· · · Repository Hydraulic Engineering Reports

The 10 year struggle of the Rijkswaterstaat (State Department of Public Works) and contractors with the task to build a permeable sea defence structure in the Oosterschelde, has been registered in sixteen successive project reports which contain thousands of documents. These documents are sometimes complete part-project papers and sometimes not more than minutes of a meeting or time-scaled diagrams. This documentation contains all elements which belong to a design report and a project plan. That in this way a successful construction project did come about, does not lessen the need of the PGS (Management Team Oosterschelde Project) for an integrated design plan. In this design plan, the conSistency of the design is visible and can be tested, even for those who were not participants in the project. Because of the fact that the construction was designed while it was being built, the design plan was ready only when work was finished. And since writing of it had to take place during construction, often priority was given to construction instead of writing. Therefore writing of the design plan was more difficult than if it had been done before construction started. In the knowledge that this reversed procedure should not be repeated, the PGS is satisfied that a design plan did come about atal!. The report will provide the manager of the storm-surge barrier, and those who are interested, with an insight into the chosen starting-points. It is hoped that the report will also be an encouragement and a comfort to all those who may be involved with similar constructions in the future. Encouragement to make a design plan and a project plan before construction starts, and the comfort that when necessary it can also be done without these. But then it becomes crucial to have the commitment of all participants in the project to work closely together with mutual trust.

Nota van de Minister van Verkeer & Waterstaat tot instelling van de Commissie Oosterschelde (Commissie Klaasesz) om te onderzoeken of de Oosterschelde wel volgens de oorspronkelijke plannen afgesloten moet worden

Het ontwerp van onderdelen van het project Stormvloedkering wordt in 10 afzonderlijke deelnota's behandeld, wat aangeduid wordt met de term waterbouwkundige werken. Hieronder worden die onderdelen verstaan die in hoofdzaak uit grond en steenachtige materialen zijn opgebouwd. Bevat achtereenvolgens : deelnota 1 : algemene beschouwingen ; deelnota 2 : havens ; deelnota 3 : waterkeringen ; deelnota 4 : wegen en aansluitingen ; deelnota 5 : grondverbetering en verdichting funderingsbed ; deelnota 6 : funderingsbed ; deelnota 7 : drempel en overgangsconstructie ; deelnota 8 : breukstenen dammen ; deelnota 9 : bodembescherming ; deelnota 10 : damaanzetten.

Het boek bevat een zo compleet mogelijke beschrijving van de gang van zaken die geleid heeft tot het tot stand komen van de betonnen onderdelen van de stormvloedkering. De betonnen onderdelen zijn: Deelnota 1: Algemene aspecten; Deelnota 2: Pijlers; Deelnota 3: Landhoofden; Deelnota 4: Dorpelbalken; Deelnota 5: Bovenbalken; Deelnota 6: Verkeerskokers; Deelnota 7: Hamerstukken; Deelnota 8: Het bedieningsgebouw; Deelnota 9: De Roompotsluis; Deelnota 10: de kleine kunstwerken.

Geeft een beschrijving van de sluitingsmiddelen, alsmede een verantwoording van de keuzen die hebben geleid tot het definitieve ontwerp. Bevat achtereenvolgens: Functies en eisen ; Hydraulkisch onderzoek ; Schuiven ; Schuifgeleidingen ; Bewegingswerken ; Elektrische installatie ; Inspectievoertuig schuiven.

