Haven Antwerpen - Kieldrechtsluis: validatie hydraulisch netwerkmodel met betrekking tot overvullen en overledigen
Vercruysse, J.B.; Verelst, K.; Mostaert, F. (2019). Haven Antwerpen - Kieldrechtsluis: validatie hydraulisch netwerkmodel met betrekking tot overvullen en overledigen. Versie 4.0. WL Rapporten, 19_039_1. Waterbouwkundig Laboratorium: Antwerpen. VII, 17 + 9 p.bijl. pp. https://dx.doi.org/10.48607/106
Part of: WL Rapporten. Waterbouwkundig Laboratorium: Antwerpen. , more
|
| Available in | Authors |
|
Document type: Project report
|
| Keywords |
Emptying
Filling
Hydraulic structures > Locks > Filling and emptying system
In-situ measurements
Locks (Waterways)
Measurement
Numerical modelling
Brackish water |
| Author keywords |
Overtravel; Hawser forces; Belgium, Zeeschelde, Antwerp Harbour, Kieldrechtsluis |
| Abstract |
Bij het vullen van een sluis met omloopriolen zal na het bereiken van het eindpeil, ten gevolge inertie, de kolk overvullen bij vullen respectievelijk overledigen bij ledigen. Na de eerste overvulling/overlediging treedt een uitdempend golfpatroon op waarbij het peil van de kolk fluctueert rond het eindpeil. Het openen van de roldeuren bij een restverval heeft enerzijds een mogelijk nadelige invloed op de duurzaamheid van de deur en kan anderzijds leiden tot het ontstaan van translatiegolven in de kolk met ongewenste krachten op de schepen tot gevolg.
Bij de ingebruikname van de Kieldrechtsluis, in de haven van Antwerpen, werd opgemerkt dat de deuren geopend worden met restverval. Het Waterbouwkundig Laboratorium heeft het hydraulisch ontwerp uitgevoerd van het nivelleersysteem van de Kieldrechtsluis in de haven van Antwerpen. Om het overvullen/overledigen tijdens het openen van de deuren te kwantificeren werden in 2016 en 2017 metingen uitgevoerd. Bij het merendeel van de geregistreerde nivelleringen werden de deuren geopend tijdens de eerste periode van overvulling/overlediging. Voor het valideren van het hydraulisch netwerkmodel van de Kieldrechtsluis op vlak van overvullen/overledigen zijn metingen nodig waarbij het overvullen/overledigen niet verstoord wordt. Tijdens een geplande onderhoudsperiode van de Kieldrechtsluis in april 2019 heeft HA tien testnivelleringen uitgevoerd met het oog op de validatie van het hydraulisch netwerkmodel op vlak van overvullen/overledigen. Deze reeks bevatte zowel eenzijdige nivelleringen als tweezijdige nivelleringen zowel met het bovenhoofd als met het benedenhoofd, waarbij de overvulling/overlediging niet verstoord werd. Dit rapport beschrijft de validatie van het hydraulisch netwerkmodel op vlak van overvullen/overledigen aan de hand van de in april 2019 uitgevoerd testnivelleringen.
Voorafgaand de validatie van het hydraulisch netwerkmodel op vlak van overvulling/overlediging werd een nieuwe kalibratie uitgevoerd van de hydraulische verliezen. Hiervoor werden de in april 2019 uitgevoerde eenzijdige nivelleringen gebruikt. Uit de kalibratie van het hydraulisch netwerkmodel volgde dat de verliezen voor vullen met het bovenhoofd toegenomen zijn ten opzichte van de in 2017 uitgevoerde kalibratie, o.b.v. de in 2017 opgemeten nivelleringen, en overeenstemmen met de verliezen uit het oorspronkelijk netwerkmodel gebruikt voor het hydraulisch ontwerp. Voor ledigen met het korte omloopriool van het benedenhoofd zijn de verschillen beperkt. De vastgestelde afwijking op de verliezen voor ledigen met het lange omloopriool van het benedenhoofd zijn mogelijks toe te schrijven aan het buiten dienst zijn van een hefschuif tijdens de in 2019 uitgevoerde testnivelleringen.
Met betrekking tot het simuleren van het overvullen/overledigen wordt opgemerkt dat de simulaties de piekwaarde van de eerste overvulling/overlediging overschatten. De overeenkomst tussen de metingen en de simulaties is beter voor overvullen dan voor overledigen. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat de overvulling groter is dan de overlediging waardoor de relatieve afwijking op de peilmeting en de relatieve invloed van niet meegenomen factoren in de simulaties afneemt.
Uit de analyse van het restverval volgt dat op het peil van de Waaslandhaven, Deurganckdok fluctuaties kunnen optreden die van dezelfde grootte zijn als de overvulling/overlediging. Voor de eenzijdige vulling met het lange omloopriool werd de grootste piekwaarde van 0.12 m opgemeten. Voor de overige eenzijdige nivelleringen bedraagt de piekwaarde tussen 0.05 m en 0.07 m. Voor de tweezijdige vulling via het bovenhoofd wordt een piekwaarde 0.09 m opgemeten. Voor de tweezijdige vulling met de aangepaste openingswet wordt deze piekwaarde gereduceerd tot 0.05 m. Bemerk dat deze analyse volgt uit slechts één meting de standaard openingswet en één meting met de aangepaste openingswet. Om de aangepaste openingswet voor het bovenhoofd te beoordelen dient een tijdreeks over meerdere dagen met de normale openingswet en een tijdreeks met de aangepaste openingswet opgenomen tijdens het normale gebruik van de sluis met verschillende sluisbedienaars vergeleken te worden. |
|
