Open taludbekledingen. Ruwheidselementen op dijkbekledingen

(1)

A2

94.16 o

o

Opdrachtgever:

Rijkswaterstaat

Dienst Weg- en Waterbouwkunde, TAW-A2

o

:o

Open taludbekledingen

O O ' O

_o

o Ruwheidselementen op dijkbekledingen O O O

_o

_o _o

Analyse van Deltagootonderzoek, A2.94.69 November 1994 O O

o

H 1770

GRONDMECHANICA

DELFT

o

waterloopkundig l a b o r a t o r i u m

WL

(2)

Open taludbekledingen

(3)

1. Rapport nr. A2.94.69 2. Serie nr. TAW-A2 4. Titel en sub-titel Open taludbekledingen Ruwheidselementen op dijkbekledingen 7. Schrijvers

ir. J. Wouters, ir. A. Maijers, ir. H.R. Luth en ir. J.P. de Waal 9. Naam en adres opdrachtnemer

Waterloopkundig Laboratorium Voorsterweg 28, Marknesse Postbus 1 52, 8300 AD Emmeloord

12. Naam en adres opdrachtgever Rijkswaterstaat

Dienst Weg- en Waterbouwkunde Postbus 5044, 2600 GA Delft

3. Ontvanger catalogus nummer

5. Datum rapport November 1994

6. Kode uitvoerende organisatie

8. Nr. rapport uitvoerende organisatie

10. Projektnaam TA W-D* nieuw 11. Kontraktnummer

3.1.0426 + DWW 829 13. Type rapport

Verslag en analyse Deltagootonderzoek 14. Kode andere opdrachtgever

15. Opmerkingen

Projectbegeleider DWW: ir. K.W. Pilarczyk

16. Referaat

Het onderzoek dat in dit rapport beschreven wordt, is een onderzoek naar de mate waarin ruwheidselementen op een talud invloed hebben op de golfoploop de stabiliteit van de bekleding.

Deel I van dit rapport bevat het meetverslag van het grootschalig onderzoek in de Deltagoot en een analyse van de invloed van ruwheidselementen op de golfoploop.

Deel II van dit rapport bevat de analyse van de belasting op de blokken met ruwheid. Dit is gedaan door te kijken naar de horizontale en vertikale verschildrukken en naar de gemeten blokverplaatsingen.

17. Trefwoorden

Golfoploop, steenzettingen, ruwheidselementen 19. Classificatie

18. Distributiesysteem

(4)

Open taludbekledingen H 1770 . november 1994

Inhoud

Deel I: Meetverslag

Lijst van tabellen Lijst van figuren Lijst van foto's Lijst van symbolen

blz.

1 Inleiding 1

1.1 Opdracht 1 1.2 Kader en doelstelling van het onderzoek 1 1.3 Samenvatting en conclusies 2 2 Modelopstelling 5 2.1 Inleiding 5 2.2 Proevenserie A 6 2.3 Proevenserie B 6 2.4 Proevenserie C 7 2.5 Proevenserie D 7 2.6 Proevenserie C100...C109 8 2.7 Proevenseries G en A-vervolg 8 2.8 Inpompproef 9 3 Instrumentatie en gegevensverwerking 11 3.1 Inleiding 11 3.2 Golfkarakteristieken 11 3.3 Drukken 13 3.4 Blokverplaatsing 14 3.5 Golfoploop 15 3.6 Watersnelheden 15 3.7 Verwerking 15 4 Proevenprogramma 17 4.1 Proevenseries A, A-vervolg en G 17 4.2 Proevenserie C100...C109 18 4.3 Proevenseries B, C en D 18

5 Verloop van de proeven 21

5.1 Proevenserie A, G en A-vervolg 21 5.2 Proevenserie B 22 5.3 Proevenserie C 22 5.4 Proevenserie D 23 5.5 Proevenserie C100...C109 23 5.6 Inpompproef 23 waterloopkundig laboratorium | WL I

(5)

november 1994 H 1770 Open taludbekledingen

(vervolg)

blz.

Resultaten 25

6.1 Golfoploop 25

6.1.1 Presentatie van de resultaten 25

6.1.2 Oploop op een glad talud 25

6.1.3 Oploop bij relatief kleine ruwheidselementen 26

6.1.4 Oploop bij relatief grote ruwheidselementen 28

6.1.5 Oploop bij regelmatige golven 29

6.2 Stabiliteit steenzetting 30

6.3 Inpompproeven 30

Referenties

Tabellen

Figuren

Foto's

waterloopkundig laboratorium | WL

(6)

Open taludbekledingen H 1770 november 1994

Inhoud

Deel II: Analyse van de resultaten

Lijst van tabellen Lijst van figuren Lijst van symbolen

blz.

1 Projectsamenvatting 1

1.1 Opdracht 1 1.2 Doelstelling van de analyse 1 1.3 Samenvatting en conclusies 2 1.3.1 Metingen van verplaatsingen en drukken 2 1.3.2 Waterbeweging op het talud 2 1.3.3 Momentane stabiliteit van een steenzetting met ruwheidselementen . 2 1.3.4 Zijwaartse belasting van ruwheidselementen 2 1.3.5 Beweging van ruwheidselementen 3

2 Beschrijving van de opzet van het onderzoek 5

2.1 Inleiding 5 2.2 Meetopstelling en gegevensverwerking 5 2.3 Proevenprogramma 6

3 Uitwerking van de verplaatsingsmetingen 7

3.1 Inleiding 7 3.2 Interpretatie van de verplaatsingsmetingen 7

4 Verschildrukken over de steenzetting 9

4.1 Inleiding 9 4.2 Eliminatie van momentane pieken 9 4.3 Waterbeweging op het talud 10 4.3.1 Algemeen 10 4.3.2 Meetresultaten - serie B 11 4.3.3 Vergelijking met metingen uit serie X 11 4.3.4 Vergelijking met analytisch model 12 4.3.5 Conclusies 12 4.4 Verschildrukken over de zetting 12 4.4.1 Werkwijze 12 4.4.2 Resultaten voor serie B 14 4.4.3 Resultaten voor serie C 17 4.4.4 Resultaten voor serie D 17 4.4.5 Conclusies 18

(7)

(vervolg)

blz.

5 Zijwaartse belasting door aanstroomdruk 19

5.1 Inleiding 19

5.2 Analyse van metingen uit Deltagootonderzoek 19

5.3 Invloed van aanstroomkracht op stabiliteit van ruwheidselement 22

5.4 Duurzaamheidsaspecten 27

5.5 Conclusies 28

6 Analyse van blokbewegingen 29

6.1 Inleiding 29

6.2 Keuze van proeven en voorbewerking op signalen 30

6.2.1 Keuze van proeven 30

6.2.2 Voorbewerking op signalen 30

6.3 Horizontale en verticale verschildrukken 31

6.3.1 Algemeen 31

6.3.2 Analyse van enkele proefresultaten 33

6.3.3 Conclusies n.a.v. proef b52, b55 en b57 34

6.4 Momentenevenwicht 35

6.4.1 Theoretische beschouwing 35

6.4.2 Metingen 41

6.4.3 Conclusie 42

6.5 Toepassingsgebied 42

6.6 Conclusies 44

Referenties

Figuren

Bijlage 1:

ANAMOS

resultaten

(8)

Deel I

Meetverslag

(9)

Inhoud

Lijst van tabellen

Lijst van figuren

Lijst van foto's

Lijst van symbolen

blz.

1 Inleiding 1

1.1 Opdracht 1

1.2 Kader en doelstelling van het onderzoek 1

1.3 Samenvatting en conclusies 2

2 Modelopstelling 5

2.1 Inleiding 5

2.2 Proevenserie A 6

2.3 Proevenserie B 6

2.4 Proevenserie C 7

2.5 Proevenserie D 7

2.6 Proevenserie C100...C109 8

2.7 Proevenseries G en A-vervolg 8

2.8 Inpompproef 9

3 Instrumentatie en gegevensverwerking 11

3.1 Inleiding 11

3.2 Golfkarakteristieken 11

3.3 Drukken 13

3.4 Blokverplaatsing 14

3.5 Golfoploop 15

3.6 Watersnelheden 15

3.7 Verwerking 15

4 Proevenprogramma 17

4.1 Proevenseries A, A-vervolg en G 17

4.2 Proevenserie C100...C109 18

4.3 Proevenseries B, C en D 18

5 Verloop van de proeven 21

5.1 Proevenserie A, G en A-vervolg 21

5.2 Proevenserie B 22

5.3 Proevenserie C 22

5.4 Proevenserie D 23

5.5 Proevenserie C100...C109 23

5.6 Inpompproef 23

waterloopkundig laboratorium | WL

(10)

november 1994 H 1770 Open taludbekledingen

(vervolg)

blz.

