Samenvatting

Langs kustgebieden wereldwijd veroorzaken golven erosie met sociale, economische en ecologische gevolgen. In Demak, Indonesië, heeft de kap van mangrovebossen voor aquacultuur geleid tot ernstige kusterosie. Oplossingen om dit te voorkomen en/of te herstellen zoals het plaatsen van stenen muren of massale herbebossing van mangrovebossen, blijken vaak onvoldoende effectief. Een nieuwe Building with Nature-aanpak gebruikt permeabele dammen om golven te dempen en sedimentatie te bevorderen, waardoor mangroven op een natuurlijke wijze kunnen groeien. De permeabele constructies bestaat uit takkenbossen met verticale palen, waarbij momenteel geëxperimenteerd wordt met horizontale bamboebalken in plaats van takkenbossen. Deze bachelor scriptie presenteert een onderzoek dat gericht is op de impact van geometrische aanpassingen op de golftransmissie van verticale permeabele constructies, onderzocht aan de hand van schaalmodelproeven.
De golfgootexperimenten zijn uitgevoerd in een 10 meter lange golfgoot aan de Hogeschool Arnhem en Nijmegen (HAN). Er werden verschillende configuraties van het schaalmodel getest om te analyseren welke aanpassingen effect hebben op de golftransmissie. Golfhoogtes vóór en na de constructie werden gemeten om de transmissiecoëfficiënt te bepalen. Een lage transmissiecoëfficiënt is wenselijk, omdat dit betekent dat de golf wordt gedempt. Horizontale balken werden stapsgewijs verwijderd om openingen aan de boven- of onderzijde van de constructie te creëren. Daarnaast werden ook configuraties getest waarbij openingen tussen de horizontale balken werden gecreëerd. Gedurende de proeven werd gevarieerd in waterdiepte, golfsteilheid, kruinhoogte en de grootte van de opening tussen de constructie en de zeebodem. De golflengte bleef constant tijdens de experimenten.
De resultaten tonen aan dat openingen aan de onderzijde van de constructie leiden tot een verhoogde golftransmissie, met name bij kleine golven. Aan de bovenzijde neemt de golftransmissie toe wanneer er golfoverslag plaatsvindt, vooral bij steilere golven. Wat betreft de golfsteilheid blijkt dat steilere golven, die meer energie bevatten, sterker worden gereflecteerd en gedempt, wat resulteert in een lagere transmissie. Echter, bij constructies met een lage kruinhoogte zorgen deze steilere golven juist voor grotere overlast, wat de transmissie weer verhoogt. De grootste golfdemping werd bereikt wanneer de constructie tot aan de waterlijn reikte en geen openingen aan de onderzijde had. Openingen aan de onderkant verhoogt de golftransmissie maar kunnen wel van waarde zijn voor het bevorderen van sedimenttransport. Verder laten de experimenten zien dat de resultaten overeenkomen met bestaande theorieën van onder andere Goda en Seelig. Dit valideert de gemeten data en biedt inzichten die relevant zijn voor het ontwerp van permeabele constructies.
Het ontwerpen van een opening aan de onderzijde van de constructie kan worden overwogen, met als uitgangspunt dat deze zo klein mogelijk is bij de laagste waterstand. Dit zou een balans kunnen bieden tussen het beperken van golftransmissie en het bevorderen van sedimenttransport. Golfoverslag zorgt voor een significante toename van golftransmissie. Daarom is het strategisch plaatsen van horizontale balken, gebaseerd op de omstandigheden, van groot belang. De keuze kan worden gemaakt om golfoverslag van kleine golven te voorkomen, maar om dit van extreme golven toe te laten, aangezien kleine golven een grotere negatieve impact hebben op mangroveherstelprojecten. Want naast het realiseren van een gewenste transmissiecoëfficiënt is ook duurzaam materiaalgebruik essentieel. Voor toekomstig onderzoek wordt aanbevolen om ook onregelmatige golven, sedimenttransport en alternatieve materialen, zoals bamboe, te onderzoeken.