1 Zoutverlies en zoetwaterverplaatsing voor proeven zonder schepen bij laag Zeeuws Meerpeil

Transcriptie

1

2

3

4 Lijst van Figuren 1 Zoutverlies en zoetwaterverplaatsing voor proeven zonder schepen bij laag Zeeuws Meerpeil 2 Zoutverlies en zoetwaterverplaatsing voor proeven met schepen bij laag Zeeuws Meerpeil 3 Zoutverlies en zoetwaterverplaatsing voor proeven zonder schepen bij hoog Zeeuws Meerpeil 4 Zoutverlies en zoetwaterverplaatsing voor proeven met schepen bij hoog Zeeuws Meerpeil 5 Zoutverlies en zoetwaterverplaatsing voor proeven met schepen bij hoog Zeeuws Meerpeil; met normale snelheden en ingebouwde geleidevloer 6 Zoutverlies en zoetwaterverplaatsing voor proeven met schepen bij hoog Zeeuws Meerpeil; met kleine hefsnelheden en ingebouwde geleidevloer 7 Zoutverlies en zoetwaterverlies voor proeven met hoog- en laag Zeeuws 3 Meerpeil (Ap = 3 kg/m ) 8 Zoutverlies en zoetwaterverlies voor proeven met hoog- en laag Zeeuws 3 Meerpeil (Ap = 12 kg/m ) 9 Verband tussen zoutbezwaar en zoetwaterverlies; proeven met geleidevloer en kleine hefsnelheid van de schuiven (M 865-VII, figuur 68) 10 Doorsneden kolkwand in overzichtsmodel Kreekraksluizen 11 Dichtheidsvertikalen in Volkeraksluis 12 Dichtheidsvertikalen in Volkeraksluis (vervolg) 13 Waterstand Volkerak en Hollands Diep op 16 en 17 juli 197A

5 Lijst van figuren (vervolg) 14 Schutcyclus duwvaartsluizen Philipsdam zonder terugwinnen zoet water 15 Schutcyclus duwvaartsluizen Philipsdam met terugwinnen zoet water 16 Rekenvoorbeeld: Verloop dichtheid bekkens met en zonder terugwinnen zoet water 17 Situatie Philipsdamsluizen

6 Lijst van tabellen 1 Prognose voor zoutbezwaar en zoetwaterverlies van de Philipsdamsluizen 2 Prognose voor zoutbezwaar en zoetwaterverlies van de Kreekraksluizen bij hoog Zeeuws Meerpeil 3 Prognose voor zoutbezwaar en zoetwaterverlies van de Kreekraksluizen bij laag Zeeuws Meerpeil 4 Prognose voor zoutbezwaar en zoetwaterverlies van de Kreekraksluizen bij gemiddeld Zeeuws Meerpeil 5 Rekenvoorbeeld: Bufferen zoet water in bekkens bij niet terugwinnen zoet water 6 Rekenvoorbeeld: Bufferen zoet water in bekkens bij terugwinnen zoet water

7 Literatuur []] Zoutbestrijding Kreekraksluizen Waterloopkundig Laboratorium M 865-VII [2_ Duwvaarts luizen in de Philips dam Tweedimensionaal onderzoek vormgeving kolkwand, kolkbreedte 24 m Waterloopkundig Laboratorium M [3_ Zoutbestrijding Schutsluizen Hansweert Waterloopkundig Laboratorium M 1128

8 1 Algemeen 1.1 Opdracht Het onderzoek is uitgevoerd in opdracht van Rijkswaterstaat Deltadienst, Hoofdafdeling Waterloopkunde (voor opdracht zie notulen beleidsbespreking d.d. 4 oktober 1976). De resultaten zijn tussentijds besproken in een werkgroep bestaande uit vertegenwoordigers van Rijkswaterstaat Deltadienst, hoofdafdeling Waterloopkunde en Waterbouwkundige Werken Oost; Rijkswaterstaat, Direktie Waterhuishouding en Waterbeweging, distrikt Zuid-West en het Waterloopkundig Laboratorium. Het onderzoek is uitgevoerd door ir. D.I. Lievendag, die ook het rapport heeft samengesteld. De uiteindelijke redaktie van dit rapport werd verzorgd' door ir. P. van der Kuur. 1.2 Inleiding Ten behoeve van door Rijkswaterstaat uit te voeren studies is het gewenst te beschikken over een prognose van de zout/zoetverliezen van de Philipsdamsluizen. In bovengenoemde werkgroep werd besloten bij het opstellen van de prognose uit te gaan van de resultaten van het overzichtsmodel van de Kreekraksluizen. Deze resultaten zijn beschreven in rapport M 865-VII. []] Hoewel de Kreekraksluizen inmiddels in gebruik zijn funktioneert het zout/ zoetscheidingssysteem nog niet, zodat uit het prototype geen informatie verkregen kan worden ten behoeve van het opstellen van een prognose. De resultaten van het onderzoek van de Kreekraksluizen kunnen niet zonder meer gebruikt worden, gezien hiernavolgende verschillen tussen de sluizen:

9 - 2 - Philipsdamsluizen Kreekraksluizen kolklengte kolkbreedte hoogte bovenzijde geperforeerde vloer t.o.v. NAP dichtheid zoute water waterstand zoute pand t.o.v. waterstand zoete pand vormgeving kolkwand vormgeving vloer vormgeving riolenstelsel schot t.p.v. grens kolk-riool 280 m 26,7 m -6, kg/m 3 h 4. > h. (vloed) zout zoet en h. < h (eb) zout zoet afdichtende regelschuif U-balk hoog- en laag bekken aanwezig 334,75 m 26,7 m -6,8 * 1003/1012 kg/m 3 h (zout) > h v zoet (altijd) niveauschuif Z-balk hoog bekken afwezig x In het overzichtsmodel lag de bovenzijde van de geperforeerde vloer op NAP -6,80 m, in het prototype op NAP -6,25 ra. Gezien bovenstaande verschillen zal het duidelijk zijn dat op basis van de resultaten van het Kreekrakonderzoek slechts een ruwe prognose van de zout/ zoetverliezen van de Philipsdamsluizen mogelijk is. In par is een beschrijving van het schutsysteetn van de Philipsdamsluizen gegeven. Hieruit kan de werking van het schutsysteem voor de Kreekraksluizen afgeleid worden door te bedenken dat deze sluizen altijd werken volgens de vloedfase. In hoofdstuk 2 wordt behandeld hoe het verschil in dichtheidsverschil tussen zoute- en zoete pand te vertalen. Op het verschil in kolkafmetingen wordt in hoofdstuk 3 ingegaan. Ook in hoofdstuk 3 wordt kwalitatief behandeld wat de invloed is van de wijzigingen van de vormgeving van de Philipsdamsluizen ten opzichte van de Kreekraksluizen. Vrijwel alle proeven met het overzichtsmodel zijn uitgevoerd bij een waterstand van het zoete pand van NAP +0,7 m. Daarom is tevens een prognose van het zout/zoetverlies van de Kreekraksluizen bij een waterstand van het zoete pand bij NAP afgeleid (hoofdstuk 2). Tenslotte wordt in hoofdstuk 4 afgeleid wat de invloed is van het toepassen van luchtbellenschermen op het zout/zoetverlies.

10 - 3 - j_.3 Samenvatting Uitgaande van de resultaten van het overzichtsmodel van de Kreekraksluizen is een prognose afgeleid voor de Philipsdanr en Kreekraksluizen. In hoofdstuk 2 en 3 worden de problemen van de afleiding behandeld. Prognose zout/zoetverlies bij Zoomraeerpeil op NAP zoetverlies zoutverlies Philipsdamsluizen Niet terugwinnen 88% V 1% V V = m 3 Ap=20 kg/m 3 Terugwinnen 48% V 7% V Kreekraksluizen Niet terugwinnen 90% V 1% V V = m 3 Ap=3 kg/m 3 Terugwinnen 45% V 10% V Zie verder tabel 1 en 4. In par. 2.2 is afgeleid dat het handiger is te werken met het begrip totale zoetverlies bij onderzoek op waterhuishoudkundig gebied. Dit totale zoetverlies is gelijk aan de hoeveelheid zoet water die het zoute pand bereikt. Dit leidt tot onderstaande prognose Prognose zout/totale zoetverlies t.b.v. waterhuishoudkundig onderzoek bij Zoomraeerpeil op NAP Totale zoetverlies zoutverlies Philipsdamsluizen Niet terugwinnen 89% V 1% V = m 3 Ap=20 kg/m 3 Terugwinnen 55% V 7% Kreekraksluizen Niet terugwinnen 91% V 1% V = m 3 Ap= 3 kg/m 3 Terugwinnen 55% V 10% In par. 3.4 wordt afgeleid tussen welke grenzen het zout/zoetverlies waarschijnlijk zal liggen. In par. 3.5 wordt een aantal verbeteringen van de Philipsdamsluizen ten opzichte van de Kreekraksluizen behandeld. In dit

