Profielen PC-Overslag
4. Stappen in analyse
5.2 Den Helder
5.2.1. Hydraulische randvoorwaarden, inclusief uitleg figuren
Waterstand
In Tabel 5.1 zijn de waterstanden in Den Helder weergegeven. De waterstanden zijn zónder de toeslag op waterstand. De waterstand in HR2006 is gelijk aan het toetspeil. Uit de tabel kan het volgende worden geconcludeerd:
• In HR2006 is de waterstand 22 cm hoger dan de waterstand als gevonden in de crashactie.
• Het verschil wordt voornamelijk veroorzaakt door de veranderde instelling van de waterstand in Hydra-K (waterstand gelijk aan toetspeil in plaats van waterstand vrij).
5. Resultaten
. . .
. . .
Tabel 5.1
Waterstanden Den Helder (crashactie en HR2006testlocaties)
Waterstand [m]
Crashactie 4.23
Verschil agv Hydra-K - Versie 0.02
Verschil agv Hydra-K - instelling waterstand 0.20
HR2006testlocaties 4.45
Golfhoogte (Hs) en golfperiode (Tm-1,0)
In Figuur 5.1 zijn de veranderingen van de golfhoogte en de golf-periode weergegeven tussen de crashactie en HR2006testlocatie.
De linker twee kolommen geven de Hs (lichtblauw) en Tm-1,0
(donkerblauw) van de crashactie weer. De waarde van Hs moet op de linkeras worden afgelezen en de waarden van Tm-1,0 op de rechteras.
De middelste twee kolommen geven de Hs en Tm-1,0 van de
HR2006testlocatie weer. De twee rechterkolommen in de figuur geven de netto verschillen van Hs en Tm-1,0 tussen de crashactie en
HR2006testlocaties weer. Indien het verschil negatief is, is de waarde in HR2006testlocatie lager dan in de crashactie.
In Figuur 5.2 kan worden afgelezen waardoor de netto verschillen in Hs en Tm-1,0 worden veroorzaakt. Het verschil is uitgesplitst naar het effect als gevolg van SWAN (geel) en Hydra-K (rood). De optelsom van deze twee effecten is het netto verschil tussen crashactie en HR2006test locaties. Ook hier geldt, dat een negatief verschil betekent dat de waarde in HR2006test locatie lager is dan die in de crashactie.
De Hs-waarden moeten op de linkeras worden afgelezen en de Tm-1,0-waarden op de rechteras.
Verdere uitsplitsing van het effect van SWAN en Hydra- K is gedaan in Figuur 5.3. Weer zijn alleen de verschillen tussen de crashactiewaarden en de waarden van HR2006testlocatie weergegeven. De twee linker-kolommen geven het effect van SWAN en Hydra-K op de golfhoogte weer (aflezen op de linkeras). De twee rechterkolommen geven het . . .
Figuur 5.1
Golfhoogte (Hs) en golfperiode (Tm-1,0) in Den Helder (crashactie en HR2006testlocaties)
Crashactie HR2006 Verschil (HR06-crashactie)
Hs (linker as) Tm-10 (rechter as)
. . .
Figuur 5.2
Effect veranderingen van SWAN en Hydra-K op Hs en Tm-1,0 in
Verschil Hs [m] (HR06-crashactie)
-2.5
Verschil Tm-10 [s] (HR06-crashactie)
SWAN Hydra-K
effect op de golfperiode weer (aflezen op de rechteras). De
verschillende aspecten van de SWAN en Hydra-K zijn in de legenda te vinden. De optelsom van de waarden binnen één kolom levert het netto verschil als gevolg van SWAN of Hydra-K overeenkomstig met Figuur 5.2.
Op basis van Figuur 5.1 t/m Figuur 5.3 kan het volgende worden afgelezen en geconcludeerd:
Golfhoogte (Hs)
• De Hs daalt met 0,1 m van 3,1 m (crashactie) naar 3,0 m in de HR2006testlocaties (Figuur 5.1) Deze lichte daling vooral wordt veroorzaakt door veranderingen van Hydra-K (Figuur 5.2).
