Golfoverslag bij verschillende spectrumvormen van de inkomende golven: Numeriek onderzoek met het model ODIFLOCS

Golfoverslag bij verschillende spectrumvormen van de inkomende golven: Numeriek onderzoek met het model ODIFLOCS

Kwik, M.

Battjes, J.A. (mentor)
Van Gent, M.R.A. (mentor)
Tönjes, P. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Hydraulic Engineering

1994-08-01

Bij het ontwerpen van dijken gelden golfoploop en golfoverslag als belangrijke criteria. Een manier om golfoverslag te kwantificeren is d.m.v. het over de tijd gemiddelde overslagdebiet. Van dit debiet is bekend dat het afhangt van de surf similarity parameter en de dimensieloze kruinhoogte. Ook is bekend hoe de invloed van berm, taludruwheid, ondiep voorland en scheve golfaanval met reductiefactoren verdisconteerd kan worden. Nog onbekend is welke invloed de spectrumvorm van de inkomende golven op het gemiddelde overslagdebiet heeft. In opdracht van de Dienst Weg- en Waterbouwkunde van Rijkswaterstaat is dit onderzoek gedaan. Met behulp van numerieke modellen zijn tijdreeksen van de oppervlakte-uitwijking uit verschillende spectra gegenereerd. Hierbij zijn zowel ééntoppige als tweetoppige spectra gebruikt. De spectrumvorm is bij de ééntoppige spectra gevarieerd d.m.v. de peak enhancement functie. Bij de tweetoppige spectra is dit gedaan met variatie van Tp1!fp2 , de verhouding van de piekperioden van de toppen. De tijdreeksen zijn ingevoerd in het waterbewegingsmodel Odiflocs (One dimensional flow on and in coastal structures). Odiflocs simuleert dan de waterbeweging op de constructie. Net als bij de bestaande TAW formules wordt onderscheid gemaakt tussen brekende en niet brekende golven. De uitvoer van Odiflocs bestaat o.a. uit een tijdreeks van het momentane overslagdebiet. Deze reeks wordt dan verder verwerkt tot het gemiddelde overslagdebiet, het percentage overslaande golven en de volumina van de overgeslagen golven. Uit de resulaten blijkt dat Odiflocs goed in staat is om golfoverslagberekeningen te maken. Extreme golfsteilheden vallen echter buiten het betrouwbaarheidsinterval. Bij ééntoppige spectra en brekende golven is geen verband gevonden tussen spectrumvorm en overslagdebiet. Niet lineaire effecten bij het breken van de golven spelen hierbij een rol. Er is wel een verband gevonden tussen spectrumvorm en overslagdebiet bij niet brekende golven. Dit verband is zo sterk dat het gekwantificeerd kan worden in een lineaire functie tussen de parameter voor de spectrumbreedte v en het dimensieloze gemiddelde overslagdebiet. Het gemiddelde overslagdebiet neemt af naarmate het spectrum "smaller" wordt. Deze functie is een extra factor waarmee de empirische TAW formule vermenigvuldigd moet worden om de invloed van de spectrumvorm te verdisconteren. Uit het onderzoek met tweetoppige spectra komt een verband tussen Tp1rrp2 en het gemiddelde overslagdebiet. Dit verband is gevoelig voor de grootte van de wrijving op het talud. Er kan een gemiddeld verband gegeven worden. Ook dit is een lineaire functie. Het dimensieloze overslagdebiet neemt af naarmate de verhouding Tp1rrp2 toeneemt. Bij een lage wrijving op het talud blijken er tevens "resonanties" in de overslagcurve bij bepaalde waarden van Tp1rrp2 op te treden. Deze resonanties zijn bij een gemiddelde wrijving echter vrijwel helemaal verdwenen.

golfoverslag
overslagcurve

http://resolver.tudelft.nl/uuid:7befe939-ba54-4bca-bfc4-464825d8cd7a

Student theses

master thesis

(c) 1994 Kwik, M.