11 - 4 - stadium van. het onderzoek kan niet aangegeven worden wat de invloed van deze verbeteringen is op bovenstaande prognose. In hoofdstuk 4 is nagegaan wat de invloed is van een luchtbellenscherm in het zoete of zoute hoofd. Afgeleid werd dat bij toepassing van een luchtbellenscherm in het zoute sluishoofd tussen het goute en zoete pand een brak sluissysteem ontstaat bestaande uit kolk en bekkens. Hierdoor neemt het zoutverlies af en tijdelijk het zoetverlies. Zie verder par. 4.6

12 2 Prognose voor zoutverlies en zoetwateryerlies 2.1 Inleiding Voor sluizen met gelijk zout/zoetscheidingssysteem en gelijke vormgeving kan getracht worden de resultaten van proeven met verschillend uitwisseldebiet en verschillend dichtheidsverschil te ordenen met behulp van een intern Froudegetal. Hieraan ligt de gedachte ten grondslag dat bij een gelijke verhouding tussen kinetische en potentiële energie gelijke dichtheidsvertikalen zullen ontstaan en dus een gelijk zoutverlies. Dit kan als volgt ingezien worden: des te groter het uitwisseldebiet, des te groter de stroomsnelheden, des te groter de kinetische energie en dus de menging, des te onscherper de dichtheidsvertikaal en des te groter het zoutverlies (bij gelijkblijvend zoetverlies). Tevens geldt des te groter het dichtheidsverschil, des te groter de potentiële energie, des te kleiner de menging etc. Bij het onderzoek M 1128 [3] ten behoeve van de Hansweertsluizen, - hierbij is het systeem onderzocht met langsuitwisseling door de deur -, is getracht ter vergelijking van dit systeem met het bij de Kreekraksluizen toegepaste systeem van dwarsuitwisseling de resultaten te ordenen met behulp van een intern Froudegetal. Hier is gezocht naar een relatie tussen het zoutbezwaar in de neergaande fase en een intern Froudegetal, Dit leverde redelijke resultaten op. Bij het kolkwandonderzoek ten behoeve van de Philipsdamsluizen [2] is bij de interpretatie gebruik gemaakt van een intern Froudegetal betrokken op de doorsnede van het wandschuifriool. Hierbij bleek des te groter het intern Froudegetal, des te onscherper de dichtheidsvertikaal, des te groter het zoutverlies. Dit heeft ertoe geleid de resultaten van het overzichtsmodel van de Kreekraksluizen te ordenen met behulp van een intern Froudegetal. Bij gelijke kolkafmetingen zou dan voor de Philipsdamsluizen voor het overeenkomstige Froudeinterngetal het zoutbezwaar bepaald kunnen worden. 2 Voor het intern Froudegetal werd de grootheid Q /Ap genomen. Deze grootheid is niet dimensieloos. Bij gelijke kolkafmetingen (oppervlak, diepte) van Philipsdamsluizen en Kreekraksluizen is het verschil tussen deze grootheid en een "dimensieloos intern Froudegetal" een konstante. 2 Bij het berekenen van Q /Ap werd voor Q het maximale debiet tijdens de neer- of opgaande fase genomen, voor Ap werd het dichtheidsverschil tussen het zoute en zoete pand genomen.

