Modelproeven ter bepaling van de invloed van loodrecht invallende golven op bodemwrijving veroorzaakt door langsstroming

Abstract

Dit rapport omvat de beschrijving en de verwerking van de resultaten van proeven in een golfbak. Hierbij is gekeken naar de invloed van golven op de bodemwrijving veroorzaakt door langsstroming. Deze proeven vertoonden grote gelijkenis met de proeven die Bijker in 1967 heeft uitgevoerd. Het model is zo ingesteld dat er een zo goed mogelijk uniform stroombeeld ontstond, wat inhield een in het gehele model gelijk (vormig), in de tijd constant, stroombeeld. In een aantal punten is de snelheidsverdeling over de vertikaal bepaald met behulp van een micro-molen. Totaal zijn er 36 proeven uitgevoerd met 4 verschillende stroomsnelheden, waarop een loodrecht invallend golfveld werd gezet met verschillende golfperiodes en golfhoogtes. Hierbij werd steeds in 30 punten het waterpeil bepaald. Aan de hand van deze peilen kon met lineaire regressie het verhang in de stroomrichting bepaald worden. Verder zijn nog een drietal proeven uitgevoerd met golven maar zonder stroming, waarbij de orbitaalsnelheid is gemeten. Met de bestaande theoriëen is geprobeerd om de invloed van een golfveld op de bodemwrijving te bepalen, waarbij 2, in grote lijnen gelijke verhoudingsformules zijn gebruikt. Het verschil tussen beide formules is alleen op welke hoogte boven de bodem de stroomsnelheid en de orbitaalsnelheid maatgevend zijn. Bij een uniforme stroming is de verhouding van de bodemschuifspanningen gelijk aan de verhouding van de bijbehorende gemeten verhangen. Als deze theoretische en experimenten bepaalde verhoudingen vergeleken worden, blijkt dat geen van de beide theoriëen aan de experimentele resultaten voldoen. Verder blijkt uit deze metingen dat een golfveld geen duidelijke invloed heeft op het verhang. Dit is heel iets anders dan Bijker in 1967 heeft gevonden, wat mogelijk veroorzaakt wo rdt doordat Bijker een zand en grind bodem gebruikte en in dit onderzoek een betonnen bodem is gebruikt. Aan het eind van het onderzoek zijn nog enkele proeven met in ontwikkeling zijnde apparatuur gedaan, waarmee stroomsnelheden in 2 richtingen tegelijk gemeten konden worden. De invloed van golven op de stroomsnelheden kon nu ook gevonden worden. Het bleek dat de vertikale snelheidsverdeling nauwelijks beinvloed werd, maar de stromingen in het gehele model werden wel duidelijk beinvloed. De conclusies zijn dan ook dat de resultaten niet overeenkomen met ge bestaande theoriëen en dat de invloed van een golfveld op de langsstroming nader onderzocht moet worden.