· · · 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).

Dit document van de Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen (TAW), beschrijft (1) de systemen die leiden tot de noodzaak van waterkeren, (2) de systemen die de functie hebben om het water te keren of die daaraan gebonden zijn en waaraan ook een functie wordt toegekend, en (3) de besluitvormingssystemen.

Dit verslag is gebaseerd op een aantal onderliggende rapporten van WL-Delft Hydraulics en Prof. dr. P.Glasbergen. Alle kwantitatieve gegevens in dit eindrapport worden in de onderliggende achtergrondrapporten uitvoerig onderbouwd. Dit geldt ook voor de bestuurlijk-juridische analyse. De opbouw van dit rapport is als volgt: Hoofdstuk 1 Achtergrond van het Onderzoek. Hierin wordt ingegaan op de aanleiding en doelstelling van het onderzoek. Hoofdstuk 2 Vraagstelling met betrekking tot risicoprofielen. Uit bestuurlijk juridisch onderzoek naar het begrip 'buitenwater' in de Wet op de waterkering is naar voren gekomen dat het begrip 'risico' een centrale rol speelt bij de beantwoording van de vraag of het Markermeer al dan niet als buitenwater moet worden beschouwd. Een definitie wordt gegeven van het begrip 'risicoprofiel' van een watersysteem. Hoofdstuk 3 Kwantificering van de risicoprofielen. Voor Markermeer en IJsselmeer worden in dit hoofdstuk de risicoprofielen afgeleid en met elkaar vergeleken. Hoofdstuk 4 Resultaten van het technisch onderzoek. Een samenvatting wordt gegeven van de technische onderbouwing van de resultaten in hoofdstuk 3. Hierbij komen aan de orde: de beheersbaarheid van het meerpeil, waterstanden, golven en inundatieschades. Hoofdstuk 5 Consequenties van aanwijzing van het Markermeer als buitenwater. In dit hoofdstuk wordt een aantal bestuurlijke en juridische consequenties geschetst van een Markermeer als het aangewezen zou worden als buitenwater. Ook worden de kosten berekend voor noodzakelijke aanpassingen van de dijken die uit een dergelijke keuze zouden voortvloeien. Hoofdstuk 6 Conclusies. Dit hoofdstuk geeft de belangrijkste antwoorden op de gestelde onderzoeksvragen. Hoofdstuk 7 Nabeschouwing. Het onderzoek heeft naast beantwoording op de primaire vragen tevens een flink aantal elementen van 'spin-off opgeleverd, zowel ten aanzien van systeemkennis als met betrekking tot de methode van analyse en de methode van werken. In dit hoofdstuk wordt hier op ingegaan.

The second Chapter refers to the institutional and legislative framework, that is, the laws in force at the different levels, from local to global, in each partner’s country and concludes with considerations on optimal levels of coordination. Chapter III begins with the methodology recommended for the study of small-medium basins, based upon the previous work done by the same team1. It continues with the non-structural solutions (basin land-use plans and floodplain management, urban development regulations and constraints) for preventing flood hazards in the studied areas and the adopted structural interventions (sound and efficient environment-friendly engineering techniques, design and execution of structural works aiming at the protection of areas prone to flash floods). A schematic view of the criteria for the intervention alternatives is presented in Chapter IV. Chapter V and VI refer to ex-post evaluation and a glossary of the technical terms commonly used in Austria, Italy and Portugal, and in English. The Annex includes (under a separate volume), the application of principles and guidelines for flash flood prevention in the Civiglia Basin, described in the preceding project.

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.

Design information for grass on dikes and revetments.

Design guideline for earth structures (especially water retaining earth structures) like dikes and embankments.