13 - 6 - Beide gegevens zijn te ontlenen aan de tabellen opgenomen in rapport M 865-VII [ij. Het zal duidelijk zijn dat het intern Froudegetal voor de neer- en opgaande fase verschillend kan zijn. Op de hierboven beschreven wijze kunnen de proeven met het overzichtstnodel van de Kreekraksluizen geordend worden. Bij het vertalen van de resultaten naar de Philipsdamsluizen doen zich 2 problemen voor: a. verschil in kolkdiepte b_ verschil in kolklengte Hieronder zal aangegeven worden hoe gezien deze verschillen te handelen. In paragraaf 1.2 is reeds opgemerkt dat de bovenzijde van de geperforeerde vloer in het overzichtsmodel op NAP -6,80 m lag. Bij de proeven met laag Zeeuws Meerpeil lag de waterspiegel op NAP -0,80 m. De waterdiepte in de kolk bedroeg bij deze proeven dus 6 m. Bij hoog Zeeuws Meerpeil is de waterdiepte in de kolk 7,5 m. In de Philipsdamsluizen is de waterdiepte in de kolk 6,25 m bij een Zoommeerpeil van NAP. Daarom is bij de prognose uitgegaan van de proeven met laag Zeeuws Meerpeil. Een probleem hierbij is dat slechts weinig proeven bij dit peil zijn uitgevoerd en bovendien dat ze minder betrouwbaar zijn (zie par. 2.3). Tevens is in de inleiding reeds vermeld dat de kolklengtes van de Philipsdamsluizen en de Kreekraksluizen ongelijlc zijn. Daarom moet het uitwisseldebiet gekorrigeerd worden. Dit had kunnen plaatsvinden door in het intern Froudegetal voor Q het debiet per meter sluiskolk te nemen of de grensvlaksnelheid. Het werd handiger geoordeeld het intern Froudegetal van de Philipsdamsluizen te korrigeren met (lengte kolk Kreekraksluizen/lengte kolk Philipsdamslui- 2 3 zen). Dus uit uitwisseldebiet Philipsdamsluizen van 80 m /s en dichtheidsverschil 20 kg/m volgt een intern Froudegetal van v,..... Aolk Kreekraks luizen Korrektiefaktor = <~ ) = ( Ö^K-) = ' kolk Philipsdamsluizen Hieruit volgt een intern Froudegetal van 320 x 1,44 = 460. Voor dit intern Froudegetal moeten de resultaten van het onderzoek ten behoeve van de Kreekraksluizen bekeken worden om het zoutbezwaar voor de Philipsdamsluizen te bepalen. Overigens zijn er faktoren die niet tot uitdrukking komen in het intern Froudegetal (scheepsbeweging, schroeftoerental) en die wel van invloed zijn op de zout/zoetverliezen. Naarmate deze faktoren van minder belang zijn zal de ordening van de proefresultaten met een intern Froudegetal beter lukken.

14 Definities Grensvlak : het vlak waarboven zich een even groot volume zout water bevindt als zoet water eronder. Neergaande fase: periode in de schutcyclus waarin het grensvlak omlaag beweegt (tot in de geperforeerde bodem). Opwaartse fase : periode in de schutcyclus waarin het grensvlak omhoog beweegt. Zoetwaterverplaatsing opwaartse fase: hoeveelheid zoet water die via de wandschuiven de kolk verlaat. Zoetwaterverplaatsmg neergaande fase: hoeveelheid zoet water die via de wandschuiven de kolk binnenkomt. Zoetwaterverlies:zoetwaterverplaatsing neergaande fase verminderd met zoetwaterverplaatsing opwaartse fase. Zoutverlies tijdens opwaartse fase: hoeveelheid zout water die via de wandopeningen de kolk verlaat. Zoutverlies na neergaande fase: hoeveelheid zout water die via de deuren naar het zoete pand de kolk verlaat. Zoutverlies totaal: hoeveelheid zout water welke zoete pand bereikt. Uitwisselen : het vervangen van een kolkvolume zoet water door zout water of omgekeerd. Uitwisselingsniveau: peil van het omarmend zoet. Uitwisselingsvolume: het kolkvolume tussen uitwisselingsniveau en bovenkant geperforeerde vloer.

15 - 8 - Tijdens de opwaartse fase wordt zout water via de geperforeerde bodem aangevoerd, terwijl tegelijkertijd zoet water via de wandschuiven wordt afgevoerd uit de kolk. Tijdens de neergaande fase gebeurt het omgekeerde. Indien er geen enkele menging tussen het zoute en zoete water zou optreden zou de dikte van de mengzone ("grenslaag") zeer klein worden en overgaan in een grensvlak. Voor de wijze van meten van zoutbezwaar en zoetwaterverplaatsing wordt verwezen naar rapport M 865-VII. Overigens zij wel opgemerkt dat het zoutbezwaar tijdens de neergaande fase niet gemeten is. Bij het onderzoek M 1431 "Vormgeving kolkwand" werd gekonstateerd dat er tijdens de neergaande fase zoutverlies kan plaatsvinden. Dit gebeurt indien in het begin van de neergaande fase het debiet door de ' vloer en dus door de wandschuif niet groot genoeg is om het uitstromen van zout water door de wandschuif tegen de houden. Hoewel dit zoutverlies bij het onderzoek ten behoeve van de Kreekraksluizen in de neergaande fase niet gemeten werd, kan uit de vermelde debieten nagegaan worden dat er geen zoutverlies in deze fase zal hebben plaatsgevonden. Gezien het bovenstaande is het totale zoutbezwaar de som van het zoutbezwaar na de neergaande fase en tijdens de opgaande fase. Het zoetverlies werd bepaald als het verschil tussen de zoetwaterverplaatsing neergaande fase en de zoetwaterverplaatsing opwaartse fase. Deze zijn gelijk aan de af- resp. aanvoer van zout water door de bodem verminderd met de schutschijf. In de periode dat de deuren naar het zoete pand geopend zijn vindt er zoutverlies plaats (het zoutverlies na de neergaande fase), Dus neemt de hoeveelheid zoet water in de kolk in deze periode toe. Ook tijdens de opwaartse fase vindt er zoutverlies plaats en wel door de wandschuiven. Dit betekent dat niet al het water dat door de wanden naar het omarmend zoet water stroomt zoet is. Dus bevindt zich aan het eind van de opwaartse fase meer zoet water in de kolk dan op grond van het verschil tussen tussen de zoetwaterverplaatsing neerwaartse en opwaartse fase verwacht mag worden. Dit leidt tot een vergroting van het zoetwaterverlies met het zoutverlies (uitgedrukt in m ). Grafisch kan een en ander als volgt weergegeven worden:

16 - 9 - zoutverlies (m 3 ) zoetverlies Cm 3 ) zoetverlies = verschil zoetwaterverplaatsing neerwaartse en opwaartse, fase In dit rapport (en ook in M 865-VII) wordt gewerkt met de definitie van zoetverlies is verschil zoetwaterverplaatsing neerwaartse en opwaartse fase. Bij het sluisbeheer kan dit een handige definitie zijn. Het zal duidelijk zijn dat de hoeveelheid zoet water die het zoute pand bereikt groter is en wel een extra zoetverlies ter grootte van het zoutverlies 3 (uitgedrukt in m ). Ten behoeve van onderzoek op waterhuishoudkundig gebied lijkt het handiger te werken met de totale hoeveelheid zoet water die het zoute pand bereikt. Dit totale zoetverlies wordt gedefinieerd als de som van het zoetverlies dat gelijk is aan het verschil van de zoetwaterverplaatsingen van neer- en opwaartse fase en het zoetverlies dat in grootte gelijk is aan het zoutverlies. In par. 1.3 is het totale zoetverlies ten behoeve van waterhuishoudkundig onderzoek tevens gegeven. Tijdens de periode dat de deuren naar het zoute pand geopend zijn zal niet al het zoete water dat zich aan het eind van de opwaartse fase in de kolk bevindt naar het zoute pand verdwijnen. Het zoetverlies zoals op de hierboven beschreven wijze bepaald geeft dus een bovengrens. 2.3 Werkwijze bij opstellen prognose Philipsdamsluizen In rapport M 865-VII zijn tabellen opgenomen waarin de resultaten van alle uitgevoerde proeven zijn weergegeven. Hiervan werden de proeven met laag Zeeuws Meerpeil geselekteerd. Zowel de proeven met als zonder schepen in de kolk zijn gebruikt. De resultaten zijn verdeeld in neergaande fase en opgaande fase. Voor beide fasen werd de zoetwaterverplaatsing langs de horizontale as en het zoutverlies langs de vertikale as uitgezet (zie figuur I en 2). Bij elk meetpunt in de grafiek werd het proefnummer en het intern Froudegetal weergegeven. Het intern Froudegetal werd bepaald uit het dichtheidsverschil bij de proef en het maximum debiet in neer- of opgaande fase. Het onderzoek ten behoeve van de Kreekraksluizen werd uitgevoerd bij een dichtheidsverschil van 3 en 12 kg/m. De meetnauwkeurigheid is bij de proeven met het kleine dichtheidsverschil kleiner. Daarom moet aan de proeven met het grote dichtheidsverschil meer waarde gehecht worden.

