Cursus Hydra-modellen - Oefeningen

Transcriptie

1 Cursus Hydra-modellen - Oefeningen Waterdienst 28 april 2008 Definitief rapport 9T2349.A0

2 HASKONING NEDERLAND B.V. COASTAL & RIVERS George Hintzenweg 85 Postbus AM Rotterdam +31 (0) Telefoon Fax Internet Arnhem KvK Documenttitel Cursus Hydra-modellen - Oefeningen Verkorte documenttitel Oefeningen Hydra s Status Definitief Datum 28 april 2008 Projectnaam Cursus Hydra-modellen Projectnummer 9T2349.A0 Opdrachtgever RWS Waterdienst Referentie

3 SAMENVATTING Voorliggend document bevat oefeningen met betrekking tot het uitvoeren van berekeningen met de Hydra-modellen voor rivieren en meren. De volgende Hydramodellen worden behandeld: Hydra-M Hydra-B Hydra-R Hydra-Q Hydra-VIJ Een deel van deze oefeningen is gebruikt als oefenmateriaal tijdens de cursussen Hydra-modellen op 5, 10, 12 en 14 maart Deze cursussen zijn in opdracht van Rijkswaterstaat Waterdienst verzorgd door Royal Haskoning. De Hydra-modellen zijn te downloaden vanaf de website De personen die deel hebben genomen aan bovengenoemde cursus hebben de programmatuur op een USB-stick ontvangen. Figuur 1 geeft een overzicht van de veiligheidsnorm per dijkringgebied. Deze figuur kan bij verschillende oefeningen geraadpleegd te worden. - i - 28 april 2008

4 Figuur 1: overzicht veiligheidsnormen dijkringgebieden - ii - 28 april 2008

5 INHOUDSOPGAVE 1 PROFIEL SCHEMATISATIE 1 2 AANPASSING DIJKNORMAAL EN STRIJKLENGTE 5 3 INTERPRETEER EN SCHEMATISEER DIJK 8 4 OEFENING MET HYDRA-B (KRUINHOOGTE) 10 5 VERVOLGOEFENING MET HYDRA-B (BEKLEDINGEN EN OVERSLAG) 14 6 GEBRUIK HYDRA-UITVOER IN STEENTOETS 16 7 GEBRUIK HYDRA UITVOER VOOR PC-OVERSLAG 20 8 OEFENING MET HYDRA-VIJ 23 9 OEFENING MET HYDRA-M OEFENING MET HYDRA-Q OEFENING MET HYDRA-M EN HYDRA-Q INLADEN DATABASE(S) EN INVLOED VOORLAND IN HYDRA-B AANPASSING STRIJKLENGTE IN HYDRA-B OEFENING MET HYDRA-VIJ (VERSCHIL OEVER EN AS-LOCATIE) OEFENING MET HYDRA-VIJ (INVLOED STRIJKLENGTE EN BODEMDIEPTE) OEFENING MET HYDRA-M (INVLOED VAN EEN BERM) GEBRUIK HYDRA-M (INVLOED VAN EEN DAM) OEFENING MET HYDRA-Q (INVLOED VAN EEN DAM) GEBRUIK VAN HYDRA-R MET EILAND INVLOED RUIMTE VOOR DE RIVIER PROJECTEN 45 Blz. - iii - 28 april 2008

6 1 PROFIEL SCHEMATISATIE Oefenen van het aanpassen van een profiel in Hydra-R; hiermee wordt de variatie van het profiel en de invloed op de toetsingsparameters onderzocht. Benodigde Tijdsduur: ± 20 minuten. Start Hydra-R (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Open de map waarin de oeverlocaties van dijkring 51 staan in de oeverlocaties-verkenner Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: IJssel Locatie: Gorssel Rivierkilometer (Locatie 10: X=210010,Y=469121) Dijknormaal: 280 N Selecteer locatie 10 in de folder Dijkring 51. Kies via het Profiel menu vervolgens voor Standaardprofiel toevoegen Selecteer een standaard profiel van 1:2 zonder berm, geef als naam bijvoorbeeld standaard 1 op 2 op. Via het Profiel menu kan het profiel nu ook gewijzigd of hernoemd worden. Selecteer het nieuw aangemaakte profiel Kies via het Profiel menu nu voor Bewerken april 2008

7 De profiel-editor wordt nu weergegeven: Wijzig de Dijknormaal in 280 N en sluit af met OK Maak nu een ontwerpberekening van het type Golfoverslag met een Overslagdebiet van 0,1 l/s/m voor dit profiel. Doe dit door in het menu Berekening voor Stapsgewijze Berekening te kiezen. 1a. Wat is de benodigde kruinhoogte? Kies via het Profiel menu vervolgens weer voor Standaardprofiel toevoegen Voeg nog een standaardprofielen toe met een helling 1:3 Stel de Dijknormaal voor het profiel in op 280 N Maak nu een ontwerpberekening van het type Golfoverslag met een Overslagdebiet van 0,1 l/s/m voor dit profiel. 1b. Wat is de benodigde kruinhoogte voor dit profiel? Naast aanpassing van de helling van het profiel kan er ook voor gekozen worden om een berm toe te voegen aan het profiel april 2008

8 Kopieer het standaard 1 op 2 profiel door onder het rechtermuisknopmenu eerst kopiëren en vervolgens plakken te kiezen. Hernoem het profiel vervolgens als standaard 1 op 2 met berm op +7m. Kies via het Profiel menu nu voor Bewerken Pas het volgende aan: Kruinhoogte 10,10 m+nap Een berm op 7,00 m+nap op 14 meter uit de teen van de dijk Bermbreedte van 3 meter en een lokale helling van 1:30 Behoud helling 1:2 voor talud Controleer het profiel, de profiel-editor zal het volgende weergeven: april 2008

9 Sluit de profiel-editor af en maak een nieuw profiel aan, met: Kruinhoogte 10,10 m+nap Een berm op 8,00 m+nap op 16 meter uit de teen van de dijk Bermbreedte van 3 meter en een lokale helling van 1:30 Behoud helling 1:2 voor talud Maak nu een ontwerpberekening van het type Golfoverslag met een Overslagdebiet van 0,1 l/s/m voor deze twee profielen met berm. 1c. Wat is de benodigde kruinhoogte voor deze twee profielen met berm? 1d. Verklaar de verschillen in berekende kruinhoogte voor de profielen met en zonder berm? Het is tevens mogelijk om een damwand als kade/dijk te nemen. Kies via het Profiel menu vervolgens weer voor Standaardprofiel toevoegen. Selecteer het standaard damwandprofiel en geef als naam voor het profiel Damwand op. Pas het profiel van de damwand aan; geef een Kruinhoogte van 10,00 m+nap en een Dijknormaal van 280 N. Maak nu een ontwerpberekening van het type Golfoverslag met een Overslagdebiet van 0,1 l/s/m voor deze damwand. 1e. Wat is de benodigde kruinhoogte voor de damwand? april 2008