Resultaten 25

6.1 Golfoploop 25

6.1.1 Presentatie van de resultaten 25

6.1.2 Oploop op een glad talud 25

6.1.3 Oploop bij relatief kleine ruwheidselementen 26

6.1.4 Oploop bij relatief grote ruwheidselementen 28

6.1.5 Oploop bij regelmatige golven 29

6.2 Stabiliteit steenzetting 30

6.3 Inpompproeven 30

Referenties

Tabellen

Figuren

Foto's

waterloopkundig laboratorium | WL

(11)

Lijst van tabellen

la Positie instrumenten; Proevenserie B lb Positie instrumenten; Proevenserie C lc Positie instrumenten; Proevenserie D

2 Resultaten oploopproeven zonder ruwheidselementen; Proevenserie G

2.1 Chronologische volgorde van de proevenseries voor zowel "Ruwheidselementen" als "Stabiliteit van steenzetting en klei-onderlaag"

3 Resultaten oploopproeven met relatief kleine ruwheidselementen; Proevenserie A 3.1 Gewicht van de losse blokken Proevenseries B en C

4 Resultaten oploopproeven met relatief grote ruwheidselementen; Proevenserie C100...C109

5 Golfomstandigheden bij Proevenserie B 5a Blokverplaatsing Proevenserie B; T = 3,3 s 5b Blokverplaatsing Proevenserie B; T = 4,1 s 5c Blokverplaatsing Proevenserie B; T = 5,5 s 5.1 Golfcondities voor oploopproeven

5.2 Matrix voor proevenprogramma Cl00...Cl09 6 Golfomstandigheden + oploop bij Proevenserie C 6a Blokverplaatsing Proevenserie C; T - 4,5 s 6b Blokverplaatsing Proevenserie C; T = 5,8 s 6.1 Resultaten oploopmetingen op glad talud

6.2 Vergelijking oploop bij een PM spectrum en een J spectrum 6.3 Oploop bij verschillende gebieden met ruwheidselementen 6.4 Oploop bij verschillende hoogte van de ruwheidselementen 6.5 Vergelijking proeven met gelijke ^-waarde

6.6 Resultaten proeven met regelmatige golven bij het kleinschalig onderzoek (WL, juni 1972) 6.7 Theoretische waarden voor de leklengte

6.8 Resultaten inpompproeven, druk in kN/m2

7 Golfomstandigheden + oploop bij Proevenserie D

7a Blokverplaatsing Proevenserie D; T = 4,5 s en T = 5,8 s

8 Overzicht van de verzamelde gemiddelde waterloopkundige karakteristieken van het zanddichte geotextiel

(12)

Lijst van figuren

1 Overzicht Deltagoot

2 Basistalud; steenzetting op klei

3 Modelopstelling Proevenseries A en A-vervolg (behalve A l l l en A l l 2 ) 4 Modelopstelling Proeven A l l l en Al 12

5 Talud Proevenserie B

6 Zeefkromme van het reparatie-zand 7 Zeefkromme van het reparatie-grind 8 Modelopstelling Proevenserie B

9 Nummering instrumenten Proevenserie B 10 Detail ruwheidselementen en instrumentatie;

Proevenseries B en C

11 Modelopstelling Proevenserie C

12 Nummering instrumenten Proevenserie C 13 Modelopstelling Proevenserie D

14 Nummering instrumenten Proevenserie D 15 Modelopstelling Proevenserie C100.. .C109

16 Langsdoorsnede van de modelopstelling voor de "Inpompproef" 17 Bovenaanzicht van de modelopstelling voor de "Inpompproef" 18 Verplaatsingsmeter (blok zonder ruwheidselement)

19 Verplaatsingsmeter (blok met 0,15 m hoog ruwheidselement) 20 Spectra van de inkomende golf, Pierson-Moskowitz en JONSWAP

21 Vergelijking oploopresultaten kleinschalig en grootschalig, zonder ruwheids-elementen

22 Vergelijking oploopresultaten kleinschalig en grootschalig, ruwheidselementen 0,10 m x 0,10 m x 0,088 m

23 Vergelijking oploopresultaten bij grote en kleine ruwheidselementen, resp. 0,50 m x 0,50 m x 0,088 m en 0,10 m x 0,10 m x 0,088 m

24 Oploop bij regelmatige golven, grote ruwheidselementen 0,50 m x 0,50 m x 0,088 m

Overschrijdingskrommen van de oploop, Proeven G101, G102, G103 en G105 Registratie van de golfoploop; regelmatige-golf proeven C06...C09 en onregel-matige-golf proef Cl05 Drukregistraties inpompproef B90 Drukregistraties inpompproef B91 Drukregistraties inpompproef B92 25 26 27. 31. 35. ..30 ..34 ..38 JV waterloopkundig laboratorium | WL

(13)

Open taludbekledingen H 1 7 7 0 november 1994

Lijst van foto's

la Modelopstelling Proevenserie A lb Detail van het talud na Proef A03 2a Modelopstelling Proevenserie B

2b Detail van de proefopstelling bij de Proevenseries B en C 3a Modelopstelling na de Proevenserie C

3b Inbouw voor de Proevenserie D

(14)

Lijst van symbolen

b dikte van fïlterlaag (m) D blokdikte (m)

D1 0 diameter fïlterlaag materiaal (m)

D1 5 diameter fïlterlaag materiaal (m)

D90 diameter fïlterlaag materiaal (m) f golffrequentie (Hz) Hj golfhoogte van inkomende golf (m) Hmax gemeten golfhoogte in een buik = Hj + Hr (m) Hm i n gemeten golfhoogte in een knoop = Hj - Hr (m)

Hr gereflecteerde (regelmatige) golf (m)

Hs significante golfhoogte (m)

Hs j significante golfhoogte van inkomende golven (m) Hs m significante golfhoogte van gemeten golf (m) h waterdiepte (m) k doorlatendheid fïlterlaag (m/s) k' doorlatendheid toplaag (m/s) L- golflengte behorende bij piekperiode (m) N porositeit fïlterlaag (-) r reflectie coëfficiënt (m) Sj energie-dichtheidsspectrum van inkomende golven (m2/s) Sr energie-dichtheidsspectrum van gereflecteerde golven (m2/s)

Tp piekperiode (s)

w correctie voor dikte van waterlaag op schadehoogte (m) zk plaats van golfklap t.o.v. stilwaterlijn (m) Z2 2% oploophoogte die door 2% van de golven wordt overschreden (m)

zs schadehoogte (m)

steen "water

A relatieve massa van steen onder water = (-)

A leklengte | Pwater (m)

brekerparameter = | (-)

Hs /Lo p

(15)

1 Inleiding

1.1 Opdracht

In zijn brief van 26 November, 1991, kenmerk WB/BXF 915080, verleende de Hoofdinge-nieur-Directeur van de Dienst Weg- en Waterbouwkunde van Rijkswaterstaat (DWW), opdracht aan WL (Waterloopkundig Laboratorium) tot het uitvoeren van grootschalig fysisch model-onderzoek naar de invloed van ruwheidselementen op de golfoploop en naar de golfbelasting op de ruwheidselementen op een taludbekleding bestaande uit betonblokken. Dit onderzoek is omschreven in het onderzoeksvoorstel "Deltagootonderzoek, Ruwheidselementen" d.d. 21 November, 1991. Het onderzoek werd begeleid door de projectgroep "Taludbekledingen van gezette steen" (TAW-A2) van de Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen (TAW).

Het onderzoek is uitgevoerd in de periode december 1991 tot april 1992 in de Deltagoot van WL, De Voorst locatie. Het onderzoek stond onder leiding van ir. J. Wouters van WL, die ook deel I van dit rapport, het meetverslag, samenstelde.

Namens de opdrachtgever werd de dagelijkse begeleiding verzorgd door ir. B.P. Rigter van de DWW.

1.2 Kader en doelstelling van het onderzoek

In het kader van TAW werd van midden 1991 tot midden 1992 een omvangrijk onderzoek in de Deltagoot uitgevoerd. Dit onderzoek bestond uit de volgende onderdelen:

• Onderzoek asfalttalud (TAWA4) -• Onderzoek stabiliteit van steenzetting .-».

en klei-onderlaag (TAW-A2) r • Onderzoek ruwheidselementen (TAW-D)

• Onderzoek grastalud en golfoverslag (TAW-A3)

Het onderzoek "Ruwheidselementen" beschreven in dit verslag, werd om praktische redenen gecombineerd met het onderzoek "Stabiliteit van steenzetting en klei-onderlaag".

Het onderzoek "Stabiliteit van steenzetting en klei-onderlaag" is in een apart verslag beschreven namelijk:

Reststerkte van dijkbekledingen,

Stabiliteit van steenzetting en klei-onderlaag,

Meetverslag Deltagootonderzoek, Deel III, April 1993.

(16)

Het doel van het onderzoek "Ruwheidselementen" is:

• De verificatie van de invloed van ruwheidselementen op de golfoploop. Deze invloed werd eerder onderzocht door middel van kleinschalig onderzoek, zie verslag

"Waterbeweging op taluds" (de Waal, 1992);

• Het kwantificeren van de invloed van de hoogte van de ruwheidselementen op de belasting op deze elementen, alsmede op de blokken in de directe omgeving tijdens golfaanval.

Reeds lang is bekend dat de leklengte ( = verhouding tussen de dikte en doorlatendheid van het filter en die van de toplaag) een belangrijke parameter is voor de bepaling van de stabiliteit van een steenzetting. Met een zogenaamde "inpompproef kunnen in situ op een niet-destructieve manier metingen worden verricht aan de hand waarvan de leklengte kan worden berekend. Teneinde deze methode te toetsen zijn er inpompproeven uitgevoerd op het talud, zoals dit tijdens de proeven voor het onderzoek "Ruwheidselementen" in de goot aanwezig was. Nadere uitwerking van de resultaten van de inpompproeven is door GD uitgevoerd (Bezuijen, 1992).

Deel I van het voorliggende verslag is bedoeld als meetverslag, wat inhoudt dat het primaire doel is de modelopstelling en de proeven te beschrijven en het presenteren van de meet-gegevens. Uitgebreide analyse van de meetresultaten zijn gerapporteerd in deel II van dit verslag. In deel I zal de analyse zich beperken tot een "black-box"-achtige eerste analyse van de resultaten.

1.3 Samenvatting en conclusies

In dit meetverslag wordt een beschrijving gegeven van modelonderzoek op een steenzetting met golfoploopbeperkende ruwheidselementen. Dit onderzoek is in de periode tussen decem-ber 1991 en april 1992 uitgevoerd in de Deltagoot van WL, locatie De Voorst. Om praktische redenen is het onderzoek gecombineerd met het onderzoek: Stabiliteit van steenzetting en klei-onderlaag (Wouters, 1992).

