· · · Repository Hydraulic Engineering Reports

In de voor u liggende gebruikers handleiding vindt u een beschrijving van de van in- en uitvoer files en practische overwegingen die het gebruik van het programma SKYLLA kunnen vereenvoudigen. Opgemerkt moet worden dat het programma SKYLLA nog in ontwikkeling is zodat wat vandaag in de gebruikers handleiding geschreven wordt morgen reeds verouderd kan zijn. Bovendien bestond bij het schrijven van deze tekst de neiging om ook dat reeds op te nemen wat nog niet in de code gerealizeerd was maar wel gerealizeerd zou worden. Een en ander maakt het begrijpelijk dat de gebruikers handleiding pas aan het eind van het SKYLLA project een definitieve vorm kan krijgen. Het programma SKYLLA lost de twee-dimensionale Navier-Stokes vergelijkingen met konstante viscositeit op. Aan zowel de linker- als de rechterrand kan een zwak reflecterende randvoorwaarde gebruikt worden die de gebruiker in staat stelt om golven het model binnen te laten komen. Golven die bijvoorbeeld na reflectie op een konstructie weer naar de zwak reflecterende rand toe bewegen moeten hier het model kunnen verlaten. De niet lineaire golven die het model binnen komen, worden bepaald door het Rieneker en Fenton model. SKYLLA kan echter ook met lineare golftheorie verkregen golven het model laten binnenkomen. De huidige (1994) versie van SKYLLA is in staat om de vloeistofbeweging op een ondoorlatend glad talud te modelleren. Dit talud mag zowel stijgende als dalende delen hebben. Het programma is bovendien in staat om de stroming door stortsteenconstructies te modelleren. Hierbij is de vorm van de constructie geheel aan de gebruiker. Het aantal soorten stortsteen dat bij het numerieke modelleren gebruikt wordt is beperkt tot tien.

Het door Kobayashi et al. ontwikkelde computerprogramma IBREAK berekent onder andere de waterbeweging op een talud onder golfaanval met de langegolf vergelijkingen. De door Kobayashi et al. uitgevoerde verificatie van IBREAK is in deze studie uitgebreid, door de resultaten van IBREAK te vergelijken met meetresultaten van bij WL uitgevoerde modelproeven. De studie beperkt zich tot de hieronder beschreven situatie: gladde, uniforme taluds met steilheden 1:2, 1:3 en 1:4, regelmatige loodrecht inkomende golven, plunging, collapsing en surging brekers, geen golfoverslag.

In het kader van het onderzoek naar de golfbelasting op een taludbekleding van gezette steen werd tijdens de 96 vergadering van werkgroep 1 van de Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen, d.d. 30 november 1978, besloten het Waterloopkundig Laboratorium opdracht te verlenen modelonderzoek uit te voeren betreffende de invloed van de doorlatendheid van de fundering op de stabiliteit van de taludbekleding. Het onderzoek werd in de maanden januari en februari 1979 uitgevoerd in de 1 m brede. Scheldegoot van het Laboratorium de Voorst. Het onderzoek stond onder leiding van ir. J.K. Kostense, die tevens dit verslag samenstelde.

