· · · Institutional Repository

The Indonesian government is stimulating development of areas outside Java to increase the food production of the country and to decrease the population density on Java. Also the Bengkulu district on the west coast of Sumatra has to be developed. Important for development is a good infrastructure, and in an archipelago like Indonesia sea transport is cheap and easy. But harbours are necessary. Nowadays Bengkulu has a small harbour with an average depth of 1 m, and of course this harbour is too shallow for normal shiphandling. Hence most of the merchantships are loaded and unloaded on the roadstead. Further Bengkulu has two road connections with Palembang. These roads cross the Barisan mountainchain. They are in a poor condition. Improving these roads is difficult and expensive. There is no railway traffic in the Bengkulu district. The nearest railway station is Lubuklinggau, just on the other side of the Bukit Barisan. To build a railroad through the Bukit Barisan is even more difficult than building a road, and plans to give Bengkulu a railway-connection, are not realistic in the present circumstances. Improving harbour facilities is necessary, because loading and unloading ships on the poor protected roadstead is not always possible, specially not in the January-March monsoon period. Several possibilities are possible to improve the present situation: I) To improve the roadstead to assure protection agains waves. II) To improve the existing harbour in Bengkulu. III) To build a new harbour at another location, for exemple in the Pulau Bay. Pulau Bay is a bay, about 20 km south of Bengkulu, protected by a sand spit from the sea, and with a depth of 10 m. The natural entrance of this bay is the mouth of the Air Teluk, which has silted up and is not navigable.

Er zijn door o.a. Vetlinga en Schepers proeven gedaan in een laboratoriumgoot ter bepaling van zandtransport in de voortplantingsrichting van golven onder invloed van die golven. Doel van deze proeven is om neer inzicht te krijgen in de opwoeling van het bcdemmateriaal aan de bcdem en op die manier in het zandtransportmechanisme . In al die proeven is als bcdemmateriaal zand van verschillende dianeter gebruikt. Aangezien het verschijnsel aan de bcdem zeer gecompliceerd is, is uitgegaan van een benadering via een rechtstreekse bepaling van het zandtransport. Bij de proeven van Schepers, die tevens een aantal proeven deed met fijn zand, D50 = 125 um, bleek dat dit zand anders reageerde op de golfbeweging dan het wat grovere zand door Vellinga en Schepers gebruikt. Omdat daar in eerste instantie geen sluitende verklaring voor was te vinden is een aanzet gemaakt tot een cornputerberekening. Aan de hand van een geschematiseerde aanpak van het opwoelingsmechanisme en het neerslaan van dit zand is het effect van de valsnelheid te onderzoeken. In eerste instantie is, het probleem simpel gehouden om duidelijk te herkennen wat een variatie in de valsnelheid voor gevolgen heeft. Omdat ook het faseverschil tussen de top van de lste harmonische en de top van de resulterende 2de hanronische een rol speelt, is dit aan de hand van berekeningen nagegaan. Bij enkele berekeningen is een eenparige stroom toegevoegd. Hoewel dUidelijk was dat het effect hiervan niet zou overeenkomen met de proeven van Schepers op dit gebied, was het als indicatie voor proeven met wat grotere eenparige stroming waardevol.

In een modelgoot wordt door het golfschot naast een periodieke golf in het algemeen ook een stoorgolf opgewekt. Aangezien de voortplantingssnelheid van deze golven ongelijk is wordt door niet-lineaire interactie nog een golf opgewekt, de interactiegolf. Daardoor vertoont het totale golfbeeld een ruirntelijke periodiciteit die gekarakteriseerd wordt door de inhaallengte. Ook het snelheidsverloop varieert hierdoor van plaats tot plaats. Het zandtransport blijkt dezelfde ruimtelijke periodiciteit te hebben. Bij een bepaald snelheidsverloop hoort een bepaald zandtransport. Wordt de korreldiameter gevarieerd, dan blijkt ook deze relatie tussen snelheid en transport te veranderen. Bij relatief fijn zand, DSO = 125 = ~m, is vooral de grootte van de orbitaalsnelheid van belang voor het zandtransport. Een grote maximale orbitaalsnelheid uit' zich in een grote neerinhoud van de neer die aan de lijzijde van de ribbel ontstaat. Dit is de oorzaak van zandtransport bij dit fijne zand. Recente proeven met nog fijner zand, D50 =87 ~rn, en bij dezelfde golfcondities bevestigen dit. Bij relatief grof zand, D50 = 465 ~rn, is juist de afgeleide van de snelheid van belang. Deze zorgt er bij grof zand waarschijnlijk voor uat zand al dan niet sterker wordt afgeschoven over een ribbeltop. De neerwerking lijkt bij dit zand van ondergeschikt belang. Is de du/dt, bij het begin van bewegen, tijdens positieve en negatieve snelheden ongelijk, dan zullen de afgeschoven hoeveelheden zand in de betreffende richtingen ook ongelijk zijn. Hierdoor ontstaat zandtransport.