Het doel van het onderzoek "Ruwheidselementen" was:

• Verificatie van de invloed van ruwheidselementen op de golfoploop. Deze invloed werd eerder onderzocht door middel van kleinschalig onderzoek" (de Waal, 1992). Hiertoe zijn de Proevenseries A, A-vervolg, G en C100...C109 uitgevoerd;

• Het kwantificeren van de invloed van de hoogte van de ruwheidselementen op de belasting op deze elementen alsmede op de blokken in de directe omgeving tijdens golfaanval. Hiertoe zijn de Proevenseries B, C en D uitgevoerd.

De modelopstelling voor de Proevenserie G bestond uit een "glad" talud (geen ruwheids-elementen aanwezig). De grootte van de golfoploop op dit gladde talud waren bedoeld als referentie voor de proevenseries met ruwheidselementen. Het merendeel van de Proeven-series A en A-vervolg zijn uitgevoerd met een bezetting van 1/25 deel van het talud met ruwheidselementen 0,10 m x 0,10 m x 0,088 m. Beide series werden uitgevoerd met onregel-matige golven waarvan de brekerparameter (£) varieerde tussen £ = 1,3 en 2,5. Een beperkt aantal proeven is vervolgens herhaald met:

(17)

• een andere spectrumvorm, namelijk Jonswap in plaats van Pierson-Moskowitz, • een minder hoog ruwheidselement waarvan de hoogte 0,044 m was in plaats van

0,088 m,

• een lagere waterstand,

• een korter deel van het talud, dat met ruwheidselementen was bezet.

De Proevenserie C100...C109 werd uitgevoerd met een bezetting van 1/4 deel van het talud met ruwheidselementen 0,50 m x 0,50 m x 0,088 m.

De Proevenserie A moest aan het begin van het onderzoek worden afgebroken als gevolg van te grote geulerosie in de klei onder het talud. Aan het eind van het onderzoek is de draad weer opgenomen met de Proevenseries G en A-vervolg.

De volgende conclusies kunnen worden getrokken aan de hand van de modelresultaten en aan de hand van de vergelijking met de resultaten van het kleinschalige onderzoek:

1 De meetresultaten van de golfoploop zonder ruwheidselementen komen overeen met de theoretische relatie:

= 1,5 E voor l <; 2

^ = 3,0 voor l * 2

De meetresultaten van de golfoploop zonder ruwheidselementen liggen ca. 5 % hoger dan die bij het kleinschalige onderzoek.

De oploopreducerende werking van zowel de kleine (0,10 m x 0,10 m x 0,088 m) als de grote (0,50 m x 0,50 m x 0,088 m) ruwheidselementen is duidelijk waarneem-baar. Afhankelijk van de ^-waarde varieert de reductiefactor tussen 0,75 en.0,95, zie Figuur 23. Het gemeten verschil in golfoploop tussen de beide ruwheids-elementen is verwaarloosbaar klein.

De bij dit grootschalige onderzoek gemeten reducerende invloed van de ruwheidsele-menten is significant minder dan die bij het kleinschalige onderzoek, zie Figuur 22. Voor de oplooprelatie

maakt het geen verschil of er gebruik wordt gemaakt van een Jonswap- of een Pierson-Moskowitz spectrum, mits de ^-waarde is gerelateerd aan de piekperiode van het spectrum.

6 Het verlagen van de ruwheidselementen van 0,088 m naar 0,044 m heeft een grote invloed op de reductie van de golfoploop.

Hoewel dit buiten de doelstelling van het onderzoek lag werd bij de proevenseries C en D, die met regelmatige golven werden uitgevoerd, ook de golfoploop gemeten. Bij deze metingen bleek dat de ruwheidselementen nagenoeg geen invloed hadden op de gemeten golfoploop, dit in tegenstelling tot de resultaten bij de Proevenserie C100...C109, die met onregelmatige golven werd uitgevoerd.

(18)

Teneinde een in het kader van TAW-A2 ontwikkelde methode te toetsen waarmee de leklengte van een constructie in situ op een niet-destructieve wijze kan worden bepaald, werden er drie "inpompproeven" uitgevoerd. De meetresultaten werden door GD nader geanalyseerd, deze analyse is in (Bezuijen, 1992) samengevat. De belangrijkste conclusies, die hieruit kunnen worden getrokken zijn:

• Het is mogelijk met het POMP/3D programma van GD de inpompproeven te simuleren. De aldus uit de proefresultaten van de inpompproeven bepaalde leklengte ligt tussen 0,5 en 0,6. (Theoretisch ligt deze leklengte tussen 0,5 en 0,7);

• In de huidige opstelling lijkt de inpompproef een geschikte proef voor in situ bepaling van de leklengte.

(19)

Open taludbekledingen H 1770 _{november 1994}

2 Modelopstelling

2.1 Inleiding

Het onderhavige onderzoek is op ware grootte uitgevoerd in de Deltagoot van WL, locatie De Voorst(zie Figuur 1). Alle proeven zijn uitgevoerd met een taludhelling 1:4. Uitgangspunt bij de successievelijk uitgevoerde onderzoeken in de Deltagoot (zie Paragraaf 1.2) was dat alle onderdelen gebruik zouden maken van dezelfde zandkern. Voor de modelopstelling van het onderhavige onderzoek is dus ook zoveel mogelijk gebruik gemaakt van de model-opstelling zoals deze aanwezig was na het onderzoek asfalttalud. In Figuur 2 wordt het basistalud voor de situatie "blokken op klei" weergegeven.

Het onderzoek "Ruwheidselementen" is gelijktijdig uitgevoerd met het onderzoek "Stabiliteit van steenzetting en klei-onderlaag", dat in een apart rapport is beschreven (Wouters, 1992). In onderstaande Tabel 2.1 staan de verschillende proevenseries in chronologische volgorde weergegeven. Tevens is in de tabel aangegeven ten behoeve van welk van beide onderzoeken de betreffende serie werd uitgevoerd.

1. Serie A 2. Serie X 3. Serie Y 4. Serie Z 5. Serie K 6. Serie B 7. Inpompproef 8. Serie C 9. Serie D 10. Serie C100 ... C109 11. Serie G 12. Serie A-vervolg 13. Serie L Blokken op klei X X X X X X Rtmfaeidselementen X X X X X X X X

Tabel 2.1 Chronologische volgorde van de proevenseries voor zowel "Ruwheidselementen" als "Stabiliteit van steenzetting en klei-onderlaag"

Voor het onderzoek "Ruwheidselementen" zijn de Series A, B, C, C100...C109, D, G, A-vervolg en de inpompproef uitgevoerd.

De Series A, G en A-vervolg hadden tot doel om de in (de Waal, 1992) gepresenteerde relaties voor de golfoploop te verifiëren terwijl de Serie C100...C109 aanvullende meet-gegevens met betrekking tot golfoploop moest opleveren. De Series B, C en D hadden tot doel de invloed van de ruwheidselementen op de stabiliteit van de omliggende blokken vast te leggen.

Ter illustratie van het proefverloop is er een werkvideo gemaakt.

(20)

2.2 Proevenserie A

Proevenserie A had twee doelen:

• het meten van de invloed van relatief kleine ruwheidselementen op de golfoploop (verificatie kleinschalig modelonderzoek) en,

• het vastleggen van geulerosie in de kleilaag onder de betonblokken als gevolg van langdurige golfaanval.

Voor deze beide doelen werd een modelopstelling gebruikt die bestond uit een steenzetting van betonblokken met afmetingen 0,50 m x 0,50 m x 0,15 m op een onderlaag van klei, zie Figuur 2. Op de steenzetting waren tussen +4,25 m en +6,45 m ruwheidselementen (0,10 m x 0,10 m x 0,088 m) op de betonblokken aangebracht, zie Figuur 3 en Foto-blad 1. Bij deze proevenserie werd geen gebruik gemaakt van losse "meetblokken", vandaar dat de iets kleiner uitgevoerde blokken 0,495 m x 0,495 m x 0,15 m in plaats van 0,50 m x 0,50 m x 0,15 m waren vastgezet.

Aan het einde van het eerste deel van de Proevenserie A is de laatste proef (Proef A03) herhaald, een proef die veel schade aan de klei-onderlaag veroorzaakte. Bij deze herhalings-proef (Proef A03h) zijn de ruwheidselementen weggelaten en als zodanig is deze herhalings-proef voor het onderzoek "Ruwheidselementen" niet meer van belang.

2.3 Proevenserie B

Het doel van Proevenserie B was:

• het vastleggen van de invloed van ruwheidselementen op de stabiliteit van blokken op een granulair filter.

Proevenserie B werd uitgevoerd na de reststerkte Proevenserie K. De erosiekuil, die tijdens de Proevenserie K was ontstaan werd opgevuld met zand, dat vervolgens werd afgedekt door een zanddicht geotextiel (zie Tabel 8) en met een 0,15 m dikke grindlaag waarover een grofmazig geotextiel was aangebracht.

De taludopbouw voor Proevenserie B wordt in Figuur 5 weergegeven. De zeefkrommen van het reparatie-zand en grind worden respectievelijk in de Figuren 6 en 7 weergegeven. De modelopstelling voor Proevenserie B wordt in Figuur 8 en in Foto 2a weergegeven. In tegenstelling tot de modelopstelling voor de Proevenserie A zijn de ruwheidselementen bij de Proevenseries B, C, D en C100 ...C109 even groot als het betonblok. De hoogte van het ruwheidselement varieert van 0,05 m, 0,088 en 0,15 m. Het gewicht van de losse blokken (incl. instrumenten e.d.) wordt in de onderstaande tabel weergegeven. Voor de nummering van de blokken zie Figuren 9, 12 en 14.

