Erosie van de grasbekleding op het buitentalud treedt op als gevolg van twee belastingtypes: de golfklap- en de golfoploop-belasting, GEBU-golfklap en GEBU-oploop. Voor de analyse van de mechanismen GEBU-golfklap en GEBU-oploop worden verschillende sterkteparameters gebruikt die gerelateerd zijn aan de kwaliteit van de graszode (zie artikel Graskwaliteit ). Hieronder wordt ingegaan op deze parameters.
Sterkteparameters grasbekleding
De grasbekleding op een buitentalud kan worden belast door golfoploop en/of golfklap. In Tabel 1 is voor het initiële mechanisme GEBU weergegeven welke parameters van belang zijn voor de generieke beslisregels en de generieke analyse.
Tabel 1 Parameters van de kleilaag benodigd in de generieke beslisregels en analyse dijkerosie.
|
Parameter
|
GEBU
golfklap
|
GEBU
oploop
|
|
Coëfficiënten standtijdlijn
|
X
|
|
|
Kritische stroomsnelheid
|
|
X
|
|
Kritische cumulatieve overbelasting
|
|
X
|
|
Coëfficiënt voor overgangen en objecten
|
|
X
|
Parameters
Coëfficiënten standtijdlijn
Definitie
De standtijdlijn in het standtijdmodel voor het initieel mechanisme GEBU-golfklap wordt bepaald door de coëfficiënten a, b en c. Coëfficiënten a en c worden uitgedrukt in meter en coëfficiënt b wordt uitgedrukt in uur-1.
Rol
Coëfficiënten a en c bepalen samen de waarde van de significante golfhoogte waarbij de graszode bezwijkt. Hoe hoger beide waarden, hoe groter de weerstand van de graszode tegen golfklappen.
Coëfficiënt c bepaalt de waarde van de significante golfhoogte vanaf bij welke hoogte erosie begint op te treden. Hoe hoger de waarde, hoe groter de weerstand van de graszode tegen golfklappen.
Coëfficiënt b bepaalt de kromming van de standtijdlijn. Hoe hoger de waarde, hoe groter de weerstand van de graszode tegen golfklappen.
Wijze van bepaling
De waarden van de coëfficiënten van de standtijdlijn zijn afhankelijk van de kwaliteit van de graszode. Voor het bepalen van de graskwaliteit wordt verwezen naar het artikel Graskwaliteit.
Representatieve waarde
In Tabel 2 zijn representatieve waarden voor de standtijdlijn coëfficiënten weergegeven. Voor zowel gesloten als open zode op een substraat van klei [Klerk, 2016] als gesloten zode op een substraat van zand [Deltares, 2022] zijn waarden afgeleid. Alle waarden zijn gebaseerd op de 5%-onderschrijdingswaarde.
|
Graskwaliteit
|
Substraat
|
Coëfficiënt a
[m]
|
Coëfficiënt b
[1/u]
|
Coëfficiënt c
[m]
|
Tabel 2 Coëfficiënten a, b, c voor een gesloten en open graszode op een substraat van klei [Deltares, 2016].
|
Gesloten zode
|
Klei
|
1,0
|
-0,035
|
0,25
|
|
Open zode
|
Klei
|
0,8
|
-0,070
|
0,25
|
|
Gesloten zode
|
Zand
|
0,54
|
-0,07
|
0,25
|
Zanddijken en zanddijken met een heel dunne kleibekleding, dunner dan 0,4 m, zijn gevoeliger voor erosie dan kleidijken en zanddijken met een dikkere kleibekleding, ondanks de aanwezigheid van een graszode. Het onderscheid tussen een substraat van zand en een substraat van klei kan worden bepaald op basis van de NEN-EN-ISO 14688.
Het is ook mogelijk om bij de aanwezigheid van een afdeklaag van klei de standtijd van de kleilaag onder het gras mee te nemen. Tot een diepte van 0,5 m wordt dit gefaciliteerd door de BM-Gras erosie buitentalud - golfklap. De weerstand tegen erosie is een functie van het zandgehalte Fzand van de klei welke bepaald dient te worden. Voor het in rekening brengen van dikkere kleilagen gelden andere rekenregels en andere parameters.