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.

Deze deelstudie omvat de bestudering en ontwerp van een open verbinding voor de scheepvaart tussen het Wold.erwijd en het Veluwemeer. De huidige verbinding bestaat uiteen dijk met een s.luis (de Hardersluis) bij Harderwijk. De sluis in de Knardijk is gebouwd als tijdelijke oplossing met het doel om tezamen met de Roggebotssluis het peil op het Veluwemeer en het Drontermeer te kunnen beheersen. Door de aanleg van de polder Zuidelijk Flevoland met de waterkering te Nijkerk verloor de,Knardijk haar waterkerende functie. Naast de waterkerende functie doet de dijk tevens dienst als oeververbinding. Daar de sluis van tijdelijke aard is en de bestaande oeververbinding het verkeersaanbod niet kan verwerken is gezocht naar een oplossing. In het vooronderzoek is een beschrijving gegeven van de mogelijkheden hiervoor waarbij gekozen is voor een verbetering van de bestaande situatie uit de alternatieven. Dit houdt in de verbreding van de Knardijk en het bouwen van een kunstwerk ter vervanging van de sluis. Tevens is het de bedoeling dat oeververbinding door te trekken naar Rijksweg A-28. Voor de vervanging van het huidige kunstwerk is gekozen voor een open verbinding tussen de meren met een tunnel voor het wegverkeer. Deze oplossing heeft verscheidene waterbouwkundige consequenties, die in deze studie nader bekeken worden.

Er is een twee-dimensionaal numeriek getijdemodel gemaakt voor een deel van het Nederlandse kustgebied, tussen Kijkduin en de kop van Schouwen-Duivenland. De basis voor de berekeningsmethode wordt gevormd door het rekenmodel van dr. J.J. Leendertse. Nadat het model geijkt is, zijn er enige wijzigingen in aangebracht. Hierdoor is het mogelijk voorspellingen te doen over de stroomsnelheden en Waterstanden die op zullen treden als die vlijzigingen in het werkelijke kustgebied worden verwezenlijkt. Na de toegepaste vloeistofmechanica van de twee-dimensionale getijberekening (hoofdstuk II tlm VI) is ook een fundamentele studie verricht naar het gedrag gedurende een getijperiode van de termen van de bewegingsvergelijkingen in x- en y-richting en de continuiteitsvergelijking die de waterbeweging beschrijven (hoofdstuk VII). Dit is gedaan door die termen te beschrijven met een centrale differentiebenadering. Normaal is een dergelijke analyse niet uitvoerbaar door de grote hoeveelheid benodigde gegevens, maar in dit geval kunnen alle gegevens over de optredende stroomsnelheden en waterstanden betrokken worden uit de getijberekening. Door het verloop in de tijd van de in differentievorm geschreven termen te tekenen en de grootte van de termen te vergelijken wordt inzicht verkregen in het belang van elke term voor de beschrijving van de waterbeweging.

De opdracht is tweeledig: - een inventarisatie moet gemaakt worden van bestaande in- en uitlaatkonstrukties aan de hand van WL-rapporten en andere publikaties. Hieruit kan wellicht een eerste indruk verkregen worden in welke omstandigheden die in- en uitlaatkonstrukties optimaal te gebruiken zijn, - er moet een rekenprogramma worden opgesteld dat de debietverdeling over de openingen in een geperforeerd riool beschrijft bij een niet-permanent riooldebiet. Deel I: Na een nadere definiëring van in- en uitlaatkonstrukties wordt eerst ingegaan op het hydraulisch aspekt van deze Konstrukties. Hiertoe worden achtereenvolgens beschouwd de stroming naar een opening toe en de uitstroming uit een opening. In het algemeen zullen aan een toe te passen in- of uitlaatkonstruktie bepaalde eisen betreffende het stroombeeld benedenstrooms van de konstruktie worden gesteld. Deze eisen vloeien voort uit de doelstellingen van de konstruktie. Een indeling van bij de inventarisatie gevonden doelstellingen is gemaakt. Om tot een keuze van een bepaald type konstruktie te komen dat aan de doelstelling(en) voldoet, is er ook een indeling gemaakt in konstruktietypen, waarna de eigenschappen van elk type worden besproken. Van ieder type zijn figuren van toegepaste konstrukties bijgevoegd. Na het overzicht van doelstellingen en konstruktietypen is getracht de relatie tussen beide te leggen. Hierbij is onderscheid gemaakt tussen in- en uitlaatkonstrukties die deel uitmaken van een groter geheel en konstrukties op zich. Deel II: Om een rekenprogramma op te kunnen stellen dat de verdeling van het debiet over de openingen van een geperforeerd riool beschrijft, zijn allereerst de basisvergelijkingen afgeleid die de stroming in een geperforeerd riool beschrijven. In eerste instantie is hierbij uitgegaan van een kontinu geperforeerd riool, hetwelk betekent dat de uitstroming via een spleet met tussenschot jes plaatsvindt.

