het maatgevende voorlandniveau i het niveau op een aftand van 1,56T p 2 /2 van de dijk en i bepalend voor de golfbelating bij de teen van de dijk. Al dit niveau meer dan 3H onder water ligt, dan zullen de golven de dijk zonder te breken kunnen bereiken, waardoor bij loodrechte golfaanval de ignificante golfhoogte op diep water gelijk i al bij de teen van de dijk (bij benadering). Bij benadering i de maximale ignificante golfhoogte bij de teen van de dijk gelijk aan de helft van de maatgevende waterdiepte (CUR 1992). Maatgevende watertand De maatgevende watertand i de watertand waarbij de teenzetting volgen Steentoet het zwaarte belat wordt. Maatgevende waterdiepte De maatgevende waterdiepte h 0,5L i het verchil tuen de maatgevende watertand en het maatgevende voorlandniveau. 5.2 Locatie maximaal tijghoogteverchil Tijden golfaanval i niet de grootte golfklap maatgevend, maar het maximale tijghoogteverchil in de filterlaag onder de teenzetting. Omdat in de modeloptelling geen teenzetting en filterlaag aanwezig i, wordt het maximale tijghoogteverchil in de filterlaag theoretich benaderd door AnalyeWave. Dit theoretich benaderde maximale Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden 9 van 40

22 tijghoogteverchil wordt aangeduid met de parameter dip. De locatie van dip wordt aangeduid met de parameter x dip. x dip i de horizontale aftand van de locatie met het maximale tijghoogteverchil tot de nijlijn van de tilwaterlijn en het talud max x max x dip = x 7 of x x Figuur 5.1 Stijghoogteverloop tijden golfklap type 1. 6 max x max x dip = x x Figuur 5.2 Stijghoogteverloop tijden golfklap type 2. Het maximale tijghoogteverchil kan optreden op de volgende locatie: Aan de zeezijde van golfklap type 1. Dit i in punt x 4 van Figuur 5.1. Aan de landzijde van golfklap type 1. Dit i in punt x 7 van Figuur 5.1. Aan de landzijde van golfklap type 2. Dit i in punt x 7 van Figuur 5.2. Aan de landzijde van een hoog tijghoogtefront. Dit i in punt x 7 van Figuur 5.3. Aan de landzijde van een teil tijghoogtefront. Dit i in punt x 7 van Figuur van 40 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

23 Het tijghoogteverloop van golfklap type 1 i het gevolg van een overtortende breker, die op enige aftand van het front neerkomt. Het tijghoogteverloop van golfklap type 2 i het gevolg van een golfklap op de voet van het front. Binnen golffronten wordt ondercheid gemaakt tuen een hoog en een teil tijghoogtefront. Een hoog tijghoogtefront wordt gekenmerkt door een grote waarde van b en een niet al te grote waarde van f. Een teil tijghoogtefront wordt gekenmerkt door een niet al te grote waarde van b en een grote waarde van f b 5 6 f 7 x (= x dip ) 8 x Figuur 5.3 Stijghoogteverloop tijden een golffront. 5.3 Analye meetdata met AnalyeWave De meetdata van de proevenerie i geanalyeerd met de analyeoftware AnalyeWave. Deze oftware bepaalt per proef allereert het totale aantal golven ter plaate van de contructie. Het programma bepaalt voor elke golf of er behalve een golffront teven een golfklap i. Voor elke afzonderlijke golf bepaalt AnalyeWave vervolgen de karakteritieke parameter. De parameter worden gegeven in enkele grote uitvoertabellen. Voor een gedetailleerde bechrijving van het rekenproce van AnalyeWave wordt verwezen naar bijlage G van Klein Breteler (2006). Al invoer werd de meetdata gebruikt, die reed wa voorbewerkt en gecorrigeerd zoal bechreven in paragraaf 4.1. Het programma i gechikt voor de analye van data uit divere golffaciliteiten van Deltare. Voor dit onderzoek in de Scheldegoot worden de volgende intellingen gebruikt. Goot: Het programma wordt ingeteld op Scheldegoot, zodat pecifieke Scheldegootintellingen gebruikt worden. Voor het bepalen van dip gebruikt het programma een fictieve leklengte van 0,37 m. Omdat in de modeloptelling uitluitend een betonnen talud aanwezig wa en geen teenzetting en filterlaag wordt voor het berekenen van dip gerekend met deze fictieve leklengte. Deze fictieve leklengte komt overeen met een leklengte van ongeveer een halve meter in werkelijkheid, en dat luit aan op de wen om de aandacht vooral te richten op de relatief open teenzettingen die gevoelig zijn voor golfklappen. De waarde i echter zo gekozen dat ook een analye met golffronten goed mogelijk i. Intervallen: Voor het bepalen van het moment waarop de golfklap plaatvindt, worden golven verdeeld in een aantal intervallen (zie paragraaf G.5.1 van Klein Breteler, 2006). In deze analye worden golven verdeeld in 20 intervallen per golf. Per proef geeft AnalyeWave drie uitvoerbetanden: overzicht van het aantal golffronten en golfklappen. tabel met 69 karakteritieke parameter voor golfklappen tabel met 18 karakteritieke parameter voor golffronten. Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden 11 van 40