Dit rapport "Onderzoek naar de mogelijkheid van afsluiting van de Oosterschelde met een gedeeltelijk geprefabriceerde stormvloedkering", deelrapport 2, geeft een overzicht van het hydraulisch onderzoek dat is uitgevoerd in het kader van de studie naar de mogelijkheid van de afsluiting van de Oosterschelde met een gedeeltelijk geprefabriceerde afsluitbare stormvloedkering. Het in dit rapport vermelde onderzoek beslaat de periode oktober 1974 (tijdstip van regeringsopdracht tot studie) tot mei 1976 (tijdstip van aanbeveling). Enerzijds is het rapport een verantwoording van het uitgevoerde onderzoek, anderzijds geeft het de stand van zaken weer op het moment dat de studie naar de uitvoerbaarheid is afgesloten en het onderzoek voor het definitieve ontwerp begint. In dit deel worden de gebruikte onderzoekmethoden en gegevens beschreven, alsmede de meeste uitgevoerde onderzoeken. Van de resultaten worden slechts de belangrijkste vermeld; een vollediger beschrijving vindt plaats in een groot aantal rapporten van het Waterloopkundig Laboratorium en de Hoofdafdeling Waterloopkunde. In de tekst wordt hiernaar verwezen terwijl een opsomming van alle in het kader van de studie uitgebrachte rapporten in hoofdstuk 9 van dit deel is opgenomen. De verantwoordelijkheid voor Deelnota 2 berust bij het Waterloopkundig Laboratorium Delft en de Hoofdafdeling Waterloopkunde van de Deltadienst. Een aantal afdelingshoofden van het Waterloopkundig Laboratorium en de Hoofdafdeling Waterloopkunde hébben de samenstelling van dit rapport begeleid, dat in handen van een redactiecommissie is geweest.

This report describes a verification simulation of a model of the Eastern Scheldt. Boundary conditions for a simulation of flows and water levels on 11 January 1982 are obtained from gauging stations in the offshore area of the estuary by use of weighting functions obtained from simulations with other models of conditions of September 1975 in the offshore area. The simulation was made first without taking into account the effects of the varying density in the estuary. By operating the model in this mode a direct comparison with a hydraulic model could be made. In the verification simulation, pressures resulting from salinity differences were included in the comparison. An average salinity distribution was an input at the start of the simulation. Simulation results indicated a very good agreement between observed and computed transport rates through the Hammen, Schaar, and Roompot. A good agreement between observed and computed water levels was also obtained. The simulation in which the pressures resulting from salinity were included had a better agreement with observed data than the simulation without the salinity.

Deze analyse is een systematische verkenning van de consequenties die het nemen van de bealissing inzake de Oosterschelde heeft voor allerlei aspecten van de samenleving. Deze analyse kan er uiteraard niet voor zorgen dat het gekozen alternatief zonder meer ieders instemming heeft. Wel kan ze ertoe bijdragen, dat het probleem er voor alle betrokkenen min of meer eender uitziet, en dat men dus inderdaad in discussie raakt over hetzelfde vraagstuk, en niet, zonder het te weten, over een groot aantal onderling verschillende. Het beslissings- of beoordelingsraamwerk heeft een aantal elementen, die hier kort worden behandeld. Over het doel van de werken in de Oosterschelde bestaat weinig verschil van mening. Primair zijn de werken erop gericht, Zeeland de in de Deltawet beloofde veiligheid te geven. Daarnaast dient er echter voor te worden gezorgd, dat de kosten - in brede zin, dus ook de gevolgen voor het milieu, de visserij, de scheepvaart , enzovoort - zo beperkt mogelijk blijven. Bevat definitieve scorekaart voor de keuze.

