Het dimensioneren van breuksteenbekledingen dient te gebeuren op basis van de juiste hydraulische randvoorwaarden. Deze hydraulische randvoorwaarden dienen afgeleid te zijn ter hoogte van de teen van de constructie. Wanneer deze beschikbaar zijn kan het ontwerp gemaakt worden op basis van de procedures zoals beschreven in onderstaande paragrafen 3.3,3.4 en 3.5.
De hydraulische randvoorwaarden zijn vaak afhankelijk van de waterstand. Het is meestal niet op voorhand vast te stellen welke combinatie van waterstand en golfhoogte-golfperiode maatgevend zal zijn. De maatgevende combinatie zal vaak voor een teenbestorting anders zijn dan voor een bepaald onderdeel van de taludbekleding of plasberm.
In de praktijk kan het voorkomen dat alleen randvoorwaarden beschikbaar zijn op een uitvoerpunt van een rekenmodel wat op enige afstand voor de teen ligt (vaak ca. 50 m). Met name bij lagere waterstanden zullen de opgegeven golven richting de teen van de waterkering vaak nog breken en dus een minder zware belasting geven. Daarom moeten voor het dimensioneren de randvoorwaarden eerst omgerekend worden naar de teen van de waterkering. Het omrekenen dient bij voorkeur gedaan te worden met een geschikt numeriek model.
Wanneer gebruik wordt gemaakt van een numeriek model is het belangrijk om constructies en eventuele modelranden niet-reflecterend te modeleren. Het numeriek model levert anders een totale golfhoogte op in een punt terwijl de ontwerpformules gebaseerd zijn op alleen de inkomende golfhoogte.
Als het niet de moeite loont om een numeriek model in te zetten, of voor oriënterende berekeningen, kan de invloed van het breken van de golven door de geringere waterdiepte voor de dijk geschat worden met de volgende vuistregel. Deze rekenregel maakt gebruik van de waterdiepte op een halve diep water golflengte voor de teen van de dijk (uit: “Handboek voor dimensionering van gezette taludbekledingen” [Klein Breteler, 1992]):
Criterium i.v.m. de waterdiepte: Hs;teen;max = 0,5·h (3.1) Waarin:
Hs;teen;max : Maximale significante golfhoogte aan de teen van de waterkering [m]
h : Waterdiepte op een halve diepwatergolflengte uit de teen van de waterkering [m]
Als de golfhoogte op het uitvoerpunt groter is dan met bovenstaande formule berekende maximum, dan dient deze gereduceerd te worden tot dit maximum.
Voor een correcte berekening van de waterdiepte moet steeds de laagst verwachte voorlandligging tijdens de toets- of ontwerpperiode meegenomen worden.
Er kan bij ondiepe voorlanden gebruik gemaakt worden van de H2% (golfhoogte die door 2% van de golven in het golfveld wordt overschreden), omdat deze parameter meer bepalend is voor de schade dan de Hs. Normaal is er een vaste verhouding tussen H2% en Hs, maar niet in ondiep water. In ondiep water is de Rayleigh verdeling namelijk niet langer geldig en worden de hoogste golven meer beïnvloed door de beperkte waterdiepte dan de kleine golven in het golfveld. De H2% kan berekend worden met de methode van Battjes- Groenendijk [2000](zie ook Rock Manual, paragraaf 4.2.4.4).
Normaal zal op ondiep water de golfperiode ongeveer onveranderd blijven.
In (zeer) ondiep water zal echter als gevolg van niet-lineaire drie-golfwisselwerkingen het golfspectrum significant van vorm veranderen. De spectrale parameters zoals Tp en Tm-1,0zullen dan (veel) groter worden dan de initiële diep water Tp en Tm-1,0. De ontwerper dient hier rekening mee te houden in het ontwerp, maar ook bij het toetsen.
Ook schuin invallende golven resulteren in een lagere belasting. In paragraaf 6.3 wordt de methodiek beschreven hoe dit in de formules verwerkt kan worden.