24 Merk op dat elke golf een front heeft, maar dat niet bij elk front prake i van een klap. In de uitvoertabel voor golfklappen wordt du een electie bechouwd van de golven uit de uitvoertabel voor golffronten. Golven met zowel een front al een klap, hebben overigen niet per definitie gelijke waarden voor dezelfde parameter. Binnen één golf i de x dip van de klap veelal ander dan de x dip van het front. 5.4 Selectie uitvoer AnalyeWave In dit onderzoek wordt al uitgangpunt genomen dat zowel bij golffronten al golfklappen de 5% zwaarte golven (op bai van dip ) maatgevend zijn. In de golffronten- en golfklappentabellen worden de golven daarom georteerd op dip, waarna de 5% golven met de grootte dip geelecteerd worden. Van de geelecteerde golven wordt voor golfklappen vervolgen het gemiddelde bepaald van x max en x dip. Deze werkwijze luit aan op de methode die gebruikt i in eerder onderzoek (zoal Klein Breteler, 2006), dat geleid heeft tot de huidige formule in Steentoet. Voor golffronten wordt het gemiddelde alleen bepaald van x dip. Voorbeeld: proef 4301 In proef 4301 worden 833 golven geteld. Er zijn du 833 golffronten (n front ). Van die 833 golven i bij 256 golven teven prake van een golfklap (n klap ). 5% van 833 golven, i 41 golven (n front,5% ). Van de 41 golfklappen met de grootte dip i de gemiddelde x dip 0,132 m (x dip,5% ) en de gemiddelde x max i 0,101 m (x max,5% ). Van de 41 golffronten met de grootte dip i de gemiddelde x dip 0,288 m (x dip,5% ). Per proef worden de waarden van n front, n front,5%, n klap, x max,5% en x dip,5% gegeven in de bijlagen A.1 en A.2 onder Analye meetgegeven. 5.5 Analye golfklappen Algemeen De locatie op het talud met de maximale druk bij golfklappen wordt in Steentoet berekend volgen de ondertaande formule. De formule i ontwikkeld voor diep water. De waarde voor x max die uit de formule volgt, wordt in Steentoet vervolgen gebruikt om x dip te berekenen. x max 0, 42 min 0,9;6,5 H op Daarin i: x max = horizontale aftand van de locatie met de grootte tijghoogte tot de nijlijn van tilwaterlijn en talud (altijd een poitieve waarde) [m] H = ignificante golfhoogte [m] op = golfteilheid [m] Gezien de oorprong van de formule geldt: x max = x max,5% H = H,teen In verband met de implementatie van de onderzoekreultaten in Steentoet wordt van de metingen van 1992 in eerte intantie x max,5% /H [-] uitgezet tegen op [-] (zoal weergegeven in Figuur 5.5, welke wordt toegelicht in paragraaf 5.5.3). Daarbij wordt ondercheid gemaakt tuen ondiep water waarin golven breken en diep water waarin golven niet breken. Op bai van de verhouding tuen de trendlijnen door de meetpunten voor diep en ondiep water, kan 12 van 40 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

