»"< Z*->^ Ssss f * t . . * « " '-Ï.J-ji^S^agaaiss^ifea^-A^, *. - i . >-•*• .a^ae^.jrf*.^jwa „
H'.JÜ ;-.i 'it*ïsss^*«iiSa£s_l t«t*T*-ti.t
dienst weg en water bouwkunde
Sc,
4:"
:r
9^9'
j£
WBA-N-92019.
Harlingen, het gedeelte
tussen de keersluis en de
Veerbootkade.
B I B L I O T H E E K
Dienst Weg- en Waterbouwkunde Van der Burghweg Postbus 5044, 2606 GA Delft
Tel. 015-689111
Dienst Weg- en Waterbouwkunde.
Hoofdafdeling Waterbouw.
Afdeling Advies.
J.C.P. Johanson.
1. Rapport nr. WBA-N-92019
2. Serie nr.
4. Titel en sub-titel
Harlingen, het gedeelte tussen de keerduis en de Veerbootkade.
7. Schrijvers J.C.P. Johanson.
9. Naam en adres opdrachtnemer Dienst Weg- en Waterbouwkunde van der Burghweg 1
2628 CS postbus 5044 2600 GA Delft
12. Naam en adres opdrachtgever Provincie Friesland. Waterstaat en Milieu, postbus 20120. 8900 HM Leeuwarden. 3. 5. 6. 8. 10. 11. 13. 14. 15. Opmerkingen
Ontvanger catalogus nummer
Datum rapport 3 maart 1992
Kode uitvoerende organisatie
Nr. rapport uitvoerende org.
Projectnaam
Kontakt nummer (015) 699447 Type rapport
Code andere opdrachtgever
16. Referaat
In deze nota wordt sandacht besteed aan een gedeelte van de waterkering te Harlingen. De kruinhoogte wordt gedimensioneerd en de totale hoeveelheid overslag, die tijdens een maatgevende storm optreedt, wordt berekend. Dit rapport is een deel-nota, de gehele problematiek wordt verwoord in nota WBA-N-92032, "Overslagberekeningen zeewering te Harlingen". 17. Trefwoorden waterkering, overslag. 19. Classificatie 18. Distributie systeem DWW / RWS
20. Classificatie deze pagina 21. Aant.blz.
9
Inhoud. 1. Inleiding. 2. Probleemstelling. 3. Aannamen. 3.1. Waterstand. 3.2. Golfrandvoorwaarden. 3.3. Golftransmissie. 4. Situatie en Dwarsprofiel.
5. Bepaling hoeveelheid overslag.
5.1. Berekening ter plaatse van het dwarsprofiel met talud.
5.2. Berekening ter plaatse van het dwarsprofiel met loodrechte wand. 5.3. Hoeveelheid overslag tijdens hoogwatertop
6. Conclusie.
7. Literatuur.
Bijlagen.
1. Overschrijdingsfrequenties te Harlingen.
2. Vorm hoogwatertop.
2.1. Gedurende langere tijd. 2.2. Detail van de top.
3 . Golfhoogten achter de dam b i j v e r s c h i l l e n d e waterstanden.
4. Situatie.
5. Schematische weergave dwarsprofielen. 5.1. Dwarsprofiel 1 tot en met 3. 5.2. Dwarsprofiel 4 tot en met 6.
6. Hoeveelheid overslag bij verschillende taludhellingen en richtingen van golfinval.
1. Inleiding.
Ter plaatse van het gedeelte tussen de keersluizen en de Veerbootkade dient de waterkering te worden aangepast om onder maatgevende omstandigheden te voldoen. Een normale dijkverbetering waarbij het buitentalud wordt doorge-trokken is ter plaatse niet mogelijk. Door de provincie Friesland is aan de DWW, hoofdafdeling Waterbouw, verzocht om een alternatief aan te dragen waarbij een geringer ruimtebeslag vereist is. Voor het aangrenzende gedeel-te van de wagedeel-terkering, de Veerbootkade, is reeds een ontwerp opgesgedeel-teld waarbij een muur deel uitmaakt van de constructie. De muur reikt in dit ontwerp tot NAP+7,30m. Om discontinuïteiten ter plaatse van dit onderdeel van de constructie te vermijden ligt het in de rede om ook hier een muur op de kruin toe te passen. Hierbij zal worden getracht om de hoogte van de waterkering ter plaatse van onderhavig gedeelte op gelijke hoogte te dimen-sioneren als het overige gedeelte van de Veerbootkade. Dit houdt in dat een nader te bepalen hoeveelheid overslag wordt getolereerd.
2. Probleemstelling.
Een "normale" verbetering waarbij het talud tot de vereiste hoogte wordt opgetrokken is wegens ruimtegebrek niet mogelijk. Gevraagd wordt om een alternatieve constructie te ontwerpen. Hierbij wordt een zekere hoeveelheid overslag getolereerd. Eerder is ter plaatse van de Veerbootkade een hoe-veelheid overslag van 10 1/ms ter plaatse van de Veerbootkade geaccepteerd. Daar is echter een kade aan de buitenzijde van de muur aanwezig die de golfgrootte beperkt. Bij dit gedeelte komt de golf direct op het talud, zo-dat een grotere hoeveelheid overslag zal optreden. Indien de totale hoe-veelheid over het gehele traject binnen de perken blijft, hoeft dit geen onoverkomelijk bezwaar te zijn mits de nodige aandacht aan de kruin en het binnentalud wordt besteed. Op de dimensionering van deze constructie-onder-delen wordt in deze nota niet nader ingegaan.