Dit deelrapport handelt over de eisen zoals die in de periode november 1974 - mei 1976 vanuit het milieu en de visserij zijn geformuleerd voor de constructie van een stormvloedkering in de mond van de Oosterschelde. Deze eisen zijn geformuleerd en onderbouwd -op basis van de toen beschikbare kennis- in nota DDM/75-72, „Milieu-randvoorwaarden voor het gedempte getijgebied in de Oosterschelde" (J.M.J. Terwindt, november 1975). Tevens zijn deze eisen samengevat in de nota „Stormvloedkering Oosterschelde, eindrapport" (Rijkswaterstaat, mei 1976). Op de keuze voor het uiteindelijke compartimenteringsmodel C3 (met Philipsdam en Oesterdam) met verbeterd Kanaal door Zuid-Beveland wordt in dit deelrapport niet ingegaan. Deze keuze is uitvoerig onderbouwd, in het „Rapport Commissie Compartimentering Oosterschelde" (april 1975) en het hieraan voorafgaande „Rapport van de ad-hoc werkgroep Oosterschelde" (september 1974). Tevens kan verwezen worden naar de aan het eerste rapport ten grondslag liggende deelrapporten „De waterhuishoudkundige aspecten van de compartimentering van de Oosterschelde" (april 1975) en „De milieukundige aspecten van de compartimentering van de Oosterschelde" (Commissie Compartimentering Oosterschelde, werkgroep Milieu, november 1975). Een beschrijving van de consequenties van de bouw van een stormvloedkering in de Oosterschelde, in vergelijking met de alternatieven „open Oosterschelde" (A-3) en „gesloten Oosterschelde" (D-4) is gegeven in het rapport „Analyse Oosterschelde Alternatieven" (Rijkswaterstaat, mei 1976). Een uitvoerige beschrijving van een deel van de milieuconsequenties van de bouw van een stormvloedkering is gegeven in „Protecting an Estuary from Floads - a Policy analysis of the Oosterschelde, Volume III- Assessment of Long-run ecological Balances (R-2121/3-neth, J.H. Bigelow, J.C. de Haven, C. Dritzer, P. Eilers, J.C.H. Peeters, april 1977) and Vol. IV - Assesment of Algae Blooms, a potential ecological Disturbance (R-2121/4 neth, J.H. Bigelow, J.G. Bolten, J.C. Havens, april 1977); deze rapporten zijn geschreven in een samenwerkingsverband van Rijkswaterstaat en RAND-corporation (U.S.A.). In figuur 2.1 is aangegeven hoe de hiervoor genoemde rapporten ten opzichte van elkaar en in de tijd geplaatst moeten worden.

op de kering uitgeoefende belastingen door een puttenfundering afgeleid naar de draagkrachtige lagen van het pleistoceen. Bij het onderhavige ontwerp caissons op putten zjn de caissons op drie punten opgelegd: - aan de Oosterscheldezijde op twee putten voor het opnemen van horizontale krachten; - aan de zeezijde een centrale betonnen paal voor het opnemen van verticale belastingen. In hoofdstuk 3 van dit deelrapport zijn de resultaten van een gevoeligheidsonderzoek naar de afmetingen en opleggingen van een dergelijk ontwerp weergegeven. De lengte van de caissons varieerde van 32 tot 60 m en er werden twee oplegsystemen een 3 vlaks- en een 4-vlaksoplegging in beschouwing genomen. De sterkteberekeningen zijn verricht volgens de eindige elementen methode. Er is geen beoordeling ten aanzien van het bezwijkgedrag van de constructie gegeven, wel is gezocht naar maatgevende doorsneden. Stabiliteit en oplegreacties zijn vergeleken. De randvoorwaarden grondmechanische aspecten komen uit dit rapport slechts summier aan de orde. In de deelrapporten 3 en 4 Grondmechanische aspecten en Caissons op staal zijn die factoren uitgebreid geanaliseerd. De berekeningsresultaten van het gevoeligheidsonderzoek zijn in hoofdstuk 4 vermeld. In 4.5 wordt een overzicht van een aantal detailberekeningen van voorspanningen en wapenings hoeveelheden gegeven. In hoofdstuk 2 wordt het in nederland voorhanden heimateriaal getoetst op bruikbaarheid en vervolgens wordt een aantal plaatsingsmethodieken besproken. Er is ook een uitgebreide analyse gemaakt van mogelijke paalconstructies t.b.v. de fundering aan de noordzeezijde en aan de oosterscheldezijde. Hoofdstuk 6 geeft een beschouwing van mogelijke materialen voor de oplegconstructies tussen caissons en palen.