10 2 AANPASSING DIJKNORMAAL EN STRIJKLENGTE Onderzoek de invloed van dijknormaal en strijklengte op de randvoorwaarden. Benodigde Tijdsduur: ± 15 minuten. Start Hydra-R (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: IJssel Locatie: Westoever Gorssel Rivierkilometer (Locatie 16: X=207050,Y=469628) Dijknormaal: 60 N Selecteer locatie 16 binnen rivierkilometer in de folder Dijkring 52. Voeg een standaardprofiel van 1:3 toe aan deze locatie en wijzig de Dijknormaal naar 60 N Maak nu een ontwerpberekening van het type 2% Golfoploop. 2a. Wat is de benodigde kruinhoogte voor dit profiel met een dijknormaal van 60 N? 2b. Wat is de golfrichting behorende bij deze berekening van de kruinhoogte? 2c. Verwacht u bij een dijknormaal gelijk aan deze golfrichting ook de hoogste kruinhoogte? 2d. Roep de strijklengtes en bodemhoogtes op en kijk op het kaartje. Komt de richting van 67,5 N overeen met uw verwachtingen bij vraag 2c? 2e. Vanuit welke richting verwacht u de hoogste golven? 2f. Bekijk de effectieve strijklengte (Fetch) vanuit het noorden. Is deze strijklengte realistisch? Kopieer het standaard profiel van 1:3 drie keer en wijzig de dijknormaal telkens zodanig dat de volgende dijknormalen aanwezig zijn onder de profielen voor locatie 16: 60 N, 70 N, 80 N en 90 N april 2008

11 Maak nu een ontwerpberekening van het type 2% Golfoploop voor alle profielen. 2g. Wat is de benodigde kruinhoogte voor de standaard 1:3 profielen met verschillende dijknormalen?. Dijknormaal 60 N 70 N 80 N 90 N Kruinhoogte Naast aanpassing van de dijknormaal kan ook de windinvloed aangepast worden Kies Bodemhoogtes en Strijklengtes in het Locatie menu of in het rechtermuisknopmenu Verdubbel de strijklengte voor wind uit het oosten naar 5318 meter Klik op Tekenen om voor de aanpassing te accorderen (de strijklengtes worden nu in de figuur aangepast), sluit af met OK april 2008

12 Maak nu een ontwerpberekening van het type 2% Golfoploop voor het standaard 1:3 profiel met een dijknormaal van 60 N. 2h. Wat is de benodigde kruinhoogte voor dit 1:3 profiel met een dijknormaal van 60 N en aangepaste strijklengte? Controleer onder de folder Berekeningen de ingevoerde strijklengte in de uitvoer van de zojuist gemaakte berekening april 2008

13 3 INTERPRETEER EN SCHEMATISEER DIJK Interpreteer een technische tekening van een dijkprofiel en vertaal deze naar een geschematiseerd profiel. Benodigde Tijdsduur: ± 15 minuten. Start Hydra-B (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Haringvliet Locatie: Hellevoetsluis (X=69580,Y=426631) Bekijk en analyseer onderstaand dijkprofiel (voor coördinaten en hoogtes, zie tabel) afstand [m] hoogte [m] afstand [m] hoogte [m] april 2008

14 Maak een nieuw profiel aan onder de locatie Hellevoetsluis 3a. Hoe schematiseert u het bovenstaande profiel (voorland en talud, laat bekleding achterwege) in de profiel-editor van Hydra-B? 3b. Op welke hoogte legt u de teen en waarom? april 2008

15 4 OEFENING MET HYDRA-B (KRUINHOOGTE) Bij Hydra-B en Hydra-VIJ moeten eerst golfgegevens worden aangemaakt voor berekeningen kunnen worden gemaakt. De oefening beoogt dat de gebruiker inzicht krijgt in de uitvoer, met name de uitsplitsing naar frequenties en het interpreteren van de uitvoer. Benodigde Tijdsduur: ± 30 minuten. Start Hydra-B (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Haringvliet Locatie: Hellevoetsluis (X=69580,Y=426631) In Hydra-B is er sprake van het gescheiden aanmaken van golfgegevens en berekeningen. Allereerst dient u de golfdatabase te vullen. Selecteer de locatie Hellevoetsluis. Kies onder het Locatie menu voor Aanvullen database met golfparameters Het volgende scherm geeft de bodemhoogte over de strijklengte en de effectieve strijklengtes weer. Strijklengtes en bodemhoogtes kunnen indien nodig hier aangepast worden april 2008

16 Kies voor Golfparameters berekenen door op de knop onderin het scherm te klikken. Sluit vervolgens het venster. Kies onder het Locatie menu voor Aanvullen database met golfparameters Neem voor de dijkvakberekeningen het aanwezige standaard profiel van 1 op 4-helling voor de locatie Hellevoetsluis Het submenu Dijkvakberekening ( onder het menu Berekening) is het feitelijke invoermenu voor de berekening. Hierin geeft u de invoergegevens op voor een Hydra-B berekening. De gegevens die bij de eerste keer openen van het invoerscherm worden getoond, zijn de defaultwaarden. Daarna zijn het telkens de gegevens van de laatste keer dat er met het programma gerekend is. Open het menu Parameters-Dijkvakberekening onder het menu Berekening. NB: Let u er op dat het vinkje geplaatst is bij uitvoer. Het type berekening U kunt kiezen tussen twee typen berekeningen. De berekening van kruinhoogte en bekleding en de berekening van het overslagdebiet. Bovenstaand figuur toont het scherm bij de berekening van kruinhoogte en bekleding. Afhankelijk van het gekozen type berekening en het gekozen detailtype berekening zijn er verschillende keuzemogelijkheden april 2008

17 Het detailtype van de berekening U heeft hier de keuze tussen twee detailtypen voor de berekening. Dit zijn de (1) kruinhoogtetoets en (2) de bekledingtoets. 1. De kruinhoogtetoets is onderverdeeld in een drietal faalmechanismen: 2%- golfoploop, golfoverslag en waterstand. Bij het faalmechanisme waterstand wordt alleen gerekend met waterstanden, zonder golven. De waterstand is relevant voor overloop, de stabiliteitssporen en bij bekledingen als de grens tussen klap- en oploopzone. 2. Bij het faalmechanisme golfoverslag kunt u het overslagcriterium opgeven. U kunt hier hoeveelheden van 0.1 l/s/m tot en met 100 l/s/m invoeren. In het bovenste vak voor golfoverslag moet u altijd een waarde invullen, de tweede mag leeg blijven. Voor bekledingen en overslagberekeningen zijn golfparameters benodigd. Bij de bekledingtoets kan alleen worden gekozen voor de golfcondities voor het toetsen van de bekleding. Het type bekleding waarvoor berekeningen worden uitgevoerd, wordt gedefinieerd middels de waarden a en b. Deze zijn te vinden in de gebruikershandleidingen en de handreiking Hydrainstrumentarium. Voer eerst een kruinhoogtetoets uit op basis van het faalmechanisme waterstand. Selecteer de juiste parameters in het scherm Parameters- Dijkvakberekening Start vervolgens de Dijkvakberekening via het menu Berekening, geef als naam WS_Hellevoetsluis op. 4a. Wat is de waterstand behorende bij een terugkeertijd van 4000 jaar? april 2008