3. Aannamen.
Bij het zoeken naar een oplossing voor het onderhavige dijkvak wordt ge-deeltelijk uitgegaan van aannamen die reeds zijn verwoord in eerdere door de DWW opgestelde documenten [1,2]. Gezien enige opmerkingen in [1] waar op meerdere plaatsen onzekerheid wordt uitgesproken omtrent de juistheid van enige benaderingen bij het bepalen van de randvoorwaarden ter plaatse van de waterkering (golfhoogte en -periode) is hier, aangezien het nu dimensio-neringsberekeningen betreft, nadere aandacht besteed aan deze randvoorwaar-den. In het kort worden de hier toegepaste aannamen opgesomd.
3.1. Waterstand.
De maatgevende waterstand, behorend bij een overschrijdingsfrequentie van 1/4000 per jaar bedraagt NAP+5,50 m (zie bijlage 1). De in deze bijlage weergegeven overschrijdingsfrequentielijn is gebaseerd op gegevens uit [3]. Hierbij dient een toeslag voor zeespiegelrijzing en NAP-daling te worden opgeteld. Er wordt uitgegaan van 0,20 m per eeuw. Aangezien het hier gaat om een waterkering in stedelijk gebied wordt een ontwerpperiode van een eeuw aangehouden, dit houdt in dat de waterkering over 100 jaar nog aan de eisen ten aanzien van golfoploop en golfoverslag dient te voldoen.
In [2] is een seiche aangehouden van 0,10 m. Dit is een conservatieve schatting in vergelijking met [1, bladzijde 12]. In deze nota wordt de in-vloed van buistoot, bul-oscillatie en seiche niet meegenomen. Rekening hou-den met deze effecten is noodzakelijk bij het bepalen van een
golfoploop-hoogte en bij de dimensionering van constructie-onderdelen. Hier gaat het echter om het bepalen van een hoeveelheid overslag waarbij de tijdsduur van belang is. Aangezien een opslingering gezien kan worden als een tijdelijke waterstandverhoging, die gevolgd wordt door een waterstandsverlaging, zal het totaal-effect van het verwaarlozen van een opslingering nihil zijn. In deze notitie wordt een waterstand, inclusief zeespiegelstijging aange-houden van NAP+5,70 n.
Voor de totale hoeveelheid overslag is de vorm van de hoogwatertop van belang. Deze is weergegeven op bijlage 2. Hierbij is uitgegaan van het astronomisch getij. De vorm van het gemiddeld getij wordt onder andere in
[3] weergegeven. Uit [4] blijkt dat de duur van de windopzet tijdens een storm ter plaatse van Harlingen 50 uren kan bedragen.
3.2. Golfrandvoorwaarden.
Voor de golf randvoorwaarden op de Waddenzee zijn de volgende waarden aange-houden.
De significante golfhoogte onder maatgevende omstandigheden is 2,31 m. Ook in [5] wordt deze golfhoogte aangehouden. De significante golfperiode voor de havendam wordt aangehouden op 5,8 s.
Samenvattend gelden de volgende golfrandvoorwaarden. H,= 2,31 m.
T,= 5,8 s.
3.3. Golftransmissie.
Voor de golftransmissie zijn waarden aangehouden die volgen uit de formules die in [5] nader worden besproken:
Kt = 0,6 - 0,3 * Re / Hi , waarin: Kt = transmissiecoëfficiënt.
Re = afstand van waterpeil tot kruinhoogte [m]. Hi = inkomende golfhoogte [m].
en:
Ht = Kt * Hi , waarin:
Ht = getransmitteerde golfhoogte.
Uit [1, bijlage 2] blijkt dat geen significante verschillen optreden tussen de golfhoogten die ter plaatse van de noord- en de zuiddam het havenbekken betreden.
De bij de bovenstaande aannamen gevonden significante golfhoogte aan de binnenzijde van de dam bedraagt onder maatgevende omstandigheden 1,64 m. De berekende golfhoogte achter de dam is, resumerend, gebaseerd op de vol-gende invoergegevens:
kruinhoogte dam: NAP+4,85 m [1]. waterstand: NAP+5,70 m.
inkomende golfhoogte: 2,31 m.
Opgemerkt wordt dat ten opzichte van [1] een hogere golf wordt gevonden. De oorzaak ligt in het gebruik van een op gladde taluds toegesneden golftrans-missierelatie en de hogere waterstand die hier wordt aangehouden, rekening houdend met een gebruiksperiode van 100 jaar.
