| 1 |
|
Hemmespheres
De ruimtelijke herstructuering van een oud en verlaten industriegebied aan de Zaan en de revitalisering van het landschap, infrastructuren en bestaand monumentaal gebouw.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 2 |
|
Steenstabiliteit in een turbulente stroming achter een afstap
Het onderwerp van deze studie is een niet-uniforme stroming waarin sprake is van een plaatselijk verhoogde aanval op het bodemmateriaal door de lokaal hogere turbulentie. In een 15 m lange stroomgoot met een breedte van 40 cm is door middel van een backward-facing step ofwel afstap een niet-uniforme stroming gecreeerd. Om de schade aan de bodembescherming vast te stellen is gebruik gemaakt van een strokenpatroon van stenen met verschillende kleuren. Uit het verloop van het aantal verplaatste stenen bij een toenemend debiet is de kritieke snelheid voor het begin van bewegen bepaald. Dit is gedaan voor
zowel een uniforme als de niet-uniforme stromingssituatie zodat door vergelijking van de twee situaties de invloed van een niet-uniforme stroming op de stabiliteit van bodemmateriaal bepaald kan worden.
Het begin van bewegen kan eenduidig vast gelegd worden door een enkele losliggende steen in een gefixeerd bed te plaatsen; de steen wordt verplaatst of blijft liggen terwijl bij een los bed van stenen een schadekriterium moet worden vastgesteld. Door in deze situatie de snelheden en drukken simultaan te meten en tegelijkertijd video-opnamen van de losse steen te maken, zijn de optredende fluctuaties te relateren aan de verschillende bewegingen en het verplaatsen van de losse steen. Op deze manier is het mogelijk om de bewegingen van stenen te relateren aan specifieke turbulente stromingssituaties.
Het blijkt dat het meeste transport van bodemmateriaal optreedt op ca. 6-2 maal de afstaphoogte achter de afstap, wat ook te verwachten was gezien de resultaten van eerder gedaan onderzoek naar stroming achter een backward-facing step (Nakagawa & Nezu, ] 987). De belastingsfaktor in het geval van een niet-uniforme stroming is goed te bepalen met behulp van de gemeten snelheden. Tevens levet1 de vergelijking om een waarde van deze belastingsfaktor te berekenen, waarin de turbulentie-intensiteit wordt meegenomen, goede resultaten op. Voor een eerste ontwerp van een bodembescherming is de nauwkeurigheid van de zo verkregen belastingsfaktor voldoende.
Uit vergelijking van de verschillende snelheden in de verschillende situaties blijkt dat de kritieke snelheid in het geval met een afstap ca. 5-7% lager ligt dan in het geval zonder afstap. Dit geldt zowel voor het geval van een strokenpatroon als in het geval van een enkele losse steen. De kritieke snelheid waarbij verplaatsen optreedt in het geval van een enkele losse steen ligt ca. 30% hoger dan in het geval van schade aan het strokenpatroon. Dit geldt zowel voor het geval met de afstap als in het geval van een vlakke bodem.
De verschillende bewegingen van de losse steen zijn niet zonder meer terug te vinden in het verloop van het patroon van de snelheids- en drukfluctuaties in de buurt van de steen. Tevens komt het verloop van de drukfluctuaties niet goed overeen met het verloop van de snelheidsfluctuaties. Dit kan betekenen dat het oplossend vermogen van de druksensoren niet voldoende is om de belangrijkste drukfluctuaties te meten, zeker als blijkt dat de hoogfrequente drukfluctuaties de belangrijkste fluctuaties zouden zijn voor het verplaatsen van een steen. Uitgaande van de verwachting dat ook structuren op een zekere afstand van de steen drukfluctuaties ter plaatse van de steen kunnen opleveren, welke kunnen leiden tot het verplaatsen van de steen, zijn kruiscorrelaties van snelheids- en drukfluctuaties bepaald. De kruiscorrelatie van de snelheids- en drukfluctuaties bij de bodem blijkt een kleine waarde op te leveren. De grootste correlatie wordt gevonden tussen de drukfluctuaties bij de bodem en de snelheidsfluctuaties gemeten op ]2 cm boven het bed op een horizontale afstand van 10 cm van de druksensor.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 3 |
|
Dymaxion Office
Het gecombineerde onderzoek naar en ontwerpen van: een duurzaam kantoorgebouw voor het Energie Onderzoekcentrum Nederland, alsmede onderzoek naar de invloed van de energetische op de architectonische component in het ontwerpproces van dit kantoorgebouw.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 4 |
|
Further analysis of sand concentration distributions based on a diffusion concept
|
[PDF]
|
| 5 |
|
Modeling the water movement and water quality of a mangrove-shrimp system in Vietnam
Shrimp farming is an important source of income in Vietnam. In the Mekong Delta several shrimp farms are established, due to its stable weather and environmental conditions making it possible to farm throughout the whole year. The farm where this research was done is an extensive culture system. In these systems, the water is exchanged using the tidal range. During low water, water is let out and with the incoming tide water is let in. No feeding or other improvements to increase the shrimp harvest are done. These systems are often combined with another agricultural production system like for instance rice or mangroves. The extensive culture system used for this research is a so-called mangrove-shrimp system. Channels are used to farm shrimp and the land between the channels is used to grow mangroves. A good harvest is important for the farmers to earn money, manage the pond, and stay independent. It is said that during the last decade the harvest of shrimp has decreased. A large number of factors can cause this decrease of the harvest. A computer model is made describing the water movement in combination with the water quality to understand the system and to find alternatives to improve the dissolved oxygen concentration. Measurements were done in Vietnam concerning the water movement and water quality. Their analysis showed that the sediment consumed a lot of dissolved oxygen. The model showed that the dissolved oxygen concentration in the forest was lower compared to the channels. During inlet water from the forest, containing very low