DSD-NL 2014 - Simona Gebruikersdag - Simona gebruikersdag Andries Paarlberg, HKV

Click here to load reader

  • date post

    01-Jun-2015
  • Category

    Engineering

  • view

    100
  • download

    6

Embed Size (px)

Transcript of DSD-NL 2014 - Simona Gebruikersdag - Simona gebruikersdag Andries Paarlberg, HKV

  • 1. www.hkv.nl Simona Gebruikersmiddag Simona in de praktijk Andries Paarlberg 19 juni 2014

2. www.hkv.nl Projecten Bypass Varik-Heesselt Insteekhaven Lus van Linne Modellering instroming nevengeul Dijkdoorbraken Niederrhein Tijd over? Herinrichting Hemelrijkse Waarden Bepaling overlaatcofficinten hoogwatergeul Veessen-Wapenveld 3. www.hkv.nl Bypass Varik-Heesselt Studie Waalweelde voor RWS-WD Analyse met WAQUA of met een set maatregelen een afvoer over de Waal, equivalent aan de instroom bij Lobith van 18.000 m3/s, mogelijk is zonder overschrijding van de in 1996 vastgelegde maatgevende waterstanden. En van de maatregelen: Bypass Varik-Heesselt (70006) 4. www.hkv.nl Bypass Varik-Heesselt Bypass valt buiten rekenrooster Horizontale domeindecompositie (ddhor) 5. www.hkv.nl Bypass Varik-Heesselt 6. www.hkv.nl Bypass Varik-Heesselt Stroombeeld bij een Boven-Rijnafvoer van 18.000 m3/s 7. www.hkv.nl Bypass Varik-Heesselt Huidige oplossing Deltamodel: opgenomen in rooster 8. www.hkv.nl Lus van Linne Nieuw leven in de Lus van Linne Initiatief voor combinatie grondstoffenwinning en natuur, zie www.lusvanlinne.nl HKV heeft bijdrage geleverd aan het optimaliseren van ontwerpen en toetsen aan Rivierkundig Beoordelingskader van RWS (RBK 2.01) Periode 2009-2012, opdrachtgever Ballast Nedam Grondstoffen BV Dit heeft geresulteerd in de Defintief Ontwerp 9. www.hkv.nl Lus van Linne 10. www.hkv.nl Lus van Linne Linnerplas-Zuid: (tijdelijke) insteekhaven voor uitvoering werkzaamheden 11. www.hkv.nl Lus van Linne Linnerplas-Zuid in Baseline 12. www.hkv.nl Lus van Linne In overleg met RWS besloten rooster te verfijnen om Rivierkundige effectbeoordeling uit te voeren 13. www.hkv.nl Lus van Linne Belangrijkste aspect: dwarsstroming Criterium Maas (RBK 2.01) Udwars < 0,3 m/s Analyse bij drie afvoeren: Omschrijving Afvoer [m3/s] Zomerbed vullende afvoer 1250 Stremming scheepvaart 1700 Oeverzone rond insteekhaven loopt ruim over bij km 71 2000 14. www.hkv.nl Lus van Linne Verschil in grootte stroomsnelheid 15. www.hkv.nl Lus van Linne Meer stroming via plas, door uitgang Dwarsstroming 0,8 m/s >> 0,3 m/s 16. www.hkv.nl Lus van Linne Mitigatie: kade om de insteekhaven (20,7 m+NAP) MHW-effect nog acceptabel Dwarsstroming 0,18 m/s < 0,3 m/s 17. www.hkv.nl Modellering instroming nevengeul Duikers t.p.v. instroming nevengeul Dam met fietspad Op 12 m+NAP Drempel 7,5m+NAP 6,5m+NAP 6,5m+NAP 18. www.hkv.nl Modellering instroming nevengeul 8 muilprofiel-duikers, doorstroomoppervlak 8,45 m2, hoogte 2,78 m Rooster gedraaid t.o.v. duikers. Bij niet-overstroomde kade modelleren met overlaten niet goed mogelijk Barriers met gate/sill en aanpassingen van de barrierwidth coefficient om juiste doorstroomprofiel te verkrijgen Bij relatief lage afvoer gaat dit goed Bij een afvoer waarbij de duikers vrijwel geheel zijn gevuld, ontstaan problemen bij de modelleren met barriers. 