Numeriek model voor de berekening van kustlijnveranderinen t.g.v. golven en getij

Abstract

In samenwerking tussen Rijkswaterstaat afdeling Kustonderzoek van de Directie Waterhuishouding en Waterbeweging en de vakgroep Kustvlaterbouwkunde van de Technische Hogeschool in Delft is een serie rekenprogrammma's tot stand gekomen met het doel de veranderingen van kustvormen onder invloed van golfaanval te voorspellen. In 1975 heeft Casteleyn [8J deze programma's gebundeld in een tweetal standaard programma's. Het eerste deel (KC) berekent de zandtransporten in het geschematiseerde kustvak met de zandtransportformule van het CERC. Het tweede deel (KL) berekent de kustlijn veranderingen volgens de eenlijn theorie van Bakker [lJ . In deze aanpak is het echter niet mogelijk de invloed van het getij in rekening te brengen, aangezien bij de formule van het CERC wordt aangenomen dat het zandtransport evenwijdig aan de kust recht evenredig is met een component van de golfenergieflux. De door golven opgewekte langsstroom wordt dan oak niet in de berekening opgenomen. Er is daarom behoefte aan een soortgel ijk rekenprogramma dat de morfologische veranderingen in een kustgebied berekent t.g.v. door golven en getij opgewekte langsstromen. Hierbij wordt dan tevens rekening gehouden met de continuiteitsvergelijking voor water, zodat er een dwarstransport ontstaat t.g.v. een debiet loodrecht op de kust. Dit dwarstransport komt uiteraard niet tot uiting in de aanpak van het KC en KL programma. Momenteel kan op aannemelijke wijze de door onregelmatige golven opgewekte langstroomsnelheidsverdeling binnen en juist buiten de brandingszone worden berekend. Hierin is de invloed van het getij op eenvoudige wijze te verwerken. In 1977 is door Van de Graaff en de schrijver [9J een vergelijking gemaakt tussen enkele moderne zandtransportformules en de CERC-formule. Uit deze vergelijking blijkt dat de zandtransportformule van Bijker [7] , die gebaseerd is op de formules van Kalinske-Frijlink en Einstein-Rouse, verrev/eg de voorkeur verdient boven de voor golven en stt'oom aangepaste formules van White-Ackers en Engelund-Hansen. In dit rapport zal een beschrijving worden gegeven van de eerste aanzet van het computerprogramma NL (n-lijn). Dit programma dient uiteindelijk de veranderingen te berekenen in een kustgebi ed, da t geschematiseerd is . door n-dieptelijnen. In deze eerste aanzet wordt het effect van het getij nog niet in rekening gebracht. De snelheidsverdeling wordt berekend uit de formule voor de aandrijvende kracht van onregelmatige golven volgens Battjes [SJ en de formule voor de bodemschuifspanning volgens Bijker [7J . Uit deze snelheidsverdeling wordt een twee-dimensionaal snelheidsbeeld afgeleid, waarbij de zandtransporten worden berekend met de formule van Bijker. Het dwarstransport t.g.v. afwijkingen van het profiel t.o.v. het evenwichtsprofiel worden berekend met de dwarstransportformule van SVlart [17J . In hoofdstuk 2 wordt een overzicht gegeven van enkele bestaande rekenprogramma's voor de berekening van kustlijn veranderingen, waarna in hoofdstuk 3 een beschrijving wordt gegeven van de in het NL-programma toegepaste schematisaties en formules. In hoofdstuk 4 wordt een eenvoudig voorbeeld uitgewerkt met zowel het NL-programma als het KC en KL (eenlijn) programma. In hoofdstuk 5 wordt een overzicht gegeven van de beperk-ingen van het huidige programma en warden aanbevelingen gegeven voor verdere uitbreiding, waarna het rapport wordt afgesloten met een samenvatting en conclusies.