Stroomgatontwikkeling tijdens dijkdoorbraak

Binnen de werkgroep E van de Technische Advies Commissie voor de Waterkeringen van Rijkswaterstaat wordt een probabilistische methode voor het ontwerpen van dijken ontwikkeld. Deze methode bepaalt het optimale dijkprofiel op basis van de aanlegkosten van de dijk en de schadeverwachting. Deze berekeningsmethode vraagt een grote hoeveelheid gegevens. Een belangrijk aspect is het bepalen van de schadekosten. Om deze kosten te kunnen voorspellen is het nodig het inundatieverloop te kennen. Het inundatieverloop wordt vooral bepaald door het debiet dat tijdens een doorbraak de polder binnenstroomt. En dit debiet wordt op zijn beurt weer bepaald door het proces van stroomgatontwikkeling in de dijk. Het onderzoeken van dit proces is onderwerp van dit onderzoek (hoofdstuk 2). Hoewel de geschiedenis van Nederland veel dijkdoorbraken kent, is er nooit onderzoek gedaan naar het proces dat optreedt tijdens zo'n doorbraak. We kunnen natuurlijk niet verwachten dat tijdens een noodsituatie iemand metingen gaat verrichten.De enige prototype metingen die er zijn, zijn dan ook na de doorbraak verricht. Meestal is de bres dan al stabiel. Dergelijke gegevens blijken niet geschikt om een model mee te ontwikkelen. In de beginfase van het project is besloten tot een literatuuronderzoek om gegevens te verzamelen en het inzicht in het fysisch proces te vergroten (hoofdstuk 4). De informatie uit het literatuuronderzoek blijkt onvoldoende te zijn om een rekenmodel te ontwikkelen. Daarom is er besloten modelproeven te doen in een stroomgoot in het laboratorium voor vloeistofmechanica van de Technische Universiteit Delft (hoofdstuk 5). Wegens gebrek aan tijd en ruimte is er geen gelegenheid geweest om modelproeven in een reservoir te doen, zodat het onderzoek naar de breedteontwikkeling van de bres beperkt is geweest. Vanuit de literatuur en waarnemingen uit de proeven is getracht inzicht te verkrijgen in het fysische proces van een dijkdoorbraak. Hoofdstuk 3 biedt een overzicht van dit fysische proces en in hoofdstuk 6 worden enkele aspecten nader bekeken. Om het onderzoek af te ronden is op basis van een korte theoretische analyse een computermodel ontwikkeld dat de stroomgatontwikkeling beschrijft zoals deze in de proeven optreedt. Het model is eenvoudig opgezet en mist een aantal belangrijke factoren (hoofdstuk 7). Het onderzoek vormt een basis voor vervolgonderzoek, waarbij op enkele aspecten nog diepgaand fundamenteel onderzoek gedaan moet worden (hoofdstuk 8).Hydraulic EngineeringCivil Engineering and Geoscience