19. www.hkv.nl Modellering instroming nevengeul Er ontstaat een neer en aanstroming is niet loodrecht 20. www.hkv.nl Modellering instroming nevengeul Afvoer door geul in WAQUA < afvoer geschat met een analytische beschouwing waarbij het waterstandsverval evenwicht maakt met de barrierverliesterm WAQUA: barrier is subkritisch: het barrier-effect wordt verdisconteerd in een wrijvings-achtige term die toegevoegd wordt aan de impulsvergelijking Er is in WAQUA bovenstrooms een neer aanwezig: twijfelachtig of dat in werkelijkheid ook zo is (3D- stroming, beperkte resolutie) Voor een goede weergave van de stroming door barriers is min of meer loodrechte aanstroming nodig, met een duidelijke impuls in de richting van de stroming door de barrier. 21. www.hkv.nl Modellering instroming nevengeul De keuze voor de wijze waarop barriers weergegeven moeten worden is afhankelijk van het lokale stroombeeld Bekijk dus altijd goed het in WAQUA resulterende stroompatroon Voor deze situatie zou (lokale) roosterverfijning helpen, liefst in combinatie met ongestructureerde roosters Hier keuze voor onttrekking/lozing op basis van uitkomsten van een analytische beschouwing (conservatieve benadering geredeneerd vanuit morfologische effecten). 22. www.hkv.nl Dijkdoorbraken Niederrhein Grensoverschrijdend project Baselinedatabase + WAQUA-schematisatie Niederrhein Effecten van NL + DUI maatregelen Dijkverbeteringen vs. dijkdoorbraken Innen + Aussen model Hier: modellering dijkdoorbraak Dsseldorf 23. www.hkv.nl Dijkdoorbraken Niederrhein Verschillende golven Mdor = met doorbraak Oberrhein Zdor = zonder doorbraak Oberrhein 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 tijd [dagen] afvoer[m3/s] Andernach HW158zdor Andernach HW158mdor Andernach HW036mdor 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 tijd [dagen] afvoer[m3/s] 24. www.hkv.nl Dijkdoorbraken Niederrhein Simulatie HW158zdor, nabij Dsseldorf 25. www.hkv.nl WAQUA Niederrhein Simulatie HW158zdor, nabij Dsseldorf 26. www.hkv.nl Dijkdoorbraken Niederrhein Situatie met dijkverhogingen, maar overstroombaar (overlaten), km728 linkeroever 27. www.hkv.nl Dijkdoorbraken Niederrhein Hier zal een bres ontstaan Dit heeft gevolgen voor hoeveelheid water dat binnendijks komt, daarom bresvorming opnemen in WAQUA Voorwaarde: overeenkomst met Delft-FLS In Delft-FLS bres als volgt gemodelleerd: initieel 35 m breed en in 2 uur tijd erosie van dijkhoogte tot maaiveld. Daarna groeit bres in 28 uur in de breedte tot 200 m Mogelijk in WAQUA: beweegbare drempel, beweegbare schuif of combinatie daarvan. 28. www.hkv.nl Dijkdoorbraken Niederrhein Initile hoogte van de beweegbare drempel en schuif op 0,42 * (dijkhoogte t.o.v. maaiveld) Voldoende goede overeenkomst over periode 30 uur 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 0 5 10 15 20 25 30 tijd [h] Afvoer[m3/s] afvoer Delft-FLS afvoer drempel afvoer schuif afvoer schuif en drempel Delft-FLS WAQUA-schuif WAQUA-drempel WAQUA-combi 29. www.hkv.nl Dijkdoorbraken Niederrhein Schematisatie van de bres in WAQUA 30. www.hkv.nl Dijkdoorbraken Niederrhein Stroming door bres bij rkm 718. 