Complex project Nieuwe Sluis Zeebrugge: voorontwerp nivelleersysteem
Vercruysse, J.B.; López Castaño, S.; Verelst, K.; Verwilligen, J. (2022). Complex project Nieuwe Sluis Zeebrugge: voorontwerp nivelleersysteem. Versie 3.0. WL Rapporten, 20_054_1. Waterbouwkundig Laboratorium: Antwerpen. VIII, 54 + 13 p. bijl. pp. https://dx.doi.org/10.48607/105 Part of: WL Rapporten. Waterbouwkundig Laboratorium: Antwerpen. , more | |
| Available in | Authors | | Document type: Project report
|
| Keywords | Hydraulic structures > Locks > Filling and emptying system
Literature and desktop study
Numerical modelling
|
| Project | Top | Authors | - Complex project nieuwe sluis Zeebrugge - hydraulisch ontwerp nivelleersysteem, more
|
Contact detailsProposer: Vlaamse overheid; Beleidsdomein Mobiliteit en Openbare Werken; Vlaams Ministerie van Mobiliteit en Openbare Werken; Departement Mobiliteit en Openbare Werken; Afdeling Maritieme Toegang , more
| Authors | | Top | - Vercruysse, J.B., more
- López Castaño, S., more
- Verelst, K., more
- Verwilligen, J., more
| | |
| Abstract | Het Waterbouwkundig Laboratorium (WL) geeft afdeling Maritieme Toegang (aMT) ondersteuning met betrekking tot het complex project nieuwe sluis Zeebrugge. Dit rapport beschrijft het hydraulisch ontwerp van het nivelleersysteem voor de nieuwe sluis in de voorontwerpfase.
De nieuwe sluis heeft een lengte 427 m (tussen de uiterste roldeuren), een breedte 55 m en een bodempeil -15.1 m TAW. In het verleden heeft WL reeds een hydraulisch ontwerp uitgevoerd voor het nivelleersysteem van een nieuwe zeesluis te Zeebrugge in kader van het Strategisch Haven Infrastructuur Project (SHIP). Doordat voor de nieuwe sluis zowel de dimensies als de locatie gewijzigd zijn diende dit ontwerp geactualiseerd te worden. Als eerste zijn de randvoorwaarden opgesteld en werden criteria gedefinieerd voor de nivelleertijd, stijgsnelheid en langskracht tijdens het nivelleren.
Voor de nieuwe sluis te Zeebrugge wordt een nivelleersysteem met korte omloopriolen beschouwd analoog met het nivelleersysteem van de Antwerpse zeesluizen. Voor een dergelijk nivelleersysteem werd een bepaling uitgevoerd van de benodigde doorstroomsectie. Hieruit volgde een doorstroomsectie 33.0 m2 per riool. Door afdeling Expertise Beton en Staal werd dit vertaald naar een vierkante sectie met zijde 5.75 m.
Vervolgens wordt een desktop geometrie uitgewerkt voor het nivelleersysteem op basis van de geometrie van de Antwerpse zeesluizen, literatuur en eerder uitgevoerde studies. Hierbij wordt per component ook de hydraulische verliescoëfficiënt bepaald. Aan de hand van deze geometrie en de hydraulische verliescoëfficiënten is een hydraulisch netwerkmodel opgesteld.
Dit hydraulisch netwerkmodel wordt gesimuleerd met het programma LOCKSIM. Uit deze simulaties volgt het debiet doorheen de riolen, het kolkpeil en de langse waterspiegelhellingen in de kolk. Aan de hand van simulaties met dit hydraulisch netwerkmodel werd een openingswet opgesteld voor het bovenhoofd en voor het benedenhoofd bij de maatgevende peilcombinatie voor de langskracht. Vervolgens wordt de maatgevende peilcombinatie voor nivelleren alsook een range aan hogere peilen in de voorhaven gesimuleerd. Uit deze simulaties volgt dat voldaan wordt aan het criterium van 12 min voor de nivelleertijd alsook aan de criteria voor de stijgsnelheid en de langskracht.
De nieuwe sluis dient ook ontworpen te worden op spuien van voorhaven naar achterhaven. Met het hydraulisch netwerkmodel wordt zowel voor het bovenhoofd als het benedenhoofd met verschillende schuifcombinaties de hydraulische afvoercoëfficiënt bepaald. Aan de hand van deze afvoercoëfficiënt kan de performantie van het nivelleersysteem bij spuien beoordeeld worden.
Bij nivelleren van de sluis zal een stromingspatroon in respectievelijk de voor- en achterhaven opgewekt worden.Vooral ledigen van de sluis doorheen het benedenhoofd wordt maatgevend geacht omdat de ingang naar de vissers- en recreatiehaven aansluit op het benedenhoofd van de kolk. Hiervoor werd door het studiebureau IMDC een CFD simulatie uitgevoerd. Uit deze simulatie volgt dat de dissipatie bij ledigen niet optimaal is maar dat de snelheden in de voorhaven ten gevolge van het ledigen van de sluis niet als potentieel hinderlijk beschouwd worden. |
|
