Bodembescherming voor een verticale golfbreker

Abstract

Dit rapport beschrijft een onderzoek naar de bodembescherming die voor een verticale golfbreker aangebracht wordt. Voor een verticale golfbreker ontstaat een staande golf waarin orbitaalstromingen wrijving op de bodem veroorzaken. Het ontbreken van een bodembescherming kan leiden tot het ondergraven van een verticale golfbreker. Om inzicht te krijgen of de bestaande theorieen van Rance & Warren en Jonsson & Sleath toegepast kunnen worden voor het bepalen van de bodembescherming voor een verticale golfbreker zijn er experimenten uitgevoerd. De experimenten zij uitgevoerd in het laboratorium voor vloeistof mechanica van de faculteit Civiele Techniek van de Technische Universiteit Delft. De experimenten zijn uitgevoerd in een golfgoot met aan het eind een verticale wand met daarvoor een 5m lange testlaag. De testlaag bestaat uit stenen die in gekleurde stroken zijn aangebracht met een breedte van 10 em. Aan het begin van de golfgoot bevindt zich een golfinachine die aIleen regelmatige golven op kan wekken. Elke proefis driemaal uitgevoerd, in totaal126 proeven.. In de proeven zijn de steendiameter, de soortelijke massa, de golfhoogte en de golfperiode gevarieerd. Na elke proeven is de schade bepaald door middel van verplaatste stenen te tellen die van de ene strook naar de andere zijn verplaatst. De schade is bepaald door het percentage te bepalen van het nominale oppervlak van het aantal verplaatste stenen per strook. Onder de knopen van de staande golf is de schade van de bodembescherming maximaal, dit is conform de golftheorie. Volgens de golftheorie is de stroming onder de knopen van de golf maximaal en onder de buiken de stroming minimaal. De knoop van de staande golf ontstaat op een kwart golflengte van de verticale wand hier treed dus ook de maximale schade op. De resultaten van de proeven zijn vergeleken met de theorieen van Rance & Warren en Jonsson/Sleath. De golfhoogte van de staande golven bij het begin van bewegen zijn vergeleken met de berekende waarden van Rance & Warren en Jonsson/Sleath. Hieruit volgt dat de theorie van Rance & Warren zeer goed voldoet om de benodigde bodembescherming te bepalen. De theorie van Jonsson/Sleath geeft bij de zelfde bodembescherming een golfhoogte toe die een kwart kleiner is. Hetgeen vergeleken met de experimentele resultaten erg conservatief is.