dissolved oxygen concentrations flowed into channels and decreased the dissolved oxygen concentrations in it. During inlet the dissolved oxygen concentrations increased rapidly. The sections situated further from the sluices were not good influenced, by the time the water reached these parts the dissolved oxygen concentration already decreased due to the high consumption of dissolved oxygen by the sediment. Several different options were looked at to improve the dissolved oxygen concentrations. These options concerned increasing the influence oxygen providers, and decreasing the influence of the oxygen consumers. The most important conclusions found after this research were that - If the water level inside the pond follow the tide, the water level changed constantly causing a permanent flow in the system. Together with exchanging more water, more leaf litter will be transported out of the pond. Less leaf litter present decreases dissolved oxygen consumption resulting in higher dissolved oxygen concentrations. - If the pond is managed using sluices, the combination of mangroves and shrimp decreases the amount of water daily exchanged and so decreases the self-cleaning of the system. The combination of the mangroves and shrimp in a system managed with sluices is not a good one. - More research must be done concerning the functioning of the pond (nursery or shrimp trap), population dynamics and other factors for the decreasing harvest that like predators and diseases.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 6 |
|
Drive-by Shooting; verdichting en verdunning in de Randstad
We are seeing evidence that a proliferation of shopping and office boxes is creating a kind of gray mass, which is spreading along motorways and slip roads like grains of sand. If you travel through the Randstad, this raises the specter of the Netherlands becoming filled up. To avoid this gray mass, we envisage a city with various levels of density. Concentrating different urban programs makes it possible to shorten the moment of urbanization along the highway. Moreover, by merging the program and moving away from the meaninglessness of existing public areas in the periphery, we create public support for a new form of urbanism. In this project infrastructure provides the occasion and basis to shape the buildings beside the road. We create a new form of expression that fits with the conditions in this urbanized landscape. The complex consists of a train station, a shopping mall, and a sports complex on the crossing of a highway and a railway track. On top of these traditional peripheral programs we introduce a new kind of shopping area, the drive-buy, an area where the car has free play, a landscape of store shelves on the same scale as the car. On the roof is an area where slow-moving traffic and car meet, an event space where for instance the old-timer show, drive-in cinema or dance parade take place. The shopping program, parking facilities and accessibility of the site act as the catalyst for this. This new urban area can deal much better with changing conditions in shopping and office program. And by focusing on concentration, it becomes possible to design these programs with far more architectural content. And apart from adding quality to the shopping and office program, this also creates new opportunities for other places in the city like the existing city center.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 7 |
|
Cruise- and cargoterminal St. Maarten N.A., Nederlandse Antillen
St.Maarten is een van de eilanden van de Nederlandse Antilliaanse eilanden in de Caribbean. Door de prachtige stranden, dubbele nationaliteit en belastingvrije winkels is het eiland een aantrekkelijke toeristische bestemming. Met circa 800 schepen per jaar (bijna 1.000.000 passagiers) is St.Maarten nr.4 op de wereldranglijst van cruisebestemmingen. Wil St.Maarten haar positie behouden dan zal de haven van Philipsburg uitgebreid en verbeterd moeten worden. Dit geldt zowel voor het passagiers als het vrachtdeel.
Mijn afstudeerproject is gemaakt binnen de TU Delft en is een schaduwontwerp van de werkelijke opgave die momenteel wordt uitgevoerd door Ballast Nedam en Arcadis Bouwinfra. Aandachtspunten bij het ontwerp zijn een heldere logistiek, een herkenbare identiteit en de specifieke eisen van het klimaat.
|
[PPS]
[PDF]
[PDF]
[PDF]
[Abstract]
|
| 8 |
|
Wave run-up on a rough, permeable slope of a rubble mound breakwater
Although a lot is known nowadays about the run-up on smooth and impermeable slopes as well as the run-up on slopes covered with a rock armour layer, the physical properties of the armour layer of a rubble mound breakwater are not incorporated in the relations describing the run-up on a breakwater’s slope. The roughness of a slope and its permeability, which can be described by a characteristic diameter of the armour unit and the porosity of the layer, are not used in the description of the run-up. This report is an attempt to get insight into the influence that the roughness and the permeability of a slope have on the run-up on this slope. In order to achieve this goal, non-dimensional parameters are derived describing the roughness of a slope and its permeability. Firstly, the framework of the design of a breakwater is given in order to place the run-up on a rough, permeable slope. The run-up itself is dealt with separately. Experiments were performed in order to obtain data that can be used to quantify the influence of the roughness of the slope and its permeability. The experiments were performed leaving the permeability of the whole structure out of consideration. To achieve a difference in porosity of the armour layer, rock armour units were used as well as tetrapod armour units. Two approaches of data analysis are applied on the data obtained from these experiments. This first approach describes the run-up on a rough, permeable slope by a combination of a roughness parameter, a permeability parameter and the breaker parameter. The roughness parameter and the permeability parameter are derived by forming non-dimensional parameters that describe roughness and permeability.
