Potentiële wind
Open water wind
Stormverloop
Windstatistiek
de aanval op de waterkering door golven.
In de eenvoudigste vorm kan de wind worden gekarakteriseerd door een snelheid en een richting. De werkelijkheid is een stuk ingewikkelder.
De potentiële windsnelheid is een fictieve uurgemiddelde windsnelheid in een gestandaar- diseerde situatie, namelijk op een meethoogte van 10 m boven een terrein met een ruw- heid die overeen komt met een open en vlakke omgeving met gras (de Waal, 2003). De potentiële windsnelheid wordt vooral gebruikt om ruimtelijke verschillen in windsnelheid als gevolg van verschillen in locale ruwheden te elimineren. Het omrekenen van gemeten windsnelheid naar potentiële windsnelheid gebeurt door rekening te houden met de lokale ruwheid rondom het meetstation.
Voor hydraulische berekeningen is feitelijk de windsnelheid op 10 meter hoogte boven het open water nodig, en niet de windsnelheid boven een standaardruwheid. Aangezien de ruwheid van het wateroppervlak lager is dan de standaardruwheid, is de windsnelheid boven open water hoger dan de potentiële windsnelheid. Er is nog veel onduidelijk over de omrekening van potentiële naar open water windsnelheid voor het rivierengebied. In para- graaf 11.2.3 wordt hier kort op ingegaan.
Zowel de windsnelheid als de windrichting kan van uur tot uur aanzienlijk variëren. Er is geen vast patroon in de variatie van de wind tijdens een storm: ‘iedere storm is anders’. Maar over het algemeen kunnen drie tijdsintervallen worden onderscheiden in de variatie van de windsnelheid tijdens een storm (de Waal, 2003):
-
de voorflank
de periode van toename van de windsnelheid;
-
de top
de periode waarbinnen de windsnelheid (ongeveer) constant blijft rond haar maximale waarde;
-
de achterflank
de periode van afname van de windsnelheid.
De totale duur van bovenstaande drie periodes wordt de stormduur genoemd. Tijdens de storm kan ook de windrichting veranderen. Bij de schematisatie van het storm- verloop dient hierover een keuze gemaakt te worden, waarbij in veel gevallen wordt aange- nomen dat de windrichting gedurende de storm constant is.
Voor extreme windsnelheden wordt door Rijkswaterstaat gebruik gemaakt van het zoge- naamde Rijkoort-Weibullmodel (RW-model). Dit is in 1983 door het KNMI ontwikkeld (Wierenga en Rijkoort, 1983). Het model is gebaseerd op potentiële windsnelheden. Er is gebruik gemaakt van 12 meetstations verdeeld over het land over een meetperiode van 15 jaar (1962-1976). Bij de opzet van het RW-model zijn de windmetingen (uurgemiddel- den) voor afzonderlijke meetlocaties verdeeld in groepen op basis van:
het seizoen (6 seizoenen van 2 maanden).
Binnen deze groepen blijkt de statistiek van de potentiële windsnelheid goed benaderd te kunnen worden met een Weibull verdeling. De constanten van deze verdeling zijn voor iedere groep afzonderlijk bepaald. In principe levert dit een zeer groot aantal constanten op die plaatsafhankelijk zijn. Het is echter mogelijk gebleken om het aantal constanten sterk te reduceren. Na uitvoering van dergelijke stappen blijven slechts 6 constanten over die in principe plaatsafhankelijk zijn.
In het RW-model wordt gebruik gemaakt van zogenaamde persistenties om diverse vormen van afhankelijkheid te modelleren. Een van deze afhankelijkheden bestaat uit het feit dat opeenvolgende uurwaarden gecorreleerd zijn. Daarom zijn in het RW-model ten behoeve van deze correlaties persistenties gefit aan de data. Deze fits gelden pas vanaf ongeveer 15 m/s, aangezien voor de fits gelet is op het correct weergeven van de kansen voor hoge windsnelheden. Een andere persistentie waarmee rekening is gehouden, is de afhankelijk- heid tussen richtingssectoren. Door rekening te houden met persistenties is het mogelijk uitspraken te doen over extreme windsnelheden.
De statistiek van het RW-mdel is ook als basis gebruikt in Hydra-B en Hydra-VIJ; voor meer informatie hierover wordt verwezen naar paragraaf C.8 van Bijlage C.
In paragraaf 11.2.1 wordt ingegaan op de beperkingen van de kennis over de statistiek.
