Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

DSD-NL 2017 Gebruik van Waqua bij de renovatie van de drie stuwcomplexen in de Nederrijn en de Lek - Agtersloot

887 views

Published on

Presentatie door Ron Agtersloot (Agtersloot Hydraulisch Advies) voor de "Simona Gebruikersmiddag", tijdens de Deltares Software Dagen- Editie 2017. Donderdag 15 juni 2017, Delft.

Published in: Software
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

DSD-NL 2017 Gebruik van Waqua bij de renovatie van de drie stuwcomplexen in de Nederrijn en de Lek - Agtersloot

  1. 1. Renovatie Stuwensemble Nederrijn Lek en het gebruik van WAQUA WAQUA is als een Zwitsers zakmes
  2. 2. Overzicht • Het project RSN en het TKM • WAQUA en veranderingen in inundatie/stroomsnelheden (2005/2013) • WAQUA bij de Waterwetaanvraag (2016) • WAQUA ter controle van het stuwprogramma (2016/2017) • WAQUA/TRIWAQ voor stroomsnelheden (2017) • WAQUA voor sturing afvoerverdeling/vervallen (2017)
  3. 3. Het project RSN en het TKM (1) • Rijnkanalisatie in jaren 50/60, o.a. voor bevaarbaarheid en drinkwatervoorziening • Onderdeel zijn de 3 stuwcomplexen Hagestein (1960), Amerongen (1965) en Driel (1970) • Na circa 50 jaar renovatie van bediening, technische installaties, sluiscomplexen en de stuwbogen • Tijdens werkzaamheden moet gestuurd kunnen worden op bevaarbaarheid en afvoerverdeling
  4. 4. Het project RSN en het TKM (2) • Er is gekozen voor een tijdelijk keermiddel (TKM) wat één stuwboog vervangt • In gesloten toestand zorgt TKM voor handhaving waterstand • In (deels) geopende toestand beperkt TKM de belasting op de andere vizierschuif • Uitgebreide studie naar de effecten en sturing van het TKM • Project wordt uitgevoerd door Siemens met als contractpartners BSB Staalbouw en DIMCO
  5. 5. Het project RSN en het TKM (3)
  6. 6. Het project RSN en het TKM (4)
  7. 7. Het project RSN en het TKM (5) TKM (vooraanzicht) element 1 element 2 element 3 element 4 element 5 element 6 element 7 element 8 segment 1 1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 segment 2 1.2 2.2 3.2 4.2 5.2 6.2 7.2 8.2 segment 3 1.3 2.3 3.3 4.3 5.3 6.3 7.3 8.3 TKM (in WAQUA) CEL 2 CEL 3 CEL 4 CEL 5 CEL 6 CEL 7 segment 1 3.1 4.1 - - 5.1 6.1 segment 2 3.2 4.2 - - 5.2 6.2 segment 3 3.3 4.3 - - 5.3 6.3 - - 5.5 6.5 7.5 /8.5 segment 4 segment 5 - - 5.4 6.4 7.4 / 8.4 7.1 / 8.1 7.2 /8.2 7.3 / 8.3 SCHOTJE 1.1 / 2.1 1.2 / 2.2 1.3 / 2.3 1.4 / 2.4 1.5 / 2.5 3.4 3.5 4.4 4.5 7.4 7.5 8.4 8.5 SCHOTJE CEL 1 CEL 8 2.5 3.5 4.5 5.4 5.5 6.4 6.5 ZUID MIDDEN NOORD segment 4 segment 5 1.4 2.4 3.4 4.4 1.5
  8. 8. WAQUA en veranderingen in inundatie en stroomsnelheden (1) • In 2005 een eerste onderzoek naar effect van permanent gesloten stuwboog op stroomsnelheden • Actualisatie in 2013 met nieuwe modellen, ook beoordeling verandering in inundatie • Conclusie dat de verandering in inundatie- frequentie beperkt was, stroomsnelheden in stuwopening nemen wel toe
  9. 9. WAQUA en veranderingen in inundatie en stroomsnelheden (2)
  10. 10. WAQUA en veranderingen in inundatie en stroomsnelheden (3)
  11. 11. WAQUA bij Waterwetaanvraag (1) • Als gevolg van verhoogde stroomsnelheden tijdelijke extra bestorting nodig • Per stuwcomplex is op basis van WAQUA- simulaties eerst bepaald welk type en welke sortering bestorting noodzakelijk is • Als de bestorting (dus verruwing van de bodem) leidt tot hogere waterstanden zijn mitigerende maatregelen noodzakelijk • Afstemming met RWS over modellering bestorting in WAQUA
  12. 12. WAQUA bij Waterwetaanvraag (2)
  13. 13. WAQUA bij Waterwetaanvraag (3) • Uniforme K-waarde van 0,25 voor zomerbed • Op basis van literatuuronderzoek zijn de volgende K-waarden toegepast bij de verschillende stuwen Locatie K-waarde (m) Bovenstrooms Benedenstrooms Driel 0,250 0,311 Amerongen 0,250 0,356 Hagestein 0,356 0,554
  14. 14. WAQUA bij Waterwetaanvraag (4) • Opstuwing enkel bij Hagestein groter dan 1 mm en daarom maatwerk oplossing gezocht
