Hydraulische modellering Open Beerdam

Abstract

Door het besluit om de Europoortkering in combinatie met de Stormvloedkeringen in de Nieuwe Waterweg en het Hartelkanaai te realiseren, ui de Beerdam in 1996 geopend kunnen worden. Deze opening heeft gunstige gevolgen voor de binnenscheepvaart-afwikkeling van en naar de Maasvlakte. Om de gevolgen van de opening voor de waterbewegingen in het benedenrivierengebied te voorspellen zijn tijdsafhankelijke berekeningen gemaakt met een 1D numeriek waterbewegingsmodel van het gebied dat sinds langere tijd in het programma ZWENDL bestaat. Voor meer gedetailleerde stromingsberekeningen van stroomsnelheden in en nabij de opening zelf, zijn de resultaten van de ZWENDL-berekeningen gebruikt voor het aansturen van een dieptegemiddelde modellering voor het gebied van interesse in het programma TRISULA. Deze berekeningen werden uitgevoerd voor meerdere varianten. De meest opmerkelijke resultaten van de TRISULA-sommen waren: dat er zich bij eb een neer bleek te ontwikkelen in de Mississippihaven. dat er een retourstroom in het westelijk deel van het Hartelkanaal ontstond als gevolg van stoorgolven. Vooral de retourstroom leek in eerste instantie een obstakel voor de scheepvaart. De stoorgolven bleken echter het gevolg van inspeelverschijnselen van het model, zodat in een berekening waarin gebruik werd gemaakt van Riemann-randvoorwaarden de stoorgolven sneller uitdempten, waarna een nagenoeg stromingsvrije westelijke Harteltak geen problemen voor de scheepvaart meer opleverde. Wel werden er door de opdrachtgever nog vraagtekens geplaatst bij het ontstaan van de neer. Mede door het gebruik van de dieptegemiddelde (turbulentie)- modellering was het niet duidelijk of de berekende stroombeelden ook in werkelijkheid zouden optreden. Bovendien was het ZWENDL-model intussen aangepast, en wilde men de resultaten van hiermee aangestuurde TRISULA-berekeningen gebruiken in een gedetailleerd scheepvaartsimulatieonderzoek, zodat men de eerdere modelkeuze onderbouwd wilde zien voordat de nieuwe berekeningen met hetzelfde model zouden worden gedaan. Vervolgens was er tevens de wens naar een onderzoek naar de mogelijke uitvoeringsmethode voor de opening. Deze vragen en wensen hebben geresulteerd in het afstudeerproject 'Hydraulische modellering Open Beerdam '. Voor het project is als doel gesteld de bestaande modellering van de opening met gebruik van de nieuwe randvoorwaarden te onderzoeken op zijn realiteitswaarde door de gebruikte aannames en parameters aan de hand van de ermee berekende stroombeelden te toetsen. Een tweede doel is om met een keuze voor zo reëel mogelijke berekende stroombeelden tijdens de opening van de Beerdam een uitvoeringsmethode methode te onderbouwen en de morfologische ontwikkelingen die zich voor zullen doen tijdens deze opening globaal te voorspellen. Om het eerste doel te bereiken is de toetsing op basis van een keuze voor de meest voor gevoeligheid verantwoordelijk geachte modelleringsparameters en aannames, opgesplitst in drie deelonderzoeken: gevoeligheidsonderzoek naar de invloed van de viscositeit gevoeligheidsonderzoek naar de invloed van de openingsschematisatie onderzoek naar de correctheid van de stationaire aanpak Ten behoeve van het tweede doel is hieraan een vierde studie aan toegevoegd: onderzoek naar een mogelijke uitvoeringsmethode.