17 Tevens zijn langs de vertikale en horizontale as zoutverlies en zoetwaterverlies uitgezet in percentages van het uitwisselingsvolume. Voor de definitie van het uitwisselingsvolurne zie paragraaf 2.2. Voor de berekening van het uitwisselingsvolume zie paragraaf 3,2. In de figuren 1 en 2 is te zien dat in het algemeen bij de grote intern Froudegetallen het zoutbezwaar groter is dan bij de kleine intern Froudegetallen. Tevens blijkt dat de spreiding groot is. Dit gekombineerd met het kleine aantal uitgevoerde proeven bij laag Zeeuws Meerpeil leidde tot de konklusie dat de aanvankelijke opzet om in de grafiek waar zoutverlies tegen de zoetwaterverplaatsing is uitgezet lijnen van gelijk intern Froudegetal te tekenen verlaten moest worden. Daarom is voor een aantal plaatsen in de grafiek waar wel metingen verricht waren via interpolatie geschat wat het zoutverlies bij intern Froudegetal 460 zou zijn. Voor de afleiding van dit getal zie paragraaf 2.1. De resultaten zijn weergegeven in tabe.1 1. De tendenzen die in figuur 1 en 2 verwacht mogen worden zijn dat voor het zoutverlies na de neergaande fase bij toenemende zoetwaterverplaatsing in de neergaande fase het zoutverlies afneemt. Immers des te groter de zoetwaterverplaatsing is, des te minder zout zal zich nog in de kolk bevinden. Dit zout zorgt voor het zoutverlies via de deuren. Voor de opgaande fase mag verwacht worden dat bij toenemende zoetwaterverplaatsing dus bij verder opdrukken van het grensvlak het zoutverlies toeneemt. Deze tendens is waarneembaar. In figuur 2 opwaartse fase blijkt dat het zoutverlies bij toenemend intern Froudegetal afneemt. Dit is in strijd met de verwachting. Van deze proeven is in rapport M 865-VII paragraaf reeds opgemerkt dat de resultaten van deze proeven minder betrouwbaar zijn, omdat de zoutverliezen bij toenemende debieten (en dus toenemend intern Froudegetal) afnemen. Helaas zijn deze proeven indertijd herhaald bij hoog Zeeuws Meerpeil en niet bij laag. Het resultaat was conform de verwachting: bij toenemende debieten neemt het zoutverlies toe. Opgemerkt kan worden dat de relatie tussen intern Froudegetal en zoutverlies bij het Hansweert-onderzoek duidelijker is dan bij het Kreekrakonderzoek.

18 - n - Hiervoor kunnen twee oorzaken genoemd worden: a. de grotere spreiding in de resultaten van het Kreekrakonderzoek. Deze kan veroorzaakt worden door de kleinere dichtheidsverschillen. b. het gebruik van varende schepen bij het Kreekrakonderzoek in tegenstelling tot het Hansweertonderzoek. Bij dit laatste onderzoek kon de deur naar het zoete pand ook niet geopend worden. Zoutverlies na neergaande fase bestond bij dit onderzoek dus niet. Indien de invloed van de varende schepen overheersend is ten opzichte van de invloed van het uitwisselen mislukt de ordening met interne Froudegeta.il en. Tenslotte dient opgemerkt te worden dat voorafgaand aan elke proef bij het Kreekrakonderzoek de kolk gevuld werd met zout water. Het begin van de neergaande fase was dus voor alle proeven gelijk. Indien bovengenoemd punt b niet van belang is zou er een redelijke korrelatie moeten zijn tussen het zoutverlies na de neergaande fase en het intern Froudegetal van de neergaande fase. Voor de opgaande fase geldt dit in mindere mate. Immers de situatie aan het begin van de opgaande fase is het resultaat van het uitwisselen in de neergaande fase en het varen met schepen naar en vanuit het zoete pand. Deze is voor alle proeven anders. Het zoutverlies in de opgaande fase zal dus minder korreleren met het intern Froudegetal betrokken op de opgaande fase. 2.4 Werkwijze bij opstellen prognose Kreekraksluizen In bovengenoemde werkgroep kwam de wens op om behalve voor de Philipsdamsluizen ook voor de Kreekraksluizen over een prognose voor het zout/zoetverlies bij gemiddeld Zeeuws Meerpeil (NAP) te beschikken. Immers,vrijwel alle proeven in het overzichtsmodel zijn uitgevoerd bij hoog Zeeuws Meerpeil, enkele bij laag Zeeuws Meerpeil maar geen een bij gemiddeld Zeeuws Meerpeil. De reden hiervoor is dat het overzichtsmodel niet specifiek is opgezet en gebruikt ter verkrijging van een zo goed mogelijke prognose van het zout/zoetverlies maar veel meer ten behoeve van het ontwerp van de sluis, De proeven met het overzichtsmodel kunnen in de volgende groepen ingedeeld worden:

19 A, proeven bij laag Zeeuws Meerpeil (NAP -0,8 m) met en zonder schepen B, proeven bij hoog Zeeuws Meerpeil (NAP +0,7 m) met en zonder schepen C, proeven bij hoog Zeeuws Meerpeil met schepen en met geleidevloer D, proeven bij hoog Zeeuws Meerpeil met schepen met geleidevloer en kleine hefsnelheden van de rioolschuiven De proeven van groep D hebben betrekking op de situatie zoals de sluis gebouwd is (dus met geleidevloer) en zoals de sluis gebruikt gaat worden (dus met kleine hefsnelheden). Deze proeven zijn dus relevant voor het opstellen van een prognose. Jammer genoeg betreft het slechts een minderheid van het totaal aantal uitgevoerde proeven. Uit een vergelijking van de proeven van groep A en B moet een korrelatie bepaald worden om de resultaten van groep D te herleiden tot gemiddeld Zeeuws Meerpeil. De resultaten van de diverse groepen proeven zijn uitgesplitst in neer- en opgaande fase, waarbij tevens het betreffende intern Froudegetal is weergegeven. Voor groep A zie figuur 1 en 2, voor groep B zie figuur 3 en 4, voor groep C figuur 5, voor groep D figuur 6. Uitgaande van een grensvlaksnelheid van 3 cm/s en dus een uitwisseldebiet 3 van 95 m /s moeten de zoutverliezen afgelezen worden voor intern Froudegetallen 3000 (Ap = 3 kg/m 3 ) en 750 (Ap - 12 kg/m 3 ). Op de reeds eerder beschreven wijze kunnen de zoutverliezen met de daarbij behorende zoetverliezen afgelezen worden voor de intern Froudegetallen 3000 en 750 in de figuren 2 t/m 6. De resultaten zijn weergegeven in tabel 2 en 3. Het korrigeren van de resultaten van groep D naar gemiddeld Zeeuws Meerpeil heeft als volgt plaatsgevonden. In figuur 7 en 8 zijn proeven bij 3 hoog- en laag Zeeuws Meerpeil voor Ap = 3 respektievelijk 12 kg/m weergegeven. De uitgezette zoetwaterverplaatsingen in neer- en opgaande fase zijn de waarden voor laag Zeeuws Meerpeil. Voor hoog Zeeuws Meerpeil moet de! 5 3 zoetwaterverplaatsing vermeerderd worden met -X^-Ö X = m, waarin is kolkinhoud tussen NAP +2 en NAP -6,8 m (bovenzijde geperforeerde vloer), 8,8 is kolkdiepte ten opzichte van NAP +2 men 1,5 is niveauverschil tussen hoog- en laag Zeeuws Meerpeil. 3 Bij gemiddeld Zeeuws Meerpeil bedraagt deze waarde 7700 m. Voor het totale zoetverlies hoeft niet gekorrigeerd te worden. Uit figuur 7 en 8 blijkt dat bij de ondiepere kolk het zoutverlies na de neergaande fase kleiner is maar tijdens de opgaande fase groter. Voor' een

20 verklaring van dit verschijnsel zie paragraaf 3.5. Indien de meeste waarde wordt gehecht aan de resultaten van de proeven met Ap = 12 kg/m dan dienen de zoutverliezen na de neergaande fase met 600 va verminderd te worden en 3 het totale zoutverlies met 600 m vermeerderd te worden. Op deze wijze is uit tabel 2 tabel 4 afgeleid waarin de prognose voor de Kreekraksluizen is gegeven bij Zeeuws Meerpeil op NAP. Voor proeven zonder schepen waarbij geen korrektie bepaald kan worden omdat er geen proeven bij hoog- en laag Zeeuws Meerpeil uitgevoerd zijn is geen korrektie uitgevoerd. Hieraan kan worden toegevoegd dat de afname van het zoutverlies na de neergaande fase en de toename van het zoutverlies in de opgaande fase moet worden toegeschreven aan de invloed van de kolk uiten invarende schepen. In de tabellen 1 t/ra 4 is een prognose voor het zout/zoetverlies per sluiskolk gegeven. Bij de omrekening van het zout/zoetverlies per schutting naar het zout/zoetverlies per sekonde is gebruik gemaakt van het gegeven dat bij maximum kapaciteit van de sluis bij terugwinnen zoet 13 schutcycli en bij niet terugwinnen 14 schutcycli per dag kunnen plaatsvinden. Dus bij niet terugwinnen duurt 1 schutcyclus 6170 sekonden, bij terugwinnen 6650 sekonden. Dat het ordenen van de resultaten van het Kreekrakonderzoek met behulp van intern Froudegetallen leidt tot een andere prognose van het zout/zoetverlies dan volgens het onderzoek M 865-VII, moge blijken uit een vergelijking van figuur 9 (Fig. 9 is identiek Fig. 68 rapport M 865-VII), figuur 5 en tabel 2. Volgens tabel 2 neemt het zoutverlies tot het drievoudige toe bij een afname 3 van het zoetverlies van naar m. Volgens figuur 9 neemt het zoutverlies slechts tot het tweevoudige toe bij een zelfde afname van het zoetverlies. De oorzaak van dit verschil is gelegen in het feit dat de helling van de lijn in figuur 9 die het verband aangeeft tussen het zouten zoetverlies in belangrijke mate bepaald wordt door de resultaten van de proeven 255, 258 en 259. In figuur 5 zijn deze proeven uitgezet met het erbij behorende intern Froudegetal. Het blijkt dat de Intern Froudegetallen in de opgaande fase klein zijn. Dit wordt veroorzaakt door de kleine uitwisseldebieten in de opgaande fase. De resultaten van de genoemde proeven zijn daarom waarschijnlijk te gunstig, waardoor de helling van genoemde lijn te flauw loopt. Tenslotte kan nog opgemerkt worden dat het zoutverlies in de opgaande fase aanzienlijk groter is dan het zoutverlies na de neergaande fase door de