Kritieke snelheid
Definitie
De sterkte van de graszode wordt in het model voor het initieel mechanisme GEBU-golfoploop, de cumulatieve overbelastingmethode, gekarakteriseerd door de kritische stroomsnelheid, aangeduid met Uc en uitgedrukt in meters per seconde.
Rol
Wanneer de frontsnelheid van de oplopende golf groter is dan de kritische snelheid, dan voegt deze toe aan de cumulatieve belasting en kan op den duur schade aan de grasbekleding ontstaan en kan deze falen. Hoe groter de kritische snelheid, hoe groter de weerstand van de graszode tegen golfoploop..
Wijze van bepaling
De waarde van de kritieke snelheid is afhankelijk van de kwaliteit van de graszode. Voor het bepalen van de graskwaliteit wordt verwezen naar het artikel Graskwaliteit.
Representatieve waarde
In Tabel 3 zijn karakteristieke waarden voor de kritieke snelheid weergegeven. Voor zowel gesloten als open zode op een substraat van klei [Van Gent, 2020] als gesloten zode op een substraat van zand [Deltares, 2022] zijn waarden afgeleid. Alle waarden zijn gebaseerd op de 5%-onderschrijdingswaarde.
Voor een open zode op een substraat van zand of een fragmentarische zode op een substraat van zand of klei zijn geen rekenwaarden beschikbaar.
Tabel 3 Rekenwaarden kritieke snelheid, zijnde de 5%-onderschrijdingswaarden, voor gesloten en open graszode op een substraat van klei [Deltares, 2020].
|
Graskwaliteit
|
Substraat
|
Kritieke snelheid Uc [m/s]
|
|
Gesloten zode
|
Klei
|
6,6
|
|
Open zode
|
Klei
|
4,3
|
Kritieke cumulatieve overbelasting
Definitie
Het punt waarop falen van de grasbekleding optreedt in het model voor het initieel mechanisme GEBU-golfoploop wordt gekarakteriseerd door de kritische cumulatieve overbelasting, aangeduid met Dcrit [m2/s2]. Deze waarde is gekalibreerd op basis van veldproeven en is onafhankelijk van de graskwaliteit.
Rol
De grasbekleding bezwijkt door erosie (in het model) als de kritieke waarde van de cumulatieve overbelasting Dcrit gedurende een storm wordt overschreden.
Wijze van bepaling
Dcrit is per definitie 7000 m2/s2 of is ‘Niet van toepassing’.
Rekenwaarde
De kritische cumulatieve overbelasting heeft een standaardwaarde van 7.000 m2/s2 voor het falen van de grasbekleding. Daarnaast zijn voor andere schadebeelden ook waarden afgeleid, zie Tabel 4 [Van Gent, 2020]. De waarden voor de kritische cumulatieve overbelasting die horen bij andere schadebeelden zoals start schade en meerdere open plekken, zijn onzekerder dan die voor falen van de grasbekleding.
|
Schadebeeld
|
Kritische cumulatieve overbelasting Dcrit [m2/s2]
|
Tabel 4 Kritische cumulatieve overbelasting voor verschillende schadebeelden
|
Start schade
|
1.000
|
|
Verschillende open plekken
|
4.000
|
|
Falen van de bekleding*
|
7.000
|
Coëfficiënt voor overgangen en objecten
Definitie
Overgangen en objecten kunnen de erosieve belasting van de oplopende golven verhogen. Daarnaast kunnen overgangen en objecten de sterkte reduceren. Om het effect van overgangen en objecten mee te nemen binnen de generieke analyse van GEBU-oploop, zijn de factoren αM en αs [-] beschikbaar.
Rol
De parameter αM wordt gebruikt om de belastingverhoging als gevolg van de overgang te beschrijven. De parameter αS wordt gebruikt om het (negatieve) effect in de sterkte te verdisconteren.
Wijze van bepaling
Voor de generieke analyse is op dit moment geen mogelijkheid om het effect van overgangen op het buitentalud in rekening te brengen. Vooralsnog wordt bij de generieke analyse voor beide parameters een standaardwaarde gebruikt.
Representatieve waarde
De standaardwaarde van de coëfficiënten αM en αS voor GEBU-golfoploop is 1,0.