Recently, a number of desk studies have been carried out with respect to the phenomena in and the design of granular filters. These have resulted in some formulas allowing the dimensioning of granular filters. The most important formulas are those developed by Hoffmans based on the shear stress concept of Grass (indicated hereafter as the Hoffmans/Grass-formula), and the so-called Bakker/Konter-formula. The objectives of the study were: • Evaluation of the Hoffmans/Grass-formula (based on the shear stress concept according to Grass and the Bakker/Konter-formula, taking into account aspects as: turbulence intensity, gradation of material, erosion rate, relationship with Shields, extrapolation to non-uniform flow conditions, hypothesis about shear stress. • Determination of the prediction potential of both formulas with relevant available experimental data. The study yields the following main conclusions: • The prediction potential of the Hoffmans/Grass-formula and the Bakker/Konter-formula does not differ significantly. • Both formulas may be extended to conditions with high turbulence and local flow conditions; however, they are not validated for it thus far. Taking into account the theoretical basis the Hoffmans/Grass-formula offers the best opportunities for application outside the experimental range for which it is now validated. It is recommended that specific experiments be carried out to validate the formulas for highly turbulent flow conditions.

Retrieval of ocean surface data, in particular wave spectral data, both from space based and ground based instrumentation has reached a level, both in terms o f amount and quality, where a further assessment of societal benefit becomes important. There are engineering and industrial application sectors known to be in need for such data, both in planning, design, and in operations and real-time applications such as in monitoring and forecasting. At the COST conference «Provision and Engineering/Operational Applications of Ocean Wave Data», remote sensing and wave scientists met with potential users of such data within different sectors of ocean and coastal activities. These users were represented by academic and operational experts within naval architecture, offshore explorations and production, port and harbour management and operation and coastal engineering. The majority of presentations are included in these proceedings. It is believed that the conference has provided a broader and more pragmatic view on the future requirement for ocean wave data, as retrieved both from space and ground based instrumentation. The followup of the conference, accordingly, will be the development of joint project proposals in order to provide future ocean data products more adapted to the user requirements. A «Conference Whitepaper» was prepared immediately after the conference and is attached in the Annex at the end of these proceedings.

International conference January 26-30, 1998.

Description of a mathematical model to describe solitons in matlab.

In het kader van he onderzoek naar stabiliteit van open taludbekledignen is uit de resultaten van de uitgevoerde trekproeven een minimale wrijvingsfactore afgeleid. Deze factor kan worden toegepast in het bestaande stabiliteitsmodel.

This study showed that, in spite of annual and intra-annual forcing, interannual frequencies explained over 70% of the temporal morphologic variability observed at a beach near Duck, NC. Dominant interannual variability is not consistent with most existing conceptual models, which predict morphologic response at the same time scale as the forcing. Forcing and response at the same time scale is hypothesized to result from a feedback mechanism which drives nearshore morphology toward an equilibrium state. This thesis evaluated this hypothesis and its application to prediction of the migration, growth, and decay of surf zone sand bars. The role that morphologic feedback played in goveming sand bar response was described, focusing on the alongshore-uniform component ofthe nearshore morphology (i.e., cross-shore profiles), extracted from monthly bathymetric surveys. The alongshore-uniform component explained between 50 and 90% of the temporal variability of the surveyed bathymetry. A model was formulated to predict changes in sand bar crest position. The model assumed that sand bars migrated toward a wave height dependent equilibrium position. Interannual variability was predicted to result from transient response if the bar response time was long relative to the time scale of the forcing. Dependence of the bar response time on wave height enhanced the transient response, driving bars formed near the shore toward the outer extent of the surf zone. The model did not incorporate a mechanism for introducing transients. The model predictions of changes in bar crest positions were consistent with observations. The estimated equilibrium position suggested that bars migrated toward a break point. The response time, determined empirically, increased inversely with the wave height cubed. Sediment transport pattems associated with bar migration and growth were estimated by modeling the observed, alongshore-averaged profiles with a simple morphologic model consisting of a plane beach and Gaussian-shaped bars. Sediment transport pattems responsible for changes in bar position and amplitude were related to hydrodynamic conditions at bar crests. The ratio of wave height to water depth at the bar crest (Ycrest) parameterized the hydrodynamic conditions. A value of ycrest corresponding to the onset of wave breaking divided conditions associated with onshore migration from offshore migration. Bar migration tended to drive Ycrest toward the value associated with the onset of wave breaking, again suggesting an equilibrium bar position corresponding to a break point. Surprisingly, when the bar migration direction changed from onshore to offshore, the spatial variability of sediment transport over a bar length increased monotonically as Ycrest increased. Thus, the feedback mechanism associated with the observed bar response differed from the hypothesized mechanism, which was expected to drive transport to zero at equilibrium.