31. www.hkv.nl Dijkdoorbraken Niederrhein 32. www.hkv.nl Dijkdoorbraken Niederrhein Effect bresgroei: afname waterstand door meer volume door bres Bij doorbraken met bresgroei kan in het geval van doorbraken het ingestroomde water na de top van het hoogwater via de bres weer terugstromen: toename afvoer en daarmee waterstand dijkdoorbraken 2015 HW158zdor 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 600 650 700 750 800 850 rkm Rijn maxwaterstand[m+NN] -0.16 -0.12 -0.08 -0.04 0.00 0.04 waterstandsverschilD12-D11(m) J05dh15 HW158zdor J05dh15_db HW158zdor verschil D12-D11 Geen effect 33. www.hkv.nl Hemelrijkse Waarden MER 2008: VKA Hele plangebied verlagen, aanleg nevengeul met zandige eilanden & vergroten ontwikkelingsmogelijkheden voor hardhoutooibos Periode 2008 2013 hebben nieuwe inzichten geleid tot enkele aanpassingen, bijv. behoud veerstoep en ondiepere nevengeul: Globaal Hoofd Ontwerp (GHO/irp4) 2014: uitgewerkt tot een Definitief Ontwerp, rivierkundige toetsing aan het Rivierkundig Beoordelingskader (v2.01) Taakstelling MHW-verhoging Dwarsstroming: blijft binnen normen Morfologie, m.b.v. WAQmorf vuistregel (RWS) 34. www.hkv.nl Hemelrijkse Waarden Van de Wetering Cultuurtechniek Rademakers Ecologie en Ontwikkeling 35. www.hkv.nl Hemelrijkse Waarden Ontwerpbodem met gladder vegetatiebeeld -0.12 -0.1 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 180185190195200205 Verschilinwaterstand[m] Rivierkilometer IRP4 minus ref Do1 = basisontwerp Do3 = do1 ruwheden irp4 Do4 = do1 ruwheden referentie 36. www.hkv.nl Hemelrijkse Waarden Verdere reductie ruwheid -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 180185190195200205 Verschilinwaterstand[m] Rivierkilometer IRP4 minus REF Do1 = basisontwerp Do7 = aanpassing ruwheid oeverzone Do10 = do7+ reductie bos in uiterwaard 37. www.hkv.nl Hemelrijkse Waarden MHW-verhoging t.o.v. GHO/irp4 -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 194195196197198199200201202203 Verschilinwaterstand[m] Rivierkilometer IRP4, taakstelling Do10 = do7+ reductie bos in uiterwaard 38. www.hkv.nl Hemelrijkse Waarden MHW-verhoging Do10 Irp4 Verschil in waterstand [m] 39. www.hkv.nl Hemelrijkse Waarden Verschil dieptegemiddelde stroomsnelheid met referentie N=878 Verschil in stroomsnelheid [m/s] 40. www.hkv.nl Hemelrijkse Waarden Verschil dieptegemiddelde stroomsnelheid met referentie 41. www.hkv.nl Hemelrijkse Waarden WAQMORF toepassing: vaardiepte bij stuwpeil 42. www.hkv.nl Hemelrijkse Waarden Natuurontwikkeling en nevengeul 43. www.hkv.nl Hemelrijkse Waarden Q1250,q1500,q2000 Resultaat WAQMORF 44. www.hkv.nl Overlaatcofficinten barriers Inlaatwerk hoogwatergeul Veessen-Wapenveld inlaat 45. www.hkv.nl Overlaatcofficinten Geopende inlaat heeft vorm van een overlaat In verkennende berekeningen geschematiseerd als overlaat Afvoercofficinten voor de overlaten zijn gebaseerd op vele gootproeven met even zovele overlaatvormen (RWS, 1968) Wens: precieze drempelhoogte alsmede de sturing van de kleppen op te nemen in WAQUA barriers Opgeven: percentage (v.d. breedte) van de barrier dat dicht staat, gate/sill, afvoercofficint Afregeling middels som met overlaten en som met barriers Afvoercoefficient barriers: 1,23 46. www.hkv.nl Overlaatcofficinten Testen met een rechte bak drempel Schaalproeven om dit te testen (bij Deltares) Vergelijking barrier - overlaat 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 H1/h Afvoercoefficientbarrier y = -9.988x2 + 10.806x - 1.4561 y = -39.714x4 + 126.45x3 - 146.51x2 + 72.034x - 11.264 h = waterstand bovenstrooms van drempel H1= energieniveau aan bovenstroomse zijde t.o.v. kruinhoogte van de dremp