The run-up, usually made non-dimensional using the wave height (H) is made non-dimensional here using the nominal diameter. This gave better results in combination with the derived parameters describing the roughness and the permeability of a slope. The second approach describes the run-up on a rough, permeable slope by using the relative run-up Ru/H and a newly derived non-dimensional parameter resembling the Iribarren parameter, but incorporating the influence of the permeability of the armour layer. When the relative run-up is put against the Iribarren parameter and is put against the newly derived non-dimensional parameter, the appearing scatter is less in the latter case. In both approaches, two relations describing the run-up on a rough permeable slope are derived. One for breaking waves and one for non-breaking waves. For the second approach, the found relations have a significant resemblance with the known formulae for run-up on a slope covered with rock armour units, derived by van der Meer and Stam. When the relations derived following the both approaches are compared, the relations derived by the second approach are the relations that give the best feeling with the physical processes as they occur. The relation for non-breaking waves, derived using the first approach, is applied on data obtained from physical model tests on a breakwater covered with tetrapod armour units. The calculated nondimensional run-up is compared with the measured non-dimensional run-up. The results show that the permeability of the whole structure can not be neglected, especially in the case of non-breaking waves.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 9 |
|
Ondergronds distributiecentrum MTC Valburg
In het stedelijk Knooppunt Arnhem-Nijmegen wordt gewerkt aan de ontwikkeling van een multimodaal transportcentrum (MTC) Valburg. Het MTC Valburg is een samenhangend concept waarbinnen verschillende logistieke en daarvan afgeleide functies zijn gekoppeld aan vervoer per trein, over de weg en over water. Door deze functies op een locatie met elkaar te combineren, kan er een efficiente uitwisseling van goederen plaatsvinden tussen de verschillende vervoerswijzen en wordt een aantrekkelijk vestigingsklimaat gecreeerd voor bedrijven die direct gerelateerd zijn aan de logistieke functies. Het MTC Valburg bevat de volgende hoofdonderdelen:
• een rail service center (RSC) voor spoor-spoor en spoor-wegoverslag;
• een binnenvaart service center (BSC) voor water-water en water-wegoverslag;
• een interne transportbaan voor vervoer van containers tussen de beide terminals;
• een bedrijventerreincomplex Valburg (BCV) met de nadruk op value added logistic (VAL);
• een ondergronds distributiecentrum op het terrein van binnenvaart service center.
Het laatste onderdeel is onderwerp van dit afstudeeronderzoek. De probleemstelling luidt als volgt: In hoeverre is het mogelijk een ondergronds distributiecentrum te realiseren voor de behandeling van containers op het terrein van de binnenhaven van het Multimodale Transportcentrum Valburg? Een ondergronds distributiecentrum is aantrekkelijk om de volgende redenen:
• Een ondergronds distributiecentrum kan in de situatie van Valburg bovengronds worden
gebouwd;
• De bouw van de kademuurconstructie kan worden gecombineerd met de bouw van het distributiecentrum, waardoor besparingen kunnen worden gerealiseerd;
• De bouw van een ondergronds distributiecentrum kan in aanmerking komen voor Europese subsidie in het kader van kennisontwikkeling in relatie tot meervoudig ruimtegebruik;
• De combinatie van binnenvaartterminal en ondergronds distributiecentrum levert extra uitgeefbaar bedrijventerrein op, omdat het distributiecentrum niet meer op het bedrijventerrein behoeft te worden gerealiseerd;
• Een kostenbesparing door reductie van overslagstappen. Een besparing in het aantal kraanbewegingen, tussenopslag in stack, etc. behoort tot de mogelijkheden;
• Beperking van de behoefte aan primaire grondstoffen (zand);
• Het project kan als voorbeeldproject dienen in de toepasbaarheid van het idee in samenhang met logistieke processen. Realisering kan een bijdrage leveren aan de ontwikkeling van Ondergrondse Logistieke Transportsystemen (OLS).
In het intermodale vervoer - vervoer van goederen in dezelfde laadeenheid via meer dan ren vervoersmodaliteit - worden twee soorten ladingen gehanteerd, te weten LCL en FCL-Iading. LCL betekent "less than a full container load", de lading waarbij containers moeten worden geladen en ontladen en de lading in kleine partijen verder moet worden gedistribueerd. FCL - "full container load" - lading waarbij een laadeenheid rechtstreeks wordt aangeleverd en waarvan de lading in zijn geheel bestemd is voor een klant. Het ondergrondse distributiecentrum lijkt in aanmerking te komen voor LCL-Iading omdat deze lading distributiehandelingen vergt. De goederen die zich in de containers bevinden zijn zeer uiteenlopend van aard zoals elektronica, textiel, machines, etc. Het ligt daarom niet voor de hand om een distributiecentrum te ontwikkelen voor de behandeling van ren goed. Een flexibele inrichting van de ruimte wordt dan ook als uitgangspunt gehanteerd voor het verdere ontwerp. De voornaamste activiteiten die in het ondergrondse distributiecentrum gaan plaatsvinden laten zich vertalen in de volgende onderdelen:
• ruimte die de binnenkomst en uitgave van de containers behandeld voor vervoer per schip, weg
en water;
• ruimte waar de containers gestuft en gestript worden;
• ruimte voor eventuele waarde toevoegende activiteiten (value added logistics);
• ruimte voor administratieve doeleinden.
Het ondergrondse distributiecentrum valt volgens het Bouwbesluit onder de industriegebouwen wat betekent dat er geen aanvullende voorzieningen nodig zijn voor daglichttoetreding in de ruimte waar industriele activiteiten plaatsvinden. Een opsplitsing van industriele activiteiten en administratieve activiteiten ligt voor de hand.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 10 |
|
Risicoanalyse met behulp van een foutenboom en golfbelasting ten gevolge van slamming op horizontale constructies
In het kader van de risicoanalyse van de toekomstige cruisesteiger van Philipsburg te Sint Maarten is in de eerste deelstudie getracht een indruk te geven van de bezwijkmechanismen van de cruisesteiger en van de invloed van de verschillende belastingen op het bezwijken van de constructie. Aan de hand van de Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) is eerst de constructie onderverdeeld in een aantal constructieonderdelen of functiedragers. Van alle onderdelen waaruit de steiger bestaat is de functie bepaald en er is uitgebreid onderzocht wat de eigenschappen van deze functiedragers zijn. Zo zijn de afmetingen, de plaats in de constructie, de belastingen en de sterkte eigenschappen onderzocht en beschreven. In de volgende stap van de FMEA is onderzocht wat gebeurt als de functiedragers hun functie niet of anders uitvoeren. Onderzocht is wat hier de oorzaak van zou kunnen zijn en wat de gevolgen. Met behulp van de uitkomsten van deze gevoeligheidsanalyse is getracht een foutenboom op te stellen. De oorzaken van het afwijkend functioneren van de functiedragers zijn als basisgebeurtenissen opgeschreven en vervolgens is naar de topgebeurtenis toegewerkt: het niet functioneren van de cruisesteiger. Het blijkt een onmogelijke opgave te zijn om volledig onafhankelijke gebeurtenissen te definieren en daarom zijn er naast de foutenboom twee gebeurtenissenbomen opgesteld. De basisgebeurtenissen van deze bomen zijn een aardbeving en hoge golven. Met behulp van deze gebeurtenissenbomen wordt inzicht verkregen op welke onderdelen van de steiger deze gebeurtenissen invloed hebben. Door deze 'bomen' naast elkaar te gebruiken is een gedetailleerd inzicht in de constructie verkregen. Er is met behulp van een kwalitatieve analyse nagegaan wat de kritische onderdelen van de steiger zijn. Verder is bepaald naar welke aspecten nader onderzoek gewenst is. Uit deze analyse is naar voren gekomen dat het wenselijk is om nader onderzoek te verrichten naar de invloed van 'slamming' op de constructie en de resultaten van een Iiteratuurstudie te vergelijken met die van de meetresultaten van de modelproeven zoals WL Delft Hydraulics die heeft gedaan.