Dit rapport is een onderdeel van het Onderzoekzoeksprogramma Kennisleemtes Steenbekledingen. Het betreft onderzoek op deelplan 7.3 naar de kennisleemte omtrent de bijdrage van klemming aan de stabiliteit van steenbekledingen onder golfaanval. Er is een mechanicamodel beschikbaar voor de bijdrage van klemming. Dit model gaat uit van de aanwezigheid van normaalkracht in de toplaag. De wrijving van de toplaag over de onderlaag beïnvloedt deze normaalkracht. De normaalkracht is bepalend voor de moment- en dwarskrachtcapaciteit van de toplaag, en daarmee voor de stabiliteit onder waterdrukken die groter zijn dan het effectieve gewicht van de bekleding. Deze fenomenen zijn onderzocht middels laboratoriumproeven. Dit rapport is het meeten analyseverslag van de proeven. Er is een wrijvingsproevenserie uitgevoerd met 37 proefnemingen met intotaal 368 meetwaarden. Het blijkt dat over de grootte en over de beïnvloedende fatoren relevante en statistisch betrouwbare uitspraken kunnen worden gedaan. De gemiddelde wrijving blijkt ca. 0.6. Deze bevinding is in overeenstemming met de literatuur. De lengte van de glijweg, de korrelgrootte, de elementgrootte en de verandering van richting van de beweging blijken van significante invloed. De validatie van het mechanicamodel is uitgevoerd middels trekproeven (49 stuks op een wrijvingsloze bedding en 12 stuks op een bedding van steenslag), waarbij een strook van 1.5 m breedte in breedterichting uniform belast is. In lengterichting is de belasting sinusvormig met variabele lengte. De belasting representeert de druk die onder de bekledingen optreedt bij golfbelasting. Het blijkt dat de trekproefresultaten trendmatig goed overeenkomen met de predicties volgens het model. De kwantitatieve resultaten laten zich verklaren met verfijningen in het model. Het onderzoek biedt een goede basis voor bureaustudie en mogelijk ook voor toekomstige toepassing van een stabiliteitsbijdrage van klemming in ontwerp en toetsing van steenbekledingen.

n dit verslag worden oploopmetingen gepresenteerd en geanalyseerd welke zijn verkregen tijdens een uitvoerig fundamenteel onderzoek naar de statische stabiliteit van stortsteen taluds onder golfaanval. Van ongeveer 250 stabiliteitsproeven zijn oploopmetingen verzameld. De analyse van deze proeven heeft geleid tot relaties waarmee enige karakteristieke oploopniveaus en de oploopverdeling benaderd kunnen worden. Deze empirische relaties worden beschreven aan de hand van dimensieloze parameters, welke zijn afgeleid van in het onderzoek gevarieerde grootheden. De oploophoogte is gerelateerd aan de signifikante golfhoogte, dit is de voor het verschijnsel oploop belangrijkste grootheid. Deze relatieve oploophoogte bleek in het onderzoek beïnvloed te worden door de volgende dimensieloze parameters : - golfsteilheid (sm) - taludhelling (cota) - doorlatendheid van de konstruktie (P) - spektrumvorm (K) - relatieve waterdiepte (h/Hg) De golfsteilheid, de taludhelling en de doorlatendheid van de konstruktie zijn in een dermate breed gebied onderzocht dat zij in de empirische relaties zijn verwerkt. In paragraaf 1.3 wordt echter nog de aanbeveling gedaan nader onderzoek te doen naar de oploop op zeer steile taluds (steiler dan 1:2). Er zijn te weinig gegevens voorhanden om de veranderingen in het gedrag van de oploop, die zich lijkt te volstrekken bij hoge waarden van de brekerparameter, te beschrijven. De invloed van de spektrumvorm is onderzocht voor één type konstruktie. De resultaten hiervan worden alleen besproken. De invloed van de relatieve waterdiepte wordt in zoverre meegenomen dat een globale ondergrens wordt aangegeven waarvoor de relaties bruikbaar zijn. Beneden deze grens beïnvloedt de geringe waterdiepte de golfhoogteverdeling zodanig dat grote afwijkingen in de oploopverdeling gaan optreden.

Ten behoeve van een optimale keuze van een beheersstrategie voor de stormvloedkering is het nodig inzicht te hebben in het faalgedrag van glooiingen langs de Oosterscheldedijken. Hieroe zijn o.a. proeven gedaan in de Deltagoot van het WL. Deze nota analyseert de proefresultaten en vertaalt e.e.a. naar de aanwezige glooiingen langs de Oosterschelde. Geconstateerd wordt dat een groot aantal glooiingen wel en een klein aantal niet bestand zijn tegen de golfaanval bij een stagnant binnenpeil.