(21)

Open taludbekledingen H 1770 november 1994

Hoogte van het blok (m) 0,15 0,20 0,238 0,30 Blak nucmec 3 8 5 6 11 12 4 7 9 2 10 1

Gewicht onder water (N) 498 487 483 463 477 447 643 642 770 775 985 971 AD (m) 0,203 0,199 0,197 0,189 0,194 0,182 0,262 0,262 0,314 0,316 0,402 0,396

Tabel 3.1 Gewicht van de losse blokken Proevenseries B en C

2.4 Proevenseries C

Het doel van Proevenserie C was:

• het vastleggen van de invloed van ruwheidselementen op de stabiliteit van blokken op een ondoorlatend filter.

Bij Modelopstelling B lag onder de steenzetting een granulair filter bestaande uit grind en zand. Om de invloed van een ondoorlatende ondergrond op de stabiliteit van de blokken te leren kennen is er ten behoeve van de Proevenserie C een deel van de onderlaag gepenetreerd zodat deze laagondoorlatend werd. In het bijzonder het gedeelte onder de rijen 21 en 22 is gepenetreerd, zie Figuur 11. Het penetreren gebeurde met een dunne cement. Alleen de blokken op het gepenetreerde deel van het filter waren geïnstrumenteerd, zie Figuur 11 en 12. Hoewel het niet de opzet bij de proevenseries was, is zowel tijdens de Proevenserie C als tijdens D en passant de golfoploop gemeten.

2.5 Proevenserie D

Het doel van Proevenserie D was:

• het vastleggen van de invloed van ruwheids-ribbels op de stabiliteit van blokken op een ondoorlatend filter en van de golfbelasting op de ruwheids-ribbel zelf.

In Figuur 13 wordt de modelopstelling voor de Proevenserie D weergegeven. In Figuur 14 wordt de nummering van de instrumenten bij deze modelopstelling gegeven.

De geïnstrumenteerde ruwheids-ribbel (ribbel aan de halzijde, zie Foto 3b) werd samengesteld uit 3 geïnstrumenteerde ruwheidselementen, die ook al in eerdere modelopstellingen waren gebruikt.

(22)

Let wel, zowel de Proevenseries C, C100.. .C109 als D zijn uitgevoerd met een gepenetreerde onderlaag onder de rijen 21 en 22.

2.6 Proevenserie C100...C109

Het doel van Proevenserie Cl00...Cl09 was:

• het meten van de invloed van relatief grote ruwheidselementen op de golfoploop (bezettingsgraad 1/4).

De Proevenseries B en C zijn beide met regelmatige golven uitgevoerd. Dat houdt in dat de gemeten golfoploop geen relatie heeft met de andere oploopproeven, die met onregelmatige golven werden uitgevoerd. Om de unieke kans niet voorbij te laten gaan ook oploopresultaten te verkrijgen bij gebruik van relatief grote ruwheidselementen werd besloten alsnog een proevenserie ten behoeve van oploopmetingen bij relatief grote ruwheidselementen in te voegen, Proevenserie C100...C109. De modelopstelling is gelijk aan die voor de Proeven-series B en C, met deze toevoeging dat er 4 extra rijen met ruwheidselementen zijn aangebracht, zie Figuur 15. Alleen golfoploop-metingen zijn bij deze proeven uitgevoerd.

2.7 Proevenseries G en A-vervolg

Doordat de geulerosie tijdens de Proevenserie A sneller optrad dan was verwacht moest deze proevenserie aan het eind van het onderzoek worden afgerond. Vandaar dat na de Proeven-series B, C, D en C100...C109 de opstellingen G en A nogmaals zijn ingebouwd.

Het doel van Proevenserie G was:

• het meten van golfoploop op een talud zonder ruwheidselementen, de meetresultaten dienen als referentie voor de metingen met ruwheidselementen.

De Proevenserie A-vervolg werd begonnen met een modelopstelling, die gelijk was aan de in Figuur 4 weergegeven opstelling voor Proevenserie A. Echter met de volgende verschillen:

• de onderlaag bestond niet uit een kleilaag, doch uit een granulair filter,

• daar er geen inspecties voor de geulerosie meer nodig waren ontbraken de wat kleinere blokken in de steenzetting.

Door na Proef A105 de waterstand te verlagen werd een hoger gedeelte met ruwheids-elementen op het talud gesimuleerd.

Voor de Proeven A108...Al 10 werd de hoogte van de ruwheidselementen verlaagd van 0,088 m tot 0,044 m.

Voor de laatste twee proeven van de serie, namelijk de Proeven Al 11 en Al 12, werd een deel van de ruwheidselementen verwijderd terwijl de hoogte van de overblijvende ruwheids-elementen weer op de oorspronkelijke hoogte van 0,088 m werd teruggebracht.

Gedurende Proevenseries G en A-vervolg was alleen de oploopmeter op het talud aanwezig.

(23)

2.8 Inpompproef

Het doel van de inpompproef was:

• ervaring opdoen met, en het controleren en optimaliseren van, een relatief eenvoudige methode om in situ metingen uit te voeren ter bepaling van de leklengte van de constructie.

De leklengte is gedefinieerd als:

A

kf

waarbij:

b = dikte van de filterlaag, D = dikte van de blokken,

k = doorlatendheid van het filter, k' = doorlatendheid van de toplaag.

Hoe de leklengte van de combinatie van steenzetting en onderlaag kan worden bepaald door op één of meerdere plaatsen water in de zetting te pompen en te meten tot welke verschil-drukken dit leidt over de zetting, wordt in (Bezuijen, 1992) beschreven.

De opstelling in de Deltagoot zoals deze tussen de beide reststerkte Proeven K en L aanwezig was, zie de Figuur 5, bleek zeer geschikt om deze methode te beproeven. Hiertoe werden er in rij 23 twee blokken uit de zetting gehaald en in de aldus ontstane gaten werden kokers geplaatst waardoor het water in de zetting kon worden ingebracht, zie de Figuren F6 en 17. Onderin de kokers waren pakketten, bestaande uit pijpjes, aangebracht die tot doel hadden om turbulenties zoveel mogelijk te vermijden. Om de stijghoogte in de koker te meten was onderin de koker een drukopnemer aangebracht. De zeefkrommen van het zand en het de grind die voor het model werden gebruikt worden respectievelijk in de Figuren 6 en 7 weergegeven. In Tabel 8 worden de gegevens van het gebruikte zanddichte geotextiel samengevat.

De watervoorziening werd verzorgd door een klokpomp met een capaciteit van 60 l/s. Door het gebruik van een verdeelstuk verzorgde deze pomp het vullen van beide kokers.

(24)

3 Instrumentatie en gegevensverwerking

3.1 Inleiding

Tijdens de proevenseries, die in het kader van het onderzoek "Ruwheidselementen" werden uitgevoerd zijn in grote lijnen de volgende grootheden genieten.

Alle proevenseries:

Golfkarakteristieken in de goot, zoals de golfhoogte, reflectie-coëfficiënt en golfperiode.

Proevenseries A, G, C, D en C100...C109:

De hoogte van de golfoploop.

Proevenseries B, C en D:

1 Drukverloop op het talud en drukverloop op het scheidingsvlak steenzetting en onder-laag.

2 Verplaatsing van de losse blokken.

3 Druk als gevolg van het op het talud oplopende- en neergaande water op de ruwheids-elementen.

Proevenserie B:

De snelheid van het op het talud oplopende- en neergaande water.

In de volgende paragrafen zal de plaatsing van de gebruikte instrumenten en de verwerking van de meetgegevens nader worden beschreven.

3.2 Golfkarakteristieken

Regelmatige golven

Teneinde een over de gehele lengte van de goot vormvaste golf te verkrijgen werd bij de golfopwekking gebruik gemaakt van golfopwekkingsprogrammatuur voor het onderdrukken van tweede orde stoorgolven. Verder werd gebruik gemaakt van reflectie-compensatie op het golfschot, zodat kan worden gesteld dat door de gehele goot de golfbeweging alleen werd bepaald door de inkomende en de van de constructie reflecterende golf.

De golfbeweging werd halverwege de goot gemeten met behulp van twee golfhoogteopnemers (waterniveau-volgers), die tot de standaarduitrusting van de goot behoren. Het maximale bereik van de golfhoogteopnemer is 3,5 m en de nauwkeurigheid is plus en min 1 % van de aflezing.

Eén van de golfhoogteopnemers werd in een knoop en de andere in een buik van het golfbeeld geplaatst. Uit de meetresultaten van beide golfhoogteopnemers werd vervolgens de inkomende golfhoogte en de hoogte van de gereflecteerde golf berekend.

(25)

november 1994 H 1 7 7 0 Open taludbekledingen

Hj = inkomende golfhoogte = ( H ^ + Hmin)/2

Hm a x = gemeten golfhoogte in een buik = Hj + Hr

Hm i n = gemeten golfhoogte in een knoop = Hj - Hr

Hr = gereflecteerde golfhoogte = ( H ^ - Hmin)/2

r = reflectiecoëfficiënt =

Onregelmatige golven

Bij de onregelmatige-golf proeven werd standaard gebruik gemaakt van een Pierson-Moskowitz (PM) spectrum en incidenteel van een Jonswap (J) spectrum. De golfcondities in het model worden gekarakteriseerd door de significante golfhoogte (Hs) en de piekperiode

(Tp).

• Hs wordt gedefinieerd als het gemiddelde van het 1/3 hoogste deel van de

golf-hoogten,

• T_ wordt gedefinieerd als de reciproke waarde van de frequentie waarbij de energie-dichtheid maximaal is, T_ = l/fp.