In de tweede deelstudie is dit onderzoek gedaan. Een Iiteratuurstudie is uitgevoerd naar 'slamming' en 'impact pressures' om de invloed van golfklappen op statische horizontale constructies, zoals de cruisesteiger van Philipsburg (St. Maarten) te bepalen.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 11 |
|
Het gedrag van zakkingsfilters onder invloed van golfbelasting
Filterconstructies hebben als doel erosie te voorkomen in bepaalde delen van waterbouwkundige kunstwerken. Ze zijn opgebouwd uit een basislaag en een of meer filterlagen. Er zijn verschillende soorten filterconstructies. Ze worden over het algemeen zo gemaakt dat er geen erosie zal optreden van basismateriaal. Het is echter efficienter om een filter te ontwerpen op de erosie, die tijdens de levensduur ervan toelaatbaar wordt geacht; deze is uiteraard altijd groter dan nul. Een filter dat een
begrensde hoeveelheid erosie toelaat, heet een zakkingsfilter. Ondanks dat er veel winst te behalen vah met de toepassing van zakkingsfilters, worden ze nog maar zelden toegepast. Dit komt omdat er nog maar weinig bekend is over het complexe gedrag ervan. Vooral over de situatie bij goltbelasting bestaat veel tekort aan kennis. Dit onderzoek heeft als doel de kennis over zakkingsfilters onder
invloed van golfbelasting te vergroten.
Om vast te stellen bij welke golfbelasting er voor het eerst erosie ontstaat, is experimenteel onderzoek verricht in een stroomgoot. In de goot is een zakkingsfilter aangelegd. Hierover zijn gedurende een bepaalde tijd golven gestuurd om vervolgens de mate van erosie van het basismateriaal te bepalen. Elke golfhoogte veroorzaakt een bepaald erosievolume. Iteratief is gezocht naar de golfhoogte met een erosievolume van nul. De kritieke golfhoogte kan uiteindelijk worden bepaald door extrapolatie van een aantal erosievolumes naar nul. De kritieke golfbelasting Iijkt voonamelijk afbankelijk te zjjn van de mate waarin de orbitaalsnelheden gedempt worden door de filterlaag. De golfbelasting bij het begin van bewegen is hoger bij een kleinere nominale diameter van het filtermateriaal. Een dikke filterlaag betekent een hogere kritieke golfbelasting dan een dunne filterlaag. Verder is er een duidelijke periode-afhankelijkheid waar te nemen: hoe groter de golfperiode, hoe kleiner de kritieke golfuoogte. Uit vergelijkbare experimenten zander filter blijkt dat het basismateriaal zander filter minder snel gaat bewegen dan onder een uit te grote stenen opgebouwd filter. In het laatste geval is het nadeel van de extra opgewekte turbulenties rond de stenen grater dan het voordeel van de snelheidsdemping.
Als er transport van basismateriaal plaatsvindt bij golven hoger dan de kritieke golven, is het altijd gunstig om een zakkingsfilter te gebruiken. Tijdens het transport zijn er botsingen van het basismateriaal met de filterstenen. Dit veroorzaakt energieverlies waardoor het transport wordt afgeremd. Hoe dikker de filterlaag is, hoe groter het remmende effect zal zijn. Fijne filterstenen zorgen voar een betere remming dan grove filterstenen. Uit theoretische berekeningen van de snelheden in filterlagen komt naar voren, dat er geen duidelijk verband is tussen deze snelheden en het begin van beweging. Dit roll kunnen duiden op een belangrijke rol van turbulente snelheidsfluctuaties. In mortgelijke proeven bij een stationaire stroming werd de rol van deze turbulente snelheidsfluctuaties aangetoond. In andere proeven zonder een vrij wateroppervlak
werd een hogere kritieke golfhoogte gevonden. Ook dit zou verklaard kunnen worden door het verschil in turbulentie. Nauwkeurige snelheidsmetingen in de porien van filterlagen kunnen in een volgend onderzoek enige duidelijkheid scheppen over de lnvloed van turbulentie.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 12 |
|
Optimalisatie van baggerwerkzaamheden op de Midden-Waal
De Waal is de meest bevaren rivier van Europa, jaarlijks wordt er zo'n 150 miljoen ton vracht over getransporteerd. Dit zal de komende 10 jaar met 40% toe nemen. Rijkswaterstaat heeft om de bevaarbaarheid en veiligheid te kunnen blijven waarborgen het Waalproject opgezet. Hoofddoelstelling van dit project is het vergroten van de vaargeul bij OLR (Overeengekomen Lage Rijnafvoer). Voor de Waal is OLR gelijk aan 777 m3/s en zijn de afmetingen van de vaargeul 2,50 m diep en 150 m breed. Voor de nieuwe eisen geldt een diepte van 2,80 m en een breedte van 170 m. Om aan deze eisen te voldoen is voor de Midden-Waal (tussen Nijmegen en Tiel) besloten om alle knelpunten weg te baggeren. Hierbij wordt het gebaggerde zand in diepere delen van de rivier teruggestort. Uit vooronderzoek is gebleken dat deze baggerwerkzaamheden kunnen worden geoptimaliseerd.