Het onderzoek waarover deze deelnota handelt had tot doel om aan het einde van de studietijd een bewegingssysteem met afsluitmiddel te kunnen presenteren dat aan de gestelde randvoorwaarden en uitgangspunten zou voldoen. Om dit op systematische wijze te bereiken was het gehele onderzoek ingedeeld in 5 perioden, waarbij de werkwijze een verfijningsproces diende te zijn met als eindresultaat in de 5e periode het kunnen aangeven van één of meer mogelijke afsluitsystemen. In deze deelnota wordt tevens een beeld gegeven van het ontstaan, evolueren en weer verdwijnen van diverse bewegings- en afsluitsystemen, alsmede de hierbij behorende onderzoeken in diverse laboratoria. Voor detailgegevens is, voorzover deze tijdens het onderzoek zijn opgenomen in nota's, verwezen naar deze nota's.

Mede op grond van de resultaten van onderzoek en studie van de fundering van de kering is overgestapt van het oorspronkelijk ontwerp van caissons op staal naar pijlers op putten. De belangrijkste overwegingen daarvoor zijn geweest de factoren tijd en kosten, welke voortvloeiden uit de technische kanten van de verschillende ontwerpen. Bij de technische uitwerking van beide principe oplossingen bleek dat de toleranties, vertaald in een verschil in stand tussen 2 naastliggende caissons of pijlers, niet zo zeer bepaald werd door de deformatie van de ondergrond als wel door de vlakheid van de drempel. Aangezien ervan uitgegaan werd dat systematische onvlakheden van 0,35 m bij de drempel aanleg verwacht moesten worden werd een puttenfundering in dit opzicht gunstiger beoordeeld. Immers bij putten kan de bovenkant vlak afgewerkt worden alvorens de pijler of caisson erop te plaatsen. Bovendien was een fundering op putten minder deformatie-gevoelig dan een fundering op staal.

In dit rapport wordt verslag uitgebracht van de onderzoekingen die tussen november 1974 en mei 1976 zijn ingesteld naar de uitvoerbaarheid, de koeten en de bouwtijd van een stormvloedkering in de mond van de Oosterschelde. Behalve personeel van de Rijkswaterstaat zijn bij dit onderzoek technici betrokken geweest uit het bedrijfsleven en van gespecialiseerde laboratoria, alsmede deskundigen uit het buitenland. De kering, die bestand moet zijn tegen een hoogwaterstand met een gemiddelde overschrijdingsfrequentie van eens per 4000 jaar, dient bij Yerseke een gemiddeld verticaal getijverschil van tenminste 2,3 m te kunnen leveren. De kering wordt gesloten als de verwachting bestaat dat hoge waterstanden zullen worden bereikt. De bewegingswerken van de schuiven zijn zoontworpen dat het sluiten kan geschieden zowel bij kentering als op stroom. Dit biedt een zekere vrijheid ten aanzien van het beheer van het systeem. Het doorstroomprofiel van de kering is afgestemd op de bij besluit van de regering vastgestelde compartimentering volgens model C3 met Oesterdam en Philipsdam. Niettemin is daarnaast nagegaan in hoeverre compartimentering volgens model C4 met Wemeldingedam en Philipsdam - waarbij een kleiner en minder aantrekkelijk getijbekken ontstaat - financiële voordelen zou bieden. Uit het onderzoek bleek dat de financiële voordelen slechts gering zullen zijn. De stand van het milieu-onderzoek biedt nog geen mogelijkheid tot een exacte kwantificering van de ecologische consequenties verbonden aan een wijziging van het huidige stroom- en getijregiem.