25 relatief eenvoudig een factor ontwikkeld worden (paragraaf 5.5.9), die aan de formule voor diep water kan worden toegevoegd, zodat die behalve voor diep water teven gechikt wordt voor ondiep water. Hoewel het verband tuen x max,5% /H [-] en op de mint gecompliceerde implementatie in Steentoet tot gevolg heeft, werden de meetreultaten van 1992 tijden het onderzoek ook op vele andere manieren tegen elkaar uitgezet om vat te tellen of dat andere relevante reultaten zou geven. Enkele voor de hand liggende verbanden worden in de volgende paragrafen toegelicht. In de grafieken worden op de aen uitluitend dimenieloze parameter(combinatie) geplaatt Gren tuen brekende en niet brekende golven De geelecteerde gegeven uit de output van AnalyeWave zijn op divere manieren tegen elkaar uitgezet. In de grafieken wordt bij de metingen van 1992 ondercheid gemaakt tuen diep en ondiep water. Het ondercheid tuen wel en niet breken van golven wordt bepaald door de verhouding tuen h 0,5L en H. Vele afzonderlijke golven zullen breken al h 0,5L /H < 2 en vrijwel geen enkele golf in het golfveld breekt al h 0,5L /H > 3. Daartuen ligt een overganggebied, waarin ommige golven breken. Voor alle proeven i de grootte bepaald van h 0,5L /H. Voor de 4300-erie wordt de verdeling van h 0,5L /H gegeven in Figuur 5.4. Merk op dat gebruik wordt gemaakt van de waterdiepte op een aftand van h 0,5L = 1,56T p 2 /2 vanaf de teen van het talud (zie Hoofdtuk 2). Een volledig overzicht van de waarden van h 0,5L /H i gegeven in de bijlagen A.1 en A.2. Figuur 5.4 Verdeling van het aantal proeven over h 0,5L/H (4300-erie) Voor de proeven waarin h 0,5L /H > 3,1 wordt aangenomen dat er geen golven breken. Immer, in alle gevallen geldt dat h 0,5L /H > 3. Bij de proeven waarin h 0,5L /H < 2 wordt aangenomen dat vele golven breken. Bij de proeven waarin 2 < h 0,5L /H < 2,3 ligt het iet gecompliceerder. Deze proeven liggen in het overganggebied, aan de kant van breken. Het grootte gedeelte van de golven zal breken, waarbij het breken het eert zal optreden bij de golven met de grootte golfhoogten. Ten behoeve van deze analye zijn de 5% zwaarte golven (op bai van de dip ) geelecteerd. Omdat deze individuele zware golven veelal een relatief grote golfhoogte hebben ten opzichte van H zal in het overganggebied van de bechouwde 5% zwaarte golven in werkelijkheid een groter percentage breken dan op bai van H vermoed wordt. De proeven waarin 2 < h 0,5L /H < 2,3 worden daarom bechouwd al proeven met brekende golven Relatie tuen x max,5% /H en op In Figuur 5.5 wordt x max,5% /H [-] uitgezet tegen op [-]. De grafiek toont een opvallend ondercheid tuen de proeven waarin h 0,5L /H < 2,3 (blauwe meetpunten en trendlijn) en Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden 13 van 40