In Figuur 20 (boven) wordt het bij Proef A02 gemeten PM spectrum weergegeven en in Figuur 20 (onder) het bij Proef A102 gemeten J spectrum. Het PM-spectrum wordt algemeen beschouwd als een goede representatie van het energiedichtheidsspectrum bij volgroeide zeegang, het J-spectrum daarentegen representeert een typisch groeiende zeegang. Het J spectrum is veel meer gepiekt dan het PM spectrum.

Net als bij de proeven met regelmatige golven werd ook bij de onregelmatige-golf proeven de golfhoogte gemeten met behulp van twee golfhoogteopnemers, die halverwege de goot waren geplaatst. Bij de onregelmatige-golf proeven werden beide golfhoogte-opnemers op een onderlinge afstand gezet, die overeenkomt met ca. 0,17 x Lp, waarbij

Lp = golflengte behorende bij Tp ( = piekperiode van het spectrum) en de

water-diepte.

Vervolgens werd met behulp van de standaard spectraal-analyse programmatuur van WL de spectra en de golfhoogte-overschrijdingskrommen van beide golfmetingen bepaald waarna met een kruiscorrelatieprogramma de reflectiecoëfficiënt werd berekend.

Hierbij is de reflectiecoëfficiënt gedefinieerd als:

fs

r

(f) df

ƒ W

df

waarin:

Sr(f) = het energiedichtheidsspectrum van de gereflecteerde golven,

Sj(f) = het energiedichtheidsspectrum van de inkomende golven, en f = de golffrequentie.

(26)

Vervolgens is:

Hs.i ~ , H*,m

waarin:

Hs m = significante hoogte van de gemeten golf,

Hs j = significante hoogte van de inkomende golf.

Ook bij de onregelmatige-golf proeven werd gebruik gemaakt van de reflectiecompensatie op het golfschot.

3.3 Drukken

Teneinde de drukken op en onder het talud en tegen de ruwheidselementen te kunnen meten waren er bij de Proevenseries B, C en D drukopnemers in de betonblokken van de steen-zetting aangebracht, zie Figuur 10. • De exacte plaats van de opnemers is weergegeven in de Figuren 9, 12 en 14 en in Tabel 1. In deze tabel wordt de positie van instrumenten weergegeven uitgedrukt in X-, Y- en Z-coördinaten: >

X = de afstand vanaf het golfschot (m),

Y = de afstand vanaf de gootwand aan de meetcabinezijde (m), w Z = de hoogte ten opzichte van de gootbodem (m). •---• De drukopnemers werden, voordat zij in het model werden aangebracht, in de werkplaats geijkt. In de modelopstelling werd bij het onderhavige onderzoek de volgende procedure gehanteerd:

• voordat de goot met water werd gevuld werden de opnemers genuld aan de atmos-ferische druk,

• na het vullen werd gecontroleerd of de aangegeven druk overeenkwam met de water-kolom ter plaatse van de drukopnemer. Deze controle werd tussentijds ook nog regelmatig uitgevoerd alleen dan werd de waterstand in stappen van 0,5 m veranderd en werd gecontroleerd of het gemeten drukverschil correspondeerde met het ingestelde waterstandsverschil,

• voor iedere serie met een nieuwe waterstand werd er een nulreferentie gedaan en vervolgens werden deze waarden opgeslagen zodat bij de verwerking kon worden gekozen tussen verwerking ten opzichte van de stil waterlijn of ten opzichte van de atmosferische druk.

Nadat de instrumenten waren gecontroleerd kon met het golven worden begonnen.

(27)

3.4 Blokverplaatsing

Tijdens de Proevenseries B, C en D waren er respectievelijk 12, 6 en 2 losse blokken in de steenzetting geplaatst, zie Figuur 8, 11 en 13. Deze blokken waren iets kleiner dan de andere blokken van de steenzetting, zodat ze los in de zetting zaten. Door middel van beugeltjes werd de maximale beweging van de blokken beperkt, zie Figuur 10 en Foto 2b. De maximale verti-cale beweging van de blokken was tot 0,05 m beperkt. De beweging van deze losse blokken werd met gemeten behulp een verplaatsingsopnemer. Blokken met een dikte van 0,15 m waren door middel van een armpje aan de verplaatsingsopnemer (potentiometer) gekoppeld. De verplaatsingsopnemer zelf stond op een aangrenzend blok, zie Figuur 18.

Bij blokdiktes van meer dan 0,15 m, was de potentiometer in het losse blok zelf geplaatst terwijl het armpje op een onderliggend vast blok was verbonden, zie Figuur 19. Hiervoor was gekozen omdat de aanwezigheid van het instrument op het onderliggende blok de water-beweging dusdanig zou kunnen verstoren dat drukmeting op de zijkant van het ruwheids-element zou worden beïnvloed.

Doordat de losse blokken iets kleiner waren uitgevoerd dan de standaard blokken, namelijk 0,495 m x 0,495 m in plaats van 0,50 m x 0,50 m was er een spleet rondom deze blokken aanwezig. Tussen het losse blok en de bovenliggende rij blokken was deze spleet ca. 0,005 m. Als gevolg hiervan was het mogelijk dat het blok niet alleen een rechtstandige beweging kon maken maar ook een kleine rotatie. Voor de blokken 3, 5, 6, 8 11 en 12 (losse blokken zonder ruwheidselement) geldt dat de verplaatsingsopnemer alleen de verplaatsing in het midden van het blok registreerde zonder te onderscheiden of die verplaatsing door een rechtstandige beweging of door rotatie van het blok werd veroorzaakt. Theoretisch zou de gemeten verplaatsing als gevolg van alleen rotatie ca. 0,008 m kunnen zijn. Op zich levert dit geen echt probleem op voor de proeven daar het bij deze metingen blijft gaan om een echte verplaatsing van het midden van het blok. Bij de keus van het meetinstrument was dit dan ook een bewust geaccepteerde onvolkomenheid.

Dit wordt echter anders bij de blokken met een ruwheidselement, de blokken 1, 2, 4, 7, 9 en 10. Bij de blokken met een ruwheidselement zit de potentiometer in het blok. Een potentiometer is een instrument, dat hoekverdraaiïngen meet. Bij rotatie van het meetblok wordt dus niet alleen de verplaatsing van het midden van het blok gemeten maar ook zijn rotatie ( = rotatie van het instrument) zonder dat deze in de registratie te onderscheiden zijn. Na Proef B30 zijn er metingen gedaan om na te gaan welke verplaatsing de instrumenten zouden aangeven indien een maximale rotatie van het blok zou optreden. Hiertoe werd het blok alleen aan de onderkant opgetild totdat dit niet meer verder kon. Het volgende bleek:

• bij de blokken zonder ruwheidselement lag de geregistreerde verplaatsing tussen de 0,007 m en 0,012 m wat goed aan de verwachting voldoet,

• bij de blokken met ruwheidselement lagen de geregistreerde verplaatsingen tussen de 0,020 m en 0,025 m.

Bij de interpretatie van de gemeten verplaatsingen bij de blokken met ruwheidselementen moet dus het volgende in acht worden genomen:

• de rotatiemeters meten alleen of het blok beweegt (rotatie of rechtstandig oplichten kan niet worden onderscheiden). Dit feit is al voldoende voor analyse. Als de gemeten verplaatsing groter is dan 0.020 m dan is het blok in ieder geval ook opgelicht.

(28)

Open taludbekledingen H 1770 november 1994

3.5 Golfoploop

De golfoploop op het talud werd gemeten met een instrument dat nog het meest lijkt op de bekende stappenbaak. Het bestaat uit maximaal 4 linten van ieder 4 m lang met daarop elke 0,25 m een elektronische indicator, die een signaal van 100 mV afgeeft als een watertong deze indicator bereikt. De gesommeerde totale gemeten spanning geeft aan hoeveel indicatoren onder water staan. Het lint was bevestigd op een 0,01 m dikke plank die op het talud was vast gezet.

De nauwkeurigheid van dit instrument wordt in het bijzonder bepaald door de afstand tussen de indicatoren, die langs het lint gemeten 0,25 m is. Dit betekent bij een talud 1:4 in de verticaal een afstand van 0,25/\fTJ = 0,0606 m (Proevenseries A, A-vervolg en G). Bij de proevenseries met relatief grote ruwheidselementen (Proevenseries C, D en Cl00...Cl09) kon de oploopmeter niet goed op het talud worden vastgemaakt. Dit kon alleen door de oploopmeter diagonaal tussen de ruwheidselementen door vast te zetten op het talud, zie de Figuren 11, 13 en 15. Bij deze opstelling van de oploopmeter wordt de theoretische verticale afstand tussen de indicatoren 0,0542 m.

Voor de uiteindelijke instelling van de ijkwaarden van de opnemer werd voor de betreffende proevenserie de positie van de onderste en van de bovenste indicator met het waterpastoestel ingemeten waarna het totale hoogteverschil werd gedeeld door het aantal indicatoren minus

1 om het hoogteverschil per stapje te verkrijgen.

3.6 Watersnelheden

Op twee plaatsen op het talud werden tijdens de Proevenserie B de snelheid van het oplopende en neergaande water gemeten. Deze meting werd uitgevoerd met een EMS (een vier kwadranten Elektro Magnetische Snelheidsmeter). Met de EMS is het mogelijk om de snelheid onafhankelijk van de richting van de vloeistofbeweging te meten. De EMS kan zowel in schoon als in vuil water worden gebruikt. De maximaal te meten snelheid is plus en min 5 m/s, de nauwkeurigheid van het instrument is + / - 0,02 m/s plus +/- 1% van de aflezing.

Voorafgaande aan iedere proef werd de waterstand in de goot op peil gebracht c.q. gecon-troleerd. De waterstand in de goot werd visueel bepaald met behulp van een oprolbare standaard meetband, voorzien van een elektrische niveaudetectie.

