Betere voorspelling van kustontwikkeling

UT-promovendus biedt bouwstenen voor verbetering zandtransportformules

14 februari 2013

Het lopende-golfkarakter van zeegolven draagt bij aan zandtransport voor de kustlijn. UT-promovendus Wouter Kranenburg geeft in zijn proefschrift gedetailleerd inzicht in dit golfkarakter. Zijn onderzoek biedt nuttige bouwstenen voor verbetering van bestaande zandtransportformules. Dit draagt bij aan betere voorspellingen van de kustontwikkeling en betere inschatting van de effectiviteit van kustbeschermingsmaatregelen. Een goed voorbeeld van zo’n maatregel is het innovatieve kustbeschermingsproject de Zandmotor, voor de kust van Zuid-Holland.

Wanneer hoge golven een zandige kust naderen, genereren zij sheet-flow zandtransport, zo stelt Kranenburg. Hierbij wordt zoveel zand in beweging gebracht dat het zand als een deken over de bodem beweegt. Tot nu toe werd het golf-gedreven zandtransport voorspeld aan de hand van formules die gebaseerd zijn op experimenten in stroomtunnels. De resultaten van recente experimenten in grote golfgoten, met lopende golven in plaats van oscillerende stromingen, zijn echter anders dan die van de tunnelexperimenten. In goten blijkt het zandtransport in de richting van de kust aanzienlijk hoger.

De studie van Kranenburg gaat in detail in op de vraag hoe het lopende golfkarakter van zeegolven van invloed is op de stroming en het zandtransport in de bodemgrenslaag. Hiertoe zijn twee numerieke modellen ontwikkeld. Deze modellen zijn toegepast in parameterstudies om zo voor een variëteit aan golf- en bodemcondities het belang van verschillende golfeffecten te bepalen. Dit heeft onder andere inzicht opgeleverd in hoe de stroming in de grenslaag wordt bepaald door twee concurrerende mechanismen, namelijk een kustwaarts gerichte stroming ten gevolge van het lopende-golf karakter (progressive wave streaming) en een zeewaarts gerichte stroming ten gevolge van niet-lineaire golfvormen (wave shape streaming).
Progressive wave streaming blijkt ook een belangrijke verklaring voor het extra kustwaartse zandtransport onder lopende golven. Echter, vooral voor fijn zand blijkt dit niet het enige proces dat van belang is. Dan gaan ook andere effecten van het lopende-golfkarakter een rol spelen. De resultaten zijn samengevat in handzame formules, waarmee bestaande zandtransportmodellen kunnen worden verbeterd.

Meer informatie
De promotie van Wouter Kranenburg vindt plaats op 15 februari 2013 om 14.45 uur in gebouw de Waaier op de campus van de Universiteit Twente. Kranenburg maakt onderdeel uit van de vakgroep
Waterbeheer van de faculteit CTW. Zijn promotor is Professor Suzanne Hulscher (Water Engineering and Management). Voor meer informatie of een digitale versie van het proefschrift Modelling Sheet-flow Sand Transport Under Progressive Surface Waves kunt u contact opnemen met Jochem Vreeman, afdeling Persrelaties van de Universiteit Twente.