In de tabel op bijlage 3 wordt de golfhoogte achter de dammen nogmaals weergegeven, niet alleen onder de maatgevende omstandigheden, maar tevens voor omstandigheden waarbij de waterstand lager is. Gedurende de gehele pe-riode wordt de windsnelheid constant aangehouden op 35 m/s. De golfhoogten aan de buitenzijde van de havendammen zijn bepaald met Bretschneider. Hier-bij wordt de Waddenzee voorgesteld als een bak met een lengte van 30 km en met een constante diepte met de bodem op NAP-2,25 m. In deze tabel is de golfgroei in het havenbekken ten gevolge van de wind nog niet meegenomen. Met Bretscheider is bepaald dat de golfgrootteonder maatgevende omstandig-heden ter plaatse van de teen van de Veerbootkade met 0,02 m zal toenemen. Bij lagere waterstanden is de toename enigszins groter. Dit wordt gerappor-teerd in [5]. Dit aspect is niet verder in de berekeningen betrokken. Bij de verdere berekeningen is de golfgroei van 0,02 m wel meegenomen. Dit houdt bijvoorbeeld in dat de significante golfhoogte ter plaatse van de waterkering onder maatgevende omstandigheden 1,64+0,02=1,66 m zal bedragen.
4. Situatie en Dwarsprofiel.
Het gedeelte van de waterkering waarover hier wordt gerapporteerd ligt in-geklemd tussen de Veerbootkade en de schutsluis. Als de situatie (bijlage 4) in ogenschouw wordt genomen, wordt duidelijk dat het hier gaat om een geprononceerd gedeelte van een complex geheel. Hier spelen driedimensionele aspecten een rol die eigenlijk niet met standaard rekenregels en ontwerp-grafieken kunnen worden beschreven.
Aangezien de naastgelegen Veerbootkade wordt voorzien van een muur om de overslag te beperken, ligt het in de rede om deze muur ook bij het onderha-vige gedeelte door te trekken. Hierbij worden meerdere dwarsprofielen on-derkend. Deze zijn schetsmatig weergegeven op bijlage 5.1 en 5.2. Ook de te plaatsen muur is hierop aangegeven.
Het profiel dat voor het middelste gedeelte van de kop geldt kan als volgt worden beschreven. Tot NAP+5,64 m is een talud aanwezig. Het onderste ge-deelte heeft een helling van 1:2,3 tot NAP+3,55 m. In het hogergelegen gedeelte, tussen NAP+3,55 m en NAP+5,64 m bedraagt de taludhelling 1:3,8. Hierboven ligt een buitenberm van variabele afmeting (tussen 2 en 10 m) en vervolgens wordt een muur ontworpen met nader te bepalen hoogte (bijlage : 5.1.,dwarsprofiel 3)
Zowel aan de noord- en de zuidzijde wordt het hierboven beschreven talud beëindigd met een loodrechte wand. Het dwarsprofiel is hier aanzienlijk gecompliceerder zoals op bijlage 5 wordt getoond.
5. Bepaling hoeveelheid overslag.
Om inzicht te verkrijgen in de mogelijke overslag zijn enige berekeningen uitgevoerd met de volgende dwarsprofielen als uitgangspunt.
1. Een dwarsprofiel zoals dat ter plaatse van het middelste gedeelte geldt (bijlage 5.1., dwarsprofiel 3 ) .
2. Een dwarsprofiel met een loodrechte wand tot grote diepte. Dit is dan een aanzienlijke vereenvoudiging van het profiel, zoals dat aan de noordzijde geldt (bijlage 5.1., dwarsprofiel 1) en een dwarsprofiel met een loodrechte wand tot ongeveer NAP+l,0m. Dit is een vereenvou-diging van het profiel, zoals dat aan de zuidzijde geldt (bijlage 5.2., dwarsprofiel 6 ) .
Bij het uitvoeren van de berekeningen is een aantal aannamen gepleegd. - Het driedimensionele karakter van de kop is niet in de
bereke-ningen betrokken. Het is voorstelbaar dat een gedeelte van de golfenergie wordt afgebogen.
- De golf zal over een groot gedeelte van dit dijkvak scheef invallen waardoor de taludhelling relatief verflauwt.
- De mogelijke invloed van de (plaatselijk) brede berm is niet meegenomen (bijlage 5.2., dwarsprofiel 4 ) .
- De verminderde overslag door de aanwezigheid van de muur ten opzichte van een doorlopend talud is verwaarloosd. Dit aspect speelt slechts voor het gedeelte van de kop waar een dwarspro-fiel met een talud aanwezig is en wordt bij de navolgende bere-kening in hoofdstuk 5.1. nader toegelicht.
- De hoeveelheid overslag bij scheef invallende golven is groter dan die bij loodrecht inkomende golven. Hiermede is eveneens geen rekening gehouden.
- De extra overslag ten gevolge van wind, die een extra hoeveel-heid water over de kruin stuwt, is niet meegenomen.
Bij de eerste vier gedachtenstreepjes worden effecten genoemd die een gunstige invloed hebben op de hoeveelheid overslag, terwijl bij de laatste streepjes negatieve effecten worden aangeduid.
5.1. Berekening ter plaatse van het dwarsprofiel met talud.
Bij deze berekeningen is uitgegaan van de golfoverslagformule van van der Heer. Deze geldt in principe voor taluds. Er wordt van uitgegaan dat op het bovenste gedeelte van het aanwezige talud de beweging van de golfoploop reeds tot stand is gekomen en dat daarom deze dimensioneringsmethode kan worden toegepast. Hierbij wordt aangenomen dat de golfoverslag ter plaatse van de muur van gelijke orde is als de overslag bij een talud dat tot ver-gelijkbare hoogte wordt doorgetrokken, hetgeen volgens specialisten een conservatieve aanname is. Het is aannemelijk dat bij een muur een zekere reductie van de benodigde hoogte kan worden toegepast: De beweging van de oplopende golf wordt plotseling gehinderd door de verticale muur. Ten ge-volge hiervan zullen turbulenties optreden die de hoeveelheid overslag perken. In hoeverre de overslag bij een dergelijke constructie wordt be-perkt kan helaas niet worden gekwantificeerd.