De studie naar de stormvloedkering in de Oosterschelde is verricht door een projektorganisatie. Deze projektorganisatie is schematisch aangegeven in figuur 3 van het eindrapport. Een aantal van de binnen de projektorganisatie fungerende werkgroepen hield zich bezig met het ontwerpen van caissons gefundeerd op staal. Alhoewel in de algemene probleennstelling sprake is van het ontwerpen van caissons, is in de beginperiode van de studie gezocht naar alternatieven voor de caissonoplossing. Na ampele overwegingen zijn deze, overigens interessante, alternatieven afgevallen en is de studie gekoncentreerd op de caissonoplossing. In hoofdstuk 3.5. wordt nader ingegaan op deze voorstudie. De funkti'e van het caisson, te weten water doorlaten en water keren, bepaalt de principe-vorm. Deze bestaat uit: 1. een onderkonstruktie, die de belasting overbrengt naar de fundering (drempel en ondergrond); 2. een aantal wanden waarin de sponningen zijn opgenomen voor de schuiven; 3.- een bovenkonstruktie, die dienst doet als kering, werkweg en opstelplaats van de hefapparatuur. Voor de sluitgatkonfiguratie zijn twee oplossingen beschouwd, namelijk de brievenbusoplossing en de spleetoplossing. Bij de spleetoplossing is het doorstroomprofiel gekoncentreerd in het midden van de geulen (dus kort en hoog), terwijl bij de brievenbusoplossing het doorstroomprofiel (lang en laag) meer aansluit bij de vorm van de oorspronkelijke stroomgeulen. Om hydraulische redenen is een voorkeur uitgesproken voor de brievenbusoplossing. De randvoorwaarden voor het caissonontwerp zijn weergegeven en verklaard in hoofdstuk 2. Aangezien een groot deel van deze randvoorwaarden een onderwerp van studie was binnen andere werkgroepen (hydraulische en grondmechanische kriteria) werden deze eerst in de loop van de studie nader omschreven en vastgelegd. De wisselwerking tussen de caissonvorm en de bepalende invloeden, zoals belasting, fundering, sluitmiddelen en hydraulische omstandigheden, is een kenmerk van de ontwerpstudie geweest, waardoor het ontwerp een komplexe materie werd (zie hoofdstuk 3). Voor het caisson op staal met een volledige ondersteuning is een uitgebreid gevoeligheidsonderzoek opgezet, waarin de afhankelijkheid van diverse randvoorwaarden is getoetst. In hoofdstuk 3.2. worden hiervan de uitgangspunten en resultaten vermeld. Vanwege uitvoeringstechnische problemen die werden verwacht bij het aanbrengen van de drempel in de ondiepe gedeelten van de stroomgeulen (aanzandingen) is in een vroegtijdig stadium besloten, de studie naar de caissons op staal gefundeerd, te stoppen. Voor de caissons op staal zijn twee oplegkondities beschouwd, namelijk een volledige ondersteuning en een drievlaksoplegging. De grondmechanische aspecten van deze funderingswijzen worden in hoofdstuk 2.3. in relatie met het caissonontwerp besproken. Twee alternatieve ondersteunigen van de caissons zijn in beschouwing genomen namelijk de volledige ondersteuning en de drievlaksoplegging. Een uiteindelijke voorkeur is uitgesproken voor de drievlaksoplegging, onder andere uit kostenoverwegingen. Dit betekent dat het caissonsontwerp, waarvoor uiteindelijk gekozen werd, het brievenbuscaisson met definitieve drievlaksoplegging, niet nader uitgewerkt is. In hoofdstuk 4 zijn dan ook slechts enkele algemene rekenresultaten opgenomen. Het transport en de plaatsingsprocedure van de in bouwputten vervaardigde caissons wordt besproken in hoofdstuk 5. Detailstudies zijn verricht naar de voegkonstrukties tussen de caissons, waarvan in hoofdstuk 8 verslag wordt gedaan en naar de wijze van ballasten dat in hoofdstuk 7 wordt beschreven.

Het doel van de stafgroep "Kostprijszaken en werkschema's" is: - Adviseren aan projectgroep en werkgroep of nauwkeuriger: - Het verrichten van kostenvergelijkende onderzoeken t.b.v. de werkgroepen; - Het opstellen van een kostenraming voor de stormvloedkering; - Het opstellen van een prognose van de onderhouds- en beheerskosten van de stormvloedkering; - Het maken van werkplannen voor de uitvoering van de stormvloedkering.