• De lichte daling van Hs wordt veroorzaakt door de veranderde Hydra-K versie en door de waterstand gelijk te stellen aan het toetspeil ipv waterstand vrij (Figuur 5.3).
• Hs wordt niet gecorrigeerd bij Den Helder, niet in de crashactie en niet in HR2006, dus dit aspect heeft geen invloed (Figuur 5.3).
• De veranderde bodem en fysische instellingen hebben in Den Helder ook nauwelijks tot geen invloed op de Hs (Figuur 5.3).
• Tevens heeft het voorkómen van inspeeleffecten in de SWAN berekeningen geen invloed op de waarde van Hs (Figuur 5.3).
De veronderstelling dat dit aspect geen of nauwelijks invloed zou hebben op de nearshore golfhoogte, omdat deze dan gedissipeerd zou zijn, klopt in dit geval (zie ook Bijlage D).
Golfperiode (Tm-1,0)
• De Tm-1,0 daalt met 1,4 s van 9,0 s (crashactie) naar 7,6 s in de HR2006testlocaties (Figuur 5.1).
• Deze daling wordt voornamelijk veroorzaakt door veranderingen van SWAN (Figuur 5.2).
• Binnen SWAN wordt deze daling van de Tm-1,0 vooral veroorzaakt door de veranderde correctiefactoren (Figuur 5.3). De oude correctiefactoren (crashactie) zijn overschat wegens gebrek aan voldoende metingen, terwijl de nieuwe correctiefactoren nauw-keuriger zijn bepaald.
• De fysische instellingen hebben ook een significant effect
-1.25
SWAN Hydra-K SWAN Hydra-K
Verschil Hs [m] (HR06-crashactie)
-2.5
Verschil Tm-10 [s] (HR06-crashactie)
Hs Tm-10
Effect veranderingen van de aspecten binnen SWAN en Hydra-K op Hs en Tm-1,0 Den Helder
(Figuur 5.3). Deze zorgen voor een stijging van de Tm-1,0, omdat de standaard fysische instellingen in SWAN (gebruikt in de crashactie) leiden tot een onderschatting van de Tm-1,0 (door o.a. de n-switch in de whitecapping formulering).
• Echter, het effect van de fysische instellingen wordt volledig tenietgedaan door het effect van de correctiefactoren (Figuur 5.3).
• De gewijzigde bodem en het voorkómen van inspeeleffecten in de SWAN berekeningen hebben geen tot nauwelijks invloed op de Tm-1,0 (Figuur 5.3).
• De aspecten van Hydra-K hebben marginale invloed op de Tm-1,0 (Figuur 5.3)
Golfrichting
In Tabel 5.2 zijn de golfrichtingen Bij Den Helder weergegeven. Naar aanleiding van deze tabel kan het volgende worden geconcludeerd:
• De golfrichting is, vergeleken met de crashactie, veranderd met 1°.
• Op basis van SWAN berekeningen is gebleken dat binnen SWAN alléén de bodemligging invloed heeft op de golfrichting. Dit geldt trouwens niet alleen voor Den Helder, maar voor alle locaties.
• Ook de vernieuwde versie van Hydra-K heeft invloed op de golfrichting.
• De effecten als gevolg van veranderingen in de bodem en de vernieuwde versie van Hydra-K heffen elkaar voor een groot deel op, zodat het uiteindelijke verschil gering is.
5.2.2. Kruinhoogte
In Figuur 5.4 zijn in de twee linker kolommen de kruinhoogte van de crashactie en de HR2006testlocatie weergegeven De kruinhoogte moet worden afgelezen op de linkeras. Het netto kruinhoogteverschil tussen de crashactie en HR2006 is weergegeven in de rechterkolom.