Eerst is onderzocht in hoeverre het geknikte talud beneden NAP+5,64m van invloed is op de oploophoogte. Dit is gepleegd met behulp van de golf op-loopformule, zoals beschreven in [6]. Hiertoe is de helling beneden
NAP+3,55m gevarieerd tussen 1:2,5 en 1:4. Het blijkt dat de mate van golf-oploop niet verandert en volledig wordt bepaald door de taludhelling boven NAP+3,55m. Deze bedraagt 1:3,8. In het navolgende is de golfoverslag be-paald met de aanname dat hierbij eveneens de taludhelling van het lager-gelegen gedeelte van het talud geen rol speelt.
Bij een kruinhoogte van NAP+7,30 m zal bij een taludhelling van 1:3,8 een hoeveelheid overslag plaatsvinden van 40 1/ms. Naast de bepaling van deze hoeveelheid overslag bij de hierboven aangeduide taludhelling is eveneens een berekening gepleegd van de benodigde kruinhoogte bij de taludhellingen van 1:3,5 en 1:4,1. Hierbij vindt dan eveneens een overslag plaats van 40 1/ms. De aanname van 1:3,5 is een bovengrens; wellicht is de taludhelling ter plaatse van een naastliggend dwarsprofiel iets steiler. De aanname van 1:4,1 is wel reëel; de golf komt slechts bij een klein gedeelte loodrecht op het talud. Voor het overige gedeelte komt de golf scheef in, hetgeen een verflauwing van het talud tot gevolg heeft. Zoals eerder vermeld, heeft een verflauwing van het talud een vermindering van de hoeveelheid overslag tot gevolg. Daarentegen zal de hoeveelheid overslag toenemen als de golven enigermate scheef invallen. Op bijlage 6 wordt weergegeven in hoeverre deze beide effecten elkaar beinvloeden.
s i g n i f i c a n t e g o l f h o o g t e 1,66 m 1,66 m 1,66 m t a l u d h e l l i n g 1 : 4 , 1 1 : 3 , 8 1:3,5
Kruinhoogte bij verschillende aannamen voor de taludheüing, bij een
hoogte kruin t o v waterstand l,45m l,60m l,75m i overslag van 401/ms. kruinhoogte I (afgerond) I NAP+7,15m I NAP+7,30m 1 NAP+7,45m |
Uit voorgaande tabel wordt een kruinhoogte gekozen van NAP+7,30 m.
Deze kruinhoogte is gebaseerd op het in-situ gemeten profiel. Verder is een aantal aannamen conservatief gekozen zodat wordt verwacht dat bij genoemde kruinhoogte geen overschrijding van eerdergenoemde 40 1/ms golfoverslag zal plaatsvinden.
In tweede instantie is een constructie in beschouwing genomen waarbij een hoeveelheid breuksteen op het talud voor de betreffende muur aanwezig is. Dit heeft twee voordelen, namelijk:
- De golf klappen komen niet direct op de muur terecht, maar worden door de breuksteen gedempt.
- De hoeveelheid overslag wordt beperkt, ten gevolge waarvan de kruin-hoogte kan worden beperkt.
Bij toepassing van de overslagformules, die gebaseerd zijn op [7] volgt een afname van de hoeveelheid overslag ten gevolge van verruwing, zoals weerge-geven in de volgende tabel. Het gaat dan eveneens over verruwing van een talud, gedacht moet dan worden aan een zone tussen 1 a 1,5 maal de signifi-cante golfhoogte boven en onder de stilwaterlijn.
Het blijkt dat bij een verruwing van het buitentalud met een coëfficiënt van 1,0 naar 0,8 reeds een vermindering van de kruinhoogte mogelijk is van NAP+7,30 m tot NAP+7,00 m zonder dat de hoeveelheid overslag toeneemt. In hoeverre deze vermindering van de kruinhoogte ten gevolge van verruwing bij het hier aanwezige dwarsprofiel eveneens mogelijk zal zijn is moeilijk in te schatten. Hier is geen sprake van een doorlopend ruw talud maar van een hoeveelheid breuksteen die voor een muurtje wordt neergelegd. Bovendien is een dergelijke verruwing niet over de gehele strekking van de kop mogelijk. Ten slotte zullen de extra kosten die verruwing met zich mee brengt niet opwegen tegen voordelen die een enigszins lagere muur biedt. Voor een nadere afschatting van de mogelijke beperking van de kruinhoogte ter plaat-se van een loodrechte wand wordt verwezen naar hoofdstuk 5.2.
