· · · Repository Hydraulic Engineering Reports

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

Brochure over gebruik stormvloedkering.

In deze nota over het ontwerp van de Stormvloedkering Oosterschelde wordt ingegaan op de randvoorwaarden voor de stormvloedkering, de ontwikkeling van het ontwerp en de organisatie van het project. De basisfilosofie en concept van het ontwerp, de functionele analyse, de veiligheidsanalyse, de ontwerpkeuze, prefabricage en normvastheidsproblematiek, het probabilisme in het ontwerpen en de landschapsvorming van de Oosterschelde en omgeving worden besproken. De grondmechanische-, morfologische -, hydraulische- en ecologische aspecten van het project komen aan de orde. Het tracé, de afsluitbare kering, de vaste kering en de secundaire werken worden beschreven. Het beheer (inclusief Beslissimulatiesysteem (BSS) en Noodsluitsysteem (NSS)), beveiliging en onderhoud van de stormvloedkering worden behandeld.

Het boek geeft een beschrijving van de bijzondere hulpmiddelen die gebruikt zijn bij de realisatie van de Stormvloedkering Oosterschelde. Deze systemen en werktuigen wijken af van de in de Nederlandse waterbouwkunde normaal gebruikelijke hulpmiddelen. Bevat achtereenvolgens : Inleiding en algemene probleemstelling; Hydro-meetsystemen; plaatsbepalingssystemen; peilingen en lodingen; onderwaterdetectie; grondmechanisch onderzoek onderwater; materieel grondverbetering; verdichtingsschip Mytilus; dustpanzuigers; blokkenmatten en tegelmatten; Jan Heijmans; funderingsmattenfabriek; funderingsmattenlegger Cardium; grindwiepenmattenlegger Sepia; afvier- en opschoonponton Macoma; hefschip Ostrea; taklift 4; toplaagstorter Trias

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 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.

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.

Evaluatie van de natte werken van de bouw van de Maeslantkering (Stormvloedkering Nieuwe Waterweg). Korte beschrijving onderdelen, contractvormen, uitvoering, kwaliteitsborging, rollenspel toetsende opdrachtgever.

Bundel met artikelen over de waterloopkundige en waterbouwkundige achtergronden van het Deltaplan. Het artikel van Van Veen gaat in op de wordingsgeschiedenis van het Deltaplan, de plannen van voor 1953 en de analoge wiskundige modellen (deltar). De Vries gaat in op de planvorming en de besluitvorming van de Deltacommissie t.a.v. de afsluitingswerken in Haringvliet, Brouwershavense Gat en Oosterschelde. De stormvloedkering in de Hollandse IJssel wordt besproken. Tenslotte gaat Dibbits in op de afluitingsmethoden met name met caissons.

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.

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.

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.

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.

In hoofdstuk 3 worden de situatie en de belangrijkste hydraulische randvoorwaarden omschreven voor het onderzoek van de spinakerkering. Het principe van dit nieuwe type keringsmiddel vol gens het huidige schetsontwerp wordt beschreven. Daarna worden te onderscheiden bedrijfsfasen - achtereenvolgens de transport-, de sluitings-, de kerings-, de openings- en opbergfase uitgelicht. In hoofdstuk 4 komt de beschrijving aan de orde van de faciliteit en van het eigenlijke schaalmodel van landhoofden, inkassingen en spinakerdoek. Hoofdstuk 5 geeft de opzet van het modelonderzoek weer, met alle te onderscheiden varianten uit het gerealiseerde meetprogramma. In hoofdstuk 6 tenslotte worden voor elke bedrijfsfase de belangrijkste onderzoeksresultaten beschreven. Paragraaf 6.6 geeft een kort resume van de resultaten.

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.