Onderzoek - ontwikkeling en innovatie

Opleiding, training, onderwijs

Nieuwe faciliteit TU/D om overslaande golven op een dijk te onderzoeken

In het Hydraulic Engineering Laboratorium van de TU Delft is deze week een nieuwe faciliteit geopend. De unieke indoor simulator maakt het mogelijk om proeven te doen met overslaande golven op een dijk; een belangrijke oorzaak van dijkerosie.

Een golf die over de dijk heen loopt kan een flink stuk graszoden wegslaan. Om dit proces te bestuderen zijn er al vaak proeven gedaan in de buitenlucht, bij bestaande dijken, door een enorme bak gevuld met water (een simulator) op een (echte) dijk te zetten. Bij het openen van de klep stort er een enorme hoeveelheid water over de dijk.

Kolkende massa
Probleem bij veldproeven in de buitenlucht op deze schaal, is dat de stroming van het water niet goed waar te nemen is in de bruisende kolkende massa. Nadat vele golven wild over de dijk stroomden, is plotseling schade te zien aan de grasmat en kleilaag eronder. Wat de interne structuur van de stroming is en waarom deze zoveel erosie veroorzaakt is niet bekend.

Hoe lang gaat een dijk nog mee?
Daarom kwam Bas Hofland, universitair hoofddocent Coastal and Hydraulic Structures bij TU Delft, met het idee om een indoor-versie te maken waarbij onder gecontroleerde omstandigheden, en op behoorlijke schaal, precisie-meetapparatuur geïnstalleerd kan worden. Dit biedt geweldige kansen om de waterstroming op de binnenkant en rondom de teen van een (artificiële) dijk te bestuderen.

Hofland: “Met deze nieuwe gegevens kunnen we de stroming van het water koppelen aan erosie. Hiermee kunnen we dijken beter beoordelen. Hoe lang gaat een dijk nog mee als het gras eraf is gespoeld? Wanneer faalt de dijk? Met het onderzoek dat nu van start gaat kunnen we beter inschatten hoe goed onze dijken ons beschermen bij hoogwater.”

Waterreservoir tegen het plafond
Vanaf september 2026 is de indoor Wave Overtopping Simulator (iWOS) klaar voor gebruik. Het waterreservoir dat de golf kan simuleren is tot tegen het plafond geplaatst om een maximale hoogte van acht meter te bereiken en kan gevuld worden met 2.500 liter water. Het water raast met een fikse snelheid, tot wel tien meter per seconde, over de dijk naar beneden. De teen van de dijk zal van glas gemaakt worden. Dit biedt unieke kansen om de hydrodynamica te bemeten in de grote schuimende watermassa die over de dijk stroomt. Met hogesnelheidscamera’s, ultrasoon geluid, speciale aeratiesensoren en drukmeters worden de snelheden en krachten van het water met turbulente wervels goed in kaart gebracht.

Eerste onderzoek van start
Niels van der Vegt, promovendus bij de Universiteit Twente binnen het Future FRM project, heeft afgelopen jaar het detailontwerp van de iWOS voor zijn rekening genomen. Als eerste test gaat hij de stromingspatronen en belasting in een erosiegat onderzoeken. Zo kan hij beter het schadeproces bepalen van de dikke kleilaag, die tevoorschijn komt als de sterke graslaag eenmaal is weggespoeld. Als dit proces van klei-erosie meegenomen kan worden in de veiligheidsbeoordeling van de dijk, dan kan bewezen worden of de grasmat op de dijken sterker zijn dan waar we nu van uitgaan. Hierdoor hoeven dijken minder vaak versterkt te worden, zodat we het dijkonderhoud efficiënter kunnen maken.


Meer nieuws over Onderzoek - ontwikkeling en innovatie
Meer nieuws over Opleiding, training, onderwijs