kruinhoogte [m.tov NAP] 7,30 7,20 7,10 7,00 hoeveelheid overslag [1/ms r u w h e i d s c o ë f f i c i ë n t b u i t e n t a l u d 1 , 0 39 49 60 74
bij verschillende ruwheden
0 , 9 27 3 4 4 3 55 en kruinhoogten, taludhelli 0 , 8 17 22 29 37 Hg 1 3 , 8 . 0 , 7 9 13 17 2 3
5.2. Berekening ter plaatse van het dwarsprofiel met een loodrechte wand. Hierbij wordt aangenomen dat de loodrechte wand is gesitueerd op de plek,
zoals gestippeld is aangegeven op bijlage 5.1. (dwarsprofiel 1 ) . Bij de bepaling van de overslag bij dit profiel wordt eveneens uitgegaan van [7]. Op analoge wijze als in [5] wordt de loodrechte wand voorgesteld als een
profiel met een fictieve taludhelling 1:2,5. De hoogte van het vrijboord wordt vermenigvuldigd met een factor 1,5. Op deze wijze wordt een overslag berekend die gelijk is aan de overslag bij een rechte wand. De verantwoor-ding van deze berekeningsmethode wordt in [5] uitvoerig behandeld.
De volgende invoerparameters zijn toegepast. Vrijboordt 1,5*(7,30-5,70}= 2,4 m.
H.=l,66 m.
Tp=5,8 s.
De hoeveelheid overslag wordt dan 31 1/ms. Evenals in voorgaand hoofdstuk (5.1) worden in de navolgende tabel de waarden gegeven bij verschillende ruwheden en kruinhoogten. kruinhoogte [m.tov HAP]
1 7,30
I 7,20 |
I
7
'
10
1 7,00
hoeveelheid overslag y/ms
r u w h e i d s c o ë f f i c i ë n t b u i t e n t a l u d | 1 , 0 3 1 4 0 50 63
bij velschillende ruwheden
0 , 9 2 1 27 35 45 0 , 8 12 16 22 29 0 , 7 6 1 9 1 12 17
en kruinhoogten, taludheUing 1:2,5, aangepaste vrijboordhoqgte.
De hier gepresenteerde waarden wijken in geringe mate af van de waarden die in hoofdstuk 5.1 worden getoond.
5.3. Boeveelheid overslag tijdens hoogwatertop.
Uit het voorgaande blijkt dat bij toepassing van een glad talud en een kruinhoogte van NAP+7,30 m een maximale overslag zal plaatsvinden van on-geveer 40 1/ms.
Tot nu toe is de hoeveelheid overslag weergegeven tijdens de maximale wa-terstand (NAP+5,70 m ) . De hierbij gepresenteerde waarden voor de benodigde kruinhoogte wijken af van de berekeningsresultaten, zoals ze in [1, bijlage 4, segment El] zijn weergegeven. Zn de volgende tabel wordt aangegeven met welke verschillende aannamen tot deze resultaten is gekomen.
I nota
1 t a l u d h e l l i n g | w a t e r s t a n d 1 [m t o v NAP] 9 s i g n i f i c a n t e I g o l f h o o g t e [m] I s i g n i f . g o l f p e -1 r i o d e [ s ] 1 b e r e k e n i n g s 1 m e t h o d e | c o n f i g u r a t i e k r u i n h o o g t e [m t o v NAP] WBA-N-90143 aangenomen 1 : 2 , 5 5 , 5 8 1 , 2 3 4 , 3 o p l o o p t a l u d 9 , 8 9benodigde kiuinboogte bij verschillende aannamen
WBA-N-1 : 3 , 9 5 , 7 0 1 , 6 6 5 , 8 o v e r s l a g max 40 1 muur 7 , 3 0 9 2 0 1 9 1 : 3 , 9 5 , 7 0 1 , 6 6 5 , 8 o v e r s l a g max 4 0 1 muur met b r e u k -s t e e n berm 7 , 0 0
In het navolgende wordt de totale hoeveelheid overslag bepaald, rekening houdend met de geldende getijkromme onder maatgevende omstandigheden (bij-lage 2). De kromme is onderverdeeld in gedeelten met een tijdsduur van 0,5 uur. Eerst is de hoeveelheid overslag per seconde per strekkende meter bepaald. Deze waarden zijn in de navolgende tabellen weergegeven. Met deze hoeveelheden is de totale hoeveelheid overslag bepaald voor het gehele getijtop en het gehele beschouwde kadegedeelte.
w a t e r s t a n d [m t o v NAP] 4 , 4 0 4 , 9 0 5 , 3 0 5 , 6 0 5 , 7 0 5 , 6 0 5 , 4 0 5 , 2 0 4 , 9 0 4 , 7 0
hoeveelheid ovenlag [1/nuJ,
I g o l f h o o g t e
I
[ml
8
1,1S
1 1,35
1
1,S1
1
1/62
I 1,66
1
1,&2
I
1,S4
1
1,4?
8 1,35
1 1,27
ter plaaUe van taludhellinj
k r u i n h o o g t e 7 , 3 0 1 3 13 3 0 39 3 0 17 9 3 2 ï 1:3,8. 7 , 2 0 1 4 16 37 49 37 21 12 4 2 [m t o v NAP] l 7 , 1 0 1 5 2 0 4 6 60 4 6 2 6 14 5 3 7 , 0 0 |
1
1
7 1
2 4 |57 1
74 57 32 18 7 3waterstand [m t o v NAP] 4 , 4 0 4 , 9 0 5 , 3 0 5 , 6 0 5 , 7 0 5 , 6 0 5 , 4 0 5 , 2 0 4 , 9 0 4 , 7 0
hoeveelheid overdag ty/maj, te
g o l f h o o g t e [m] 1,15 1,35 1,51 1,62 1,66 1,62 1,54 1,47 1,35 1,27
r plaatse van loodrechte
kruinhoogte 7,30 0 1 7 2 2 3 1 22 10 4 1 0 wand. 7,20 0 1 9 27 4 0 27 13 6 1 0 fm t o v NAP] f 7 , 1 0 0 2 11 3 5 50 35 16 7 2 1 7,00 0 2 14 4 4 63 4 4 2 1 9 2 1
Tijdens de hoogwaterperiode zal, afhankelijk van de kruinhoogte de volgende hoeveelheid water overslaan. Bij deze berekening is geen rekening gehouden met verruwing. In navolgende tabel zijn de waarden afgerond op hele 1000-tallen, een grotere nauwkeurigheid bij de hier uitgevoerde berekeningen is niet reëel. kruinhoog-t e fm t o v NAP1 7 , 3 0 7 , 2 0 7 , 1 0
1
7,00
totale hoeveelheid overal
o v e r s l a g [m3*103] tpv t a l u d 6 7 9 11
tg op het gehele gedt
t p v wand 4 5 6 8 selte t o t a a l 10 12
15 1
19 1 6. Conclusie.Met een kruinhoogte van NAP+7,30 m wordt onder maatgevende omstandigheden ter plaatse van het talud een hoeveelheid overslag bereikt die ongeveer 40 1/ms bedraagt, terwijl ter plaatse van de loodrechte wand ongeveer 30 1/ms zal overslaan. Indien op het talud en de berm aan de buitenzijde van de muur een hoeveelheid breuksteen wordt aangebracht zal de kruinhoogte met circa 0,3 m kunnen worden beperkt zonder dat de hoeveelheid overslag wordt vergroot. De mogelijkheden om dit te verwezenlijken zijn echter beperkt. Ben overslaghoeveelheid in de orde van 40 1/ms stelt eisen aan de bekleding van de kruin en het binnentalud, hiermede dient bij het ontwerp rekening te worden gehouden.
Verder is de totale hoeveelheid overslag berekend over het gedeelte van de waterkering tussen de Veerbootkade en keersluizen. Hierbij is eveneens geen rekening gehouden met een verruwd talud. Bij een kruinhoogte van NAP+7,30 m is een hoeveelheid golfoverslag bepaald van circa 10.000 ar. Indien deze
hoeveelheid overslag ter plaatse van de kop onoverkomelijke bezwaren met zich meebrengt kan de overslag worden beperkt door:
- het aanbrengen van een parapet-constructie. - plaatselijke verruwing van het buitentalud.
- het verhogen van de sluisdeuren van de naastliggende sluis,zoals in [5] aan de orde wordt gesteld.
In deze nota is de hoeveelheid overslag bepaald voor het gedeelte van de waterkering tussen de keersluis en de Veerbootkade. Dit tracé is slechts een klein gedeelte van de waterkering die de gemeente Harlingen bescherming biedt. Zn [5] is een integrale aanpak weergegeven waarin óverslagberekenin-gen worden gepleegd voor de gehele nog te verbeteren waterkering. Sommige aannamen en toegepaste berekeningsmethoden zijn in deze nota niet uitge-breid behandeld, deze komen echter in [5] aan de orde.
7. Literatuur.
[1] Beschouwing van de veiligheid van de waterkering te Harlingen. Rijkswaterstaat, Dienst Weg- en Waterbouwkunde.
Nota WBA-N-90.143/WKH-N-90.023. ir. A.P. de Looff.
tweede, herziene druk: feb. 1991.
[2] Aanpassing Veerbootkade.
Rijkswaterstaat, Dienst Weg- en Waterbouwkunde. Notitie WBA-M-91060/WKH-M-91015.
ir. H.J. Verhagen,
herziene versie juli 1991.
[3] Getijtafels voor Nederland 1991. SDU uitgeverij 's-Gravenhage.
[4] Effect variatie opzetduren op de hoogwaterstanden in het noordelijk deltabekken.
Rijkswaterstaat DBW/RIZA. Concept-nota DBW/RIZA 87.000.
ing. J.J. van Weerden, ir. J.P.F.M. Janssen, drs.ir. J.K. Vrijling.
[5] Overslagberekeningen zeewering te Harlingen. Rijkswaterstaat, Dienst Weg- en Waterbouwkunde. Nota WBA-N-92032.
april 1992. ir. M.J. Koster.
[6] Leidraad voor het ontwerpen van rivierdijken, deel 2 - benedenrivierengebied.
technische adviescommissie voor de waterkeringen, uitgeverij Waltman - Delft.
[7] Waterbeweging op taluds, concept. Rijkswaterstaat, DWW, TAW.
J.W. van der Meer, J.P. de Waal. Waterloopkundig Laboratorium.
L J O 1 o o o - o — o ~ ^_ . o CJl o — o o UI o — rn O _ q y / V ; i „ - . ~Z..fZZ. : _ _ : zzzz^zz =r ^ L _ -£ E h ^ — j — _ _ j . . - . — (.... c~ ^ = - _ - = Ï = S E — zzz
^4^-= i -= •=r— - . n m — — , ZZZZ
zzz
i — - r r r ~ " y ---":.r , . -"- - ' r ! '-":.-.l
:'
:: ~±HL ZZZZZ ZZZZZZ-Z • -— . - " : 7 1 " ~ ;iJi: Z:~zztzzz I ^ H t ï H Ï 1 I — — : : : : ; — - 1 1 - = _ _?r t l — . _ . zzz — j — ZZZZ =-===3 — — • — = -~ ZZZ TT. _ . _ . . . , —-m
—•--\ • • • • • -— _:— ^ = ' i _ i = t = . y ^ • -;^.\" " ; ; |: :i : - - • ] - - • • _ _ :-r-:|:i-_: - = ^ ? W — — J ; ^ : * ; : : : £ ~ = 3 = zzzzzzt—.—i-! ~ - _ _ _ _ ^TZTTlb=—T | f. j^3=
— ' - y ^ ' — r r r r — -—.— ~ r r r ö \ \ . . J . . . . f—4\idiv
h~ " "' _ .7".:™. ; = ; f - - - ^ = ! l , . — - . . - : : : : . : . : : : : : : : — ! — : h - ^ S • • ' : zzz — =±zr.~ L — ~ —-Zj_l Z , , - _ . = ^=i f = 7 = TT.TT . . . . -.— — HÜ
— _ _ „ _ 'ÏZ^-= , H ü l 1 TTZT A h:.Ê^
;:; : i:r; . . . . : . . . [ t r i : : : : : : V j J Mi ;T=lï~fr 7 \ — " . . " E = = 5 = 3 fcMM i H E , — . " ' I -;-• z:zzljz=:. 1. — —.—| i i . . .L3
= _ . . Ü = = s i ] — ~ : r j — — . . . Z Z T ^ i — — — — —. i — l " - t : - — =» • • • • t : : . ; i : : : -. -. -. -. -. v ; :T : :i.z :rTH:-f7f 4 - _ _ V " ~ _Y T : : ; " \ ...J -fTH - r t r r ^ p • \ i i j :r:-z: "Z~J; - T T £ J — srs. : T Z T . . . . T m i - i ^ J . ' - . i ü — — . . .s
— _ zn - r x r :;M -— — b ü j ^"." :±::
;'
O & 0 i \\y':v.'-::'-. ' : ' ; . • • -. -. -. -. -. 1 — •_: r : ^ : : : : • - - -i . :-: . — t r = E ^ . H i E r E ï t ; ^t V " V1~\
7 : ~ t : i = j H;= , — " ' -1 . . . r. . _ . — •. - — ! r —.—1 r r n r i r ^ — • . : : ~m
— . . — — — ~ i -~ ' : i —ü
LP
* ::r::H:V/'
\Y~i--•-WM Z':IV.-\V.z\W\Zzi\
T T " : " : : : n i ~ i i r r ." ."TT1 F — J r ^ r . = L i i Ü ^ r , 1 1 ' ' • i —-f---— - i i —\ -\ - H ~\l ^ ^ f r - i \ f \ j r = £ r r r — - 7 1 — - • ) — [_^ _ , ^ r r r r t r r r r — — — . . . . — ( '~-. '~-. '~-. '~-. i . — ^ — — . . . . ^TZ — TZ77 ^ i -F - = 1 — p » + + 1 1 zlrtzr ----ï- . :: r : i:::: ::..E:-: • ; •: : "":•::. . . . . . - i;: : -: -: -: -: -: ; -: -: -: • : • i i ; ! 1 . . : . :•:!•/ | ;_ — i z:\z Z'zzz: — — — i b = r a —: ;• ^ " r — \ ) . . . . _ - . 1 i zzzèzzrz 'zzz4:~zz i j _ _ _ ; —
_t—
i i ~ ^ • r i i Ü V . - J f j j -.—ZvZZz-z: . : : : . 7 ~.~. =£H r. : . : - : ZZZ —H
r :rr: _ _ + _ _ . . : . . r^ÏH=T 4 . ; . . - _ 1 . . . . . . . . : : . -, - . . : : j : . r 'rirzzï-z 4 _ . ^ . -. t - Z . . X - 4 T ~ . : : : : . : : : : .F-\
. . .m
~~~~ — L — . . ^ — 771-: — . . . . \\\=ir = " -^ ^:.:±.y. zzzvz:: i-zrzzzz-". r : ~~~-? y^~:Z~B
:~r:i:'::}'r-z
^ f — — 1 - ^ T / T T T : T?~t-:Tf X f-rTi-ii-:- r : : . : : . \ V ; : : : . ; 'z:m
^::ïz''.
