Beter riviermodel kan helpen droge voeten te houden
vrijdag 28 augustus 2009
Onderzoekster ir. Rolien van der Mark ontwikkelde aan de Universiteit
Twente op een STW-project een model om de bodemweerstand van rivieren
te voorspellen. Die bodemweerstand moet bekend zijn om
hoogwaterstanden in rivieren, en daarmee de veilige hoogte van de
rivierdijken in ons land, te kunnen bepalen. Bestaande empirische
modellen geven minder betrouwbare voorspellingen van de
hoogwaterstand. Van der Mark hoopt op 28 augustus aanstaande op haar
onderzoek te promoveren bij de Universiteit Twente.
De waterstand in een rivier wordt bepaald door de snelheid waarmee het
water kan stromen; snelheid die weer afhangt van oneffenheden op de
bodem van de rivier die wrijving veroorzaken. De mate van wrijving
tussen de bodem en het stromende water wordt de
weerstandscoëfficiënt genoemd. Met behulp van een weerstandsmodel
kan de weerstandscoëfficiënt van het passerende water, gegeven de
afmetingen van oneffenheden op de rivierbodem (bodemvormen) en de
eigenschappen van de waterstroom, worden berekend. De
weerstandscoëfficiënt, die de mate van wrijving tussen bodem en het
stromende water weergeeft, is weer nodig om (extreme) hoogwaterstanden
in rivieren, en daarmee de hoogte van onze rivierdijken, te bepalen.
Traditioneel wordt de weerstandscoëfficiënt met een empirisch model
berekend. Nadeel hiervan is, dat ingenieurs niet weten of zoân model
ook geschikt is voor extreme situaties die zich nog nooit hebben
voorgedaan. Van der Mark heeft nu een weerstandsmodel ontwikkeld op
analytische basis. Het model brengt het energieverlies in rekening als
gevolg van vertraging van de stroming benedenstrooms van de top van
een bodemvorm. Het resultaat is dat het nieuwe model naar verwachting
breder toepasbaar zal zijn dan dat van een empirisch model.
Van der Mark deed ook nader onderzoek naar het karakter van de
oneffenheden op de rivier- of zeebodem. Haar aanpak is bruikbaar bij
de bepaling van de optimale diepteligging van pijpleidingen, of bij
berekening van de ingraafdiepte van windmolens in zee zonder gevaar
voor ondermijning door zandgolven.
Het onderzoek maakte deel uit van een lopend STW-Vici-project. Binnen
dit project wordt vanuit verschillende invalshoeken onderzoek gedaan
naar weerstand. Zo worden â naast rivierbodem-weerstand â bijvoorbeeld
ook stromingsweerstand als gevolg van vegetatie en onzekerheden in
weerstand onderzocht.
Rolien van der Mark werkt inmiddels bij Deltares, een onafhankelijk
onderzoeksinstituut met kennis over water, bodem en ondergrond. Bij
Deltares zullen Van der Markâs modelresultaten worden vergeleken met
veldmetingen van hoogwaterstanden in de Nederlandse Rijntakken.
Promotie: 28 augustus 2009, Universiteit Twente
Promovenda: Rolien van der Mark, c.f.vandermark@utwente.nl
Promotoren: prof.dr. S.J.M.H. Hulscher en prof.dr.ir. H.W.M.
Hoeijmakers
---
De missie van Technologiestichting STW is het realiseren van
kennisoverdracht tussen technische wetenschappen en gebruikers. Om dit
te bereiken brengt STW op elk project gebruikers en onderzoekers bij
elkaar en stimuleert zij excellent technisch-wetenschapÂpelijk
onderzoek. STW is bij uitstek een netwerkorganisatie. Het netwerk van
STW telt meer dan 1000 bedrijven, waarvan ongeveer 40% technisch
midden- en kleinbedrijf.
Technologie Stichting STW