Sigmaplan – Gereduceerde Getijdegebieden – Schaalmodelproeven gecombineerde in- en uitwateringsconstructies: deelrapport 7. Inzichten uit schaalmodelproeven
Vercruysse, J.; Verelst, K.; Mostaert, F. (2020). Sigmaplan – Gereduceerde Getijdegebieden – Schaalmodelproeven gecombineerde in- en uitwateringsconstructies: deelrapport 7. Inzichten uit schaalmodelproeven. Versie 4.0. WL Rapporten, 00_075_7. Waterbouwkundig Laboratorium: Antwerpen. VIII, 90 + 4 p. bijl. pp.
Part of: WL Rapporten. Waterbouwkundig Laboratorium: Antwerpen. , more
|
| Available in | Authors |
|
Document type: Project report
|
| Keywords |
Hydraulic structures > Culverts
Physical modelling
|
| Author keywords |
Sigmaplan; Controlled Reduced Tide (CRT); Inlet sluice; Stilling basin |
| Project | Top | Authors |
- Gecombineerde in- en uitwateringsstructuren GGG, more
|
| Abstract |
In het kader van het geactualiseerde Sigmaplan worden langsheen de Schelde en haar getijderivieren gecontroleerde overstromingsgebieden gebouwd. Een aantal van deze gebieden wordt ingericht als gereduceerd getijdegebied. De eerste aangelegde gereduceerde getijdegebieden te Lippenbroek en Kruibeke zijn uitgerust met een afzonderlijke in- en uitwateringsconstructie. Voor de nieuwe gereduceerde getijdegebieden wordt de in- en uitwatering gecombineerd in één constructie. Aan rivierzijde wordt de inwateringskoker bovenop de uitwateringskoker geplaatst en aan polderzijde is een woelkom voorzien.
Het ontwerp van deze gebieden en de bijhorende constructies werd door De Vlaamse Waterweg (DVW) uitbesteed. Het ontwerp van de gecombineerde in- en uitwateringsconstructies werd uitgevoerd op basis van door DVW opgegeven richtlijnen. Aan het Waterbouwkundig Laboratorium (WL) werd gevraagd om door middel van schaalmodelproeven een revisie uit te voeren van de verschillende ontwerpen. In de periode januari 2012 tot december 2013 werd een revisie uitgevoerd van de voorgestelde in- en uitwateringsconstructies van Bergenmeersen, Dijlemonding (Grote Vijver en Zennegat), Vlassenbroek en De Bunt. Omwille van de valhoogte, specifieke randvoorwaarden per gebied en constructieve keuzes zijn deze constructies evenwel in die mate verschillend dat 4 afzonderlijke onderzoeken werden uitgevoerd. Dit rapport tracht de inzichten samen te vatten en aanbevelingen te geven voor toekomstige ontwerpen.
Een eerste belangrijk inzicht is dat voor het laten ontstaan van een watersprong in de woelkom een minimum peil in de polder nodig is. Hoe hoger het rivierpeil hoe hoger dit minimum polderpeil dient te zijn. Bij het onderschrijden van dit minimum polderpeil zal de superkritische stroming na de val niet gedissipeerd worden wat leid tot ontoelaatbare hoge snelheden ter hoogte en afwaartse van de zone met bodembescherming. Uit het onderzoek volgt dat dit minimum peil en bijgevolg ook de bodemligging nauwkeurig bepaald kan worden door middel van formules uit de literatuur.
Om het ontstaan van een watersprong en de energiedissipatie te optimaliseren werden verschillende geometrische varianten onderzocht in schaalmodel. Het verhogen van het peil in de woelkom door het plaatsen van een schanskorfdrempel boven de bodembescherming werd niet effectief bevonden bij maatgevende rivierpeilen. Een lokale verdieping met einddrempel werd wel positief beoordeeld. Hierbij dient enerzijds slechts een beperkte zone verdiept te worden anderzijds spreid de einddrempel de resterende bodemnabije stroming over de waterkolom waardoor de snelheden boven de bodembescherming gereduceerd worden. Door middel van een stootbalk of stootblokken werd getracht de vallende straal geforceerd te dissiperen. Uit het onderzoek volgt dat zowel een stootbalk als stootblokken het minimum polderpeil benodigd voor het laten ontstaan van een watersprong verlagen en de snelheid boven de bodembescherming reduceren. Stootblokken breken de straal open en geven hierdoor een beter resultaat.
Bij een toenemend polderpeil neemt de locatie waar de vallende straal de bodem raakt toe. Bij een ontwerp met een lokaal verdiepte woelkom, een stootbalk of stootblokken bestaat zo het risico dat de vallende straal hier overheen gaat wat kan leiden tot een plotse toename in snelheid. Het plafond boven de woelkom zorgt in deze situaties ervoor dat de straal terug afgebogen wordt naar de bodem van de woelkom en is dus een essentieel hydraulisch element van een gecombineerde in- en uitwateringsconstructie.
Een toekomstig ontwerp voor een gecombineerde in- en uitwateringsconstructie kan uitgevoerd worden op basis van de in dit rapport gegeven aanbevelingen. Ook kan hierbij vertrokken worden van een reeds onderzochte geometrie waarbij de resultaten en geometrie verschaald kunnen worden naar de nieuwe valhoogte. |
|