Dit door gebruik te maken van de natuurlijke morfologische reactie van de rivier op ingrepen in het dwarsprofiel. Met name het nivelleren van bochten, waarbij zand vanuit de ondiepe binnenbocht in de diepe buitenbocht wordt gestort, en opeenvolgende zandvangen zijn veelbelovend. Het doel van dit
onderzoek is een analyse van de mogelijkheden om de baggerhoeveelheden te minimaliseren via dergelijke ingrepen in het dwarsprofiel.
De morfologische reacties op ingrepen zijn met Sobek-Sedredge berekend. Dit rekenpakket simuleert in een quasi twee-dimensionale omgeving de sedimentbeweging en morfologie in rivieren. Doordat niet eerder met dit pakket was gewerkt is veel tijd besteed aan het opzetten van het model. De optimalisatie van het nivelleren is gedaan door te varieren met de mate van nivellering, de lengte waarover de ingreep plaatsvindt en het tijdsinterval tussen onderhoudsbaggerwerkzaamheden. De resultaten van deze berekeningen zijn vergeleken met de door Rijkswaterstaat geplande
werkzaamheden. Bij deze werkzaamheden wordt elk knelpunt weggebaggerd en wordt het vrijgekomen zand in diepe gedeeltes van de rivier teruggestort. Uit deze vergelijking bleek dat de jaarlijkse onderhoudsbaggerwerkzaamheden bij bochtnivellering groter zijn dan bij de huidige aanpak van knelpunten. Eveneens bleek dat door het snelle uitdempen van de morfologische reactie de breedte en diepte winst te gering te zijn om veel knelpunten op te lossen. Bij de berekeningen met zandvangen kon door beperkingen van het rekenmodel alleen worden gekeken naar de gevolgen van een enkele zandvang in plaats van opeenvolgende zandvangen. Hierbij bleek dat de morfologische reactie geYnduceerd door een zandvang snel uitdempt en dat onderhoudsbaggerwerkzaamheden groter zijn dan de geplande werkzaamheden.
De hoofdconclusie van dit onderzoek is dat het onderzochte gebruik van de morfologische reactie op ingrepen in het dwarsprofiel om de baggervolumina te minimaliseren geen voordelen oplevert.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 13 |
|
Een dokdeur voor Barendrecht
In bouwdok Barendrecht worden sinds 1966 elementen gestort voor afzinktunnels. AI die tijd is voor het openen en sluiten van het dok een deel van het dijklichaam tussen Oude Maas en Bouwdok afgegraven en weer opgebouwd. Deze operatie kost elke keer 3,6 miljoen gulden. Het hier gepresenteerde onderzoek bekijkt de mogelijkheden voor een goedkoper alternatief in de vorm van een dokdeur. Natuurlijk vergt deze deur een extra investering in de bouwfase, maar er bestaat een vermoeden dat deze kosten op termijn kunnen worden terugverdiend. Met behulp van een investeringsanalyse wordt gekeken wat de financieringsmogelijkheden zijn.
Opbouw:
Het onderzoek is als volgt opgebouwd: Er wordt een marktonderzoek gedaan, waar bepaald wordt wat de verwachting is ten aanzien van het aantal projecten dat gebruik maakt van het bouwdok in de exploitatieperiode. Dit aantal projecten is, bij gebruikmaking van een deur, gerelateerd aan de breedte van de doorvaartopening van het bouwdok en dus aan de deurbreedte. Dit marktonderzoek wordt later gebruikt bij een definitieve doorvaartbreedtebepaling van de deur. Nu volgt de ontwerpfase, waarin in een aantal stappen tot een voor-ontwerp van de dokdeur wordt gekomen. Met behulp van dit ontwerp worden de kosten voor de deur bepaald en vindt de terugkoppeling met het marktonderzoek plaats.
Aansluitend is een investeringsanalyse uitgevoerd en zijn financieringsconstructies aangegeven.
Tot slot worden enkele aanbevelingen gedaan voor de toekomst. Marktonderzoek: Voor de komende twintig jaar, de periode dat bouwdok Barendrecht vergunningen heeft om als bouwdok gebruikt te worden, kunnen er tussen de vier en de negen projecten verwacht worden. Deze waarden komen voort uit een marktonderzoek waar getracht is daadwerkelijke projecten te inventariseren en te verbinden met een doorgangskans (9 projecten) en uit een interpolatie van het aantal projecten uit het verleden (4 projecten). Hieruit volgt een ondergrens voor de kosten van de dokdeur. De deur moet goedkoper zijn (in netto contante waarde) dan het 4 keer verhalen van het dijklichaam op de traditionele wijze.
Ontwerp:
Aan de hand van de volgende stappen is tot een ontwerp gekomen:
• Keuze van het deursysteem.
• Bepalen van de exacte locatie voor de gekozen deur (inpassing).
• Keuze van een funderingsmethode.
• Afweging van een aantal drijvende deur varianten.
• Uitwerking van diverse details.
