XBeach verkenning Houtribdijk

In 2017 is gestart met de versterking van de Houtribdijk waarbij zandige oevers zijn aangelegd tussen Enkhuizen en Trintelhaven. Bij aanleg is een onderzoeks- en monitoringsprogramma gestart dat als doelstelling heeft om een onderhoudscriterium te ontwikkelen voor de zandige oevers waarin de waterveiligheid van de kering centraal staat. De relatie tussen het volume van de oevers en de waterveiligheid van de Houtribdijk is niet goed bekend. Het model XBeach kan mogelijk bijdragen aan het afleiden van het benodigde zandvolume voor de waterveiligheid door de morfologische respons van de zandige oevers onder stormcondities te voorspellen. Het model XBeach wordt in het programma BOI (Beoordeling en Ontwerpinstrumentarium) toegepast voor de veiligheidsbeoordeling van zandige waterkeringen aan de Nederlandse Noordzeekust, maar is nog niet gevalideerd voor toepassing in grote merengebieden. In deze studie worden hydro- en morfodynamische processen in het XBeach model vergeleken met metingen bij de Houtribdijk om inzicht te verkrijgen in de bruikbaarheid van dit model voor de beoordeling van de waterveiligheid. Specifiek wordt onderzocht of het model in staat is om de gemeten langstroming (parallel aan de dijk) en golfhoogte nabij de dijk te simuleren, en of het model daarmee in staat is om de gemeten morfologische verandering van de zandige oevers tijdens stormen te reproduceren. Aan de hand van zes hindcast simulaties, wordt aangetoond dat het model XBeach in staat is om golftransformatie, na kalibratie van de golfbrekingsparameter, goed te beschrijven. Het model is ook in staat om langsstroming goed te simuleren in simulaties waarbij er geen bovenstroomse obstakels zijn (e.g., damwanden en het Trintelzand). Het model is na kalibratie van golfprocessen in staat om grootschalige patronen van erosie boven stormvloedpeil te simuleren. Het model is echter niet goed in staat om de ontwikkeling van het profiel onder water te reproduceren. In het bijzonder laat het model depositie van geërodeerd sediment aan de teen van het strand zien, waar dit niet in de metingen zichtbaar is. Dit modelgedrag is onafhankelijk van langstromingsprocessen, maar is wel gevoelig voor golfbrekingsprocessen en de parameterisering van transport door niet-lineaire golven. Om modelonzekerheid te verkleinen voor toepassing in een veiligheidsbeoordeling zijn primair meer morfologische gegevens (uit veld, buitenland, en laboratoria) tijdens extreme condities nodig voor modelkalibratie en -validatie en om de modelonzekerheden te kwantificeren. Vervolgens is onderzoek nodig om de bestaande conditie en locatie specifieke modelparameters voor erosie te generaliseren voor toepassing in alle merengebieden. Ten slotte is fundamenteel onderzoek nodig om de onderwater morfologische processen beter te begrijpen, en daarmee beter te kunnen voorspellen.