26 h 0,5L /H > 3,1 (groene meetpunten en trendlijn). De punten voor diep water liggen hoger dan de punten voor ondiep water. Bij een lage golfteilheid liggen de punten voor diep water ongeveer tweemaal zo hoog al de punten voor ondiep water. De verchillen tuen diep en ondiep water worden kleiner naarmate de golfteilheid toeneemt. Er i gebruik gemaakt van machttrendlijnen, om aan te luiten op de formule voor diep water die reed in Steentoet wordt gebruikt (paragraaf 5.5.1). De formule uit Steentoet i in de grafiek geplot (rode tippellijn) om de metingen van 1992 te kunnen vergelijken met de huidige formule van Steentoet. De metingen bij diep water geven in hoofdlijnen dezelfde trend al de formule van Steentoet. Hoewel de richtingcoëfficiënten enigzin afwijken, tonen zowel de formule al de metingen een dalend verloop bij een vergelijkbare orde van grootte. De metingen bij ondiep water tonen daarentegen een tegengeteld verloop. In Figuur 5.5 worden teven de meetpunten weergegeven waarop de formule van Steentoet i gebaeerd (open rode tippen). Deze meetpunten zijn het reultaat van een proevenerie uit 2003 met diep water. De meetpunten, voor diep water, uit de proeven van 1992 en 2003 tonen een vergelijkbare trend. Opgemerkt moet worden dat de reultaten uit 2003 nauwkeuriger zijn dan die van 1992, omdat toen meer drukopnemer in de modeloptelling waren geplaatt en er met een hogere frequentie bemonterd i. Figuur 5.5 Relatie x max,5%/h en op (erie 4300, golfklappen) Relatie tuen x max,5% /H 2% en op Het i realiticher om x max,5% te normeren met H 2% in plaat van met H. In dit onderzoek zijn de 5% zwaarte golven, op bai van de dip, geelecteerd. Omdat die golven een relatief grote golfhoogte hebben, i het realiticher om x max,5% te delen door een golfhoogte die repreentatief i voor die zwaarte 5% golven. H 2% i daarvoor een goede benadering. De waarden voor H 2% werden, op bai van gegeven uit bijlagen A.1 en A.2, berekend met de door Deltare ontwikkelde oftware BREAKWAT 3.3. Daarin wordt H 2% berekend volgen de methode van Battje en Groenendijk (2000). 14 van 40 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

27 Figuur 5.6 Relatie x max,5%/h 2% en op (erie 4300, golfklappen) In Figuur 5.6 wordt x max,5% /H 2% [-] uitgezet tegen op [-]. Doordat H 2% 1,23 tot 1,45 maal groter i dan H liggen de waarden van x max,5% /H 2% lager dan x max,5% /H. De verhouding tuen de meetpunten bij diep en ondiep water i in Figuur 5.6 daarentegen niet ignificant ander dan in Figuur 5.5. In Steentoet wordt reed gebruik gemaakt van een formule met de factor x max /H (paragraaf 5.5.1). In combinatie met het geringe verchil tuen x max,5% /H en x max,5% /H 2% wordt in de analye x max,5% /H 2% niet verder bechouwd Relatie tuen x max,5% /h 0,5L en op In Figuur 5.7 wordt de factor x max,5% /H uit Figuur 5.5 gedeeld door de factor h 0,5L /H met al reultaat de factor x max,5% /h 0,5L. x H h H max max 0,5L 0,5L x h Het verband tuen x max,5% /h 0,5L [-] en op [-] i uitgezet in Figuur 5.7. In de grafiek zijn zowel de metingen uit 1992 voor diep (blauwe ) en ondiep (groene ) water al de metingen uit 2003 (open rode tippen) weergegeven. De divere type meetpunten vertonen minder amenhang dan in Figuur 5.5. Het verband tuen x max,5% /h 0,5L en op zal in de analye niet verder bechouwd worden. Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden 15 van 40

28 Figuur 5.7 Relatie x max,5%/h 0,5L en op (erie 4300, golfklappen) Relatie tuen x max,5% /H en Urell-parameter Al alternatief op boventaande analye i de relatie gezocht tuen x max,5% /H en de Urellparameter. De Urell-parameter i al volgt gedefinieerd: 2 HL gp U 3 h teen Daarin i: H = ignificante golfhoogte bij de teen van het talud [m] L gp = golflengte bij de waterdiepte aan de teen van het talud [m] h teen = waterdiepte bij de teen van het talud [m] U = Urell-parameter op bai van golfhoogte en golflengte bij heerende waterdiepte aan de teen van het talud [-] Deze dimenieloze parameter i onder andere een maat voor de vorm van de golven. Al U 0 dan zijn de golven inuvormig met even hoge toppen al dat de dalen diep zijn. Naarmate U toeneemt worden de toppen van de golven relatief hoog ten opzichte van de diepte van de dalen. Al U = 25 teekt de top van de golf ongeveer 60% van de golfhoogte boven water uit, terwijl dit bij U = 50 al i toegenomen tot bijna 70%. Bij U = 150 i dit 81%. De diepte van de golfdalen i het complement hiervan, du repectievelijk 40%, 30% en 19%. Men kan zich voortellen dat naarmate de golfdalen minder diep zijn, ook de golfklappen minder diep onder water terechtkomen. Daarom lijkt het zinnig om de metingen uit te zetten tegen U. De relatie tuen de dimenieloze locatie van de golfklap (x max,5% /H ) en de Urell-parameter (U) i te zien in Figuur 5.8. De verchillende ymbolen geven de verchillende waarden van de golfteilheid weer. Het blijkt dat punten met de grootte golfteilheid link in puntenwolk liggen, en de punten met de kleinte golfteilheid recht. Daardoor kan de preiding in de figuur verkleind worden door de golfteilheid mee te nemen in de parameter op de x-a. Het 16 van 40 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