18 Voer een kruinhoogtetoets uit op basis van het faalmechanisme 2%- golfoploop. Selecteer de juiste parameters in het scherm Parameters- Dijkvakberekening. Start vervolgens de Dijkvakberekening, geef als naam 2P_Hellevoetsluis op. 4b. Verwacht u dat de waterstand bij de golfoploopberekeningen gelijk is aan de berekende waterstand bij vraag 4a? Wat is het hydraulisch belastingniveau behorende bij een terugkeertijd van 4000 jaar? 4c. Wat is terugkeertijd behorende bij een hydraulisch belastingniveau van 4,4 m+nap? Voer een kruinhoogtetoets uit op basis van het faalmechanisme golfoverslag. Selecteer de juiste parameters in het scherm Parameters-Dijkvakberekening en voer als criterium zowel 0,1 l/s/m als 1,0 l/s/m in. Start vervolgens de Dijkvakberekening, geef als naam GO_Hellevoetsluis op. 4d. Wat is het hydraulisch belastingniveau behorende bij een terugkeertijd van 4000 jaar bij een overslagcriterium van 0,1 l/s/m/? 4e. Wat is het hydraulisch belastingniveau behorende bij een terugkeertijd van 4000 jaar bij een overslagcriterium van 1,0 l/s/m/? april 2008

19 5 VERVOLGOEFENING MET HYDRA-B (BEKLEDINGEN EN OVERSLAG) Met Hydra-B kunnen ook bekledingsrandvoorwaarden en overslagdebiet-berekeningen uitgevoerd worden. Beide komen in deze oefening aan bod. Deze oefening is een vervolg op de vorige oefenopgave. Let op: om deze oefening te kunnen maken dient net als bij oefening 4 eerst de database met golfgegevens gevuld te worden (indien oefening 4 is uitgevoerd kan voorliggende oefening direct uitgevoerd worden) Benodigde Tijdsduur: ± 10 minuten. Deze opgave is een vervolg op de voorgaande opgave, het wordt aanbevolen deze opgave eerst te maken. Start Hydra-B (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Haringvliet Locatie: Hellevoetsluis (X=69580,Y=426631) Vul de database met golfgegevens aan zoals beschreven in oefening 4. Voer een bekledingstoets uit. Selecteer hiervoor de juiste parameters in het scherm Parameters-Dijkvakberekening. Neem voor de berekeningen het aanwezige standaardprofiel van 1 op 4-helling. Start vervolgens de Dijkvakberekening, geef als naam BK_Hellevoetsluis op. 5a. Met welke golfparameters dient de bekleding getoetst te worden voor een terugkeertijd van 4000 jaar? 5b. Zijn bij deze condities (vraag 5a) de keringen open of gesloten? 5c. Welke lokale waterstand hoort er bij deze conditie als de keringen open staan? 5d. Is deze waterstand gelijk aan de hoogste waterstand voor een terugkeer tijd van 4000 jaar, waarom is dit wel of niet opmerkelijk? april 2008

20 Hydra-B is ook geschikt voor verkennende overslagdebiet-berekeningen. 5e. Verwacht u dat het overslagdebiet voor het huidige profiel bij een terugkeertijd van 4000 jaar meer, minder of gelijk aan 1 l/s/m zal zijn? (voor de beantwoording van deze vraag dient opgave 4 te zijn gemaakt) Voer een overslagberekening uit, Selecteer de juiste parameters in het scherm Parameters-Dijkvakberekening. NB. Zorg ervoor dat het vinkje voor uitsplitsen uitvoer aanstaat. Start vervolgens de overslagberekening, geef als naam QOVER_Hellevoetsluis op. 5f. Wat is het overslagdebiet voor het huidige profiel bij een terugkeertijd van 4000 jaar? april 2008

21 6 GEBRUIK HYDRA-UITVOER IN STEENTOETS Voor de beoordeling van steenzettingen kan gebruik gemaakt worden van het spreadsheetprogramma STEENTOETS, versie In de praktijk wordt de toetsing van steenzettingen vrijwel niet zonder STEENTOETS uitgevoerd. Voor de algemene aanwijzingen betreffende gebruik van het programma wordt verwezen naar de handleiding van STEENTOETS [Ministerie V&W, 2005]. Voor deze oefening wordt de output van Hydra-B (oefening 5) gebruikt als input voor STEENTOETS Werkend van grof naar fijn, kunnen eerst de hoogste golfrandvoorwaarden ingevoerd worden in het blad golven van STEENTOETS. In één tabel worden in eerste instantie bij alledrie de waterstanden dezelfde golven doorgerekend. Bij een nadere verfijning scherpere golfcondities per taluddeel berekend worden. In het blad Golven kunnen de golven per tabel met dezelfde golfhoogte en periode ingevuld worden. In het blad Toetsing moeten de taludzones worden bepaald door de bovengrenzen overeen te laten komen met de waterstanden. Door in kolom BC van het blad Toetsing de juiste golventabel te kiezen, kan op de juiste randvoorwaarden getoetst worden. Benodigde Tijdsduur: ± 10 minuten. Start Hydra-B (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Maas Locatie: Rotterdam (X=94413,Y=437038) Voor de locatie Rotterdam opent u het standaard profiel In het blok bekledingen van de profiel-editor kunt u per rij een bekledingstype opgeven. Een overgang van bekledingstype hoeft niet samen te vallen met een knik in het talud. Het is niet nodig dat de verschillende bekledingsgedeelten op elkaar aansluiten, alleen die gedeelten van de dijk waar een bekledingsberekening nodig is, moeten opgegeven worden. In het blok bekledingen geeft u achtereenvolgens de "van" hoogte, de "tot" hoogte en de bekledingscoëfficiënten a en b op. De parameters a en b zijn parameters, die de eigenschappen van het bekledingstype weergeven, zonder dat er echt sprake is van een fysische betekenis. Parameter a geeft de gevoeligheid van de bekleding voor de golfhoogte weer en parameter b de gevoeligheid voor de golfperiode. De parameters hebben geen dimensie. Er geldt: hoe kleiner de parameter, des te kleiner de invloed van de bijbehorende golfparameter (Hs of T). Bij het opgeven van de april 2008

22 waarde van de parameters definieert u het soort bekleding. In onderstaande tabel zijn voorbeelden gegeven voor de drie meest gangbare klassen van bekledingstypen. Type bekleding a b Steenzetting 0,66 0,66 Asfaltbekleding 2,5 0 Grasmat 1,5 1 Voeg de volgende bekledingen toe aan het standaard profiel van Rotterdam: steenzetting tussen 1,8 en 4,0 m+nap, asfalt tussen 4,0 en 5,0m+NAP, gras tussen 5,0m+NAP en kruin. Sla het profiel op onder een nieuwe naam. Bereken de bekledingsrandvoorwaarden met Hydra-B uit voor het zojuist aangemaakte profiel. 6a. Wordt het bovenste deel van de bekleding (Profiel 3) belast bij een terugkeertijd van 4000 jaar? 6b. Met welke golfparameters dient het bovenste deel van de bekleding (Profiel 3) getoetst te worden voor een terugkeertijd van jaar? 6c. Zijn bij deze condities (vraag 6a) de keringen open of gesloten? 6d. Welke lokale waterstand hoort er bij deze conditie als de keringen open staan? april 2008

