Optimalisatie van baggerwerkzaamheden op de Midden-Waal

Optimalisatie van baggerwerkzaamheden op de Midden-Waal

Van Berkel, T.

Havinga, H. (mentor)
Van der Schrieck, G.L.M. (mentor)
De Vriend, H.J. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Sectioin Hydraulic Engineering

1999-10-01

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.

dredging
optimization
river maintenance

http://resolver.tudelft.nl/uuid:d25d26d2-32cc-40eb-a73c-06b31a360cb2

Student theses

master thesis

(c) 1999 Van Berkel, T.