De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk

Terug naar zoekresultatenDeel deze publicatie

Kleinschalige zandsuppleties

afstudeeronderzoek naar de mogelijkheid van het bepalen van morfologische processen tijdens proeven uitgevoerd in het Aqualab-RDM

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Kleinschalige zandsuppleties

afstudeeronderzoek naar de mogelijkheid van het bepalen van morfologische processen tijdens proeven uitgevoerd in het Aqualab-RDM

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Samenvatting

De duinen en het strand zijn de natuurlijke zeewering van Nederland en beschermen het Nederlandse achterland van overstroming. Door optredende weersomstandigheden zoals golven en wind, kent de Nederlandse kust veel erosie en wordt de kustlijn steeds meer landwaard geduwd. Om deze reden wordt er ter bescherming van de Nederlandse kust al jaren lang extra zand gesuppleerd.
Het aanbrengen van deze suppleties wordt op grote schalen uitgevoerd en tast daarbij het bodemleven van de kust en de mogelijkheid van recreatie op de stranden erg aan. Vandaar is er een onderzoek gestart naar het uitvoeren van kleinschaligere zandsuppleties door middel van gebruik van een pijpleidingen systeem. Nadat er in een voorgaande studie onderzoek is gedaan naar de beste vorm van het pijpleidingen systeem en daarbij de aan te leggen suppletievorm ligt in dit onderzoek de focus op het beproeven van deze kleinschalige zandsuppletie in het Aqualab-RDM. Tijdens de proeven is het doel te achterhalen of het mogelijk is binnen het Aqualab-RDM de optredende morfologische processen kwalitatief te omschrijven. Het Aqualab-RDM is een waterlab van de Hogeschool Rotterdam wat gevestigd is op het RDM-terrein in de Rotterdamse haven en beschikt onder anderen over een modelbak van 10x20x1 m. met een golfschot dat golven op kan wekken tot ongeveer 15 cm.
De gekozen locatie van de kust viel op de kust van Goeree-Overflakkee door interesse vanuit de opdrachtgever, het Centre of Practice voor Hoogwaterveiligheid. Door middel van literatuurstudies en analyses van optredende weersomstandigheden van dit gebied zijn de belangrijke morfologische parameters verzameld. Deze parameters moesten worden verschaald om in het Aqualab-RDM nagebootst te kunnen worden.
Om het proces van verschaling te kunnen starten is er door middel van literatuurstudies onderzoek gedaan naar de te gebruiken schaalwaarden van de betreffende proeven. De schaalwaarde (n) geeft de verhouding tussen de waarde van de werkelijkheid (ook wel prototype) en van het model weer. De voorkeur van laboratorium proeven is om alle optredende kengetallen (Froude, Reynolds, Shields-parameter, dimensieloze korreldiameter, enz.) na verschaling gelijk aan 1 te houden zodat alle optredende processen zowel in werkelijkheid als in het model gelijk zijn. Echter blijkt dit in praktijk niet mogelijk te zijn, dus moest er een keuze gemaakt worden welke van deze kengetallen dominant werd gesteld. Er werd al snel ondervonden dat het Froude kengetal dominant werd gesteld ten opzichte van het Reynolds getal en is er dus verschaald met de Froude-voorwaarden. De volgende keuze is gevallen op het dominant stellen van de golfbrekersparameter. Doordat in werkelijkheid de golven het sediment loswoelen en het vervolgens door stroming en dergelijken wordt verplaatst, is dit de eerste stap van het sedimenttransport. Echter viel het al snel op dat door het toepassen van deze twee eerste eisen het werken met een vertrokken schaal binnen de beperkingen van het Aqualab-RDM niet mogelijk was. Bij een vertrokken schaal zou binnen het Aqualab-RDM bij een waterdiepte van 0,20 meter een golfhoogte van 0,40 m gebruikt moeten worden. Het Aqualab-RDM kan daarentegen, afhankelijk van de aanwezige waterdiepte, golven opwekken tot zo’n 0,15 meter dus viel deze optie af.
Als laatst is er onderzocht of de Shields-parameter na verschalen gelijk aan 1 kon blijven. De Shields-parameter is ook erg belangrijk voor het sedimenttransport aangezien deze parameter bepaald of en wanneer een sedimentkorrel gaat bewegen. Binnen de proeven uitgevoerd in het Aqualab-RDM bleek dat het toepassen van deze schaalvoorwaarden niet mogelijk was. Hier is gewerkt met de eis dat de Shields-parameter zowel in werkelijkheid als in model hoger is dan de kritische Shields-parameter. Het wordt echter aanbevolen om voor nader onderzoek wel te werken naar de eis aangezien de Shields-parameter terug komt in de transportformules die worden gebruikt voor het bepalen van transport hoeveelheden.
Met de mogelijkheden van het Aqualab-RDM, de gekozen dominante kengetallen en de gevonden parameters van de kust voor Goeree is een schaalfactor van 12 vastgesteld waarna de modelwaarde voor in het lab konden worden berekend. Aan de hand van deze modelwaarden is een houten proefopstelling ontworpen die in het Aqualab-RDM is gemonteerd en dient als kusthelling.
Er zijn in totaal tien proeven van elke een uur uitgevoerd waarbij een kleinschalige zandsuppletie van 30 kg in een ronde vorm is aangebracht. Deze ronde suppletie heeft bij de eerste acht proeven in de brekerslijn van de golven gelegen waarbij de verwachting was dat hier de meeste morfologische processen op zouden treden. Bij de laatste twee proeven is de ronde suppletie vorm net boven de brekerslijn van de golven geplaatst om het verschil in verplaatsing te analyseren.
Na het uitvoeren van de proeven zijn de twee proeven met de meest betrouwbare uitkomst uitgewerkt en geanalyseerd. De waarnemingen van de optredende processen zijn vergeleken met een eerder uitgevoerd onderzoek in het US Army lab. De analyse van de processen gaven een duidelijk beeld van de richting van het sedimenttransport.
Op basis van deze bevindingen kan er worden geconcludeerd dat het Aqualab-RDM gebruikt kan worden voor onderzoeken naar enkele morfologische processen. Hierbij is het belangrijk te melden dat er wel rekening moet worden gehouden met de beperkingen van het lab in ruimte maar ook in geld. Om dieper in te gaan op de werkelijke waarde van het gebruiken van het Aqualab-RDM als morfologisch onderzoekslab zullen er vervolgproeven en onderzoeken moeten worden uitgevoerd. Hierbij wordt aanbevolen de proefopstelling te optimaliseren en de schaalwaarde van de Shields-parameter te herzien zodat er uiteindelijk een schakeling naar een kwantitatief onderzoek kan worden gemaakt.

Toon meer
OrganisatieHogeschool Rotterdam
OpleidingCiviele Techniek
AfdelingIGO
PartnerCOPHoogwaterveiligheid
Datum2021-07-12
TypeBachelor
TaalNederlands

Op de HBO Kennisbank vind je publicaties van 26 hogescholen

De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk