: 658 Ml rijkswaterstaat

: 658 Ml
rijkswaterstaat
ministerie van verkeer en waterstaat
4g
dienst w e g en water bouwkunde
BIBLIOTHEEK
Oi»nst Weg- en Waterbouwkurxk?
Postbua 5044, 2600 GA DELjft
93
g.fc
-Of*
OX:bSOM:f
project nr
W 90 05/04
GOLFDEMPENDE CONSTRUCTIES
IN DE HAVEN VAN
SCHIERMONNIKOOG
WBA-R-90 067
BIBLIOTHEEK
BIsnst Weg- en Waterbouwkunde
Poatbua 5044, 2600 GA DELFT
" 7 MEI 1990
d i e n s t Weg- e n w a t e r b o u w k u n d e
H o o f d a f d e l i n g Waterbouw
Afdeling advies
Ing. A.M.H.Buitenrust
a p r i l 1990
Hettema
11
i
INHOUD.
SAMENVATTING
1
1. I N L E I D I N G
1
2. PROBLEEMSTELLING
1
3. RANDVOORWAARDEN
1
4. GOLFKERINGEN
4.1. PAALSCHERMEN
4.2. DRIJVENDE GOLFDEMPENDE CONSTRUCTIE
4.3. GOLFSCHOT
2
2
3
4
5. CONCLUSIE
5
LITERATUUR
6
bijlage
DWW
1990
1.
SITUATIE
7
WBAW
1
SAMENVATTING.
D o o r de d i r e c t i e F r i e s l a n d , d i e n s t k r i n g W a d d e n e i l a n d e n v a n de
R i j k s w a t e r s t a a t i s a a n d e D i e n s t Weg- e n W a t e r b o u w k u n d e g e v r a a g d
een o p l o s s i n g t e b i e d e n v o o r e e n a a n l e g p l a a t s v o o r e e n r e d d i n g s b o o t , w a a r b i j d e b o o t z o w e i n g m o g e l i j k h i n d e r v a n g o l v e n mag
o n d e r v i n d e n . I n d i t r a p o r t z i j n de randvoorwaarden v o o r de g o l f b e l a s t i n g b e p a a l d e n e e n d r i e t a l a l t e r n a t i e v e n g e g e v e n z o d a t met
de a a n w e z i g e p a l e n e e n b e s c h u t t e a a n l e g p l a a t s g e r e a l i s e e r d k a n
worden.
1. INLEIDING.
In de haven v a n S c h i e r m o n n i k o o g i s p l a a t s v o o r een b o o t v a n de
r e d d i n g s b r i g a d e . Voor deze boot i s h e t n o o d z a k e l i j k , i n verband
met h e t a a n w a l b r e n g e n v a n e v e n t u e l e gewonden, d a t d e a a n l e g p l a a t s z o w e i n i g m o g e l i j k l a s t v a n g o l v e n h e e f t . V o o r h e t maken
van een g o l f d e m p c o n s t r u c t i e z i j n p a l e n v a n hardhout aanwezig.
2.
PROBLEEMSTELLING.
In de haven i s e e n l i g p l a a t s v o o r de b o o t aangewezen ( z i e b i j l a g e
1 ) . Deze p l a a t s l i g t b i j n o o r d - o o s t e n w i n d o n g u n s t i g v o o r d e g o l v e n . De d i r e c t i e h e e f t e e n a a n t a l h a r d h o u t e n p a l e n t e r b e s c h i k k i n g v a n 400 * 400 mm d o o r s n e d e e n l e n g t e v a n o n g e v e e r 15 m.
Aan d e D i e n s t Weg- e n W a t e r b o u w k u n d e i s g e v r a a g d h o e m e t d e z e
p a l e n een scherm k a n worden g e c r e e r d zodat h e t g o l f k l i m a a t op de
a a n l e g p l a a t s n i e t h i n d e r l i j k i s . A l s n i e t h i n d e r l i j k wordt i n d i t
r a p p o r t g e s t e l d e e n g o l f h o o g t e v a n 0,10 m
3. RANDVOORWAARDEN.
De r a n d v o o r w a a r d e n z i j n
als volgt gedefinieerd:
[m]
1.000
- 0,5 / - 2.0 [m]
+ 1.0 m.
[m/s]
15
Strijklengte
w a t e r d i e p t e t . o . v . N.A.P. v a r i e r e n d
s t o r m v l o e d p e i l t . o . v . N.A.P.
windsnelheid
Om d e g e v o e l i g h e i d v a n d e g o l f d e m p i n g t e b e k i j k e n i s d e g o l f h o o g t e t e v e n s b e p a a l d b i j w i n d s n e l h e d e n v a n 17 e n 19 m/s.
2
L = 1,56 * T
f = 1/T
windsnelheid golfhoogte golflengte periode
L [m]
T[S]
Hs [m]
[m/s]
15
17
19
DWW 1990
0. 35
0.40
0.45
6.62
7.41
8.18
2.06
2.18
2.29
f reg.
f [1/s]
0,49
0,47
0,44
WBAW
2
GOLFKERINGEN.
4.1. PAALSCHERMEN.
Met b e h u l p v a n e e n a a n t a l a z o b e p a l e n k a n e e n p a a l s c h e r m g e m a a k t
worden. V o o r e e n e n k e l e p a l e n r i j k a n de g o l f h o o g t e v a n de d o o r k o mende g o l f w o r d e n b e r e k e n d met de f o r m u l e [ l i t 1 . ] :
Ht
Hi
(
h
Hi
0,9 (
Hierin i s :
=
Ht
=
Hi
=
h
=
D
b
=
=
E
2
) * E * {-E + ( E +
Hi
0,5
)
[ 1 ]
2h
b
b
2 0,5
) / {1 - ( —
) }
D+b
D+b
[ 2 ]
[m]
[m]
[m]
[m]
[m]
[-]
doorgelaten golfhoogte
maatgevende ingekomen g o l f h o o g t e
waterdiepte
paaldiameter
a f s t a n d t u s s e n de p a l e n
geometrie parameter
Voor een d u b b e l e p a l e n r i j , w a a r b i j de p a l e n o n d e r l i n g v e r s p r i n g e n , mogen d e d o o r g e l a t e n g o l f h o o g t e n t e n o p z i c h t e v a n d e met de
f o r m u l e s [ 1 ] en [ 2 ] b e r e k e n d e g o l f h o o g t e n worden g e r e d u c e e r d met:
15% v o o r b/D = 0,2 e n 5 a 10 % v o o r b/D = 0,1H.
In
afbeelding
1 i s
voor een e n k e l e p a l e n r i j aangegeven wat de
^
—
r e l a t i e i s t u s s e n de
paalafstande
e n de
J
golfreductie
voor
f
verschillende
golfhoogten, t e beginnen
b i j H i = 0,35 m. U i t
0 i
de f i g u u r b l i j k t d a t
het
paalscherm
pas
effect
heeft
indien
afstand tussen oe oaien
de o n d e l i n g e n a f s t a n d
m i n d e r w o r d t d a n 0,20
Afbeelding 1 r e l a t i e t u s s e n inkomende g o l f
m. B i j e e n g o l f r e d u c en a f s t a n d t u s s e n d e p a l e n
t i e t o t 0,10 m i s de
onderlinge
afstand
t u s s e n d e p a l e n 0,02 m. B i j e e n d u b b e l e p a l e n r i j d i e n t de a f s t a n d
t u s s e n d e p a l e n o n g e v e e r 0,025 t o t 0,03 m t e b e d r a g e n . D i t l e v e r t
geen e s s e n t i e l e v e r m i n d e r i n g v a n de p a a l a f s t a n d op.
G e z i e n d e g e r i n g e mate
v
an p r a k t i s c h e u i t v o e r
g
o
l
f
h
o
o
g
t
e
[m]
paalafstand
b
aarheid hiervan z i j n
0,02 m
nog a n d e r e v o r m e n v a n
Hi
0,35
H t 0,10
golfdempende c o n s t r u e
0,40
0,11
ties belicht.
0,45
0,12
•
0 45
•
4
0 35
•
—
"
0 3
0 25
&
0 2
f
0 1?
0 05
J
•
• 00
DWW 1990
if
0 05
0 10
0 15
0 20
Q 25
0 30
0 35
• 40
WBAW
3
4.2.
DRIJVENDE GOLFDEMPENDE CONSTRUCTIE .
D r i j v e n d e g o l f b r e k e r s w o r d e n soms a l s a l t e r n a t i e f v a n b r e u k s t e n e n
g o l f b r e k e r s t o e g e p a s t . De c o n s t r u c t i e s z i j n o n d e r l i n g n i e t g e h e e l
met e l k a a r v e r g e l i j k b a a r . De g o l f l e n g t e e n d e g o l f p e r i o d e v e r a n d e r e n b i j e e n d r i j v e n d e g o l f b r e k e r n i e t , de g o l f h o o g t e
wel.
i
0
9
?
0
9
i
"
S
0.7
y ^
0
6
5
Z
1
'J
/
0 '
°-'
•
0.3
Ul
-
0
/
/
!
|
/
2
!
•
i
i
5
*Q
i
1
go
Afbeelding 2 r e l a t i e tussen
c i e n t [ l i t . 2]
C
If lengte
i
i
i
i
i
20
25
30
35
40
L [ITV]
g o l f l e n g t e en t r a n s m i s s i e - c o e f f i -
I n a f b e e l d i n g 2 i s de r e l a t i e weergegeven t u s s e n de g o l f l e n g t e e n
de t r a n s m i s s i e - c o e f f i c i e n t . B i j e e n g o l f l e n g t e v a n 6.6 - 8.5 m i s
de r e d u c t i e c o e f f i c i e n t o n g e v e e r 0,25 - 0.36. De g o l f h o o g t e z a l
dan v a r i e r e n v a n 0.09 - 0,16 m. V o o r e e n i n d i k a t i e w e l k e a f m e t i n gen n o d i g z i j n om e f f e c t t e h e b b e n o p d e r e d u c t i e v a n d e g o l f hoogte i s een v u i s t r e g e l gehanteerd [ l i t 2.]:
B/L = 0,5
r e d u c t i e aanwezig
[ 3 ]
B/L < 0,2
geen e f f e c t .
[ 4 ]
Hierin i s :
B = de b r e e d t e v a n de d r i j v e r
L = de g o l f l e n g t e .
golflengte d r i jver-breedte
B [m]
1 [m]
6.6
7.4
8.2
3.3
3.7
4.1
transm. coef.
golfhoogte
Ct = Ht/Hi
H t [m] H i [m]
0.26
0.30
0.36
0.35
0.40
0.45
0.09
0.12
0.16
B i j h e t aanwezige m a t e r i a a l zou d i t betekenen d a t b i j een g o l f h o o g t e v a n 0.35 m d e b r e e d t e v a n d e d r i j v e r 3,3 m z o u b e d r a g e n ,
e r z o u d e n d a n 8 p a l e n v a n 0,40 a a n e l k a a r g e m a a k t k u n n e n w o r d e n .
B i j e e n g o l f h o o g t e v a n 0.45 m k u n n e n 10 p a l e n a a n e l k a a r g e k o p p e l d w o r d e n . De d r i j v e n d e c o n s t r u c t i e d i e n t o p e e n g o e d e m a n i e r
b e v e s t i g d t e worden, z o d a t de d r i j v e r n i e t t g e n de b o o t k a n k o men.
B i j een a a n t a l van deze typen golfdempers z i j n h i e r s l e c h t e
e r v a r i n g e n mee. B i j h e t a a n w e z i g e m a t e r i a a l v a n a z o b e z a l g e k e k e n
m o e t e n w o r d e n n a a r d e mate v a n d r i j v e n g e z i e n d e g r o t e s o o r t e l i j ke m a s s a v a n h e t m a t e r i a a l .
DWW 1990
WBAW
4
4.3.
GOLFSCHOT.
Een a n d e r e m o g e l i j k h e i d i s h e t p l a a t s e n v a n een g o l f s c h o t met
dwarsbalken.
B i j d i t t y p e g o l f s c h o t w o r d e n een a a n t a l b a l k e n
d w a r s op de i n de bodem a a n g e b r a c h t p a l e n g e m o n t e e r d . De a f s t a n d
t u s s e n de v e r t i k a l e p a l e n i s nu n i e t v a n b e l a n g v o o r de g o l f r e m mende w e r k i n g . De a f s t a n d t u s s e n de g o r d i n g e n ( h o r i z o n t a l e p a l e n )
i s op d e z e l f d e m a n i e r b e p a a l d a l s i n 4.1. De d i e p t e w a a r o v e r h e t
h o r i z o n t a l e g e d e e l t e moet w o r d e n a a n g e b r a c h t
hangt af van
de
golfhoogte.
V o o r h e t v e r k r i j g e n v a n de m a x i m a l e g o l f r e d u c t i e moet h e t g o l f s c h o t t o t d r i e m a a l de g o l f h o o g t e [ l i t 3] o n d e r de w a t e r i i j n (
N.A.P. + 1.0 m) d o o r g e z e t w o r d e n .
Bs = 3 * H i
[ 5 ]
Hierin i s :
Bs = de a f s t a n d v a n a f de w a t e r i i j n b i j
h o o g w a t e r t o t aan de o n d e r k a n t
van het s c h o t
Hi = inkomende g o l f
[m]
[m]
T e v e n s moet h e t g o l f s c h o t meer dan 1 * de g o l f h o o g t e b o v e n
h o o g w a t e r l i j n uitkomen.
Deze a f s t a n d k a n w o r d e n b e p a a l d met
formule:
Ht
hd
Kt = —
- 0,3 ( 1 , 5
)
[6]
Hi
Hi
Hierin i s
Kt =
Ht =
Hi =
hd =
:
golftransmissie coefficient
doorgelaten golfhoogte
maatgevende inkomende g o l f h o o g t e
aanleghoogte scherm boven w a t e r p e i l .
de
de
[-]
[m]
[m]
[m]
F o r m u l e 6 g e l d t v o o r 0 < h d / H i < 1,25 en v e r t i k a l e muren.
B i k j een g o l f s c h o t met een h o o g t e v a n 1,25
* H i (waarvoor
de
f o r m u l e nog n e t g e l d i g i s ) z a l de t r a n s m i s s i e c o e f f i c i e n t 0,075
b e d r a g e n . De h o o g t e v a n de d o o r g e l a t e n g o l f ( H t ) i s d a n t e v e r waarlozen.
V o o r de a f s t a n d t u s s e n de h o r i z o n t a l e b a l k e n k a n met d e z e l f d e
a n a l o g i e a l s i n 4.1 b e p a a l d w o r d e n d a t d e z e k l e i n e r moet z i j n dan
0.02 m om e e n v o l d o e n d e g o l f r e d u c t i e t e k r i j g e n . P r a k t i s c h g e z i e n
b e t e k e n t d i t d a t de b a l k e n op e l k a a r g e p l a a t s t w o r d e n . H e t g o l f s c h o t moet s t i j f i n de bodem z i j n g e f u n d e e r d . I n d i e n h e t s c h o t de
b e w e g i n g e n v a n de g o l v e n o v e r n e e m t z u l l e n d o o r h e t s c h o t o p n i e u w ,
aan de z i j d e v a n de b o o t , g o l v e n g e g e n e r e e r t w o r d e n .
hoogte scherm
t . o . v . N.A.P.
paalafstand
0,02 m
DWW
1990
1.05
1.20
1.35
+
+
+
0.45
0.50
0.55
aantal
palen
4
4
5
Hi
0,35
0,40
0,45
golfhoogte
[m]
Ht
[m]
0,10
0,11
0,12
WBAW
5
5.
CONCLUSIE.
Met h e t a a n w e z i g e m a t e r i a a l k a n op een a f d o e n d e m a n i e r een
bes c h e r m i n g t e g e n de o p t r e d e n d e g o l v e n w o r d e n v e r k r e g e n . I n h o o f d s t u k 4 z i j n een d r i e t a l m o g e l i j k e
constructies b e l i c h t waaruit
een k e u z e g e d a a n k a n w o r d e n , a f h a n k e l i j k v a n de p r a k t i s c h e h a a l b a a r h e i d . U i t d i t r a p p o r t b l i j k t een v o o r k e u r v o o r h e t g o l f s c h o t .
H e t p a a l s c h e r m i s p r a k t i s c h n i e t h a a l b a a r g e z i e n de a f s t a n d t u s s e n de p a l e n . De d r i j v e n d e c o n s t r u c t i e h e e f t a l l e e n z i n a l s een
b r e d e d r i j v e r g e m a a k t k a n w o r d e n . E r g a a t dan w e l v e e l r u i m t e i n
de h a v e n v e r l o r e n en de b e v e s t i g i n g g e e f t v e e l a l p r o b l e m e n . H e t
g o l f s c h o t met h o r i z o n t a l e b a l k e n n e e m t n i e t v e e l p l a a t s i n en de
p a l e n k u n n e n v e e l v e r d e r u i t e l k a a r s t a a n dan b i j de
oplossing
met a l l e e n v e r t i k a l e p a l e n ( 4 . 1 . ) .
DWW
1990
WBAW
6
LITERATUUR.
1
M i l i e u v r i e n d e l i j k e oevers
Voorlopige r i c h t l i j n e n
voor een i n t e g r a l e
ontwerp a a n l e g en beheer v a n o e v e r s
CUR ( ) XXXX
PMO
2
P.I.A.N.C. B U L L E T I N 1988 NO 63
3
Toegepaste v l o e i s t o f m e c h a n i c a
I r I.W. N o r t i e r 1980
DWW
1990
benadering van
WBAW
7
bijlage
1.
SITUATIE.
OHpS
,
_ JO
_
fO
strap
^
ad
_
-r.-0.R-*-—"
-
IKoobeduJfren.
•A . .
«... * >
•
el
r»—:—— —
40
U,
•
jr
. , - • - >•
/
..3,
.Cjmping
.or
; "
m
m
f \ ^ y
,<j . ,
•
7
' - 0
Kaoidiiinen
7
*
r
l
-
—. _
* » - . . •
>
I*
3
'ft' '• Iv. i-r •* ' t
,AA
—
'•T^W
f*fjT **** \
V—«r
n
*
Monntti
\
1
VA\\\\
"Schfermonnikc
1. \ X L — — r a t n »JLL
1
m»f
"pi 2 7 " '
,' /
Banc/cs
«
...
1
bitummnvrhtrittng
_•.'
"
l
£fc
IS.
OMo27
SCH IE R M ON NI K.OOG
(fdOV
.1/
DWW 1990
Ff«£SL»NO(
ff..>
WBAW
•-
>;

Download Report