4.2.1 Drukopnemers
Het onderzoek richtte zich op het vaststellen van de golfcondities waarbij schade ontstaat en op het drukverloop onder en op de toplaag van gezette stenen op de kruin en het binnentalud. Voor het verzamelen van de benodigde drukgegevens zijn 23 drukopnemers met een snelle responsie (merk Kulite, type HKM-375M-1) in 12 stenen ingebouwd. Hiertoe is een gat van 100 mm door de betreffende stenen geboord, waarin vervolgens een 80 mm messing koker is vastgekit. De drukopnemers zijn met ballast in hierin passende cylinders aangebracht, die na het zetten van de stenen in de messing kokers zijn geplaatst. In al deze 12 stenen wordt de druk aan de bovenzijde van de steen gemeten en in 11 van deze stenen tevens aan de onderzijde. De stenen met de drukopnemers zijn zo goed mogelijk volgens een gewenst patroon van afstanden in het talud geplaatst (zie figuur 4.1) en vervolgens met een stalen kabel aan andere stenen vastgezet (zie figuur C8 in bijlage C). De werkelijke positie van de drukopnemers is na de inbouw opgemeten (tabel A6 in bijlage A). Van boven naar beneden zitten de opnemers DRO01 en de even nummers DRO02 tot en met DRO22 aan de bovenkant van de stenen en opnemers met de oneven nummers DRO03 tot en met DRO23 aan de onderzijde van de stenen. De teen van de constructie lag op 145 m gemeten vanaf de middenpositie van het golfschot.
De locatie van de drukopnemers is gekozen op basis van de ervaringen tijdens het kleinschalige onderzoek in de Scheldegoot en de eerste resultaten van de Zsteen-berekeningen. Het was gebleken dat de zwaarste belasting optrad op de kruin, net onder de binnenkruinlijn en (als de waterstand onder het kruinniveau staat) 0,5 à 1,0 m onder de waterlijn op het binnentalud.
Na het uitvoeren van de eerste testserie is de Basaltonbekleding van de kruin vervangen door dezelfde Hydroblocks als toegepast op het binnentalud (zie figuur C10 in bijlage C).
De posities van de drukopnemers is daarna opnieuw opgemeten (zie tabel A7 in bijlage A).
De teen van de constructie lag op 145 m gemeten vanaf de middenpositie van het golfschot.
2.0
hoogte tov. gootbodem Z [m]
profiel model
drukopnemers op het talud drukopnemers in het filter
Figuur 4.1 Locatie van drukopnemers tijdens Proevenserie 1
Alle drukopnemers werden na het op peil brengen van de stilwaterstand in de goot voor een proef op nul gezet; de meters meten dus de drukvariaties ten opzichte van de druk bij stilwater, ofwel de luchtdruk als de drukopnemer boven water zit. De golf- en druksignalen zijn met een 100 Hz low-pass filter gefilterd en met frequentie van 200 Hz bemonsterd. Dit werd voldoende geacht om een nauwkeurige weergave van de drukstoten te verkrijgen.
4.2.2 Golfhoogtemeters
In de goot werden drie golfhoogtemeters (van het type oppervlaktevolger) gebruikt om de werkelijke golfcondities in de goot te meten en te analyseren. De golfhoogtemeters zijn op een onderlinge afstand in de goot geplaatst die afhankelijk is van de golflengte. De locatie van de golfhoogtemeters is steeds vastgelegd in de SEQ-file van de metingen (zie Par. 4.3).
Deze file wordt aangemaakt tijdens elke meting om instellingen, locatie van de instrumenten, bemonsteringsfrequentie en ijkingen vast te leggen.
4.2.3 Bepalen van schade aan de toplaag
Voor het bepalen van de schade aan de toplaag was tijdens het golven continu iemand aanwezig om te zien of er schade optrad. Daarnaast is de waterstand op gezette tijden verlaagd om eventuele schade onder de waterspiegel vast te stellen. Bij die gelegenheden zijn ook steeds 18 gemerkte punten op het talud nauwkeurig ingemeten. De gemerkte stenen (met een schroef en rode verf) (zie figuur C6 in bijlage C) lagen in het meest kritische gebied van het talud verdeeld over twee raaien over de kruin en langs het binnentalud van de havendam. Raai 1 lag op 1,5 m van de gootwand aan de bouwhalzijde (links) en raai 2 op
1 2
1,5 m van de gootwand aan de zijde van de meetcabine. De punten zijn per raai steeds genummerd vanaf de kruin naar laag op het binnentalud. Het referentieniveau voor de waterpassingen is vastgelegd via een bout in de gootwand. Op deze wijze kon op betrouwbare wijze worden nagegaan of er ook vervorming van de steenzetting optrad als gevolg van verplaatsing van het filtermateriaal.
4.3 Proevenprogramma
Het proevenprogramma bestond uit drie series, waarbij voor elke serie steeds de waterstand ten opzichte van de kruin is aangepast:
Proevenserie 1; proeven met een waterstand gelijk aan de kruin : hc /Hs≈ 0,0 Tabel 4.1 Gemeten golfparameters voor de uitgevoerde proeven (zie ook tabel A8)
Elke proevenserie bestond uit een aantal proeven die elk circa 1000 golven duurden of korter wanneer er schade optrad. In een serie is stap voor stap de significante golfhoogte verhoogd totdat er schade ontstond, of totdat de maximale capaciteit van het golfschot van de Deltagoot werd bereikt. Alle proeven zijn uitgevoerd met dezelfde golfsteilheid en brekerparameter: sop ≈ 0,03 en ξop ≈ 1,95. De gemeten golfcondities van elke proef zijn weergegeven in Tabel 4.1 en A8. Daarnaast is van het modelonderzoek een dagboek bijgehouden, waarin de uitgevoerde werkzaamheden, proeven en bijzonderheden zijn vermeld.
De gemeten golfhoogtes zijn geanalyseerd en voor elke conditie zijn golfoverschrijdingskrommen en energiedichtheidspectra aangemaakt om de gemeten golfcondities te controleren (voor een voorbeeld zie figuur B20). In tabel 4.1 en A8 zijn de
In de eerste serie is de proef gestopt tijdens Proef P02 vanwege schade aan het buitentalud.
Aangezien het interessegebied op de kruin en het binnentalud lag, is het buitentalud hersteld en is besloten de proef verder af te maken als Proef P02A.
Na afloop van de eerste serie is het talud opnieuw ingewassen en is de tweede proevenserie begonnen met Proef P11. Tijdens serie 2 is er geen schade ontstaan. Serie 3 bestond uit 1 proef (Proef P21). Deze bezweek reeds na 2,5 minuten.
Tijdens de metingen zijn er nauwelijks problemen voorgekomen met de drukopnemers.
Alleen het gemeten signaal van DRO13 verliep soms wat en verdient extra aandacht bij de verwerking van de gemeten drukken.
Schade aan de steenzetting werd visueel vastgesteld en achteraf, na het afpompen van het water, ingemeten en op foto vastgelegd.