29 bete reultaat blijkt te kunnen worden gerealieerd door op de horizontale a U op 2 uit te zetten <_op<0,01 0,01<_op<0,02 0,02<_op<0,03 0,03<_op<0,04 0,04<_op<0,05 x max / H (-) U (-) Figuur 5.8 Relatie x max,5%/h en U (erie 4300, golfklappen) x max / H (-) <_op<0,01 0,01<_op<0,02 0,02<_op<0,03 0,03<_op<0,04 0,04<_op<0,05 trend data oude formule U. 2 op (-) Figuur 5.9 Relatie x max,5%/h en U op 2 voor golfklappen (erie 4300 en data waarop de oude formule i gebaeerd) Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden 17 van 40

30 De combinatie van U en op i eigenlijk wat vreemd, omdat in U de golflengte bij de heerende waterdiepte i opgenomen, terwijl op gedefinieerd i al de verhouding tuen de ignificante golfhoogte aan de teen van het talud en de golflengte op diepwater op bai van de piekperiode bij de teen van het talud: H H op L g op 2 Tp 2 Met: H = ignificante golfhoogte bij de teen van het talud [m] T p = golfperiode bij de piek van het pectrum bij de teen van het talud [m] L op = fictieve golflengte, berekend met T p bij de teen van het talud, alof de waterdiepte oneindig i (1,56T 2 p ) [m] g = vernelling van de zwaartekracht [m/ 2 ) In Figuur 5.9 i het reultaat te zien, waarbij teven de meetpunten zijn gegeven waarop de oorpronkelijke formule i gebaeerd. Merk op dat U op 2 gelijk i aan (H /h teen ) 3 bij relatief diep water, en bij ondiep water hebben U op 2 en (H /h teen ) 3 een hoge correlatie. Figuur 5.10 Relatie x dip,5%/h en op (erie 4300, golfklappen) Uit de figuur blijkt dat de meete punten netje in een trend paen. Helaa zijn er een aantal punten die er helemaal buiten vallen, namelijk bij kleine waarden van U op 2, terwijl in Figuur 5.5 alle meetpunten beter bij de trend aanluiten. Daarom wordt er van afgezien om de Urell-parameter te gebruiken in de beoogde formule Relatie tuen x dip,5% /H en op Het i wellicht nauwkeuriger om uit te gaan van x dip in plaat van x max. In Figuur 5.10 wordt x dip,5% /H [-] uitgezet tegen op [-]. Doordat x dip,5% groter i dan x max,5% liggen de waarden van x dip,5% /H enigzin hoger dan x max,5% /H. De verhouding tuen de trendlijnen van diep en ondiep water i daarentegen in Figuur 5.10 niet ignificant ander dan in Figuur van 40 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden

31 In Steentoet wordt reed gebruik gemaakt van een formule met de factor x max /H. In combinatie met het geringe verchil tuen x max,5% /H en x dip,5% /H wordt in de analye x dip,5% /H niet verder bechouwd Gekozen dimenieloze parameter: x max,5% /H In het vervolg van deze analye voor golfklappen wordt uitluitend het verband tuen x max,5% /H en op bechouwd. De figuren waarin x max,5% /H, x max,5% /H 2% en x dip,5% /H zijn uitgezet tegen op vertonen een vergelijkbaar beeld wat betreft de verhouding tuen de trendlijnen voor diep en ondiep water. Het verband tuen x max,5% /H en op geeft de mint gecompliceerde implementatie van de onderzoekreultaten in Steentoet. Het verband tuen x max,5% /h 0,5L en op vertoont meer preiding dan de andere verbanden en wordt daarom niet verder bechouwd. Figuur 5.11 geeft nogmaal het verband tuen x max,5% /H en op. De machttrendlijnen uit Figuur 5.5 zijn vervangen door lineaire trendlijnen. Hoewel de formule uit Steentoet (paragraaf 5.5.1) een machtfunctie betreft, i op bai van de meetpunten uit 1992 evenzeer een lineaire trendlijn mogelijk. Het voordeel i dat hierdoor eenvoudigere formule verkregen worden. De lineaire trendlijnen worden gegeven door de volgende formule: x max Diep water: 28,0op 2,9 H Ondiep water: x max H 15,4 1,0 op Figuur 5.11 Lineaire trendlijnen bij relatie x max,5%/h en op (erie 4300, golfklappen) Extrapolatie van de trend naar zeer grote golfteilheden ( op >> 0,045) zou kunnen leiden tot de concluie dat de x max bij ondiep water in zo n geval kleiner wordt dan bij diep water. Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden 19 van 40