3.7 Verwerking

Voor de registratie van de meetsignalen werd gebruik gemaakt van het standaard beschikbare systeem in de Deltagoot. Dit systeem werkt met een Compaq-pc in combinatie met een 1401. CED converter met een maximale bemonsteringsfrequentie van 1000 Hz.

Als eerste controle van de metingen werd direct na iedere proef een monitor-plot van de verschillende meetsignalen gemaakt. Aan de hand van deze plot kon worden vastgesteld of de verschillende instrumenten goed hadden gewerkt.

Teneinde analyse van de meetgegevens op een later tijdstip mogelijk te maken zijn alle meetsignalen op een optische schijf vastgelegd.

(29)

Open taludbekledingan H 1770 november 1994

4 Proevenprogramma

Het onderhavige onderzoek "Ruwheidselementen" is om praktische redenen gecombineerd uitgevoerd met het onderzoek "Stabiliteit van steenzetting en klei-onderlaag". De Proeven-series A en G zouden de enige proevenProeven-series zijn die voor beide onderzoeken van belang kunnen zijn.

Het doel van het onderzoek "Ruwheidselementen" was:

1 De verificatie van de invloed van ruwheidselementen op de golfoploop. Deze invloed werd eerder onderzocht door middel van kleinschalig onderzoek, zie verslag "Water-beweging op taluds (WL, juni 1992)".

2 Het kwantificeren van de invloed van de hoogte van ruwheidselementen op de belasting op deze elementen, alsmede op de blokken in de directe omgeving tijdens golfaanval.

De Proevenseries A, A-vervolg en G zijn uitgevoerd voor doelstelling 1.

De Proevenseries B, C en D zijn uitgevoerd ten behoeve van doelstelling 2, terwijl de Proevenserie Cl00...Cl09 min of meer een uitbreiding van doelstelling 1 is!

4.1 Proevenseries A, A-vervolg en G

Bij de opzet van het proevenprogramma waren 13 proeven met onregelmatige golven voorzien in Proevenserie A en aansluitend nog eens 5 onregelmatige-golf proeven in Proevenserie G. Beide series waren in de eerste plaats bedoeld voor golfoploopmetingen. En passant zou er ook naar geulerosie in de klei onder de steenzetting worden gekeken.

De keus van de golfcondities werd geheel door het onderzoek "Ruwheidselementen" bepaald. Gezien de doelstelling van de Proevenseries A en G is het voor de hand liggend dat de golfcondities voor de proeven gelijk zijn aan die van het kleinschalige onderzoek (de Waal,

1992). Het gaat hier om een herhaling van de proeven 3061...3064 alleen op een 4 maal zo grote schaal. Proefnunmer k l e i n s c h a l i g 3061 3062 3063 3064 (m) 0,121 0,147 0,179 0,199 TP ( s ) 2,54 2,20 2,00 1,74 Proefnunmer groots c h a l i g A l A2 A3 A4 (m) 0,48 0,59 0,72 0,80 TP ( s ) 5,10 4,40 4,00 3,50

Tabel 5.1 Golfcondities voor oploopproeven

Een verschil tussen de kleinschalige en de grootschalige proeven was de toegepaste talud-helling, die respectievelijk 1:3 en 1:4 was.

(30)

november 1994 H 1770 Open taludbekledingen

De waterdiepte bij de kleinschalige proeven was 0,60 m, bij het grootschalige onderzoek was deze diepte 5 m. Hier gaat de schaalverhouding 1:4 niet op. Echter, de randvoorwaarden voor het kleinschalig onderzoek waren zodanig gekozen dat er geen invloed van de waterdiepte op de oploop te verwachten was. Zolang de verhouding h/Hs nu maar groter zou zijn dan

3 was er geen invloed te verwachten. In Hoofdstuk 1.2, blz. 7 en 8 van (WL, juni 1992) wordt echter aangegeven dat deze ongevoeligheid pas bij een verhouding h/Hs > 4 is te

verwachten. Samenvattend: bij het grootschalige onderzoek was de verhouding h/Hs altijd

groter dan 4 en is dus geen invloed van de waterdiepte op golfoploop te verwachten. Bij de kleinschalige proeven 3063 en 3064 is lag deze verhouding tussen 3 en 4 zodat er dus een geringe invloed van de waterdiepte op de golfoploop te verwachten was.

Voor zowel de reststerkte als voor de ruwheidselementen proeven werd een Pierson-Moskowitz spectrum gebruikt. Teneinde te verifiëren of de spectrumvorm invloed heeft op de oploop zijn er ook proeven met een Jonswap spectrum uitgevoerd.

In Tabel 2 en 3 worden de uitgevoerde proeven van de Proevenseries G en A gepresenteerd.

4.2 Proevenserie C100...C109

De proeven, die in het kader van de Proevenserie C100.. .C109 zijn uitgevoerd waren bedoeld als een uitbreiding van het gegevensbestand met betrekking tot golfoploop met ruwheids-elementen. Uitgangspunt voor het proevenprogramma was dat zo goed mogelijk de onder-staande Hs/fh - £ matrix zou worden opgevuld.

Hierin is:

• fh = hoogte van het ruwheidselement = 0,088 m

• £ = brekerparameter = tano/-Hp H j / f h = 5 , 7 H,/fh = 8 , 0 H,/f„ = 1 0 , 2 1,18 X X X 1,44 X 1,77 X X 2,04 X X X 2.50 X

Tabel 5.2 Matrix voor proevenprogramma C100...C109

In Tabel 4 worden de proeven voor de Proevenserie Cl00...Cl09 gepresenteerd.

4.3 Proevenseries B, C en D

De golfcondities zoals deze bij Proevenseries B, C en D zijn uitgevoerd zijn in Tabel 5, 6 en 7 weergegeven. Voor deze proeven waren zowel de golfhoogte (Hj), golfperiode (T) en de waterstand (h) variabel. De keus van de golfhoogte en golfperiode was zodanig dat de I-waarde varieerde tussen £ = 1 en £ = 3,2 met een oplopende H/AD waarde.

(31)

Hierin is:

A = "steen "water

Pwater

D = dikte van het blok

De waterstand werd bepaald door de plaats waar de maximale belasting op het talud te

verwachten was bij de ingestelde golfcondities. De maximale belasting moest in de buurt van

de losse blokken liggen, dus tussen +4,4 m en +4,8 m. Iedere combinatie van H en T werd

bij twee waterstanden uitgevoerd om zodoende te garanderen dat tenminste bij één van de

waterstanden de maximale belasting op één van de rijen met losse blokken zou liggen.

Het niveau van schade werd met de volgende formules (Bezuijen, A., e.a., 1990) bepaald:

Verwachte niveau van schade door het stijghoogtefront:

*

z=h - 1,5 . H -w als — > 26

w/H = 0,01 a 0,1 (rekening houdend met schadediepte uit (Boer, K. den, e.a.;. 1984,

Figuur 5.16). *

Hierin is:

z

s

= snijpunt van het stijghoogtefront en het talud, ten opzichte van de

stilwater-Hjn,

w = correctie voor de dikte van de waterlaag op het talud.

Niveau van schade door een golfklap, zoals deze uit de eerste evaluatie van de resultaten van

het onderzoek asfalttalud kon worden uitgewerkt.

( H \°*

z

k

=h - 0,021 .H . —

Hierin is:

z

k

= plaats waar de golfklap op het talud komt, ten opzichte van de stilwaterlijn.

De condities voor Proevenserie C moesten gelijk zijn aan die van B, alleen om praktische

redenen werd de volgorde enigszins veranderd. De condities voor de Proevenserie D waren

gelijk gekozen aan die voor Proevenserie C.

Voorafgaande aan iedere proef werd de waterstand in de goot op peil gebracht c.q.

gecontro-leerd. Na iedere waterstandsverandering werd opnieuw de nulreferentie van de drukopnemers

bepaald en werd en passant de ijking gecontroleerd.

(32)

5 Verloop van de proeven

De proeven, die in het kader van het onderzoek "Ruwheidselementen" werden uitgevoerd zijn weergegeven in de Tabellen 2...7. De golfcondities die in deze tabellen worden weer-gegeven zijn de gerealiseerde golfcondities tijdens de proeven. Teneinde het opzoeken van de verschillende proeven in de bestanden zo goed mogelijk uitvoerbaar te maken worden de oorspronkelijke nummers van de proeven in dit verslag gehandhaafd, hoewel deze nummering achteraf niet altijd de meest logische lijkt.

5.1 Proevenseries A, G en A-vervolg

Tijdens de eerste proef van serie A (Proef AOlh) bleek dat er randeffecten bij de golfoploop optraden die dusdanig waren dat er besloten werd aan de zijkanten van de goot extra ruwheidselementen aan te brengen. Tijdens de werkzaamheden bleek dat er verzakkingen in het talud waren opgetreden. Nadat de extra ruwheidselementen op het talud waren aangebracht is proef A01 uitgevoerd. Tijdens deze proef was duidelijk te zien dat er klei uit de zetting spoelde.

Vervolgens werden de proeven A02h en A02 en A03 uitgevoerd.

Proef A03 moest na ca. 48 min. golven worden afgebroken omdat één van de blokken uit de zetting was gelicht, zie Foto lb.

Aan het oppervlak van het talud was duidelijk te zien dat er veel meer schade was, omdat meerdere blokken verzakt bleken te zijn. Op grond hiervan werd besloten de steenzetting gedeeltelijk te verwijderen zodat de erosie beter zichtbaar zou worden en nader kon worden geanalyseerd.

De opdrachtgever wilde weten of deze proef ook goed reproduceerde als er geen ruwheids-elementen op het talud aanwezig zouden zijn. Hiertoe is Proef A03h uitgevoerd, gedurende deze proef werd geen oploop gemeten.