23 STEENTOETS berekeningen Steentoets Algemeen Om een goede toetsing in STEENTOETS te doen, moet het volgende minimaal ingevuld worden: - Een bekledingsvak met eigenschappen toplaag, filterlagen e.d. op het tabblad Toetsing ; - De hydraulische randvoorwaarden op het tabblad Golven NB. Indien de invoer op het tabblad Golven gewijzigd wordt, dient op het tabblad Toetsing via het menu-item Toetsing altijd de actie Bereken alles opnieuw uitgevoerd te worden. Voer een bekledingstoets uit met STEENTOETS voor de steenzetting (het onderste deel van het zojuist aangemaakte profiel: profiel 1 van 1.8m+NAP tot 4m+NAP). Neem hiervoor de randvoorwaarden van profiel 1 over uit de Hydra-B berekening Overige STEENTOETS-invoer kunt u uit onderstaande tabellen halen (Het wordt aangeraden om de regels die u niet gebruikt in het tabblad Toetsing leeg te maken of leeg te laten) Indien u gebruikt maakt van het standaardbestand voor STEENTOETS, zoals deze te vinden is op de website dient u de aanwezige regels te verwijderen (via het menu Toetsing) en kunt u de benodigde invoer uit onderstaande tabellen halen. Belangrijkste invoer tabblad Toetsing Parameter Waarde Opmerking Subvakgrenzen 0 en 10 Willekeurig, maar dient overeen te stemmen met waarden op tabblad Golven Dijkorientatie Volgt uit Hydra-B Niveau ondergrens Volgt uit Hydra-B Niveau bovengrens Volgt uit Hydra-B Toplaag (Type blok) 11.0 Aanname: Betonblokken zonder openingen (uit tabblad Algemeen ) Onderlagen st ge Aanname: steenslag en geotextiel Hellingen Volgt uit Hydra-B Bermbreedte Geen berm (volgt uit Hydra-B) D Aanname voor deze opgave B Aanname voor deze opgave L Aanname voor deze opgave Spleet 5 Aanname voor deze opgave Karakt. opening = s (breedte spleet) Soortelijke massa Karakteristieke waarde voor dit type blok, zie tabblad Algemeen april 2008

24 Parameter Waarde Opmerking Ingewassen nee Aanname; niet nodig Goed geklemd ja Aanname voor deze opgave Slib nee Aanname voor deze opgave B Aanname voor deze opgave D15 10 Aanname voor deze opgave D50 35 Aanname voor deze opgave Porositeit Aanname (standaard waarde voor steenslag) Slib nee Aanname voor deze opgave Geotextiel Aanname voor deze opgave Dijkopbouw gk Aanname voor deze opgave D15 (zand) Aanname voor deze opgave D50 (zand) Aanname voor deze opgave D90 (zand) Aanname voor deze opgave Type bovenste c Aanname voor deze opgave overgangsconstructie Stormduur 6 uur Aanname voor deze opgave Golventabel 1 Alleen tabel 1 is ingevuld op tabblad Golven Belangrijkste invoer tabblad Golven Parameter Waarde Opmerking Locatie 0 en 10 Moet gelijk zijn aan subvakgrenzen op tabblad Toetsing GHW 1.10 Aanname voor deze opgave Toetspeil Uit Hydra-B waterstandsberekening cel [G10] 2 m+nap Rekenpeil 1 cel [I10] 3 m+nap Rekenpeil 2 cel [K10] 4 m+nap Rekenpeil 3 Hs Volgt uit Hydra-B (voor alle rekenpeilen gelijk) Tp Volgt uit Hydra-B (voor alle rekenpeilen gelijk) Golfrichting Volgt uit Hydra-B (voor alle rekenpeilen gelijk) 6e. Wat is het oordeel van STEENTOETS voor de beschouwde bekleding? Wijzig het talud naar 1:3 6f. Wat is nu het oordeel van STEENTOETS voor de beschouwde bekleding? april 2008

25 7 GEBRUIK HYDRA UITVOER VOOR PC-OVERSLAG Het programma PC-OVERSLAG is een bijlage van het Technisch Rapport Golfoploop en Golfoverslag bij dijken. Golfoverslag wordt gegeven als een gemiddeld debiet per strekkende meter breedte, q, bijvoorbeeld in m 3 /m per s of in l/m per s. De golfoverslag wordt berekend ten opzichte van de buitenkruinlijn. Er wordt van uitgegaan dat deze overslag ook de achterkant van de kruin en het binnentalud bereikt. Benodigde Tijdsduur: ± 25 minuten. Deze vraag is een vervolg op vraag 5, het wordt aangeraden eerst die vraag uitgevoerd te hebben (het is echter niet noodzakelijk). Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Haringvliet Locatie: Hellevoetsluis (X=69580,Y=426631) Het overslagdebiet zoals dit is berekend bij vraag 5f kan gecontroleerd worden door een nauwkeurige berekening met PC overslag. Start PC-Overslag Voer het standaard profiel in zoals dit ook gebruikt is voor de locatie Hellevoetsluis in vraag 5 Voer de golfparameters in zoals deze volgen uit de uitvoer van de QOVER_Hellvoetsluis berekening van vraag 5f voor een terugkeertijd van 4000 jaar, uitgaande van open keringen. 7a. Wat is de golfrichting in dit geval? 7b. Wat is de hoek van golfinval ten opzichte van de dijknormaal? Voer voor de stormduur 6 uur in, neem een T m van 4 seconden en bereken de overslag met PC-Overslag april 2008

26 7c. Hoeveel liter per seconde per meter bedraagt het overslagdebiet volgens PC-Overslag? 7d. Wat is volgens PC-Overslag de kruinhoogte behorende bij een overslagdebiet van 1 l/s/m? 7e. Voldoet het standaardprofiel van Hellevoetsluis nu wel of niet aan het 1 l/s/m criterium voor een terugkeertijd van 4000 jaar gegeven de nieuwe inzichten? Mocht u de profielen, parameters en antwoorden van vraag 5f niet meer paraat hebben gebruikt u dan onderstaande gegevens om een PC-Overslag berekening te maken en bovenstaande vragen te beantwoorden: april 2008

27 Wijzig het standaardprofiel en rond de bovenkant van de kruin af (zoals hieronder gegeven. 7f. Wat is volgens PC-Overslag nu het overslagdebiet, wat is het effect van afronding van de kruin in l/s/m? april 2008

28 8 OEFENING MET HYDRA-VIJ In deze oefening wordt gebruik gemaakt van Vechtlocaties. De gebruiker wordt gevraagd de uitkomsten van verschillende type berekeningen te interpreteren. Benodigde Tijdsduur: ± 10 minuten. In Hydra-VIJ is er sprake van het gescheiden aanmaken van golfgegevens en berekeningen. Allereerst dient u de golfdatabase te vullen. Start Hydra-VIJ (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Selecteer de locatie Ens Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Ketelmeer Locatie: Ens (X=187585,Y=514769) Kies onder het Locatie menu voor Aanvullen database met golfparameters Selecteer voor de dijkvakberekeningen het aanwezige standaard profiel van 1 op 2-profiel voor de locatie Ens Voer eerst een kruinhoogtetoets uit op basis van het faalmechanisme waterstand. Selecteer de juiste Parameters op het scherm start dijkvakberekening (via het menu Berekening kiest u Berekening(en) starten) Start vervolgens de Dijkvakberekening, geef als naam WS_Ens op. 8a. Wat is de waterstand behorende bij een terugkeertijd van 4000 jaar? april 2008

