Stroomsnelheid en laagdikte op het binnentalud - Hydraulische belasting

Figuur 4.6 geeft de overslaande volumes in de tijd voor een golfhoogte van maar 1 m, terwijl Figuur 4.7 de volumes geeft voor een veel grotere golfhoogte van 3 m. Bij deze golfhoogte wordt een aantal keren de maximum inhoud van de golfoverslagsimulator van 5,5 m3/m bereikt. De verschillen in golfoverslag bij de twee golfhoogten zijn duidelijk. Bij een golfhoogte van 1 m zijn er veel meer overslaande golven, terwijl de overslaande volumes beperkt blijven. Bij de golfhoogte van 3 m zijn de overslaande volumes veel groter.

Beide figuren geven duidelijk weer dat golfoverslag heel verschillend kan zijn bij eenzelfde gemiddeld overslagdebiet. Het is het cumulatieve effect van de verschillende overslaande golfvolumes die schade veroorzaken en daarbij zijn het vooral de grote snelheden van de grote golfvolumes die belangrijk zijn (zie Hoofdstuk 6).

De theorie over snelheden, laagdikten en overslagduren van overslaande golfvolumes die in de praktijk optreden is nog niet helemaal uit ontwikkeld en meer onderzoek is hiervoor nodig. Voor de golfoverslagproeven met de golfoverslagsimulator zijn deze relaties echter wel gemeten en vastgelegd. De gesimuleerde belasting tijdens de proeven is daarmee bekend en kan worden vergeleken met de opgetreden schade. Voorlopig wordt bij de gedetailleerde beoordeling van gras bij golfoverslag uit gegaan van deze gevonden relatie tussen het golfoverslagvolume en de stroomsnelheid.

De relatie tussen het overslaande golfvolume uit de golfoverslagsimulator en de snelheid op de kruin is als volgt vastgesteld:

u = 5,0 V0,34 met u in m/s en V in m3/m (4.7)

De relatie is een gemiddelde trendlijn door metingen van de stroomsnelheid bij enkele golfoverslagproeven en bij verschillende overslagvolumes. De snelheid u (m/s) is hierin de maximale dieptegemiddelde stroomsnelheid tijdens een golfoverslagvolume. De coëfficiënt 5,0 is niet dimensieloos en V moet daarom met de juiste dimensie van m3/m (en niet l/m) worden ingevuld. Enkele karakteristieke waarden zijn:

Dit zijn snelheden op de kruin direct na het verlaten van het water uit de simulator. Bij een lang en steil talud kan de stroming over het binnentalud versnellen.

Figuur 4.6 en Figuur 4.7 laten zien dat er bij een golfhoogte van 1 m heel veel overslaande golfvolumes kleiner zijn dan 0,5 - 1 m3/m. Omdat lage snelheden relatief onbelangrijk zijn voor het ontstaan van erosieschade, wordt het verschil in belasting tussen een golfhoogte van 1 m en 3 m nog groter (bij eenzelfde gemiddeld overslagdebiet). Zie hiervoor verder Hoofdstuk 6.