32 Hiervoor i echter geen bevetiging bechikbaar vanuit de ligging van de meetpunten. Gecombineerd met het feit dat veel teenzettingen in Zeeland than ontworpen worden met maatgevende hydrauliche belatingen met vrij grote golfteilheid (zelf groter dan 0,06), maakt dat het voortzetten van de trend in Figuur 5.11 naar grote golfteilheden ongewente conequentie voor de ontwerpen kan geven. Vanwege het ontbreken van meetpunten met op > 0,045 en het ontbreken van theoretiche overwegingen over het verloop van de lijnen in Figuur 5.11 voor op > 0,045, wordt voorlopig geteld dat voor grote golfteilheden er geen invloed i van de diepte van het voorland. De meetpunten uit 2003 worden in de verdere analye niet bechouwd. In het kader van de analye i het belangrijk uitluitend de meetreultaten te gebruiken van vergelijkbare proevenerie. Eventuele afwijkingen al gevolg van het gebruikte type golfgoot, de dataverwerkingmethode en de gebruikte meetintrumentatie blijven daardoor buiten bechouwing Implementatie reultaten golfklappen in Steentoet De locatie op het talud met de maximale tijghoogte wordt in Steentoet vooralnog berekend volgen de formule zoal gegeven in paragraaf Die formule i geldig voor diep water. De formule wordt uitgebreid met een factor f o,d, die de formule behalve voor diep water teven gechikt maakt voor ondiep water. De factor wordt afgeleid op bai van Figuur x max H 0, 42 op min 0,9 ; 6,5 fod, Daarin i: x max = horizontale aftand van de locatie met de grootte tijghoogte tot de nijlijn van tilwaterlijn en talud [m] H = ignificante golfhoogte [m] op = golfteilheid [m] f o,d = dieptebeperktheidfactor [-] De factor f o,d wordt voor alle waarden van h 0,5L /H gegeven door de ondertaande formule. Daarbij wordt ondercheid gemaakt tuen ondiep water, diep water en het overganggebied daartuen. Voor diep water wordt geteld dat fod, 1. Voor ondiep water wordt f o,d bepaald door het quotiënt van de trendlijnen voor ondiep en diep water (repectievelijk blauwe en groene lijn in Figuur 5.11) mit op < 0,045. Dit quotiënt levert een licht gekromde lijn op (blauwe tippellijn in Figuur 5.12). Gezien de preiding van de meetpunten waarop dit gebaeerd i, en de daaruit voortvloeiende beperkte nauwkeurigheid, wordt die vereenvoudigd tot een lineaire functie (blauwe ononderbroken lijn in Figuur 5.12). In het overganggebied wordt de dieptebeperktheidfactor bepaald door lineair te interpoleren tuen diep en ondiep water. Het verloop van de trend i opmerkelijk bij grote golfteilheid (zie Figuur 5.12 voor op > 0,045). Het blijkt dat de factor dan groter dan 1 dreigt te worden. Dat betekent dat bij grote golfteilheid en ondiep water de golfklappen nog dieper onder water neerkomen dan bij diep water. Helaa zijn er geen metingen bechikbaar in deze range van golfteilheden. Omdat dit fyich niet logich lijkt, wordt ervoor gekozen om de factor nooit groter te laten zijn dan van 40 Locatie maximale belating op teenzettingen bij ondiepe voorlanden