Memo 73-3
i
Fundamenteel Onderzoek, uitgevoerd door het Waterloopkundig Laboratoriua, in opdracht van en in samenwerking 5et de Bijkewaterataat
Rofractie en Diffractie Jaarrerelau 1972
ONDERZOEI( REFRACTIE-DIFFRACTIE
I. Inleiding Het ondorsoek naar het effect van gecoabinoerdr refractie en diffractie heeft betekenis in de volgen'de gevallen: a. bij studie van
de gevolgen van waterbouwkundige werken langs de kust,
soais Ie golfmuival bij afsluitingswerken~
2e bepaling van golfhoogte in havens; b. bij het berekenen van zandtransporten. TOepr88ing van alleen refractie of diffractie zal hierbij minder betrouwbare resultaten opleveren. Tot nu toe worden hierbij hydraulische modellen toegepast. Dergelijk onderzoek is echter tijdrovend en kostbaar, Daarom is in 1972 door de hoofdingenieur-directeur in de directie Waterhuishouding en Waterbeweging machtiging gevraagd aan de directeurgeneraal van Rijksraterótaat tot het doen verrichben van onderzoek betreffende dit onderwerp door het Waterloopkandig Laboratorium. Vooruitlopbnd op deze machtiging, welke in januari 1973 werd verleend, heeft de directeur van het Waterloopkundig Laboratorium besloten reeds eerder met het ondersoek te beginnen. Doel van het onderzoek is het verkrijgen van ineicht in en het opvoeren van de nauwkeurigheid van voor de praktijk benodigde refractie- en diffractieberekenin$en. Het onderzoek valt uiteen in de volgende onderdelen: a. Vooronderzoek. b. 5elijkschakeling van de refractie en diffraotie programma's van het Waterloopkundig Laboratorium en de Dienst Informatie Verwerking van de Rijkswaterstaat.
c. Ondereopk naar reflectie op taluds. d. Ontwikkelen van de theorie en vervaardigen van een numeriek rekenmodel voor gecombineerde refractie en diffractie. Toetsen van het rekenmodel. e. Onderzgek naar 8troomrefractie. f. Beschouwen van hot effect van onregelmatige golven.
- 2 -
Het enderzoek wordt g e s t u u r d door een werksroep waarin vertegenwoord i g e r s s i t t á a g hebben van de d i r e c t i e s Waterhuishouding OU Watepbewegine, de Waterloopkundige Afdeling van d e D e l t a d i e n a t en de Dienst I n f o r m a t i e Verwerking van de R i j k s w a t e r s t a a t e n e r z i j d s en h e t Waterloopkundig Laboratorium aniìersiJds. De d i v e r s e onderdelen z u l l e n i n d e volgende p a r a g r a f e n nader worden besproken+ 2. VoorQnderlerk
I n 1972 is door h e t Wateploopkandig Laboratorium een n o t a van vooronderzoek v e r v a a r d i g d [I],waarin werd aangegeven:
-
-
welke de verbanden r i j n , waarin een r e f r a c t i e - d i f f r a c t i e berekening f u n c t i o n e e r t of z a l gaan f u n c t i o n e r e n i welke eisen de v e r s c h i l l e n d e t o e p a s s i n g a g r b i e d e n aan de berekening
stellen;
- welke
hoe de c o n o u r r e n t i e p o a i t i e van h e t wiskundig model ten o p z i c h t e van andere nethoden l i g t ; d e u i t e i n d e l i j k e mogelijkheden en k w a l i t e i t e n van h e t wiskundig model souden moeten z i j n en welk p e r s p e c t i e f daarop op d i t ogenblik
-
bestaat; welke d e p r i o r i t e i t e n z i j n , d i e d e v e r s o h i l l e n d e onderzoeken hebben,
d i e t o b h e t " i d e a l e model'' moeten l e i d e n .
3. O n d e r l i n a r aanpassina r e f r a c t i e - e n d i f f r a o t ~ Q D r s e r r a m n a ' svan h e t Waterloopkundig Laboratorium (W.L.) en de Dienst rnformatie Verwerk$nR (D.I.V. Is I972 is g e a t a r t i e t de o n d e r l i n g e a a n p s s s i n g van de bereke&lngen van m i v w o r e f r a c t i e bij D.I.V. en W.L. De r i j a r va9 i n - en u i t v o e r s i j n gelijkgrsiehakeld. A a n de haad van t e s t s wordt de u i t v o e r vergeleken, I
4. Qnder+%o& naar reflectie
taI.w.de I n 1972 is l i t e r a t u u r o n d e r z e e k naar r e f l e e t i e op t a l u d e v e r r i c h t , OU
v o o r n a i r l l j k door de a f d e l i n g Kustoüderseek vho de d i r e e t i e Waterhuiahouding en Waterbeweging. D i t onder5oek is van belang voor h e t v e r k r i j g e n van a d e q u a t e randvoorwaarden b i j h e t onderzoek naar gecombineerde
TOfFaC-
- 3 -
t i e en d i f f r a o t i e . De r a p p o r t o r i n g van d i t onderzoek komt’ begin 1973 gereed.