29 Voer een kruinhoogtetoets uit op basis van het faalmechanisme golfoverslag met een kritiek overslagdebiet van 1,0 l/s/m. Selecteer de juiste parameters in het scherm Parameters-Dijkvakberekening Start vervolgens de Dijkvakberekening, geef als naam GO_Ens op. 8b. Wat is de hydraulische belasting behorende bij een terugkeertijd van 4000 jaar, gegeven het kritieke overslag debiet van 1,0 l/s/m? Bekijk de overslagfrequentielijn door in het Berekening menu voor Frequentielijn te kiezen. 8c. Wat is de terugkeertijd in jaren voor een hydraulisch belasting niveau van 2,2 meter op basis van het faalmechanisme golfoverslag (overslagdebiet van 1,0 l/s/m)? Voer een kruinhoogte toets uit op basis van het faalmechanisme 2% golfoploop. Selecteer de juiste parameters in het scherm Parameters- Dijkvakberekening Start vervolgens de Dijkvakberekening, geef als naam 2P_Ens op. 8d. Wat is het hydraulisch belastingniveau behorende bij een terugkeertijd van 4000 jaar? Voer een kruinhoogtetoets uit op basis van het faalmechanisme Overloop. Selecteer de juiste parameters in het scherm Parameters-Dijkvakberekening 8e. Wat is het hydraulisch belastingniveau behorende bij een terugkeertijd van 4000 jaar? 8f. Komt deze waterstand overeen met de waterstand 1/4000 jaar? april 2008

30 9 OEFENING MET HYDRA-M Berekening Hydra-M (uitvoeren/interpreteren/aanpassen berekeningen). Hydra-M is geschikt voor waterstanden en oploophoogten/overslagdebiet op IJssel- en Markermeer. Benodigde Tijdsduur: ± 20 minuten. In Hydra-M kunnen de criteria gewijzigd en toegevoegd worden via het Criteria menu. Standaard wordt er getoetst op de faalmechanismen; 2% Golfoploop, Golfoverslag, Waterstand en Piekperiode Golven. Start Hydra-M (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Open het Criterium menu en controleer de instellingen. Vul bij Frequentie 1/4000 jaar in en bij Kritiek overslagdebiet 0,1 l/s/m. Let op de automatische naamgeving, zodat u straks weet welke berekening welk faalmechanisme weergeeft. Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: IJsselmeer / Kop van West Friesland (Noord-Holland) Locatie: Andijk Open de kaartlaag IJsselmeer door deze in het pull-down menu te selecteren. Selecteer de locatie 05C Andijk Noorderdijk Klik op het tabblad Profielen en kopieer het standaard 1 op 4 profiel. Verander vervolgens de dijknormaal voor het originele 1 op 4 profiel in 45 N. Voor een geselecteerde locatie kunnen vervolgens berekeningen gestart worden vanuit het Berekeningen venster (door in het Berekeningen menu voor Definiëren te kiezen.) april 2008

31 Open het Berekeningen menu voor de geselecteerde locatie Vanuit dit scherm (zie hieronder) kunt u berekeningcombinaties maken. Selecteer het 1 op 4 Profiel en alle vier de criteria. Klik vervolgens op de knop Samenvoegen. De vier berekeningen staan nu klaar om uitgevoerd te worden. Sluit af met OK. De Berekeningen kunnen nu gestart worden vanuit het Berekening menu of door de Starten Berekening knop in te drukken Starten van de berekening Vanuit het tabblad Sommen kunt u de status van de berekeningen raadplegen. 9a. Wat is de waterstand behorende bij een terugkeertijd van 4000 jaar? 9b. Wat is het meerpeil in het illustratiepunt bij het faalmechanisme Piekperiode golven (frequentie 1/4000 jaar)? Leg uit waarom dit wel of niet opmerkelijk is. 9c. Welk faalmechanisme zorgt voor de hoogste hydraulische belasting 1/4000 jaar? april 2008

32 Bekijk de Overschrijdingsfrequentielijn voor zowel de golfoverslag en de 2%- golfoverloop. 9d. Wat is het hydraulisch belastingniveau bij een frequentie van 1/1000 jaar voor het faalmechanisme 2%-Golfoploop? Voor het vervolg van deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: IJsselmeer / Friesland Locatie: Roode Klif Selecteer nu een locatie aan de overkant van het meer F329 Rode Klif Voeg een criterium toe voor golfoverslag van 1 l/s/m voor een frequentie van 1/4000 jaar Voeg tevens een criterium voor Golfhoogte voor een frequentie van 1/4000 jaar Open het Berekeningen menu voor de geselecteerde locatie Selecteer het gekopieerde 1 op 4 Profiel (Dijknormaal 230,47 N) en alle vijf de criteria. Klik vervolgens op de knop Samenvoegen. De vijf berekeningen staan nu klaar om uitgevoerd te worden. Sluit af met OK en start de berekeningen. 9e. Wat is nu het meerpeil in het illustratiepunt bij het faalmechanisme Piekperiode golven (frequentie 1/4000 jaar? 9f. Wat is de hoogste hydraulische belasting voor deze locatie? 9g. Als u 1 l/s/m golfoverslag zou toestaan welke kruinhoogte dient de dijk dan te hebben? april 2008

33 10 OEFENING MET HYDRA-Q Met Hydra-Q kunnen voor het merengebied bekledingsrandvoorwaarden berekend worden. Verschillende factoren (zie handreiking) leiden tot verschillende randvoorwaarden. Benodigde Tijdsduur: ± 10 minuten. Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: IJsselmeer / Friesland Locatie: Rode Klif Start Hydra-Q (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Selecteer de locatie F329 Rode Klif Neem de gegevens over van het dijkprofiel zoals deze zijn gebruikt in de vorige opgave voor de locatie Rode Klif. Voor de parameters a en b vult u de waarden voor een steenzetting in. 10a. Wat zijn de aanbevolen toetsparameters voor deze bekleding? 10b. Komen deze toetsparameters overeen met de berekende waarde in de vorige vraag voor het faalmechanisme Hs en Tp? april 2008

