· · · Repository Hydraulic Engineering Reports

De doelstelling van dit rapport is daarom: Duidelijkheid verstrekken over de erosiebestendigheid van grasland als dijkbekleding onder hydraulische belasting, aanbevelingen doen voor het maken van de afweging tussen grasland of een harde dijkbekleding, het efficiënt beheren van een grasbekleding, voor het toetsen van een bestaande grasbekleding op veiligheid en voor mogelijke verbeteringen van de samenstelling en sterkte na een onvoldoende toetsresultaat. In het rapport ligt de nadruk op de erosiebestendigheid van grasland als dijkbekleding, dat wil zeggen op de vraag of deze sterk genoeg is bij normale en extreme belastingen. Voor het maken van een goede beoordeling zijn schademodellen (c.q. gedragsmodellen) nodig, in dit geval voor de grasmat als zelfstandig element. Hierin staan de relaties tussen grondsoort, taludhelling, vegetatie, beheer, doorworteling en sterkte centraal. Schademodellen voor afschuiving van steile (binnen)taluds door ondiepe afschuiving bij overslaand water vallen buiten de reikwijdte van dit rapport. Hetzelfde geldt voor schademodellen voor de grasmat als deel van de waterkering bij een inundatierisico-benadering (waarbij ook de reststerkte van de klei onder de zode een rol speelt).

Aan de orde komen waar een natuurtechnisch beheer gewenst is, waar met een landbouwkundig beheer kan worden volstaan, welke mogelijkheden deze gebruikswijzen hebben, welke moeilijkheden zich kunnen voordoen en wat men bij een goed gebruik dient te doen of dient na te laten. De adviezen voor het graslandbeheer hebben steeds als uitgangspunt dat er aan de veiligheid van de dijk niet mag worden getornd. De bijeengebrachte informatie is bestemd voor ontwerpers en beheerders van dijken, voor boeren en voor natuurbeschermers, kortom voor allen die op een of andere wijze met het rivierdijkgrasland te maken hebben. Nu de rivierdijkverzwaring op gang begint te komen, en op veel plaatsen de situatie drastisch zal veranderen, dient ook het gebruik van de dijkgrasmat alle aandacht te krijgen.

Een groot gedeelte van de Nederlandse dijken is bekleed met een grasmat. Daar, waar men op een deel van de dijk een hard bekledingstype heeft aangebracht, is toch een belangrijk deel van het dijkoppervlak, zoals de kruin en het binnentalud, een grasmat. Het onderzoek en de ervaringen vanaf het midden van de jaren tachtig hebben geleerd, dat grasmatten een zeer hoge kwaliteit kunnen hebben, zowel qua erosiebestendigheid als qua natuur. Die hoge kwaliteit kan men goed bereiken met een daarop gericht graslandbeheer. Een grasmat is een even volwaardig bekledingstype als betonblokken of asfalt. De sterkte kan zelfs groter kan zijn dan die van sommige harde bekledingstypen. Deze brochure geeft de belangrijkste informatie over het gedrag, de aanleg en het onderhoud van grasmatten en verwijst voor details naar gespecialiseerde literatuur.

This report is the fourth in a series dealing with the use of natural grasses and bituminous and soil admixtures for surfacing farm dam bywash spillways. When the work reported here was completed, the test channels were demolished to make way for new construction, and no further tests of this nature are contemplated. The previous report (Yong and Stone, 1967) dealt with the scour resistance capacity for grasses having a dense even cover, tested at the peak of their growing season. This report covers winter tests with the grass dormant. Once they have established a good root system, the grases withstand high velocities amazingly well, even when dormant, and there is no need to reduce permissible design velocities as given previously for grasses subject to winter floods. Three channels were available for each grass type, so a test was also made on one channel of each grass of the extra protection that might be afforded by anchoring a layer of chicken wire on the spillway at or near the soil surface and letting the grass grow up through it. In fact, none of the spillways failed hydraulically, failure due to the structural inadequacy of the channels preceding scour failure in every case, and no definite conclusion could be reached as to the added benefit of the chicken wire.

Hot Haterloopkundig Laboratorium heeft een aantal kleimonsters met grasbegroeiing, in opdracht von Rijkwaterstaat Directie Bovenrivieren beproefd op erosiebestendigheid. Daartoe werd de opstelling als aangegeven in figuur 1 gebruikt. De meetsectie staatt op bouwtekeningen. De monsters werden aangevoerd in bakken gelijkend op die getekend in figuur 2. De bodems van de bakken liggen los, zodat opdrukken mogelijk is. Met behulp van een pitot-pijp zijn de snelheden in de vertikaal bij verschillende debieten voor in de meetsektie bepaald. Van het ondeste deel van deze vertikaal (bodem-hoogte waarop dv/dh =0) werd de gemiddelde snelheid bepaald. De aflezing op 0,4 h werd als ijking gebruikt.