Gezien de aanzienlijke erosie werd besloten om de proevenserie af te breken en op een later tijdstip voort te zetten. Gezien de planning bleek dit het best uit te komen vlak voor de laatste reststerkteproef uit Proevenserie L, zie Paragraaf 1.2.

Het vervolg van de oploopproeven werd begonnen met de Proevenserie G (geen ruwheids-elementen op het talud aanwezig). Achtereenvolgens zijn de Proeven G101... G105 uitgevoerd. Proef G104 moest na ca. 27 min. worden afgebroken doordat er problemen met het golfschot ontstonden. De golfperiode was hier namelijk zo kort dat het golfschot op zijn rails stond te springen. Er werd besloten de proef te herhalen met een iets langere golfperiode, Proef G105.

Na het aanbrengen van de ruwheidselementen kon het vervolg van de Proevenserie A worden uitgevoerd, Proeven A101...A105. Na Proef A105 werd de waterstand van +5,0 m naar +4,25 m verlaagd. Op deze wijze werd een andere verdeling van de ruwheidselementen op het talud gesimuleerd, dus ruwheidselementen van S.w.L. 0,0 tot S.W.L. +2,2 m in plaats

van S.W.L. -0,75 m tot S.w.L. +1,45 m. Vervolgens werden de Proeven A107 en A106

uitgevoerd.

(33)

november 1994 H 1 7 7 0 Open taludbekledingen

Nadat beide proeven waren uitgevoerd werden de ruwheidselementen aangepast. De hoogte van de elementen werd van 0,088 m naar 0,044 m teruggebracht waarna de waterstand weer op +5,0 m werd gebracht. Bij de aldus ontstane modelopstelling werden de Proeven A108...A110 uitgevoerd. Na vervolgens de ruwheidselementen van de rijen 19...24 en 31.. .37 te hebben verwijderd en die op de overgebleven rijen 25.. .30 weer op de oorspronke-lijke hoogte van 0,088 m te hebben teruggebracht konden de laatste proeven worden uitgevoerd, Proeven A l l l enA112.

5.2 Proevenserie B

Na de reststerkteproef (Proef K) werd het erosiegat dat was ontstaan met zand en grind opgevuld. Op dit granulaire filter werd de steenzetting met relatief grote ruwheidselementen geplaatst. Na de gebruikelijke controle van de instrumenten werd er met Proevenserie B begonnen. Nadat de Proeven B01...B04 waren uitgevoerd werd geconstateerd dat de meet-blokken 6 en 8 waren verzakt.

Na de Proeven B06...B08 bleken de verplaatsingsmetingen van de losse blokken 1...6 dusdanig onbetrouwbaar dat er werd besloten deze losse blokken voorlopig vast te zetten. Vanaf Proef B09 tot en met Proef B30 konden de proeven normaal worden afgewerkt. Na Proef 25 bleek het meetblok 9 behoorlijk te zijn verzakt.

Na het beëindigen van Proef B30 is het talud weer droog gelegd en werden de losse blokken 1...6 weer losgemaakt en gecontroleerd. Tijdens de controle van de losse blokken werden er metingen gedaan om na te gaan wat de rotatie mogelijkheid van de blokken was. Waarna de Proeven B50...B57 werden uitgevoerd. Proef B53 moest voortijdig worden afgebroken omdat er schade aan het talud was geconstateerd.

Na de afronding van het proevenprogramma voor Proevenserie B werden de inpompproeven uitgevoerd. De meetgegevens van de inpompproeven staan onder de nummers B90, B91 en B92 in de meetbestanden, zie Paragraaf 5.5.

5.3 Proevenserie C

Ter simulatie van een constructie met een steenzetting op een ondoorlatende onderlaag werd voor de Proevenserie C het granulaire filter onder de rijen 21 en 22 met een cementmortel waterdicht gemaakt.

Tijdens deze proevenserie zijn alleen de verplaatsingen van de blokken ter plaatse van de gepenetreerde onderlaag gemeten.

De proeven zijn uitgevoerd in de volgorde zoals aangegeven in Tabel 6. Na Proef C14 werd geconstateerd dat de losse blokken 1 en 4 vast zaten omdat er kif tussen de blokken was gaan zitten. De betreffende blokken zijn vervolgens losgemaakt en de verplaatsingsopnemers gecontroleerd, waarna de proeven C01 ... C05 werden afgerond. Proef C05 moest voortijdig worden gestaakt omdat er schade aan het talud was ontstaan.

(34)

5.4 Proevenserie D

De ribbel voor deze proevenserie werd samengesteld uit ruwheidselementen uit de vorige proevenseries met een hoogte ven 0,15 m. De proeven zijn vervolgens in de volgorde die in Tabel 7 wordt weergegeven uitgevoerd.

5.5 Proevenserie C100...Cl09

Nadat alle instrumenten op de oploopmeter na uit het model waren verwijderd werd het talud aangepast. Tevens werden er extra ruwheidselementen aangebracht, zie Figuur 15.

Hierna kon worden begonnen met de proeven, bij de eerste twee uitgevoerde proeven (Proef C901 en Proef C902) bleek de gerealiseerde golfomstandigheid niet overeen te komen met de gewenste, vandaar dat er werd besloten om op nieuw te beginnen met het proeven-programma, de Proeven C100...C109.

5.6 Inpompproef

In totaal zijn er 3 inpompproeven uitgevoerd n.1. de Proeven B90 en B91 bij een waterstand van +3,50 m en Proef B92 bij een waterstand van +5,0 m.

Na het instellen van de waterstand werden de drukopnemers op nul gesteld. Voor de beide proeven B90 en B91 betekende dit dat het nullen droog gebeurde daar de opnemers, boven de waterspiegel lagen. Bij Proef B92 werd de statische druk (waterspiegel in rust) weggenuld bij de opnemers die onder water zaten.

Voordat met het vullen van de kokers werd begonnen werden de drukopnemers aangezet zodat ook de drukopbouw in de kokers en de filterlaag werd geregistreerd. Bij Proef B90 werd waargenomen dat er veel water door de spleet tussen de koker en de blokken^van de steenzetting wegliep, vandaar dat voor Proef B91 deze spleet met nog meer zorg werd afge-dicht.

Tijdens de proeven lukte het niet de kokers geheel gevuld té krijgen omdat de capaciteit van de pomp en toevoerleidingen te laag bleek te zijn. Daar de druk echter onderin de koker gemeten werd was dit geen onoverkomelijk bezwaar voor de proeven. Gezien de weerstand in de leidingen van pomp naar kokers is het wel zeker dat niet het volledige debiet van 60 l/s is gerealiseerd maar minder, waarschijnlijk iets van een 20 l/s per koker.

(35)

6 Resultaten

6.1 Golf oploop

6.1.1 Presentatie van de resultaten

In de Tabellen 2, 3 en 4 zijn de resultaten van de oploopproeven weergegeven. Behalve het proefnummer en de gemeten golfcondities in de goot zijn de volgende grootheden in deze tabellen vermeld:

r = de reflectie-coëfficiënt, voor de definities zie Paragraaf 4 £ = de brekerparameter = tan a/(Hs ;/Lop)1/2

Hs j = significante golfhoogte van het inkomende golfspectrum

Lo p = golflengte op diep water voor een golfperiode die gelijk is aan de

piek-periode van het spectrum Lo p = 1,56. (Tp)2

1,5.£ = theoretische 2% oploophoogte indien £ < 2 voor > 2 de theoretische 2% oploopwaarde is 3

z,2% = de gemeten 2% oploophoogte of, in andere woorden, die oploop hoogte die door 2% van het aantal inkomende golven wordt overschreden p = gemeten z,2%/Hs i waarde, gedeeld door de theoretische oploophoogte

voor een glad talud.

In Figuur 25 worden ter illustratie de overschrijdingskrommen van de gemeten oploop van de Proeven G101, G102, G103 en G105 weergegeven.

Zoals in Paragraaf 1.2 is beschreven is het onderhavige onderzoek om praktische redenen gecombineerd uitgevoerd met het onderzoek "Blokken op klei" (Wouters, 1992). Van dit gecombineerde onderzoek is een technische video gemaakt, die illustrerend is voor het in beide meetverslagen beschreven proefverloop.

6.1.2 Oploop op een glad talud

Proevenserie G was o.a. bedoeld als referentie als een glad talud toegepast zou worden. In Figuur 21 zijn zowel de oploopresultaten van het kleinschalige onderzoek (de Waal, 1992) als van het grootschalige onderzoek weergegeven.

Voor wat betreft het kleinschalige onderzoek gaat het hier om de proeven 4001...4007 met taludhelling 1:4 en de proeven 3001...3011 met een taludhelling 1:3. Als de resultaten van het kleinschalige onderzoek worden vergeleken met de theoretische waarden dan blijkt de gemiddelde afwijking 0,97 te zijn (0,98 voor taludhelling 1:4 en 0,96 voor taludhelling 1:3). N.B. Theoretische oploop is:

• z,2%/Hs j = 1,5 . £ voor £ < 2,

• z,2%/Hs'j = 3 voor £ > 2.

(36)

De resultaten van de grootschalige proeven zijn samengevat in Tabel 2. Als het gemeten resultaat, uitgedrukt in de parameter z,2%/Hs ; als funktie van de £-waarde, wordt vergeleken

met de theoretische waarde komen wij op de volgende vergelijking:

e

2,31 1,85 1,48 1,31 3,03 2,76 2,25 2,06 (z,2I/H^,)th 3,0 2,77 2,22 1,96 meting/theorie 1,01 1,00 1,02 1,05

Tabel 6.1 Resultaten oploopmetingen op glad talud

Uit deze vergelijking mag worden geconcludeerd dat de meetresultaten zeer goed overeen-komen met de theoretische waarden. Er is een lichte indicatie dat in het geval van een lage ^-waarde het meetresultaat iets hoger is dan de theoretische waarde.

