Invloed van ruwheid - Golfoploop

Invloed van ruwheid

De invloed van ruwheid op golfoploop wordt gegeven door de invloedsfactor γf. In de Leidraad [TAW, 1989], bijlage 11, wordt een tabel gegeven met invloedsfactoren voor verschillende soorten taludbekledingen. De oorsprong van de meeste gegevens uit die tabel is terug te voeren tot Russisch onderzoek in de vijftiger jaren met regelmatige golven. Deze tabel is in het TAW-werk [TAW, 1972] ontwikkeld en is in verschillende internationale handboeken terechtgekomen.

Nieuw en vaak grootschalig onderzoek met onregelmatige golven heeft geleid tot een nieuwe tabel voor invloedsfactoren voor taluds met enige (of geen) ruwheid. Deze referentietypen (vastgesteld op basis van onderzoek) met bijbehorende invloedsfactoren voor de ruwheid zijn:

Kunstmatige ruwheid op het talud (blokjes en ribbels) en de ruwheid van breuksteen wor- den verderop in meer detail gegeven.

Daarnaast is op basis van bovenstaande tabel voor vrijwel alle in Nederland voorkomende taluds een invloedsfactor afgeschat. Dit werk is in [DWW, 2002] gegeven. Het eindresultaat is een tabel met het totaaloverzicht van invloedsfactoren. Deze tabel is als bijlage 1 in dit verslag opgenomen.

De gegeven waarden voor de invloedsfactor γfgelden in principe voor golfhoogtes groter dan ongeveer 0,75 m. Het is mogelijk dat voor kleinere golfhoogtes een naar verhouding grotere hydraulische ruwheid ontstaat en dus een lagere invloedsfactor. Als deze invloed bekend is, zoals bijvoorbeeld bij gras, zie het “Technisch rapport erosiebestendigheid van grasland als dijkbekleding” [TAW, 1998-2], dan kan deze lagere waarde worden aangehouden.

De invloedsfactoren gelden voor γb ξ0 < 1,8. Vanaf γbξ0= 1,8 loopt de invloedsfactor lineair op tot 1 voor γbξ0= 10. Voor grotere waarden blijft de invloedsfactor 1. De invloedsfactoren gelden als tenminste het gedeelte tussen 0,25.z2%,gladonder en 0,5.z2%,glad boven de stilwaterlijn met ruwheid is bedekt. Voor kleinere gebieden met ruwheid en samengestelde taluds wordt verderop een procedure beschreven. Hierbij is z2%,glad de golfoploop op een glad talud.

Ruwheidselementen op talud

Redelijk veel onderzoek is uitgevoerd naar taluds waarop ruwheidselementen zijn aange- bracht, zoals blokken en ribbels. De breedte van een blok of ribbel wordt gegeven doorfb, de hoogte door fhen de ribbelafstand door fL. De plaatsing van de blokken wordt bepaald door het gedeelte van het totale taludoppervlak dat door deze blokken wordt bedekt. De op- timale ribbelafstand is fL/fb= 7. Voor toepassing van onderstaande invloedsfactoren moet fh/fbtussen 5 en 8 zitten. Als het totale oppervlak door blokken of ribbels is bedekt en als de hoogte minimaal fh/Hm0= 0,15 bedraagt, dan worden de volgende (minimale) invloeds- factoren gevonden:

Een grotere blok- of ribbelhoogte dan fh/Hm0 = 0,15 heeft geen verdere reducerende werking. Als de hoogte kleiner is kan lineair naar γf = 1 worden geïnterpoleerd voor fh/Hm0 = 0:

Net als voor de invloedsfactoren in bijlage 1 gelden met formule 15 bepaalde factoren voor γbξ0 < 1,8 en lopen deze lineair op tot 1 voor γbξ0 = 10.

Breuksteen taluds

Voor breuksteentaluds met een twee diameters dikke laag op een ondoorlatende ondergrond is een groot aantal proeven uitgevoerd. Deze zijn in figuur 14 gegeven, samen met de gemiddelde trend voor gladde rechte taluds, formule 5. Met name voor een kleine waarde van de brekerparameter heeft breuksteen ten opzichte van een glad talud een grote golf- oploopreducerende werking. Voor grote waarden van de brekerparameter (groter dan ongeveer 10) komen oploop op een breuksteen en glad talud dicht bij elkaar.

Als voor een breuksteen talud γf= 0,55 wordt aangehouden voor ξ0< 1,8 en daarna een lineaire toename van de invloedsfactor γf tussen 1,8 < ξ0< 10 tot γf = 1,0, dan ontstaat de (licht gebogen) streeplijn in figuur 14. Deze lineaire toename tussen 1,8 < ξ0< 10 wordt ook voor andere invloedsfactoren voor ruwheid aangehouden.

Niet altijd zal de ruwheid op een talud over het gehele talud dezelfde zijn. De invloedsfactor geldt dan wel voor het betreffende taluddeel, maar is niet de invloedsfactor die in de golf- oploop- of golfoverslagformules mag worden toegepast. De procedure om verschillende ruwheden samen te stellen wordt in paragraaf 2.9 beschreven.

figuur 14: golfoploop op een breuksteen talud (onderlaag ondoorla- tend)