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

1. DWARSSTROOM FARMSUM
Delft Software Dagen 2016
Jeroen Adema

2. © 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 Richtlijn
Vaarwegen (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 tegelijk
spuien en schutten wel mogelijk te maken.
Inleiding

3. © 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

4. © Arcadis 2016
12 januari 2015 (bron: RWS)
Inleiding

5. © 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

6. © 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 water
meting 0,50 0,59
SOBEK 0,67 0,95
WAQUA Manning = 0,018 s/m1/3 0,96 1,25
WAQUA Manning = 0,03 s/m1/3 0,91 1,14
WAQUA Manning = 0,04 s/m1/3 0,86 1,11
WAQUA Manning = 0,05 s/m1/3 0,78 1,07
Kalibratie

7. © Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015
debieten 3D model
Kalibratie

8. © Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015
waterstanden 3D model
Kalibratie

9. © Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015 Dia
9
Animatie

10. © Arcadis 2016
• Model is goed in staat debieten en waterstanden
te reproduceren
• Bodemruwheid is de belangrijkste
afregelparameter debiet sluis
• Dwarsstroomsnelheid tussenhoofd orde 0,3 m/s
Conclusies kalibratie

11. © Arcadis 2016
Oplossingsrichtingen
• damwand geleidelijk aflopend
• nieuw remmingwerk, onderwater
• gesloten
• overal evenveel open (25%)
• geleidelijk meer open (25%, 50%, 75%)
• stortstenen rug

12. © Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015 Dia
12
Huidige situatie

13. © Arcadis 2016
Remmingwerk gesloten

14. © Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015 Dia
14
Remmingwerk 25% open

15. © Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015 Dia
15
Remmingwerk 25, 50, 75% open

16. © Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015
Vergelijk alternatieven

17. © Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015 Dia
17
Vergelijk alternatieven

18. © Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015 Dia
18
Vergelijk alternatieven

19. © Arcadis 2016 | 14 april 2015 | © ARCADIS 2015 Dia
19

20. © 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
aflopende
dam
gesloten
geleidewerk
gedeeltelijk
open
geleidewerk,
uniform 25%
gedeeltelijk
open
geleidewerk
25, 50 en 75%
stortstenen
rug
langsstroom + + + + 0/-
dwarsstroom 0/- 0 ++ ++ 0/-
geleiden scheepvaart
(visueel/fysiek)
0 + + + 0
zuigingsverschijnselen
scheepvaart
- - - - - 0/-
score 4 3 2 1 5
Conclusies

21. © Arcadis 2016
Ontwerp (nog niet definitief)

22. © Arcadis 2016
Ontwerp (nog niet definitief)

23. © Arcadis 2016
Arcadis.
Improving quality of life.