  15. 15. WAQUA ter controle van het stuwprogramma (1) • Het TKM heeft verschillende functies: – Handhaving stuwpeil in normale situaties – Bij licht verhoogde afvoeren gedeeltelijk openen om naastgelegen vizierschuif te ontlasten – Bij hoge afvoeren (geopende stuw) volledig geopend om zo min mogelijk opstuwing te geven • Invloed meenemen van waterkrachtcentrale, cylinderschuif en naastgelegen vizierschuif • Dus drie nieuwe kunstwerken in WAQUA
  16. 16. WAQUA ter controle van het stuwprogramma (2) • WAQUA-model uitgebreid met: – WKC Amerongen, sturing op afvoer Nederrijn: • Tot 400 m3/s volledig door WKC • Surplus boven 400 m3/s via cylinderschuif/vizierschuif • Dicht als verval < 1 meter – Cylinderschuif Amerongen, geen sturing: • Vaste opening • Afvoer bepaald door verval, maximale afvoer circa 90 m3/s – TKM, sturing op waterstand Lobith: • Verwijderen schotten bij stijgende waterstand • Volledig geopend als vizierschuif open is (Lobith = 11,4 m+NAP)
  17. 17. WAQUA ter controle van het stuwprogramma (3)
  18. 18. WAQUA ter controle van het stuwprogramma (4) • WAQUA-model getest op: – Handhaving waterstand
  19. 19. WAQUA ter controle van het stuwprogramma (4a)
  20. 20. WAQUA ter controle van het stuwprogramma (4b)
  21. 21. WAQUA ter controle van het stuwprogramma (4) • WAQUA-model getest op: – Handhaving waterstand – Afvoeren door WKC, vizierschuif, cylinderschuif en TKM
  22. 22. WAQUA ter controle van het stuwprogramma (4c)
  23. 23. WAQUA ter controle van het stuwprogramma (4) • WAQUA-model getest op: – Handhaving waterstand – Afvoeren door WKC, vizierschuif, cylinderschuif en TKM – Stroomsnelheden t.b.v. bestorting
  24. 24. WAQUA ter controle van het stuwprogramma (4c)
  25. 25. WAQUA ter controle van het stuwprogramma (4) • WAQUA-model getest op: – Handhaving waterstand – Afvoeren door WKC, vizierschuif, cylinderschuif en TKM – Stroomsnelheden t.b.v. bestorting • Punt van stroomsnelheden uitwerken
  26. 26. WAQUA/TRIWAQ voor stroomsnelheden (1) • WAQUA berekent diepte gemiddelde stroomsnelheden, schiet hier lokaal tekort • Inzet van TRIWAQ kan meer inzicht geven in 3D-stroombeeld • Modellering op drie manieren: 1. Deelmodel met 10 lagen 2. DD-VERT modellering 3. Nieuw WAQUA/TRIWAQ model
  27. 27. WAQUA/TRIWAQ voor stroomsnelheden (2) • Deelmodel met 10 lagen – Beschrijft gebied van circa 10 km rondom stuw Amerongen – Probleem met sturing kunstwerken (Lobith ontbreekt in model) – Testen met sturing op afvoeren Nederrijn, opgelegde waterstandsreeks bij Amerongen- boven en Amerongen-beneden
  28. 28. WAQUA/TRIWAQ voor stroomsnelheden (3) • DD-VERT model van de Nederrijn – Sturing kunstwerken conform WAQUA (uitkomst helaas niet helemaal) – Weir_and_culvert niet mogelijk in 3D => concessie voor TKM • Ligging van het TKM wijkt teveel af van de feitelijke situatie
  29. 29. WAQUA/TRIWAQ voor stroomsnelheden (4) • Nieuw WAQUA/TRIWAQ model – Beschrijft gebied van circa 1 km rondom stuw Amerongen – Nadruk op weergave ligging stuwbogen – Concessies aan sturing kunstwerken • Toepassing voor lokaal stroombeeld t.b.v. hijsschip
  30. 30. WAQUA/TRIWAQ voor stroomsnelheden (5)
  31. 31. WAQUA/TRIWAQ voor stroomsnelheden (6)
  32. 32. WAQUA voor sturing afvoerverdeling en vervallen (1) • Mogelijkheden voor beperking stroomsnel- heden door beïnvloeding afvoeren en/of vervallen • Test op effectiviteit ingrepen voor stuw Amerongen
  33. 33. WAQUA voor sturing afvoerverdeling en vervallen (2) • Sturing op afvoer door instelling stuw Driel – Tot 2.400 m3/s normale sturing – Tussen 2.400 en 3.600 m3/s stuw 1,5 meter gehesen – Boven 3.600 m3/s normale sturing (open) – Opstuwing tot circa 0,60 meter bij Driel-boven – Effect op afvoerverdeling is (eigenlijk) maar beperkt, circa 30 m3/s
  34. 34. WAQUA voor sturing afvoerverdeling en vervallen (3)
  35. 35. WAQUA voor sturing afvoerverdeling en vervallen (4) • Sturing op verval door peilaanpassing van Amerongen-boven en Hagestein-boven – Vanaf circa 3.000 m3/s peil bij Hagestein-boven met 0,50 meter verhogen – Tegelijkertijd peil bij Amerongen-boven met 0,15 meter verlagen – Verval over stuw Amerongen vermindert met circa 0,50 meter -> snelheden dalen met circa 1,5 m/s – Extra belasting op stuw Hagestein
  36. 36. WAQUA voor sturing afvoerverdeling en vervallen (5)

×