Bij het zoeken naar de vorm van de dokdeur is besloten dat weinig onderhoud een belangrijk criterium is voor de deur en dat een snelle openings- en sluitingstijd van secundair belang is. Hierdoor vallen deursystemen die gebruik maken van vaste, ingebouwde motoren of mechanische installaties af en valt de keuze op een drijvende deur van beton. Het bouwdok is omringd door een waterdichte cement-bentonietwand in het dijklichaam. Door deze wand vermindert het waterbezwaar in het bouwdok en daarmee de bemalingsbehoefte. Om opwaarste druk van het water tegen de onderkant van de deur te voorkomen is besloten de deur aan de droge zijde van de cementbentonietwand te plaatsen, dat wil zeggen binnendijks en ook de waterdichtingen tussen de verschillende elementen van de dokdeur steeds aan de kerende zijde van de constructie te kiezen.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 14 |
|
Afzinktunnel 't Groene Hart: een andere aanpak
Begin 1997 keurde het parlement de Planologische Kernbeslissing HSL-Zuid goed, waarin een 7 km-Iange boortunnel onder het Groene Hart is opgenomen. Het Atelier HSL-Zuid, dat werd opgericht om te kijken waar meer innovatie mogelijk was in het PKB, stelde in "Overstappen" voor om de tunnel te bouwen volgens de afzinkmethode in plaats van de boormethode. Voor het transporteren en afzinken van de tunnelelementen wordt de "Nieuwe Hoogeveensche Vaart" aangelegd die later wordt gehandhaafd. Zo kan veel geld worden bespaard en daarnaast een meerwaarde aan het Groene Hart worden gegeven door de ecologische en recreatieve functie die de vaart gaat vervullen. Deze studie is erop gericht dit idee nader uit te werken voor een 10 km-lange variant, waarbij de kostenoptimalisatie centraal staat. Teneinde de kosten laag te houden, dient de transportvaart enkel met dijken en oevers ondertalud te worden aangebracht zonder technische oplossingen als damwanden, L-muren etc. Op deze manier kan binnen de 75 m brede werkzone een vaartdiepte van 3,6 m worden gerealiseerd. De diepgang van de tunnelelementen tijdens transport moet derhalve gering zijn. Voor het afzinken zijn damwanden nodig, om te kunnen ontgraven tot het gewenste niveau. Door deze steeds te trekken en opnieuw te gebruiken worden de kosten beperkt.
De tunnel wordt uitgevoerd als een dubbelsporige buis, ondersteund door kolommen. Van de vele mogelijkheden om de diepgang tijdens transport te beperken (verlagen betonhoeveelheid,verlagen volumiek gewicht beton, verhogen volumiek gewicht water, vergroten ondergedompelde breedte) is de eerstgenoemde het aantrekkelijkst, omdat die geen extra kosten, maar zelfs een besparing met zich meebrengt. De met de ondiepe ligging gepaard gaande kleine belastingen maken het mogelijk zeer licht te dimensioneren. Het resultaat is behalve een kleine diepgang minder materiaalverbruik. Vanwege de grote tunnellengte is het lonend de tunnelelementen industrieel te vervaardigen. De voordelen zijn ondermeer een kortere bouwtijd, effectiever materieel- en materiaalgebruik en minder weerinvloeden. Hierdoor kan tegen relatief lage kosten een hoge betonsterkte (B65) worden bereikt, hetgeen de constructie nog lichter maakt. Van de middelen om de tunnel te beschermen tegen opdrijven (ballastbeton, zand, trekpalen, groutankers) is de laatst genoemde het goedkoopst gebleken, zelfs 50% goedkoper dan de gangbare oplossingen met beton. De geschetste oplossing is 33% goedkoper dan de boortunnel en 40% goedkoper dan alle te vervangen werken. Bijkomende voordelen zijn de verlenging van de tunnel met 3 km en een vaart voor recreatie die ook ecologisch belangrijk zal zijn. De bouwtijd (3 jaar) en het grondgebruik zijn goed inpasbaar in het Ontwerp Trace Besluit HSL-Zuid 1997.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 15 |
|
Luctor et Emergo, het sluiten van de dijksgaten van Walcheren
In 1944 because of the allied bombing of the island of Walcheren a number of dikes had breached and the island was flooded. The four breaches (Westkappelle, Nolle, Veere and Rammekens) were closed in 1944 and 1945 with a lot of improvisation. Also some caissons (phoenix caissons from the Mulberry harbours from the Normandy landings) were applied. The closing works were described in a novel by A. den Doolaard (het verjaagde water).
With the computer program Duflow the closing is recalculated and in this study it has been investigated if the selected closing strategy was indeed the best one.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 16 |
|
Automatische drijvende waterkering voor de stad Kampen
For the city of Kampen along the IJssel river a movable flood defence has been designed. This is a floating barrier, which floats up when the water reaches a critical level. This solution was favored because of the limited space and the historical waterfront view.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 17 |
|
Verkeersafwikkeling in het aanloopgebied van Rotterdam in 2020
In de haven van Rotterdam is geconstateerd dat er in de toekomst een ruimtetekort ontstaat. Om de concurrentiepostie van het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam (GHR) te kunnen handhaven zal dit probleem moeten worden opgelost. Het Samenwerkingsverband Maasvlakte 2 Varianten (SM2V) onderzoekt de mogelijkheid om het ruimtegebrek op te lossen door middel van landaanwinninig, een tweede Maasvlakte.
Door het SM2V zijn in het voorjaar van 1998 vier varianten voor Maasvlakte 2 ontwikkeld.
Dit zijn:
• De noord-variant. Een uitbreiding in noordwestelijke richting, die te bereiken is door een toegang via een naar het westen uitgebreide Maasmond.
• Een zuid-variant. Een uitbreiding in zuidelijke richting met een zuidwestelijke georienteerde toegangsgeul.
• Een zuid-variant met een westelijke georienteerde toegangsgeul.
• Een zuid-variant met een noordwestelijk georienteerde toegangsgeul.
In deze studie zijn de varianten beoordeeld op de veiligheid en vlotheid van het scheepvaartverkeer in het aanloopgebied. Bepaalde varianten hebben invloed op de verkeersafwikkeling in de routestruktuur van het hele aanloopgebied van Rotterdam. In het aanloopgebied zijn een aantal vaste routes te herkennen voor:
• de schepen die het aanloopgebied kruisen, maar Rotterdam passeren;
• de schepen die naar Rotterdam varen;
• de schepen die Rotterdam verlaten.