34 11 OEFENING MET HYDRA-M EN HYDRA-Q In deze oefening worden voor het merengebied berekeningen voor zowel hoogte als bekleding uitgevoerd. (doel: uitvoeren berekeningen /interpreteren/aanpassen invoer) Benodigde Tijdsduur: ± 20 minuten. Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Gooi-Eemmeer Locatie: Eemmeerdijk Start Hydra-M (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Maak in Hydra-M een nieuw profiel aan voor de locatie hm26.3 Eemmeerdijk, zie hieronder de gegevens van het talud Kruinhoogte 3,80m+NAP Talud 1:2 Kruin op 10 meter afstand van de teen Dijknormaal 230 N Steenzetting van -1,2m+NAP tot 1m+NAP Asfaltbekleding van 1m+NAP tot 2m+NAP Grasmat van 2m+NAP tot 3m+NAP Voer in Hydra-M voor deze locatie en bovenstaand profiel een kruinhoogtetoets uit voor alle faalmechanismen; 2% Golfoploop, Golfoverslag, Waterstand, Piekperiode Golven en Significante golfhoogte voor een 1/4000 jaar frequentie. Neem zowel de kritieke overslagdebieten van 0,1 l/s/m als 1,0 l/s/m mee. 11a. Wat is de hydraulische belasting voor het maatgevende faalmechanisme? 11b. Welke golfhoogte, golfperiode en golfrichting horen hierbij? Start nu Hydra-Q (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Start via het Rekenen menu het Hydra-Q Invoer scherm op Geef als naam van de berekening Taludzone 1 op en voer de gegevens van de dijk in (het profiel van de dijk vult u in de kolommen rechts in het venster in). Vul in overeenstemming met met het eerste deel van het talud (steenzetting) de Ymin en Ymax op, neem een stapgrootte van 0,1 m april 2008

35 11c. Wat zijn de aanbevolen golfcondities voor de toetsing van het onderste deel van het talud? Voer vervolgens een berekening uit voor de bovenste delen van het talud. 11d. Wat zijn de aanbevolen golfcondities voor toetsing van het middelste deel van het talud? 11e. Wat zijn de aanbevolen golfcondities voor toetsing van het bovenste deel van het talud? april 2008

36 12 INLADEN DATABASE(S) EN INVLOED VOORLAND IN HYDRA-B Oefenen van het inladen van gegevens (uitpakken databases) en het aanpassen van een profiel in Hydra-B; hiermee wordt variatie van het profiel en invloed van het meenemen van een voorland op de randvoorwaarden onderzocht. Benodigde Tijdsduur: ± 15 minuten. Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Nieuwe Waterweg / Oude Maas Locatie: Hoogvliet Rivierkilometer (X=82925,Y=431212) Dijknormaal: 230 N In Hydra-B zijn standaard gegevens van 7 locaties (o.a. Rotterdam en Hellevoetsluis) ingeladen. Om berekeningen voor een andere locatie uit te voeren, dient u eerst een extra randvoorwaarden-database te laden. De benodigde extra databases zijn meegeleverd bij Hydra-B (zip-bestand). Alvorens Hydra-B op te starten moet u in de directory database onder de directory waar Hydra-B geïnstalleerd is het zip-bestand HR2006 dkr17 IJsselmonde.zip in de map Dijkringen uitpakken. Onder deze map komt op deze wijze een nieuwe.mdb file te staan. 1 Start Hydra-B (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Voeg de extra randvoorwaarden toe door onder het Randvoorwaarden menu voor Beheren te kiezen en op de knop Toevoegen te drukken. 1 De overige bestanden (onder de mappen Dijkringen, Rivieras en Verbindende Waterkeringen ) kunt u eventueel ook uitpakken om zo voor alle locaties in Hydra-B berekeningen te maken. NB. Uitgepakt nemen alle bestanden 3,75 GB schijfruimte in beslag! april 2008

37 Selecteer locatie Dkr 17 Oude Maas km Locatie 518_82925_ en vul de database aan met golfparameters voor deze locatie. Door het vergelijken van hetzelfde dijkprofiel met en zonder voorland is het effect van het voorland op het hydraulisch belastingsniveau te onderzoeken. Voeg een standaardprofiel van 1:2 zonder berm toe en vul de juiste dijknormaal in. Kopieer dit profiel en voeg bij het gekopieerde profiel een voorland toe van (-20,-1) tot (0,0). De helling van een voorland mag nooit steiler zijn dan 1:10. Flauwere hellingen of een horizontaal voorland zijn dus wel toegestaan. Ga voor het beantwoorden van onderstaande vragen uit van de geldende veiligheidsnorm voor dijkring 17 (zie kaartje voorin deze rapportage) Voer een 2% Golfoploop-berekening uit voor beide profielen (met/zonder voorland). 12a. Wat is het hydraulisch belastingniveau voor beide profielen? Verander het profiel met voorland zodanig dat het voorland een halve meter hoger komt te liggen, dus van (-20, -0,5) tot (0, 0,5). Zorg ervoor dat de teen van de dijk op het voorland blijft aansluiten. Maak een 2% Golfoploopberekening voor het nieuwe profiel april 2008

38 12b. Wat is het hydraulisch belastingniveau voor het profiel met het hogere voorland? 12c. Stel dat u de uitgevoerde berekeningen zou herhalen voor een ander faalmechanisme, bijvoorbeeld Golfoverslag. Is de invloed van het voorland dan exact even groot als bij het criterium 2% Golfoploop? april 2008

39 13 AANPASSING STRIJKLENGTE IN HYDRA-B Onderzoek de invloed van de waterdiepte en de strijklengte op de randvoorwaarden. Benodigde Tijdsduur: ± 15 minuten. Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Eiland van Dordrecht Locatie: Nieuwe Merwede Kilometer (X=109186,Y=418572) Dijknormaal: 130 N Bij deze opgave worden twee locaties die dicht bij elkaar liggen, onderzocht. De invloed van de lokale geografie op de fysica (strijklengte e.d.) wordt in kaart gebracht. Start Hydra-B (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Voeg de randvoorwaarden-database voor dijkring 22 (Eiland van Dordrecht) toe onder Beheren in het Randvoorwaarden menu. Een uitgebreide beschrijving hiervan is te vinden in de vorige opgave. Vul de database met golfparameters aan voor de locaties: Dkr 22 Nieuwe Merwede km Locatie 190 en Locatie 192 (twee regels onder de eerste). Voeg een standaard 1:3 profiel zonder berm toe voor beide locaties en voer een berekening uit voor het faalmechanisme 2% Golfoploop. 13a. Wat is de maximale effectieve strijklengte voor beide profielen? 13b. Hoe groot is het verschil in het hydraulische belastingniveau (tussen beide locaties) voor de geldende veiligheidsnorm voor dijkring 22? Onderzoek de invloed van de effectieve strijklengte door deze voor de maatgevende richting voor beide locaties gelijk te maken (frequentie 1/2000). Neem voor de nieuwe strijklengte een waarde van 5000m. Voer wederom een berekening uit voor het faalmechanisme 2% Golfoploop. 13c. Wat is nu het verschil in hydraulisch belastingniveau tussen beide locaties? Had u dit verwacht? april 2008

