Science

Micro-tsunami

Sinds Tweede Kerstdag 2004 weet iedereen hoe verwoestend een vloedgolf kan zijn. In het laboratorium voor vloeistofmechanica zoeken wetenschappers naar mogelijkheden om de schade te beperken.

Het was de meest gefilmde vloedgolf ooit. Mobieltjes legden vanaf hotelbalkons vast hoe de zee onverbiddelijk en onstopbaar rees en rees. Kalm, maar verwoestend stroomde de zee langs de hotels het achterland binnen.

De opstelling in het laboratorium voor vloeistofmechanica (faculteit Civiele Techniek & Geowetenschappen) steekt er nogal abstract bij af. In een glazen goot staat een aluminium kubus ter grootte van een halve schoenendoos. Aan de andere kant van het glas staat een computer op een tafel met een omgekeerde kartonnen doos er overheen als spatscherm. “Kijk, het water lekt er al een beetje langs”, zegt dr. Giovanni Cuomo, “Zo dadelijk komt de vloedgolf.” Tergend langzaam beweegt het klapluik een beetje naar links. Rechts ervan staat het water een meter hoog, links wacht de kubus. Dan klapt plotseling het luik omhoog. Met geweld slaat het water tegen de aluminium doos en stroomt er even later rustig langs. Op het computerbeeldscherm verschijnt een piekje: de kracht van het water.

“Bedrijven en overheden willen weten wat de gevolgen zijn van overstromingsrampen”, vertelt Cuomo. “Niet alleen de hoeveelheid slachtoffers, maar ook de economische schade. Bij een vloedgolf of een modderstroom wil men weten wat er met gebouwen gebeurt.”

Literatuuronderzoek wees uit dat er vreemd genoeg weinig bekend is over de krachten op gebouwen. Vandaar de experimentele opzet in het laboratorium, waar Cuomo de kracht op een aluminium kubus meet wanneer die getroffen wordt door een plotselinge vloedgolf. Hij herhaalt de metingen met verschillende hoeveelheden water, draait de kubus soms 45 graden of legt er een stuk hout voor om verschillende omstandigheden te simuleren.

“Het is de enige manier om een idee te krijgen van het effect van een vloedgolf op huizen en kantoren,” zegt dr. ir. Wim Uijttewaal, hoofd van het laboratorium. “De snelle turbulente veranderingen in stromend water zijn met computers niet te berekenen.” Maar wat zeggen metingen aan een kubus van vijftien centimeter over de krachten op een bijna honderd keer groter huis? “We hebben wel regels om resultaten op te schalen, maar juist dit soort plotselinge effecten gedragen zich niet volgens de regels,” geeft Uijttewaal toe.

Toch zijn er al wel praktische richtlijnen, zegt Giovanni Cuomo. Zo scheelt het om een gebouw onder een hoek van 45 graden te bouwen ten opzichte van de vloedgolf. Daarnaast is het aan te bevelen om de onderste verdieping ‘opofferbaar’ te maken, zoals in sommige Amerikaanse kustgebieden gebeurt. Een vloedgolf spoelt dan de muren op de begane grond gemakkelijk weg, samen met de daar opgeslagen rommel. Maar de hoekpalen blijven staan, als een rots in de branding.

www.floodsite.net

Het was de meest gefilmde vloedgolf ooit. Mobieltjes legden vanaf hotelbalkons vast hoe de zee onverbiddelijk en onstopbaar rees en rees. Kalm, maar verwoestend stroomde de zee langs de hotels het achterland binnen.

De opstelling in het laboratorium voor vloeistofmechanica (faculteit Civiele Techniek & Geowetenschappen) steekt er nogal abstract bij af. In een glazen goot staat een aluminium kubus ter grootte van een halve schoenendoos. Aan de andere kant van het glas staat een computer op een tafel met een omgekeerde kartonnen doos er overheen als spatscherm. “Kijk, het water lekt er al een beetje langs”, zegt dr. Giovanni Cuomo, “Zo dadelijk komt de vloedgolf.” Tergend langzaam beweegt het klapluik een beetje naar links. Rechts ervan staat het water een meter hoog, links wacht de kubus. Dan klapt plotseling het luik omhoog. Met geweld slaat het water tegen de aluminium doos en stroomt er even later rustig langs. Op het computerbeeldscherm verschijnt een piekje: de kracht van het water.

“Bedrijven en overheden willen weten wat de gevolgen zijn van overstromingsrampen”, vertelt Cuomo. “Niet alleen de hoeveelheid slachtoffers, maar ook de economische schade. Bij een vloedgolf of een modderstroom wil men weten wat er met gebouwen gebeurt.”

Literatuuronderzoek wees uit dat er vreemd genoeg weinig bekend is over de krachten op gebouwen. Vandaar de experimentele opzet in het laboratorium, waar Cuomo de kracht op een aluminium kubus meet wanneer die getroffen wordt door een plotselinge vloedgolf. Hij herhaalt de metingen met verschillende hoeveelheden water, draait de kubus soms 45 graden of legt er een stuk hout voor om verschillende omstandigheden te simuleren.

“Het is de enige manier om een idee te krijgen van het effect van een vloedgolf op huizen en kantoren,” zegt dr. ir. Wim Uijttewaal, hoofd van het laboratorium. “De snelle turbulente veranderingen in stromend water zijn met computers niet te berekenen.” Maar wat zeggen metingen aan een kubus van vijftien centimeter over de krachten op een bijna honderd keer groter huis? “We hebben wel regels om resultaten op te schalen, maar juist dit soort plotselinge effecten gedragen zich niet volgens de regels,” geeft Uijttewaal toe.

Toch zijn er al wel praktische richtlijnen, zegt Giovanni Cuomo. Zo scheelt het om een gebouw onder een hoek van 45 graden te bouwen ten opzichte van de vloedgolf. Daarnaast is het aan te bevelen om de onderste verdieping ‘opofferbaar’ te maken, zoals in sommige Amerikaanse kustgebieden gebeurt. Een vloedgolf spoelt dan de muren op de begane grond gemakkelijk weg, samen met de daar opgeslagen rommel. Maar de hoekpalen blijven staan, als een rots in de branding.

www.floodsite.net

Editor Redactie

Do you have a question or comment about this article?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.