Guidance on the use of grass to stabilise surfaces subject to erosion by intermittent flow. Provides information on the erosion resistance and frictional resistance of grass. Includes recommendations on grass mixtures, etc. Extensive literature survey

Test on a protoype dike and in a laboratory on full scale erosion tests with permanent flow, up to 350 l/s; velocities up to 6 m/s. Detailed erosion data.

Describes the process of bank erosion by currents and (ship) waves, investigations in prototype and model.

Third report on use of grass on farm spillways; tests on slopes 1:10 to 1:2.5 (prototype scale tests). Permissible velocities suitable for design were given.

In 1992 werd een modelonderroek op prototypeschaal verricht naar de stabiliteit van een grasmat onder golfbelasting. Uit een zeedijk met een helling 1:4 bij het Friese Blija werden grasroden gestoken en onder dezelfde helling weer ingebouwd in de Deltagoot van WL. Er zijn zeven proeven uitgevoerd, waarvan twee daadwerkelijk betrekking hadden op erosie. Deze beide proeven werden uitgevoerd met onregelmatige golven. Bij de overige vijf proeven met zowel regelmatige als onregelmatige golven lag de nadruk op de waterbeweging op het grastalud. De golfhoogten varieerden van 0,30 m tot 1,45 m. De erosiesnelheid is gemeten door de vervorming van het talud in detail te peilen. Van de waterbeweging is geregistreerd de golfoploop, de watersnelheden in oploop en neerloop, de laagdikte, en de drukklappen. Het onderhavige verslag heeft betrekking op de verwerking en analyse van de erosiemetingen en de verkregen gegevens over de waterbeweging op het talud. In een afzonderlijk meetverslag (Smith, 1993) zijn de proeven beschreven, terwijl ook golfoverslag en reststerkte is geanalyseerd. Vermeldenswaard in dit verband is verder dat een video-demo van de experimenten beschikbaar is. De analyse van de graserosiemetingen heeft geresulteerd in een praktisch bruikbare formule om de erosiesnelheid van grasbekledingen te kunnen voorspellen. De analyse van de waterbeweging op het talud heeft geresulteerd in waarden voor de golfoploop op gras van 0,81 (regelmatige golven) en 0,63 (onregelmatige golven) ten opzichte van een glad talud. Verder bleek de reductie van de golfoploop bij kleine golfhoogten (H < 0,75 m) afhankelijk te zijn van de golfhoogte. Voor de waterlaagdikten zijn ten opzichte van bestaande formules hogere waarden van de coefficienten afgeleid. Bestaande formules voor de golfklappen werden gevalideerd, evenals formules voor de watersnelheden bij regelmatige golven. Voor onregelmatige golven werden waarden voor coefficienten in formules afgeleid.

Onderzoek naar het gedrag van een met gras begroeide dijk langs de Friese Waddenkust tussen de Noorderleegpolder en Holwerd. Verslag grootschalig modelonderzoek.

The effect of roots of grass and other vegetation on the strength of a clay and sand slope, as used in dikes and revetments. Focus on shear stress.

Investigation on the strength of grass roots in clay and sand subsoil with focus on shear strength.

Describes a relation between wave impact and clay strength.

Describes a method to measure surface erosion due to currents and/or waves using laser scanning.

Describes relation between wave impact and damage to grass layers.

Design information for grass on dikes and revetments.

Model studies formed a basis for investigating the hydraulics of bywash spillways for farm darns When constructed in natural earth such spillways are trapezoidal in cross section The surface of the spillway needs protection from scour and this protection is usually in the form of grass. These tests extended to variations in spillway geometry and variations in surface roughness. The effects of these variations on head discharge relationships were noted. The variation of discharge with head over the range of spillway surface lengths and the range of roughnesses tested was less than 10 pc. of the average discharge. The report contains recommendations for the design of new spillways and examples indicating the design procedure are given.

As part of a program of research aimed at improving the design and construction of farm dams, the Water Research Laboratory, has with the aid of a grant from the Water Research Foundation of Australia, undertaken a study of the protection afforded to spillways by various low cost surfacing techniques. These include vegetal cover by natural grasses as well as bituminous and soil admixtures. Preliminary study of available information was published as Water Research Laboratory Report No. 77. This study emphasized the necessity for tests of Australian grasses and products locally available under local conditions. The experimental program was divided into two parts. The first part, which is reported here, consisted of flume tests on numerous grasses and other surface treatments. The second part, which will be reported separately, consisted of more extensive testing of a selection of the more promising materials in long channels of continuously varying slope.

Experimenteel onderzoek naar de erosiebestendigheid van gras op klei.