05 DSD-NL 2016 - Simona Gebruikersmiddag - Modellering van stroming bij zeesluizen van Farnsum - Jeroen Adema & Bart Grasmeijer, Arcadis

DWARSSTROOM FARMSUMDelft Software Dagen 2016Jeroen Adema

© Arcadis 2016

Oude Zeesluis wordt gebruikt om overtollig water uit de Groningse boezem af te wateren.

Indien spuicapaciteit onvoldoende is, wordt ook de Kleine Zeesluis gebruikt.

Voor de toegang naar de Grote Zeesluis wordt dan het dwarsstroomcriterium uit de RichtlijnVaarwegen (0,3 m/s) overschreden, zodat er tijdens het spuien niet kan worden geschut(enkele dagen per jaar).

Koninklijke Schippersvereniging Schuttevaer heeft verzocht om maatregelen om tegelijkspuien en schutten wel mogelijk te maken.

Inleiding

© Arcadis 2016

Directe aanleiding natte periode 11 – 16 januari 2015

project:

• opdrachtgever: RWS Noord-Nederland

• periode maart - mei 2015

• modelopzet huidige situatie• kalibratie/validatie model• modelberekeningen maatregelen

• april – september 2015

• nautische aspecten• kosten

• december 2015 – juni 2016

• ontwerp oplossing

Streven RWS om voor de winter bouw af te ronden

Inleiding

presentatie

© Arcadis 2016

12 januari 2015 (bron: RWS)

Inleiding

© Arcadis 2016

Rooster 3 domeinen met DDHOR

• sluis (1 x 2,5 m)• Zeehaven (factor 5 grover)• kanaal (ook factor 5 grover)

Open randen:

• waterstand op zee• waterstand binnen

Barrier om sluis te modelleren:

• open indien Hbuiten < Hbinnen

SIMONA WAQUA 2D gehele periode

doorstart op hoog water:

SIMONA TRIWAQ 10 lagen, spuiperioden

Modelopzet

© Arcadis 2016

Onderzochte gevoeligheden

• randvoorwaarde open rand kanaal• onttrekking Oude Zeesluis wel/niet meenemen• barrier-coëfficiënt en snelheid openen• bodemruwheid sluis

• Manning: kanaal = 0,018 s/m1/3, haven = 0,022 s/m1/3, sluis 0,060 s/m1/3

Cumulatief debiet (milj. m3) 1e laag water 2e laag watermeting 0,50 0,59SOBEK 0,67 0,95WAQUA Manning = 0,018 s/m1/3 0,96 1,25WAQUA Manning = 0,03 s/m1/3 0,91 1,14WAQUA Manning = 0,04 s/m1/3 0,86 1,11WAQUA Manning = 0,05 s/m1/3 0,78 1,07

Kalibratie

© Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015

debieten 3D model

Kalibratie


waterstanden 3D model

Kalibratie

© Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015 Dia9

Animatie

© Arcadis 2016

• Model is goed in staat debieten en waterstandente reproduceren

• Bodemruwheid is de belangrijksteafregelparameter debiet sluis

• Dwarsstroomsnelheid tussenhoofd orde 0,3 m/s

Conclusies kalibratie

© Arcadis 2016

Oplossingsrichtingen

• damwand geleidelijk aflopend

• nieuw remmingwerk, onderwater

• gesloten• overal evenveel open (25%)• geleidelijk meer open (25%, 50%, 75%)

• stortstenen rug


Huidige situatie

© Arcadis 2016

Remmingwerk gesloten


Remmingwerk 25% open


Remmingwerk 25, 50, 75% open


Vergelijk alternatieven






© Arcadis 2016

Dwarssnelheden sterk geconcentreerd nabij sluis

Dichte of aflopende dam verplaatst het probleem

Uniform of geleidelijk meer open remmingwerken meest efficiënt

Kan worden gecombineerd met geplande bouw remmingwerk

Debiet door sluis wordt niet beïnvloed

Nautische aspecten:criterium geleidelijk

aflopendedam

geslotengeleidewerk

gedeeltelijkopen

geleidewerk,uniform 25%

gedeeltelijkopen

geleidewerk25, 50 en 75%

stortstenenrug

langsstroom + + + + 0/-

dwarsstroom 0/- 0 ++ ++ 0/-

geleiden scheepvaart(visueel/fysiek) 0 + + + 0

zuigingsverschijnselenscheepvaart - - - - - 0/-

score 4 3 2 1 5

Conclusies

© Arcadis 2016

Ontwerp (nog niet definitief)

© Arcadis 2016

Ontwerp (nog niet definitief)

© Arcadis 2016

Arcadis.Improving quality of life.

05 DSD-NL 2016 - Simona Gebruikersmiddag - Modellering van stroming bij zeesluizen van Farnsum - Jeroen Adema & Bart Grasmeijer, Arcadis

Science