5. Ontnikkolon van t h e w i e on v s r v a a r d i ~ o nvan g4combinaerdo r o f r a o t I e on d i f f r a c t i Q
OOB
nuiqortok rekenmedel voor
De barokeningen van de golfvervorming door do geeombineerde i n v l o e d van r e f r a o t i o en d i f f r a o t i e z i j n zewel bij de Dr1.V. als h e t W.L. in ontwikkeling. In h e t eerste g e v a l wordt uitgegaan van zuivere r e f r a o t i o , w a a r b i j met enige d i f f r a c t i e rekening wordt gehoudon! in h e t tweede g e v a l i a h e t j u i s t anderoom. Door deze t w e o a i j d i g e aanpak wordt verwacht de r e k e n t i j d benodigd voor h e t oplossen van eon gegeven probleem b e e r t e kunnen beperken, dan met oen 81gemeen rekenprogramma h e t g e v a l zou t i j n . De u i t w i e e o l i n g van i n t i o h t o n i n de v r r g a d e r i n g e n van d e Werkgroep waarborgen een goooÖrdineerdo aanpak. B e t r o f f e n d e h e t door h e t W.L. v q r r i c h t o ondorzook vorachern een conc e p t - r a p p o r t [.?],d a t door de werkgroep word goedgekeurd. Tevens werd een a r t i k e l b o t r o f f e n d e d i t onderzoek g e p r e s e n t r e r d op d e XIII’ C o a e t a l Engineering ~ o n f o r e n o ei n Vancouver 133
6 . Onderzoek naar e t r o o a r o f r a o t i e Besohouron van h e t e f f o o t van onreaelmatiRe golven B e t r e f f o n d e deze onderwerpen ie- i n 1972 8osn a t u d i e v e r r i c h t ; de s t u d i e 6 s t a a n voor de toekomst op h e t programma.
7. Werkplan 2972
In 1973 staat onderzoek op h o t programma b e t r e f f e n d e de volgend. onderwerpen:
-
Ueoombinrerdo r e f r a c t i e / d i f f r a c t i e : 1. v o o r t z e t t e n i j k i n g van h e t r i a k u n d i g model van h e t W . I . ;
uitbouw van de programmatuur door inbouwen van p a r t i ’ i l e r e f l e c t i e ; verhoging van de e f f i c i e n c y
-
VUI
het programma;
2 . r a p p e r t e r i n g mathematisch model D . I . V .
Zuiver0 d i f f r a e t i e : g e l i j k i Q h a k O l i n g van programmatuur W.L.
en D.I.V.
-
-
Stroomrefractiet b e a t u d e r i n g beschikbare methodes; go6chikt piaken voor p r a k t i s c h pebruik door D.I.V.
en #.L.
Beflectioonderzoek: r a p p c r t e r l n g l i t e r a t u u r o n d e r e o o k ; e,ventueel r e m i o h t e n van proevea. Onregelmatige golven: 1iterat.uurenderzook. Verdor sal 60 lange-termijn p l a n n i n g s t F a k k e r worden omlijnd.
6, Promarsma 1974
-
1977
Xn 1973 &al een v e r s l a g v e r a c h i j n e n , wsarin de lange-termijn planning nader I r omlijnd. Een 5eer v o o r l o p i g schema i s b i j de b e g r o t i n g 1974
- 7977
weergegeven.
H i e r b t j moet worden aangetekend, d a t h o t verloop van h e t ondersoek naar o n r e g & a a t i g e golven meer s t e r k af 5al hangen van een o r i k t s r e n d onderuook, d a t e i n d 1973 z a l aanvangen en i n 1974 door loopt. Hot is n i e t uitgeslo.ten, d a t h i e r u i t een versohuiving van h e t overige onderzoek naar een v e e l l a t e r t i j d l r b i p z a l r e s u l t e r o n . Misschien ook sal d i t e r i j i n t e r a n d onderzwk r e e d s voldoende b l i j k e n t e z i j n . De b e t r e f f e n d e bedragen 5 i j n tussen haakjea g e p l a a t a t .
9. Leden van de werkgroep r e f r e c t i e - d i f f r a c t i e Ir. J.D. van den Bunt Dr.1r. C.B. Vreugdenhil Ir. J.C.W. Birkhoff
Ir. A.W.
Walther
Dra. A.C.
Radder
Xr. W.T. Bakker S.T. Thio
I
Waterloopkundig Laboratorium I
- D e l t a d i e n s t , Waterloopkundi~eAfdeling - Dienst I n f o r m a t i e Varwerking D i r e c t i o Wat. en Wat., Afd. Kilstondersoek
10. L i t e r a t u u r [I] Nota van voorondersoek r e f r a c t i e - d i f f r a c t i e berekeningen.
Waterloopkundig Laboratorium, november 1972,
l~
. [2] Berkhoff, J.C.W.;
Derivation and hethod of solution of the two-dimeneimal refraction @i ff raction oquati on Delft Ayäraulica Leboratory, Reaearch Report S5 IV.
-
[3] Berkhoff, J.C.W.; Coaputation of oombined refraction-diffraction. Proceediage of %I11 Coaferonoe on Ooaetal EngXneeriag 1 1 . Voorloviua
-
Vancouver 1972.
beuroting f o t , eq met 1972
Onderworpen
1973
1874
1976
WiekvndiR. 4n.derrw.k en
pronramaerigg
I
’
-
-
uitbouw programmatuur
130
onderrook onregelmatige golven
ExDerimentele onêeratruniqg
-
proeven r e f l e c t i e c o ë f f i c i ë n t proeven rrfractie/diffractie
30
onregelmatigo golven
i n h f l . 1000,pri j e p e i l : 1973
160
(375)