De waarden van het kruinhoogteverschil moet worden afgelezen op de rechteras. Het kruinhoogteverschil is uitgesplitst naar de effecten als gevolg van de diverse rekenonderdelen (zie legenda in Figuur 5.4). De optelsom van de verschillende effecten is het totale kruinhoogteverschil tussen de crashactie en HR2006testlocatie.
De uitsplitsingen van de verschillen als gevolg van PC-Overslag en Hydra-K zijn respectievelijk in Figuur 5.5 en Figuur 5.6 weergegeven.
De linkerkolom geeft het totale kruinhoogteverschil weer als gevolg van respectievelijk PC-Overslag (geel) en Hydra-K (rood). In de drie rechterkolommen (lichtblauw) is het effect verder uitgesplitst naar de afzonderlijke aspecten. De optelsom van de waarden van de drie rechterkolommen geeft de waarde van de linkerkolom. De toeslag van . . .
Tabel 5.2
Golfrichting Den Helder
(crashactie en HR2006testlocaties)
Golfrichting [º]
Crashactie 275
Verschil agv SWAN - Bodem 6
Verschil agv Hydra-K - Versie -4
Verschil agv Hydra-K - Periode als stochast -1
HR2006testlocaties 276
de waterstand wordt niet meegenomen in de kruinhoogteberekening van HR2006testlocaties, dus het aspect ‘toeslag waterstand’ in Figuur 5.5 geeft een daling van de benodigde kruinhoogte.
De precieze uitsplitsing van SWAN kan voor de kruinhoogte niet worden gegeven, omdat het een niet-lineair systeem betreft (zie paragraaf 5.1). De waarden in Bijlage C geven een indicatie. Indien er gekeken wordt naar (de oorzaken van) de veranderde hydraulische belasting, is er wel degelijk iets over te zeggen.
. . .
Figuur 5.4
Kruinhoogte (crashactie en HR2006testlocaties) en effect veranderingen van Hydra-K, SWAN en PC-Overslag op de kruinhoogte in Den Helder
-4.0
Crashactie HR2006 Verschil
Kruinhoogte [m]
Verschil kruinhoogte [m] (HR06-crashactie) SWAN PC-Overslag Hydra-K
. . .
Figuur 5.5
Effect veranderingen van de aspecten binnen PC-Overslag op de kruinhoogte in Den Helder
. . .
Figuur 5.6
Effect veranderingen van de aspecten binnen Hydra-K op de kruinhoogte in Den Helder.
Versie Periode als
stochast
Verschil kruinhoogte [m] (HR06-crashactie)
'Deterministisch'
Verschil kruinhoogte [m] (HR06-crashactie)
Op basis van Figuur 5.4 t/m Figuur 5.6 kan het volgende worden afgelezen en geconcludeerd:
• De benodigde kruinhoogte bij het gebruikte dijkprofiel daalt met 0,5 m van 10,1 m in de crashactie naar 9,6 m in HR2006testlocatie (Figuur 5.4).
• Deze kruinhoogtedaling wordt voornamelijk veroorzaakt door veranderingen van SWAN (Figuur 5.4).
• De veranderingen van SWAN hebben geleid tot een daling van de Tm-1,0 (Figuur 5.2). De Hs is nauwelijks veranderd. Derhalve, wordt de daling van de kruinhoogte veroorzaakt door daling van de Tm-1,0.
• De ‘deterministische’ instelling in PC-Overslag veroorzaakt ook een verhoging van de benodigde kruinhoogte (Figuur 5.4 en Figuur 5.5). Doordat in HR2006testlocaties de modelonzekerheid wél wordt meegenomen in de berekening van de kruinhoogte, valt deze hoger uit.
• Echter, het effect van de veranderingen van PC-Overslag wordt geheel tenietgedaan door het effect als gevolg van SWAN (Figuur 5.4).
• De achterliggende oorzaak van de daling van de kruinhoogte is de correctiefactor op Tm-1,0. (zie ook Bijlage C).
• Het effect van (de aspecten van) Hydra-K is marginaal voor de benodigde kruinhoogte (Figuur 5.4 en Figuur 5.6).