"Grasmat" als men een dijkbekleding bedoelt, bestaande uit een deklaag van kleiige grand waarin een graslandvegetatie is geworteld. sterkte ontleent de grasmat aan de kleikwaliteit en aan de vegetatie. In een graslandvegetatie kunnen, naast veel grassen, oak kruidachtige gewassen vertegenwoordigd zijn. Door de wijze van onderhoud (in de natuurtechnische terminologie en in deze bijdrage "beheer" genoemd) voorkomt men de vestiging van houtige gewassen en haag opschietende ruigtekruiden. Dergelijke op primaire waterkeringen ongewenste gewassen vormen aangrijppunten voor de belasting, geven een slechte doorworteling en bemoeilijken een inspectie van de bekleding

Ingevolge de Wet op de Waterkering dienen steenzettingen op waterkeringen vijfjaarlijks getoetst te worden. In de praktijk kan aan veel steenzettingen geen definitief toetsoordeel toegekend worden wegens een gebrek aan wetenschappelijke kennis. In 2003 is daarom door de Dienst Wegen Waterbouwkunde van Rijkswaterstaat het Onderzoeksprogramma Kennisleemtes Steenbekledingen opgestart. Doel van dit programma is het reduceren van deze kennisleemtes teneinde te komen tot scherpere toetsregels en daarmee sneller en vaker tot definitieve toetsresultaten. In het kader van dit onderzoeksprogramma heeft voorliggend verslag betrekking op het deelonderzoek A2.2, “Scheve golfinval”. Het eerste deel van het onderzoek betreffende de kwantificering van de invloed van scheef invallende golven op de stabiliteit van steenzettingen is reeds uitgevoerd in 2003 (Kuiper, 2003), hetgeen geresulteerd heeft in bestanden van gemeten drukken op het talud. Het huidige onderzoek richt zich op het gebruik van die bestanden om de invloed van scheve golfaanval op het stijghoogteverschil over de toplaag en de stabiliteit te kwantificeren. Hiervoor heeft GeoDelft het rekenmodel ZSTEEN aangepast. Het onderzoek heeft geresulteerd in een praktisch toepasbare invloedsfactor voor de invloed van scheve golfaanval.

Dit verslag is een aangepaste versie van het gelijknamige verslag uit 1993. Het verslag geeft een samenvatting van nieuwe resultaten met betrekking tot golfoploop en golfoverslag bij dijken. Het verslag geeft hiervoor ontwerp- of toetsformules. Verschillende invloeden zijn door middel van reductiefactoren in de formules verwerkt. Dit zijn de invloeden van een berm, ruwheidselementen op het talud, scheve golfaanval, zowel langkammige als kortkammige golven en van een (verticale) wand op het talud. De golfoploop kan als functie van de brekerparameter worden beschreven. Golfoverslag wordt in twee formules gegeven, één voor brekende golven met een maximum voor niet-brekende golven. Verder is een verdeling gegeven voor overslagvolumes per golf.

Dit verslag beschrijft de stabiliteit van een aantal stortsteenkonstrukties die afwijkt van een recht doorgaand talud zonder overslag . De konstrukties zijn dammen met een lage kruin, geknikte stortsteen taluds en stortsteen taluds met een glad boventalud. Uitgangspunt daarbij zijn de resultaten van M 1983 deel I (twee stabiliteitsformules) en van M 2006, het bermonderzoek . Voor de lage dammen zijn 31 proeven uitgevoerd. Bij de analyse zijn ook de resultaten van een aantal andere (buitenlandse) onderzoeken betrokken . Voor de overgangskonstrukties zijn in totaal 18 proefseries uitgevoerd, waarbij elke proefserie bestond uit 2-6 stappen met opklimmende golfhoogte. Lage dammen kunnen worden onderverdeeld in drie typen, reef type konstrukties, traditionele konstrukties met de kruin boven swl en konstrukties met de kruin beneden swl. Voor aIle drie typen zijn ontwerpformules en/of ontwerpgrafieken afgeleid. Voor de overgangskonstrukties zijn eveneens relatief eenvoudige ontwerpgrafieken bepaald.