40 14 OEFENING MET HYDRA-VIJ (VERSCHIL OEVER EN AS-LOCATIE) In deze oefening wordt gebruik maken van Vechtlocaties. De gebruiker wordt gevraagd de uitkomsten van verschillende soorten berekeningen te interpreteren. Benodigde Tijdsduur: ± 10 minuten. Alvorens Hydra-VIJ op te starten moet u in de directory database onder de directory waar Hydra-VIJ geïnstalleerd is, het zip-bestand Oeverloc_dkr_009_Vecht.zip in de map Dijkringen uitpakken. Onder deze map komt op deze wijze een nieuwe.mdb file te staan. 2 U moet tevens in de directory database onder de directory waar Hydra-IJ geïnstalleerd is het zip-bestand Hydra-VIJ database aslocaties HR2006.zip in de map Rivieras uitpakken. Start Hydra-VIJ (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Voor deze vraag worden de volgende locaties onderzocht: Regio: Zwarte Meer Locaties: Zwarte_Meer_WsRW_42.00 en Dijkring 9 Zwarte Meer km20-21 locatie 3 Selecteer de locatie Zwarte_Meer_WsRW_42.00 (dit is een as-locatie) Neem voor de berekeningen het aanwezige standaard profiel van 1 op 4- profiel voor deze locatie. Voer eerst een berekening uit voor het faalmechanisme waterstand. Selecteer de juiste Parameters in het scherm start dijkvakberekening (via het menu Berekening kiest u Berekening(en) starten) Start vervolgens de Dijkvakberekening, geef als naam WS_ZwarteMeer op. 14a. Wat is de waterstand behorende bij een terugkeertijd van 4000 jaar en bij een terugkeertijd van jaar? Selecteer de locatie Dijkring 9 Zwarte Meer km20-21 locatie 3 (dit is een locatie in Dijkring 9) 2 De overige bestanden (onder de mappen Dijkringen, Rivieras en Verbindende Waterkeringen ) kunt u eventueel ook uitpakken om zo voor alle locaties in Hydra-IJ berekeningen te maken april 2008

41 Neem voor de dijkvakberekeningen het aanwezige standaard profiel van 1 op 4-profiel voor deze locatie Voer een kruinhoogtetoets uit op basis van het faalmechanisme waterstand. Selecteer de juiste Parameters in het scherm start dijkvakberekening (via het menu Berekening kiest u Berekening(en) starten) Start vervolgens de Dijkvakberekening, geef als naam WS_ZwarteMeer_loc3 op. 14b. Wat is de waterstand behorende bij een terugkeertijd van 4000 jaar en bij een terugkeertijd van jaar? 14c. Verklaar het verschil in waterstand tussen vraag 14a en 14b? april 2008

42 15 OEFENING MET HYDRA-VIJ (INVLOED STRIJKLENGTE EN BODEMDIEPTE) In deze oefening wordt gebruik maken van Vechtlocaties. De gebruiker wordt gevraagd de uitkomsten van verschillende soorten berekeningen te interpreteren. Benodigde Tijdsduur: ± 10 minuten. Deze opgave is een vervolg op de voorgaande opgave, het wordt aanbevolen om eerst opgave 14 uit te voeren. Start Hydra-VIJ (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Zwarte Meer Locatie: Dijkring 9 Zwarte Meer km20-21 Selecteer de locatie Dijkring 9 Zwarte Meer km20-21 locatie 1 Kies onder het Locatie menu voor Aanvullen database met golfparameters Selecteer de locatie Dijkring 9 Zwarte Meer km20-21 locatie 5 Kies onder het Locatie menu voor Aanvullen database met golfparameters Neem voor de dijkvakberekeningen het aanwezige standaardprofiel van 1 op 4-profiel voor beide locaties Voer een berekening uit op basis van het faalmechanisme waterstand. Selecteer de juiste Parameters in het scherm start dijkvakberekening (via het menu Berekening kiest u Berekening(en) starten) en start voor de locaties 1,3 en 5 de berekening 15a. Verwacht u veel verschil in de berekende waterstanden voor deze drie locaties? Waarom wel of niet? Voer een berekening uit op basis van het faalmechanisme 2% golfoploop. Selecteer de juiste parameters in het scherm Parameters-Dijkvakberekening april 2008

43 15b. Verwacht u veel verschil in de berekende hydraulische belastingniveaus voor deze drie locaties (frequentie 1/4000 jaar)? Waarom wel of niet? 15c. Wat is het hydraulisch belastingsniveau voor de locaties 1,3 en 5 op basis van golfoploop voor een terugkeer tijd van 4000 jaar? Bekijk de Strijklengtes en effectieve dieptes voor alle drie de locaties 15d. Wat is de mogelijke verklaring voor het (kleine) verschil in hydraulisch belastingniveau voor de 3 locaties? april 2008

44 16 OEFENING MET HYDRA-M (INVLOED VAN EEN BERM) Berekening Hydra-M (uitvoeren/interpreteren/aanpassen berekeningen). Hydra-M is alleen voor waterstanden en oploophoogten/overslagdebiet op IJssel- en Markermeer. Bij deze oefening wordt de invloed van bermen in het profiel onderzocht.. Benodigde Tijdsduur: ± 20 minuten. Start Hydra-M (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Open het Criteria menu en controleer de instellingen. Vul bij Frequentie 1/4000 jaar in en bij kritiek overslagdebiet 0,1 l/s/m. Let op de automatische naamgeving, zodat u straks weet welke berekening welk faalmechanisme weergeeft Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Markermeer / Flevoland Locatie: hm3.1 IJmeerdijk Selecteer de locatie hm3.1 IJmeerdijk Klik op het tabblad Profielen en kopieer het standaard -1 op 4 profiel met twee bermen- Pr_1op4_2berm (Controleer de Dijknormaal: 270 N) Open het Berekeningen menu voor de geselecteerde locatie Vanuit dit scherm kunt u berekeningcombinaties maken. Voer de benodigde berekeningen uit om onderstaande vragen te kunnen beantwoorden 16a. Als u 1 l/s/m golfoverslag zou toestaan welke kruinhoogte dient de dijk dan te hebben? 16b. Als u 0,1 l/s/m golfoverslag zou toestaan welke kruinhoogte dient de dijk dan te hebben? 16c. Voer de berekening uit voor het 2% golfoverloop criterium. Op welke wijze is de onderste berm van invloed op de benodigde kruinhoogte? april 2008

45 Verwijder nu de onderste berm uit het profiel zoals hieronder aangegeven: Herhaal de berekening van vraag c. 16d. Wat is het verschil in het berekende belastingsniveau t.o.v. vraag c (uitgaande van het 2% golfoverloop criterium)? 16e. Is de invloed van de onderste berm in overeenstemming met uw verwachting? NB: bij de toetsing dient van grof naar fijn te worden gewerkt: in eerste instantie met een zo eenvoudig mogelijk profiel. Indien de dijk hiermee niet goedgekeurd kan worden, kan de toetser het profiel verfijnen, door een aanwezige berm mee te nemen april 2008

46 17 GEBRUIK HYDRA-M (INVLOED VAN EEN DAM) Berekening Hydra-M (uitvoeren/interpreteren/aanpassen berekeningen). Hydra-M is alleen voor waterstanden en oploophoogten/overslagdebiet op het IJssel- en het Markermeer. Benodigde Tijdsduur: ± 10 minuten. Start Hydra-M (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Open het Criterium menu en controleer de instellingen. Vul bij Frequentie 1/4000 jaar in en bij Kritiek overslagdebiet 0,1 l/s/m. Let op de automatische naamgeving, zodat u straks weet welke berekening welk faalmechanisme weergeeft Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Markermeer Locatie: gav6 Noordpolder Selecteer de locatie gav6 Noordpolder Klik op het tabblad Profielen en kopieer het standaard 1 op 4 profiel twee keer (Controleer de Dijknormaal: 15 N). Hernoem de gekopieerde profielen naar 1) met dam en 2) zonder dam Geef voor het profiel met dam een havendam met een hoogte van 0,1 m+nap op. Voer de benodigde berekeningen (2% oploop) uit om onderstaande vragen te kunnen beantwoorden. 17a. Wat is de reductie in golfhoogte ten gevolge van de dam voor deze locatie? 17b. Wat is de reductie voor het hydraulisch belastingniveau ten gevolge van de dam voor deze locatie? NB: bij de toetsing dient van grof naar fijn te worden gewerkt: in eerste instantie dient de berekening uitgevoerd te worden zonder dam(men). Indien de dijk hiermee niet goedgekeurd kan worden, kan de toetser een eventueel op de locatie aanwezige dam in rekening brengen april 2008