The properties kwown at present (1978) of USP-61 and Delft Bottle are described and discussed in Chapters 2 and 3. The measurement described in Chapter 4 deal with the ability of both sampler to catch sediment particles correctly. This ability is expressed in the sampler efficiency. Chapter 5,6 and 7 deal with some specific properties of both instruments. In the hydraulic phenomena observed the velocity in the sampler nozzle and the magnitude of the velocity of the surrounding water, plays a keyrole. Finally Chapter 8 contains conclusions and suggestions for further investigation.

Deel I: Gegeven is het Oostelijk Banjir Kanaal zoals beschreven in "Explanatory note on the design of the Eastern Banjir Cahal", (P.B.J.R., 1974). Gevraagd wordt: Door berekening de sedimentatie in het Oostelijk Banjir Kanaal te schatten naar grootte en naar plaats. Uitgaande van deze schatting moet gezocht worden naar de meest economische onderhoudsmethode voor het kanaal. De verwachting is, dat de grote hoeveelheden fijn sediment die door de riviertjes in het kanaal gebracht zullen worden problemen gaan opleveren. Daarom moet getracht worden om, uitgaande van bestaande rekenprogramma's, te komen tot een beschrijving van het gedrag van het fijnere sediment, dat niet momentaan op verandering van de hydraulische omstandigheden reageert. Deel II ontbreekt. Deel III: Het rapport is het Hydrologisch Deelontwerp dat "Het verkrijgen van een aantal hoogwatergolven en hun herhalingstijden waarmee één moessonperiode geschematiseerd beschreven kan worden'. Om dit doel te bereiken zijn er een aantal oplossingsmethoden die gevolgd kunnen worden. Echter uit oogpunt van bewerkelijkheid of door ontbreken van de nodige gegevens was het niet mogel ijk de bestaande methoden toe te passen met uitzondering van de methode van het looptijdsbeginsel die in beperkte mate bruikbaar is gebleken. Om deze redenen is er een andere methode omtwikkeld, die gebruik maakt van de aanwezige (sumiere) gegevens. Het uitwerken van deze methode beslaat een groot gedeelte van dit deel van het verslag. Hierdoor heeft er een accent-verschuiving plaats gevonden van het vinden van een duidel ijke oplossing voor het probleem naar het beschrijven van een oplossingsmethode.

Slibafzettingen blijken in het Eems - Dollard Estuarium een belangrijke rol te spelen bij het bepalen van de bevaarbaarheid van het vaarwater naar Emden. In dit deelontwerp worden een tweetal getijberekeningen uitgevoerd welke de benodigde gegevens leveren voor de berekening van de aan de afzettingen ten grondslag liggende slibtransporten. Deze getijberekeningen bestaan uit: A. Een berekening welke de huidige situatie beschrijft. B. Een bèrekening waarin een omleiding van de rivier de Eems wordt gesimuleerd.

In dit rapport is een studie verricht naar de geldigheidsgebieden van enkele sedimenttransport formules.Een sedimenttransport formule geeft de relatie tussen de hydraulische omstandigheden en het sedimenttransport. Over het algemeen wordt de relatie gegeven met dimensieloze parameters. De meeste formules hebben slechts een beperkte theoretische achtergrond en hebben een sterk empirisch karakter. De relaties zijn bepaald met behulp van een beperkt aantal meetgegevens, met een beperkt bereik. Hierdoor is over het algemeen de geldigheid van een formule beperkt. De geldigheid is onderzocht met behulp van meetgegevens betreffende sedimenttransport in laboratorium-goten. (Cooper en Peterson, 1969, 1970).

In dit rapport is een onderzoek verricht naar de dijkverbetering aan de Waal bij Waardenburg. De aanleiding hiertoe was het feit, dat het Ministerie van Verkeer en Waterstaat overeenkwam de bandijken te dimensioneren op een afvoer bij Lobith van 18000 m3/s. Deze maatgevende afvoer heeft een overschrijdingfrequentie van 1/3000 per jaar. Bij het onderzochte dijkvak kwam dit neer op een ontwerppeil van NAP +8,70m. Voor de berekening is uitgegaan van de dijk, zoals deze in de huidige situatie verkeert en is te zien op de tekening.

Het is tot op heden niet mogelijk gebleken om het verloop van het ontgrondingsproces in een ontgrondingskuil, langs theoretische weg, tot een bevredigende oplossing te brengen. Met name de berekening van het sedimenttransport, indien de snelheden van de vloeistof in de ontgrondingskuil gegeven zijn, brengt nog grote moeilijkheden teweeg. Doel van dit onderzoek is om een berekeningswijze op te stellen die de vorming van een ontgrondingskuil, in een loskorrelige bodem benedenstrooms van een bodembescherming, beschrijft.