De gemiddelde afwijking van de meetresultaten met de theoretische waarde is 2%.

6.1.3 Oploop bij relatief kleine ruwheidselementen

De resultaten van de proeven met relatief kleine ruwheidselementen op het talud worden weergegeven in Tabel 3. De indicatie J betekent, dat de proef werd uitgevoerd met een Jonswap spectrum in plaats van een Pierson-Moskowitz spectrum (PM).

Invloed spectrumvorm

Teneinde er zeker van te zijn dat de meetresultaten goed vergelijkbaar zijn met die van het kleinschalige onderzoek zijn een drietal proeven herhaald met een Jonswap spectrum in plaats van het standaardgebruikte Pierson-Moskowitz spectrum (zie Figuur 20).

Proef A01 A101 A02 A102 A03 A104

e

2,43 2,40 1,82 1,81 1,35 1,34 E.2I/H,,, 2,2 2,5 2,0 2,1 1.8 1,6 (z.ax/H^th 3,0 3,0 2,7 2,7 2,0 2,0 Meting/theorie 0,74 0,84 0,74 0,76 0,88 0,82 (glad) (J) (J) (J) Tabel 6.2 Vergelijking oploop bij een PM spectrum en een J spectrum

Tussen de verschillende vergelijkbare paren van proeven is het verschil duidelijk zichtbaar voor A01 en A101 door respectievelijke (z,2%/Hs j)-waarden van 2,2 en 2,5, en voor A03

en AKW respectievelijk 1,8 en 1,6. De ene keer is de oploop in het geval van een J spectrum hoger dan bij een PM spectrum, de andere keer is dit net andersom. N.B. Bij de proeven A02 en A102 zijn de resultaten nagenoeg gelijk. De gevonden verschillen moeten dan ook worden toegeschreven aan de spreiding in modelresultaten:

(37)

Conclusie:

Voor de relatie z,2%/Hs; - £ maakt het geen verschil of er gebruik wordt gemaakt van een

PM spectrum of van een J spectrum mits £ wordt gerelateerd aan de piekperiode.

Vergelijking grootschalig en kleinschalig onderzoek

In Figuur 22 worden de modelresultaten bij een glad talud met de theoretische waarde vergeleken. De oploopresultaten bij relatief kleine ruwheidselementen worden kleinschalig en grootschalig met elkaar vergeleken.

Het is duidelijk uit deze vergelijking dat de invloed van de ruwheidselementen bij het kleinschalige onderzoek aanzienlijk groter is dan die in het grootschalige onderzoek. Als de vergelijking beperkt wordt tot situaties met 2,5 > £ > 1.6 levert dat de volgende gemiddelde invloedsfactoren op uit beide onderzoeken:

• kleinschalige proeven 3062... 3064:

gemiddelde invloedsfactor voor de ruwheid is 0,64, • grootschalige proeven A01...A102, AOlh en A02h:

gemiddelde invloedsfactor is 0,76.

Dit verschil tussen beide invloedsfactoren laat zich maar zeer gedeeltelijk verklaren uit het verschil in oploophoogte dat bij het gladde talud is geconstateerd en/of door de geringe waterdiepte tijdens de kleinschalige proeven, zie Paragraaf 4.1. De conclusie dat er-sprake is van een zeker schaaleffect bij het kleinschalig onderzoek dringt zich op. c; Zowel uit het kleinschalige als uit het grootschalige onderzoek blijkt een afhankelijkheid van de invloedsfactor voor de ^-waarde. Bij ^-waarden kleiner dan 1,7 a 1,8 loopt de invloeds-factor hard op. Uit de onderzoeksresultaten volgt dat de resultaten tenderen naar oplopende invloedsfactoren bij oplopende £-waarde (£ > 2,0 a 2,1).

Invloed lengte van het met ruwheidselementen bezette deel van het talud

De Proeven A106 en A107 werden uitgevoerd met een waterstand van +4,25 m in plaats van +5,0 m. Door deze waterstandsverlaging wordt een andere bezetting van het talud met ruwheidselementen gesimuleerd. Concreet betekent dit dat onder de waterspiegel geen ruwheidselementen meer aanwezig zijn. Qua golfomstandigheden kunnen de proeven Al06 en Al07 worden vergeleken met de proevenparen A02/A102 en A03/A104.

Bij deze proeven zijn de volgende invloedsfactoren gevonden:

Proef A106 A107 P 0,84 0,91 Proef A02 A102 A03 A104 P 0,74 0,76 0,88 0,82 Proef Alll A112 P 0,87 0,96

Tabel 6.3 Oploop bij verschillende gebieden met ruwheidselementen

(38)

waarin:

p = gemeten waarde, gedeeld door de theoretische oploophoogte voor een glad talud. H

De resultaten van de proeven met lage waterstand geven een duidelijk hogere waarde van de invloedsfactor waaruit kan worden geconcludeerd dat de ruwheidselementen onder waterspiegel wel degelijk invloed hebben op de oploop. De proeven Al 11 en Al 12 werden uitgevoerd met een kleiner gebied met ruwheidselementen, zie Figuur 4 en een iets lagere waterstand +4,86 m. Ook bij deze opstelling blijkt dat de oploop veel minder wordt geremd dan bij het oorspronkelijke gebied met ruwheidselementen.

Invloed hoogte van de ruwheidselementen

De Proeven Al08.. .Al 10 werden uitgevoerd met ruwheidselementen die een hoogte hadden die half zo hoog was als die van de Proeven A01...A02h (zie Tabel 3), dus 0,044 m in plaats van 0,088 m.

In onderstaande tabel worden de resultaten gegeven van vergelijkbare proeven met relatief hoge en lage ruwheidselementen.

Proef A108 A109 A110 P 0,98 0,85 0,91 Proef A02h A01 A101 A02 A102 A03 A104 P 0,76 0,74 0,84 0,74 0,76 0,88 0,82

Tabel 6.4 Oploop bij verschillende hoogte van de ruwheidselementen

Uit de vergelijking blijkt duidelijk dat het verkleinen van de hoogte van de ruwheidselementen de invloedsfactoren sterk verhoogd.

6.1.4 Oploop bij relatief grote ruwheidselementen

In Tabel 3 zijn de proefresultaten van de proeven C100...C109 weergegeven. Het gaat hier om een proefopstelling met relatief grote ruwheidselementen nl. 0,50 m x 0,50 m x 0,088 m. De oploopresultaten van deze proeven zijn in de Figuur 23 weergegeven, samen met de resultaten van de proeven met de relatief kleine ruwheidselementen, Proeven A01...A02h, zie Tabel 2. Uit de vergelijking tussen de beide proevenseries blijkt dat de invloed van de ruwheidselementen op de oploop gelijk is. Alleen bij de proeven met een hoge ^-waarde lijkt de invloedsfactor bij de grote ruwheidselementen iets lager te zijn dan bij de kleine elementen. Het aantal proefresultaten is echter zodanig klein dat dit niet echt hard kan worden gemaakt aan de hand van de beschikbare resultaten.

(39)

Nog duidelijker dan dat dat het geval was bij Proevenserie A blijkt bij deze proevenserie dat voor de ruwheidselementen bij kleine waarde voor £ (£ < 1,2) de invloedsfactor nagenoeg 1 wordt.

Vergelijking van de resultaten van de proeven C902 met Cl07 en C901 met Cl03 (gelijke £ waarde maar verschillende golfomstandigheden) leert dat er een zeer goede overeenkomst is tussen de gemeten relatieve oploophoogten en invloedsfactoren.

Proef C902 C107 C901 C103 (m) 0,48 0,88 0,73 0,63 TP (s) 3,9 5,3 3,4 3,1 (-) 1,76 1,76 1,24 1,22 (-) 2,19 2,14 1,78 1,67 P (-) 0,83 0,80 0,96 0,95

Tabel 6.5 Vergelijking proeven met gelijke {-waarde

Uit bovenstaande vergelijking blijkt dat de reproduceerbaarheid bij gelijke ^-waarde zeer goed is.

6.1.5 Oploop bij regelmatige golven

Hoewel het buiten de eigenlijke doelstelling van het onderzoek lag zijn er tijdens de Proeven-series C en D, uitgevoerd met regelmatige golven, ook oploopmetingen uitgevoerd: De gemeten hoogte van de oploop wordt in de Tabellen 6 en 7 weergeven. In Figuur 24 worden de oploopresultaten uitgedrukt in de oploophoogte/Hi als funktie van £ weergegeven. Voor de Proevenseries C en D blijken de oploopresultaten vrijwel overeen te komen met de relatie oploop/Hi = £ voor £ < 2 en oploop/Hi = 2 voor £ = > 2.

N.B. Oploophoogten hoger dan +7,01 m zijn wat minder betrouwbaar daar deze voor een deel met hand zijn opgemeten waarbij een stukje subjectiviteit niet uit te sluiten is.

Uit de in Figuur 24 gepresenteerde modelresultaten mag worden geconcludeerd dat de invloed van de ruwheidelementen op de oploop bij regelmatige proeven verwaarloosbaar klein is. Dit resultaat is in tegenspraak met de resultaten van de Proevenserie C100...C109. Bij deze proevenserie is er namelijk wel een duidelijke reducerende invloed van de ruwheidselementen gemeten. Het is ook in tegenspraak met de uitkomsten bij het kleinschalige onderzoek (WL, juni 1992). In onderstaande tabel zijn de resultaten gepresenteerd van min of meer vergelijkbare proevenseries uit kleinschalige onderzoek die met regelmatige golven zijn uitgevoerd (N.B.: de taludhelling was bij deze proeven 1:3).