47 18 OEFENING MET HYDRA-Q (INVLOED VAN EEN DAM) Berekening Hydra-Q (uitvoeren berekeningen). Met Hydra-Q worden bekledingsrandvoorwaarden berekend. Benodigde Tijdsduur: ± 10 minuten. Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Markermeer Locatie: gav6 Noordpolder Start Hydra-Q (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Selecteer de locatie gav6 Noordpolder Neem de gegevens over van de dijkprofielen zoals deze gebruikt zijn in de vorige opgave voor de locatie gav6 Noordpolder. Voor de parameters a en b vult u de waarden in voor een steenzetting Maak een berekening voor het talud tussen de -1m+NAP en de 2m+NAP 18a. Wat zijn de aanbevolen toetsparameters voor de situatie zonder dam? 18b. Wat zijn de aanbevolen toetsparameters voor de situatie met dam? NB: bij de toetsing dient van grof naar fijn te worden gewerkt: in eerste instantie zonder dam(men). Indien de dijk hiermee niet goedgekeurd kan worden, kan de toetser een eventueel op de locatie aanwezige dam in rekening brengen april 2008

48 19 GEBRUIK VAN HYDRA-R MET EILAND Berekening met Hydra-R: invloed van een hoogwatervrij terrein/eiland Benodigde Tijdsduur: ± 15 minuten. Voor deze vraag wordt de volgende locatie onderzocht: Regio: Maas Locatie: Megen Rivierkilometer (Locatie 1: X=168203,Y=424896) Dijknormaal: 25 N Start Hydra-R (vanuit het Windows startmenu of de snelkoppeling op het bureaublad) Open de map waarin de oeverlocaties van dijkring 36 staan in de oeverlocaties-verkenner en selecteer km , locatie 1. Voeg via het Profiel menu een standaardprofiel van 1:3 zonder berm toe en wijzig de dijknormaal naar 25 N. Maak berekeningen van het type 2% Golfoploop en Golfoverslag met een overslagdebiet van 5 l/s/m. 19a. Wat is de benodigde kruinhoogte bij de 2% Golfoploop-berekening? 19b. Wat is de benodigde kruinhoogte bij de Golfoverslagberekening? In de Hydra s zijn hoogwatervrije terreinen niet meegenomen in de shapefiles. De beheerders kunnen deze (mits aanwezigheid en robuustheid gedurende de toetsperiode gegarandeerd zijn) zelf in rekening brengen door de shapefile aan te passen, waarna nieuwe effectieve strijklengtes onder invloed van het obstakel berekend kunnen worden. NB: ook hier geldt: toets van grof naar fijn. In eerste instantie zonder, daarna eventueel met hoogwatervrij terrein. 19c. Wat zal de invloed van een eiland in de rivier op de randvoorwaarden bij de dijk zijn? april 2008

49 Plaats de bijgeleverde bestanden (grenzen_met_cirkel.*, grenzen_met_vierkant.* en grenzen_met_vorm.*) in de map C:\Program Files\Hydra-R HR2006\AchtergrondShapes\ (of op de juiste locatie als u Hydra-R ergens anders geïnstalleerd heeft). In totaal zijn het 15 bestanden. Laadt het cirkelvormige eiland in via Bodemhoogtes en strijklengtes... in het Locatie menu. Klik hiervoor op de knop bij het invoerveld achter Shapebestand strijklengtes. Open het bestand grenzen_met_cirkel.shp. Nieuwe effectieve strijklengtes onder invloed van het eiland kunnen berekend worden door op de knop Eff.strijklengtes berekenen te klikken. Voer de ontwerpberekeningen van het type 2% Golfoploop en Golfoverslag met een overslagdebiet van 5 l/s/m uit voor de nieuwe situatie. 19d. Waarom zijn de oorspronkelijke strijklengtes van vragen a en b die niet over het eiland lopen tóch afgenomen? 19e. Wat is de benodigde kruinhoogte voor beide typen berekeningen in de situatie met een cirkelvormig eiland? Onderzoek het effect van de vorm van het eiland door voor de beide andere eilanden (grenzen_met_vierkant.shp en grenzen_met_vorm.shp) een 2% Golfoploopberekening te maken. 19f. Wat zijn de benodigde kruinhoogtes voor beide andere eilandvormen? 19g. Welke eilandvorm levert de grootste reductie in de benodigde kruinhoogte op (voor het criterium 2% Golfoploop)? april 2008

50 20 INVLOED RUIMTE VOOR DE RIVIER PROJECTEN Benodigde Tijdsduur: 10 minuten. De invloed van de in het kader van Ruimte voor de Rivier en Maaswerken uitgevoerde of geplande maatregelen op de toetsresultaten is géén onderdeel van de formele toetsing. Indien Waterschappen het effect voor de eigen organisatie en/of voor de voorsortering richting het Hoogwater beschermingsplan (HWBP) inzichtelijk willen maken kunnen zij dit opnemen in het beheerdersoordeel. In voorliggende opgave wordt de aanpak op hoofdlijn geïllustreerd. Let op: de voorbeelden zijn fictief (lees: de locaties en de gehanteerde waarden zijn niet gebaseerd op de praktijk) en dienen puur ter illustratie van de werkwijze. Locatie Bovenrivierengebied Voor dit onderdeel is de zelfde locatie als in opgave 19 gehanteerd. Regio: Maas Locatie: Megen Rivierkilometer (Locatie 1: X=168203,Y=424896) Dijknormaal: 25 N Maak met Hydra-R een berekening van het type Golfoverslag met een overslagdebiet van 5 l/s/m. Ga hierbij uit van een standaard profiel met een helling van 1:3 zonder berm en een dijknormaal van 25 N 20a. Wat is de benodigde kruinhoogte? Indien de actuele dijkhoogte te laag is, kan het toetspeil aan de oever gecorrigeerd worden voor de PKB taakstelling. Let op: voordat deze stap gemaakt wordt dienen allereerst alle (eventuele) golfreducerende maatregelen te zijn afgewogen. Dit betekent dat eventuele voorlanden, hoogwatervrije terreinen, etc. in rekening gebracht moeten zijn. In deze opgave is deze afweging buiten beschouwing gelaten om de omvang van de opgave te beperken. Stel dat de actuele kruinhoogte lager is dan de bij vraag 20a berekende waarde en dat er in het kader van Ruimte voor de Rivier maatregelen worden getroffen. Neem aan dat de PKB-taakstelling voor deze locatie 0,20 meter bedraagt. (in de praktijk wordt de juiste waarde opgezocht in de PKB Maaswerken en Ruimte voor de Rivier) april 2008