Modellering van extreme waterstanden veroorzaakt door opwaaiing toegepast op het Slotermeer

Modellering van extreme waterstanden veroorzaakt door opwaaiing toegepast op het Slotermeer: Een toetsing van het model voor overschrijdingswaterstanden in Friesland met een berekening van opwaaiing op het Slotermeer

Bosman, G.
Maaskant, B.

Verhagen, H.J. (mentor)
De Vries, W.S. (mentor)
Stive, M.J.F. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Hydraulic Engineering

2006-03-01

De provincie Friesland wil een meer gestructureerde aanpak voor de bepaling van de hoogtes van boezemkades. Om goed te kunnen dimensioneren is een gedetailleerd model nodig met maatgevende waterstanden. Het huidige model, gemaakt door het Wetterskip Fryslân, is gebaseerd op 37 meetpunten verspreid over Friesland. Met de metingen zijn voor de meetpunten de overschrijdingswaterstanden bepaald van eens in de 10, 30, 100 en 300 jaar. Vervolgens is er tussen deze bekende punten lineair geïnterpoleerd, waarbij gebruik is gemaakt van een raster over Friesland. Deze methode roept echter een aantal vragen op: voldoet een lineaire interpolatie wel? Zal door windopzet de waterstand in een boezemmeer niet sterk afwijken van de gemeten waterstand in een meetpunt dat gesitueerd is in een kanaal? Om deze lineaire methode te toetsen worden in dit rapport waterstandberekeningen op een boezemmeer uitgevoerd enkel en alleen als gevolg van windopzet en niet op basis van gemeten waterstanden, die in de lineaire methode gebruikt worden. Uitgangspunt van de berekeningen is het streefpeil van NAP -0,52m. Voor het berekenen van de windopzet moet er een maatgevende wind voor verschillende windrichtingen worden berekend. Per windrichting zullen de waterstanden op het meer worden bepaald en kunnen de resultaten van de berekening worden vergeleken met de gemeten waterstanden van het oorspronkelijk model. Gekozen is de berekening toe te passen op het Slotermeer omdat er over dit boezemmeer veel informatie beschikbaar is. Naast de beschikbaarheid van een zeer gedetailleerde bodemkaart, worden sinds 2000 door het Ministerie van Verkeer en Waterstaat ook golven en windsnelheden gemeten. Daarnaast heeft het Slotermeer een interessante geografische ligging, zo ligt de grootste strijklengte in het verlengde van de overheersende windrichting. Het oorspronkelijk model voor de overschrijdingswaterstanden blijkt een goede indicatie te geven van voorkomende waterstanden in Friesland. Problemen dienen zich echter aan bij boezemmeren met een grote strijklengte van zuidwestelijke naar noordoostelijke richting (de overheersende windrichting). Het is hierbij doorslaggevend waar het dichtstbijzijnde meetpunt is gelegen. Bij het Slotermeer bijvoorbeeld blijken bepaalde waterstanden hoger uit te vallen doordat het meetpunt zich in Woudsend bevindt. Wanneer bij een boezemmeer de waterstanden aan de noordoostelijke zijde zouden worden gemeten, kunnen wellicht lagere waterstanden worden verwacht aan de zuidwestelijke zijde dan het lineaire model zou aangeven. Dit kan men berekenen met het opwaaiing model. Om uiteindelijk tot een goed model voor maatgevende waterstanden in Friesland te komen is het aan te bevelen waterstanden van boezemmeren en vaarwegen met een grote strijklengte in de overheersende windrichting opnieuw te kwantificeren. Het opwaaiing model, dat in dit rapport wordt beschreven, kan hiervoor worden gebruikt. De uitkomsten van de berekening kunnen vervolgens gekalibreerd worden met de overschrijdingswaterstanden, berekend uit de bekende meetpunten. De meetpunten worden dan gebruikt als controle van het opwaaiing model. Met het combineren van beide modellen komt men tot een beter en gedetailleerder model voor de overschrijdingswaterstanden in Friesland. Op basis hiervan kunnen de boezemkades worden gedimensioneerd.

wind set-up
design water level
Friesland
Slotermeer
exceedance levels

http://resolver.tudelft.nl/uuid:1fe871f7-2c6e-4d43-a6b8-0d5eaa87458e

Student theses

student report

(c) 2006 Bosman, G.; Maaskant, B.