Een deel van de aanlooproute wordt bewaakt door Vessel Traffic Services (VTS):
Een VTS is een systeem ingesteld door het bevoegd gezag en bedoeld ter bevordering van de veiligheid en vlotheid van het scheepvaartverkeer en ter bescherming van het milieu. Het systeem moet de mogelijkheid hebben tot interactie met het scheepvaartverkeer en kunnen reageren op zich in het VTS-gebied ontwikkelende verkeerssituaties.
Als eerste wordt in deze studie onderzoek gedaan naar bestaande modellen, waarmee de veiligheid van het scheepvaartverkeer op zee kan worden onderzocht. De twee belangrijkste modellen zijn:
• het Management Analysis North Sea (MANS)-project, ontwikkeld door het Maritiem Simulatie Centrum Nederland (MSCN);
• het SAFECO-project, ontwikkeld door het Marine Safety Rotterdam (MSR) en het GHR;
In geen van deze modellen is het mogelijk veranderingen in intensiteit van het scheepvaartverkeer weer te geven. In de studie naar de modellen van het scheepvaartverkeer blijkt echter dat de intensiteit van het scheepvaartverkeer veel invloed heeft op het aantal potentiele ontmoetingen. Een potentiele ontmoeting is een middel om de veiligheid van het scheepvaartgebied te kwantificeren:
Als twee schepen die beide koers en vaart behouden tot op het moment van nadering een afstand tot elkaar hebben die kleiner is dan een vooraf gegeven waarde (veilig domein), dan spreekt men over een potentiele ontmoeting Er wordt een simulatie-model ontwikkeld, SHIPPING LANE. Hierin worden de
intensiteitsveranderingen van het scheepvaartverkeer betrokken. Ook worden de scheepsbewegingen in het aanloopgebied gesimuleerd en de potentiele ontmoetingen geregistreerd. Op deze manier kan de veiligheid beter worden gekwantificeerd. Tevens kunnen de piekwaardem in de intensiteit van het scheepvaartverkeer worden berekend op verschillende plaatsen in het aanloopgebied. Hiermee wordt niet de vlotheid in het aanloopgebied beoordeeld, omdat blijkt dat de vlotheid door de inmenging van het VTS.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 18 |
|
Weerstand tegen stroming in de Gorai rivier
In deze studie wordt de weerstand tegen strorning in de Gorai rivier onderzocht. Als basis voor deze studie zijn veldmetingen gebruikt die gedaan zijn door een joint venture van Baggermaatschappijen onder leiding van Koninklijke Boskalis Westminister. Deze studie is gedaan in opdracht van Koninklijke Boskalis Westminister. De ruwheid is een bepalende factor in de wisselwerking tussen waterafvoer en
sedimenttransport. Ook vereisen simulaties van waterbeweging en sedimenttransport middels computermodellen een nauwkeurig beeld van de ruwheid.
Twee hoofdvraagstellingen worden in deze studie beantwoord:
1. In welke mate verandert de weerstand tegen strorning in de Gorai rivier gedurende dalende waterstanden.
2. In hoeverre voorspellen bestaande ruwheidvoorspellers de stromingsweerstand in de Gorai.
Alvorens een samenvatting te geven van het gedane onderzoek naar weerstand tegen stroming worden eerst een aantal kenmerken en eigenschappen van de Gorairivier beschreven. De gemiddelde afvoeren van de Gorai varieren van ongeveer 50 m3/s tijdens laagwater in de maanden maart en april tot 5000 m3/s in de maanden augustus en september. Het waterstandsverschil tussen hoog en laagwater kan oplopen tot ca. 10 meter. De bedding van de Gorairivier bestaat overwegend uit zeer fijn cohesieloos alluviaal materiaal. De korreldiameter waarbij 50% en 90% gewichtspercentage van het zand een kleinere diameter heeft (D50, D90), bedraagt respectievelijk 134 en 211 micron. In de bodemmonsters wordt soms een zeer groot gewichtspercentage silt gevonden (D < 63 micron). De rivier is overwegend meanderend, maar heeft ook vlechtende kenmerken, met name in de eerste 15 km vanaf het splitsingspunt.
Met het I-dimensionaal computermodel Sobek is de ruwheidsparameter onderzocht op de tijdstippen waarop de ruwheidswaarden berekend zijn. Op deze manier kan een vergelijking worden gemaakt tussen de in het model gekalibreerde ruwheidsparameter en de ruwheidsparameter berekent uit over het riviervak gemiddelde dwarsprofielconfiguraties en een aangenomen constant waterspiegelverhang. De gekalibreerde ruwheidswaarden wijken nogal eens af van berekende ruwheidswaarden. Dit is te wijten aan het feit dat in de berekening geen rekening wordt gehouden met afwijking van individuele
dwarsprofielgeometrie t.o.v. het gemiddelde, wat in de Gorai vaak het geval is. Ook de aanname van constant waterspiegelverhang over een riviervak introduceert fouten in de berekening. Uit de simulaties blijkt dat het waterspiegelverhang zich concentreert over gedeelten waar het doorstroomoppervlak vemauwt. De plaats hiervan komt overeen met in het veld geobserveerde probleemlocaties.
Er is ook getracht de waterbeweging te voorspellen over een korte periode van ongeveer twee weken, waarbij een vaste bodem wordt aangenomen en de gekalibreerde ruwheidswaarden constant worden gehouden. Door deze aannames blijkt het model al snel de gemeten waterstanden niet meer accuraat te voorspellen, en daarmee wordt de voorspellingswaarde gering.