— — r zzzz -'ZZr r — ™ i- \ • — . . ::_•!::.:: . : : : ; : : . : _:^ 1 . :-::-if:-üi ~Z':Z':::L-i
:^
- . . - . . : : : • : : : : : r.-i::;: ~ ^ , , y: Uzzl-• , . . T : — t ~ T T : - , — -;.:-7 . . . . . . . . -~zï-/z-:-: -~zï-/z-:-: -~zï-/z-:-: -~zï-/z-:-: \\ï: : : : : . ^ rZZ—-m
— i — — : , _ ™— : : : : . : 4 ^ -= • ; • ; ; Z7TI • : : : : — -;rr ^ . ^ u - ^ . ZZZ — CZ—' zzzzzz'z^
_ _ ^ [ " • . . ! : . : . : '-'" ::::+:::: .rrr:t:r:r ':. : ~ i ~ f "" - - I ' - j 7 - ; - : ::' : . :; : : ; • : • 1 . . . . . . . . zzzizVz 7 7 7 7 ^ 7 7 7 : iZzZZizzZZ zzzzzz: zzzdizz: 1 . . . . 7 — : : --:?: • • T : •—•—j ^ . . . . j . . . .j ^ „ _ . . . ; . . . . ::::fzzz — ^T_l_—— . . . t . . . „ - — - i r t t r z r =•:-: -~ z r ^ ^ ^ — 7 . 7 . -ZZZ 1 — L r : — -77TT ^ r ZZZ. ZZZ ZZZ : : : . 777T —-i::: — — -•-zzlzz
r r i r L i : 'S. Ti ïzzzhzzz ZZZ. .7777J : : ; : - ^ r r r --~r^i ZZZ :zl
::;r ——-ZZZTZ : ; ; : rr:r — : ~Ü
==. ZZZ ... —•• —-T.r :.".'.. — T£i . : : : : f— .rrr: ZZZ ~ 1 fZZZ \~z:z f7 777 =~T; t=-^ " : 7 7 : : " ' : ; : Ü : . . L : r _ r t : : : : : : : : : : : L . - . : ] . . : : r r r r j r r r r ;:.:i^r: : ; : :; ; r .;7 ; : : . _ [ : : : ; - _ _ 4 -™. —-f-- 4 ...4 " -[77...h7_7; . ~ _ i - - ^z=z
T^T\^:r:
rr:r r * = r r : -1 •::-i • _ ^ r L-1 — -.—1^-'. . : : : ; : . ! : . . : : . : . . ' . 7 : ; - : L;; ir;1!:'-:; : - ; - i:- ; ; . . . . —ULL-i:-ZZZrZi zz •- -: -: . -: -: • - : : : : j ; _ . -. -. -. -. 't f " " ' i ) - • - • j • -• • • : " ' ' ! ' -z.Zzzz' zzzzzzzz - . ; . ; : ; ; : : - ; n .;: zzrz: . . . ; . , 1 L ; 4 : * L . r : ; : t : : : : . : : . 4 : : -i£=. ZZZ — ; — 1 — ! --•\— -- -- • i — zzzzz: >-u. — o < ~ 0 4 , , ! , TI '• ™ i ~J 1 — o r 0 n i O O m n . ^ O U I 0 0 (Jl — 0 -m < 5BIJLAGE 3. 1 waterstand [m t o v NAP] 5 , 7 0 5,60 5 , 5 0 5 , 4 0 5,30 5,20 5,10 5,00 4 , 9 0 4 , 8 0 4 , 7 0 4 , 6 0 4 , 5 0 4 , 4 0 4 , 3 0 4 , 2 0 4 , 1 0 4 , 0 0
goUboogten achter de dam bij
v r i j b o o r d [m] - 0 , 8 5 - 0 , 7 5 - 0 , 6 5 - 0 , 5 5 - 0 , 4 5 - 0 , 3 5 - 0 , 2 5 - 0 , 1 5 - 0 , 0 5 0,05 0,15 0,25 0,35 0,45 0,55 0,65 0 , 7 5 0,85 verschillende waterstand g o l f Wad-denzee [m] 2 , 3 1 2 , 3 0 2 , 2 8 2,26 2,25 2 , 2 4 2,22 2 , 2 0 2,18 2,16 2,15 2 , 1 4 2,12 2 , 1 0 2 , 0 8 2,06 2 , 0 4 2,02 en. g o l f na 1 t r a n s m i s s i e I
[m]
11,64
1
1,60 1 1,56 1 1,52 1,49 1,45 1 , 4 1 1,37 1,33 1,29 1,25 1 , 2 1 1,17 1,13 1,08 1,04 1,00 0 , 9 6In deze tabel Is de golfgroei in het havenbekken ten gevolge van de wind nog niet meegenomen. Deze bedraagt onder maatgevende omstandigheden 0,02m.
X
^f
v
\ .-••* -^ ^*"* _..*•"** ..-'*''*^v>--
-. \ .'^w
\ \w
\ \ \v.>;t
\ \ \ > \w
\ • » *w
...-•:ï-tl2
Uj 3 * \ \ \ - ^ X'w
\v-\vi
\ \ \r-Ms»
NAP
4- 1
f
BIJLAGE 6
1 taludhelling
| 1 : 3 , 2I 1:3,4
1 : 3 , 6 1 : 3 , 8 1 : 4 , 0 1 : 4 , 2 1 : 4 , 4 hoeveelheid overdag [l/ms . u ,hoek van inval golven
0 ° 76 62 50 39 3 1 2 4 19
bij verschillende taludhellii
1 0 ° 114 9 3 75 59 4 6 36 2 8 2 0 ° 114 9 3 75 59 4 6 3 6 2 8
ogen en richtingen van inval van de golven.
3 0 ° 88 7 1 57 44 34 26 20