De afsluiting van grote stroomgaten kan in prinoipe volgens twee geheel verschillende methoden worden uitgevoerd. De werkwijzen zijn als volgt te karakteriseren: a) slluiting door middel van doorlaatcaissons b) de geleidelijke sluiting. De concept-bijdrage V.4 over de afsluittechniek voor het eindrapport van de Deltacommissie (AC nr.2560) noemt de beide methoden, maar geeft slechts een summiere uitwerking van de geleidelijke sluitingsmethode. De verdere bestudering van deze werkwijze heeft inmiddels enig resultaat geboekt. In het volgende wordt een overzicht gegeven van de stand van zaken van het onderzoek, terwijl bovendien voor een tracé van de Oosterschelde-dam een globaal plan wordt uitgewerkt. Teneinde enige vergelijking van de methoden mogelijk te maken, is voor hetaelfde tracee tevens een globale uitwerking van een afsluiting m.b.v. doorlaatcaissons opgenomen, en is in een nabeschouwing getracht de risico's van beide sluitingsmethoden tegenover elkaar te stellen

Zoals bekend wordt in nota DREMBU-M-78023 (Eindrapport Drempelontwerp) voor het fundatie bed de oplossing, bestaande uit een laag grof zand van 0,3 - 1 a 2 mm en een laag gegradeerd materiaal van 0,3 - 32 mm voorgesteld.(zie voor de korrelverdelingen bijlage 1). V~~r de beoordeling van de filterwerking van deze oplossing was het noodzakelijk een groot aantal proeven uit te voeren, omdat in de literatuur niet of nauwelijks filterregels beschikbaar waren, die geldig waren voor de extreme belastingen (cyclische verhangen met amplituden tot circa 400 %), zoals die in het geval van de stormvloedkering waren berekend. parallel aan dit typisch -:modelonderzoek werd evenwel een uitgebreide literatuurstudie opgestart, teneinde meer inzicht te krijgen in hetgeen wel beschikbaar is en om het mechanisme beter te begrijpen. In deze nota worden deze activiteiten geëvalueerd en wordt tevens een aanpak voorgesteld, waarmee het ontwerp van het fundatie bed nader onderbouwd kan worden.

Beschrijving van de fabriek voor de bouw van de prefab-filtermatten voor gebruik rond de stormvloedkering in de Oosterschelde

Hydraulic scale models and numerical models, both overall as well as detailmodels, were constructed for the Eastern Scheidt estuary and also for the storm-surge barrier and surroundings (during various stages of construction). Most types of investigations were performed in more than one model. On the other hand several extensive field campaigns were carried out during the construction period of the barrier. The data were regularly used to re-verify the various models. In this way, valuable sets of data, both from prototype and from the various models became available. Together with the experience, obtained from the simultaneous operation of the different models, a unique opportunity was created for a comprehensive quantitative evaluation of water-movement models and their performance, related to specific types of investigations. The main objecti'ves of this evaluation study are: 1. To record and to report on the methodologies that were followed and the various types of models used: to account for experience, obtained from their application, performance and specific merits. 2. To set up an umbrella report, providing information on the main outlines and setup of the water movement studies, as well as their most important results and findings. In this way, the report serves as an entry and directory to the numerous (detail) study reports, produced during the 10-year study period. The report will be particularly important for the coming decades and for those who were not directly involved in the studies. 3. Another important purpose of the report is to provide a reliable inventory of the various types of models and their merits and shortcomings. Such a document will form a valuable basis for the near future to determine and to plan relevant (basic) research topics in this field.

Bundel artikelen over beheer Oosterschelde: Veiligheid Oosterscheldedijken, Geconcentreerde golfaanval, Grondmechanische stabiliteit, Beheer van de stormvloedkering, Effecten van de stormvloedkering