Tijdens het veldonderzoek in Bangladesh is getracht gegevens te verzamelen over het sedimenttransport in de Gorai en Ganges. De beschikbare gegevens van december, januari en februari zijn op een rijtje gezet. Er is geprobeerd een relatie te geven tussen stroomsnelheid en sedimenttransport per meter breedte en tussen water- en sedimentafvoer. Alleen het zwevend transport is gemeten omdat het onmogelijk bleek met de beschikbare instrumenten het bodemtransport te meten. Uit een analyse blijkt echter dat de valsnelheid van het sediment klein is t.o.v. de schuifspanningssnelheid. Daarom mag worden aangenomen dat in de morfologisch actieve periode het zwevend transportmechanisme overheerst. Het verdient aanbeveling dit te verifieren met het meten van bodemtransport.
Er zijn te weinig metingen gedaan om hierop kwantitatieve conclusies te baseren. Er zijn meer gegevens over het sedimenttransport nodig om een sedimenttransportformule accuraat te kalibreren.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 19 |
|
Breach Erosion of Earth Dams
In this report a breach erosion model for earth dams is presented. Descriptions of historical earth
dam failures and data of (field) experiments are used to form a model in which the geometric
development of the breach is emphasised. Three components form the basis of this model:
1. A water balance in which the inflow into the upstream reservoir, the storage in this reservoir
and the discharge via the breach are related to each other.
2. A descriptor of the sediment entrainment and sediment transport in the breach section.
3. A descriptor of the geometric development of the breach due to the erosive capacity of the
water that flows through the breach.
The model is based on the breach erosion model for sand dikes BRES (BReach Erosion in Sanddikes,
Visser, 1998), which was developed using both field and laboratory experiments. The
adjustments to this model are inspired by the main difference between dikes and earth dams.
Dikes have a relatively low long body, while earth dams are high and relatively short with respect
to this height. This difference makes the description of the development of the initial breach
through erosion in vertical direction more important for earth dams. Therefore this vertical
erosion is described more in detail than in BRES. The following adjustments are made to the
BRES model:
1. The breach section is split up into two parts: a top channel and a downstream channel.
Contrary to 'the BRES not only erosion along the downstream channel is taken into account,
but erosion along the top channel as well.
2. Enhanced geometric description of the channel along the downstream face of the dam,
because it is expected that along this channel most of the erosion will take place.
3. More detailed description of the influence of the supply of side slope material on the rate of
erosion in the breach channel.
The applicability of the model is verified by using a computer program of the model. Data of the
Zwin'94 field experiment was used to calibrate the model. The Teton Dam failure and the Laurel
Run Dam failure were used for additional verification. Good agreement between computed and
observed values was found for the Zwin'94 experiment and the Teton Dam failure. The breach
growth during the Laurel Run Dam failure was overestimated by the model. During the Zwin'94
field experiment there was hardly any erosion along the top, as predicted by the model. In case of
the Teton Dam, the model performed better if erosion along the top was taken into account.
A sensitivity analysis was performed to show the sensitivity of the model to changes in the input
parameters.
|
[PDF]
[Abstract]
|
| 20 |
|
White water modeling - feasibility of numerical simulation methods in design of white water canoe courses
Wildwaterkanoen, raften en andere sporten in snelstromend water worden door steeds meer mensen beoefend. Overal in de wereld worden de laatste jaren kunstmatige wildwater kanobanen aangelegd nabij bevolkingscentra. Dit vermindert de reistijd en de druk op natuurgebieden. Voomaamste voordelen zijn dat het gehele jaar door getraind kan worden en dat bij wedstrijden het publiek en televisie de actie goed kan volgen zonder gevaar.
In Nederland bestaat nog geen kunstmatige wildwaterbaan omdat het beschikbare verval in Nederland (voomamelijknabij stuwen in Rijn ofMaas) gering is. De Nederlandse Kano Bond wil inzicht krijgen in de mogelijkheden voor de aanleg van een wildwater kanobaan.
Om aan de vraag naar een wildwater kanobaan te kunnen voldoen is onderzoek nodig naar een geschikte vorm van de kanobaan en obstakels. Goed inzicht in de stroming (stroomsnelheid, waterdiepte, Froude getallen), de locatie van watersprongen en keerwaters, is noodzakelijk voor het ontwerpen van een goede (dat wil zeggen een aan aIle eisen voldoende) wildwater kanobaan. Numerieke modellering van de stroming moet het mogelijk maken een dergelijk ingewikkeld project inzichtelijk te maken.
Waarom numeriek? Wanneer laboratoriummodellen veeI te duur zijn kunnen computermodellen uitkomst bieden. Bijkomende voordelen zijn snelheid (een schaalmodel bouwen duurt lang), ornzeilen van schalingsfactoren en de mogelijkheidom veranderingen door te voeren. Zeker in het ontwerpstadium is dit een belangrijk aspect. Mijn afstuderen heeft zich toegespitst op het onderzoeken van de mogelijkheden die de programma's Delftl-D en Delft-FLS bieden. Door simulatie van verschillende testcases waarbij vooral de overgang van superkritisch naar subkritisch stromend water een rol speelt, alsmede de combinatie van watersprongen en neren, is meer inzicht gekregen in de
mogelijkheden en onmogelijkheden bij de modellering van dergelijke ingewikkelde stroming. Hiertoe zijn ook een gedeelte van een bestaande kanobaan te Nottingham en een meetstuw te Sittard gemodelleerd.
De Delftl-D simulaties zijn vergeleken met metingen in het laboratorium. Delft-FLS simulaties van superkritische bochtstroming en schokgolven zijn vergeleken met empirische en analytische formules.
Aanbevelingen zijn gedaan ten aanzien van Delft-FLS, hoe dit beter geschikt kan worden gemaakt voor berekenen van onregelmatige snelstromende stroming; aanpassing van de roosterafstand aan de obstakels en invoering van schuine zijden, invoering van hogere orde nauwkeurigheid en een turbulentiemodel. Ook ten aanzien van het modelleren van kano wildwaterbanen zijn aanbevelingen gedaan: de verschillen tussen model en realiteit zijn in veel opzichten nog behoorlijk groot, dus veeI aandacht moet besteed worden aan de juiste interpretatie van de resultaten.
|
[Abstract]
|