MIIP013 The ocean as a wave basin

Delft

04.04.2019

Alle sectoren

de oceaan als outdoor wave basin: ontwikkeling van nieuwe remote sensing technologie voor het meten van golven op zee

Indoor wave-basins bieden de ideale gecontroleerde omgeving voor experimenten waar golven en response op golven een rol spelen. Er zijn echter ook nadelen zoals wand- en schaaleffecten en bij proeven op hoge snelheid kunnen de beperkte afmetingen een probleem vormen. Soms bieden buiten-metingen daarom een reëel alternatief. Hierbij is het meten van de golven waarbij het experiment plaats vindt vaak een behoorlijke uitdaging.  Afgezien van experimenten spelen golven uiteraard ook een grote rol bij offshore operaties. Om de werkbaarheid van bepaalde operaties te beoordelen worden ook hier vaak golfboeien ingezet waarmee de golfcondities worden gemonitord.

Zowel voor de experimentele als de operationele toepassing kleven er veel nadelen aan het gebruik van boeien voor golfmonitoring:
  • Boeien leveren slechts één puntmeting, waardoor het afleiden van golfrichtingen problematisch is
  • Het uitzetten en weer ophalen van boeien offshore brengt risico’s met zich mee
  • Boeien raken vaak beschadigd of kwijt

In een poging voor deze problemen een oplossing te bieden richt dit project zich op het ontwikkelen en testen van een systeem wat kan worden gezien als het ‘remote-sensing’ equivalent van een hele armada aan golf boeien: met een speciaal voor golfmetingen ontwikkeld radar systeem kunnen golven worden gemeten tot op een afstand van ca 2 km. Het beoogde systeem biedt veel voordelen ten opzichte van het gebruik van boeien en al bestaande radar-technologie voor golven:

  • Remote-sensing, dus minder moeite en risico bij ingebruikstelling van het systeem
  • De hoge spatiale resolutie maakt het ook geschikt voor situaties op binnenwater waar vaak kortere golven optreden
  • De hogere nauwkeurigheid dan reeds bestaande golfradartechniek maakt de  data potentieel geschikt voor nauwkeurigere (niet lineaire) modellen. Hiermee kan bijvoorbeeld real time het bewegingsgedrag van kleinere snelle vaartuigen voorspeld worden of de golfdriftkrachten waarmee Dynamic Positioning systemen te kampen hebben.
  • Het feit dat een groot spatiaal gebied wordt bestreken door het systeem, maakt dat ook nauwkeurige prognoses kunnen worden gemaakt, op heel gedetailleerd niveau, buiten het meetgebied: golven t.p.v. het schip of scheepsmodel die niet gemeten kunnen worden, kunnen toch uit de data worden afgeleid. Hierdoor kunnen nauwkeurige response modellen worden bepaald voor bijvoorbeeld het bewegingsgedrag van het schip.