Invloed van een ondiep voorland - Golfoploop

Invloed van een ondiep voorland

Als golven een ondiep voorland bereiken kunnen ze door de dieptebeperking gaan breken. In principe is dit gunstig, want de golfhoogte bij de teen van de constructie wordt daardoor lager, en dus ook de golfoploop of golfoverslag.

Daarnaast gaat ook de golfhoogteverdeling veranderen. Bij een redelijk grote waterdiepte aan de teen van het talud (hm/Hm0> 3 à 4) komt de kansverdeling van de golfhoogten overeen met een zogenaamde Rayleigh-verdeling. Hierbij is hmde waterdiepte ter plaatse van de teen van de constructie. Bij een ondiep voorland (hm/Hm0< 3 à 4) gaan de golven op het voorland breken en gaat de verdeling afwijken van die op diep water. Met name de hoogste golven zullen breken. Voor een Rayleigh-verdeling geldt dat de verhouding H2%/Hm0= 1,40, met H2%de golfhoogte die door 2% van de golfhoogten wordt over- schreden. Bij breken van golven op een voorland wordt deze verhouding kleiner en varieert ruwweg van 1,1 tot 1,4. Bij een eventuele extra invloedsfactor voor golfoploop bij ondiep water op een voorland (naast die van de reductie van de golfhoogte zelf) ligt het voor de hand een relatie te zoeken met H2%/Hm0.

De werkelijkheid is echter gecompliceerder. De golfhoogte Hm0 is op diep water vrijwel gelijk aan de H1/3 (gemiddelde van hoogste 1/3 deel van de golven). Op ondiep water echter wijken deze twee golfhoogtes van elkaar af.

Voor zeer zwaar breken spreken we van een zeer ondiep voorland. Dit is een toepassingsgebied waar recentelijk onderzoek naar is uitgevoerd [WL, 1999-2], maar waarvan alle resultaten nog niet zijn uitgekristalliseerd. Duidelijk is dat door het zware breken er nauwelijks meer een spectrum is met een goed gedefinieerde piekperiode (het spectrum is “platgeslagen”, zie figuur 8) en dat de spectrale periodemaat Tm-1,0 hier de aangewezen parameter is.

Een ander aspect dat bij een zeer ondiep voorland speelt is dat door het breken lange gol- ven kunnen ontstaan (surfbeat). Mogelijk is deze lange golfenergie de oorzaak van de hoge relatieve oploopwaarden bij grote waarden van de brekerparameter (het rechter deel van vooral figuur 5). Onderzoek hiernaar is nog niet afgerond. In figuren 4 - 6 en formules 3 en 5 is rekening gehouden met de resultaten van zeer ondiepe voorlanden en de formule is dus ook in dit gebied toepasbaar.

figuur 8: effect van een ondiep voorland op de spectrumv