Ontwerp vispassage Sint-Baafs-Vijve CFD-modellering monding
Verelst, K.; López Castaño, S.; Van Hoydonck, W.; Visser, K.P.; Mostaert, F. (2021). Ontwerp vispassage Sint-Baafs-Vijve CFD-modellering monding. Versie 4.0. WL Rapporten, 19_126_1. Waterbouwkundig Laboratorium: Antwerpen. VII, 47 pp. https://dx.doi.org/10.48607/19 Part of: WL Rapporten. Waterbouwkundig Laboratorium: Antwerpen. , more | |
| Available in | Authors | | Document type: Project report
|
| Keywords | Guiding devices > Fishways
Hydraulic structures > Fishpasses > Fish pass entrance and attraction
Numerical modelling
Belgium, Leie R., Sint-Baafs-Vijve
| | Author keywords | Confluence; CFD modelling; Weir channel |
| Project | Top | Authors | - CFD-modellering monding vispassage Sint-Baafs-Vijve, more
|
Contact detailsProposer: De Vlaamse Waterweg , more
| Abstract | Bij de vernieuwing van het stuwsluiscomplex te Sint-Baafs-Vijve door de Vlaamse Waterweg nv wordt ook een oplossing voorzien voor het vismigratieknelpunt dat het huidige stuwsluiscomplex vormt. In de kleinere (klasse I) sluis naast de stuw wordt een vertical slot vispassage voorzien met 24 sloten/bekkens. De monding van de vispassage in de afwaartse stuwgeul bestaat uit een schuine koker door de bestaande sluismuur juist onder de waterlijn. Om een voldoende sterke lokstroom in het afwaarts pand te kunnen realiseren wordt een toegevoegd debiet voorzien via een kanaal parallel met de vispassage. Ter plaatse van de samenvloeiing van de stroming uit het kanaal voor het toegevoegd debiet en de stroming uit de vispassage worden twee geleidingswanden voorzien om de vorming van complexe stromingspatronen tegen te gaan. In deze studie is het stromingspatroon ter plaatse van de samenvloeiing van de stroming uit de vispassage met de stroming uit het kanaal voor het toegevoegd debiet en tevens de stroming door de koker van de monding van de vispassage in de afwaartse stuwgeul bepaald aan de hand van modellering met 3D Computational Fluid Dynamics (CFD). Hiervoor zijn 4 CFD-simulaties uitgevoerd. Deze simulaties zijn beoordeeld met betrekking tot de locatie van de monding van de vispassage in de afwaartse stuwgeul, de lengte van de woelkom afwaarts van de hefschuif in het kanaal voor het toegevoegd debiet en de stroming ten gevolge van de geleidingswanden in het kanaal voor het toegevoegd debiet.
Op basis van de uitgevoerde CFD-simulaties dienen aan de locatie van de monding van de vispassage in de stuwgeul geen wijzigingen te worden aangebracht, aangezien deze zich zowel bij hoge debieten bij onderstroming als bij lagere debieten bij overstorting afwaarts van de migratielimietlijn bevindt. De watersprong afwaarts van de hefschuif in het kanaal voor het toegevoegd debiet strekt zich bij alle simulaties uit tot tegen de middelste geleidingsmuur in het kanaal voor het toegevoegd debiet, dewelke zorgt voor de verdere energiedissipatie. De woelkom, noch de einddrempel van de woelkom zorgen daarmee voor voldoende energiedissipatie. De einddrempel blijft constructief wel nodig om het hoogteverschil tussen het bodempeil ter plaatse van de hefschuif en het bodempeil ter plaatse van de koker onder de muur van de kleine sluis te overbruggen.
Aanvankelijk was een opening voorzien in de geleidingswand tussen de vispassage en het kanaal voor het toegevoegd debiet om vissen die in het kanaal terecht zouden komen ter hoogte van het einde van de woelkom een ontsnappingsmogelijkheid naar de vispassage te geven. De onvoldoende energiedissipatie in de woelkom zorgt ervoor dat deze opening niet bereikt kan worden. De opening heeft ook een negatief effect op de lokstroom uit de vispassage aangezien een groot deel van het debiet van de vispassage door deze opening wordt weggezogen naar het kanaal van het toegevoegd debiet. Om die reden is deze opening in de geleidingswand niet behouden.
Bij debieten door het kanaal voor het toegevoegd debiet die, met een grootte van circa 2 tot 4 m3 /s, beduidend groter zijn dan het debiet door de vispassage (1.0 m³/s), ontstaat afwaarts van de geleidingswanden in de koker door de sluismuur van de kleine sluis aan de rechterzijde een neer met een lengte ongeveer gelijk aan de lengte van de koker. Eigenlijk zou deze neer vermeden moeten worden, maar omwille van ruimtelijke en bouwkundig randvoorwaarden kan dit enkel door aanpassing van de verhouding tussen toegevoegd debiet en het vispassagedebiet. Dit geeft dan weer aanleiding tot een lager lokstroomdebiet, wat ook niet wenselijk is. Verwacht wordt echter dat de vispassage toch voldoende bereikbaar blijft vanwege de zeer lage stroomsnelheden in deze neer en de passeerbare snelheden in het linker deel van de koker. Bij lage toegevoegde debieten (1 m³/s) ontstaan in deze koker twee door een neer gescheiden stromen naast elkaar, die ervoor zorgen dat vissen het kanaal voor het toegevoegd debiet in kunnen zwemmen. Bijgevolg wordt aanbevolen om zo ver mogelijk afwaarts in beide delen van het kanaal voor toegevoegd debiet roosters te plaatsen. |
|