21 deuren. Anders gezegd indien het grensvlak in de opgaande fase meer dan circa 2 meter wordt opgedrukt overtreft het zoutverlies door de wandschuiven het zoutverlies door de deuren. Dit wordt veroorzaakt door de vrij onscherpe dichtheldsvertikaal.

22 De invloed van de kolkafmetingen 3.1 Inleiding In het voorgaande hoofdstuk is het zout/zoetverlies uitgedrukt in percenten van het kolkvolurae. Dit impliceert dat tussen beide grootheden een lineair verband zou bestaan. In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de vraag of dit een redelijke aanname is. Indien het zoutverlies lineair is met het kolkvolutne dan moet het zoutverlies lineair zijn met de kolklengte, kolkbreedte en kolkdiepte. Dit wordt behandeld in paragraaf 3.3. Tevens zal in dit hoofdstuk de afleiding gegeven worden van de diverse gebruikte volumes. 3.2 Grootte kolk- en uitwisselingsvolume Tussen de kolk zoals gebruikt in het overzichtsmodel en de in het prototype gebouwde bestaan twee belangrijke verschillen: a. In het model ligt de bovenzijde van de geperforeerde vloer op NAP -6,80 m, in het prototype op NAP -6,25 m. b. In het prototype zijn hefdeuren toegepast, in het model is in het hoofd tussen kolk en zoete pand een puntdeur toegepast. Het kolkvolume in model en prototype is dus verschillend. Bij het modelonderzoek werd gewerkt met een kolkvolume tussen bovenzijde geperforeerde vloer 3 en niveau zoute pand (NAP +2 m) van m. Een verifikatxeberekening van dit volume leidde tot de volgende waarden: I inhoud kolk 334,75 x 26,7 K 8,8 = II inhoud kolkwand inhoud wandopening 14 m. Bij 140 wandopeningen III inhoud bij puntdeuren 2 K x 12 K 8, m 3 m 3 m 3 m Voor een doorsnede van de kolkwand in model zie figuur 10. Van dit volume moet nog de inhoud van de remtningwerken afgetrokken worden. Gekonkludeerd werd dat het kolkvolume dat bij het modelonderzoek gebruikt werd aan de grote kant is. Gezien het kleine verschil (circa 4%) werd in de werkgroep

23 afgesproken dat ter vermijding van misverstanden uitgegaan zou worden van Tevens werd afgesproken dat de zout/zoetverliezen niet gekoppeld zouden worden aan het kolkvolume maar aan het uitwisselvolume. Dit is het volume van de kolk tussen bovenzijde geperforeerde vloer en het niveau van het zoete pand. Dit leidt tot de volgende waarden: kolkvolume bij onderzoek tussen NAP +2 m en NAP -6,8 m uitwisselingsvolume bij onderzoek bij hoog Zeeuws Meerpeil m (NAP +0,7 m) 8)8 8" 8 1>3 * m 3 uitwisselingsvolume bij onderzoek bij gemiddeld Zeeuws Meerpeil (NAP) 8 ' 8 Z 2 H m 3 o, o uitwisselingsvolume bij onderzoek bij laag Zeeuws Meerpeil (NAP -0,8 m) 8>8 8" 2 8 ' 8 x m 3 Bij de Kreekraksluizen in prototype moet gerekend worden met een kolkvolume van (inhoud puntdeuren) 1~ K (vanwege bovenzijde geperforeerde vloer). Dus: kolkvolume Kreekraksluizen ten opzichte van NAP +2 m uitwisselingsvolume prototype bij NAP +0,7 m: m 8 ' 25 " '' 3 x = m 3 ' ^ uitwisselingsvolume prototype bij NAP ' % v-e H = m o, L o uitwisselingsvolume prototype bij NAP -0,8 B>25 8~25 >8 * 7880 = Uitwisselingsvolume Philipsdamsluizen ten opzichte van NAP (bovenzijde geperforeerde vloer NAP -6,25 m, netto lengte kolk 280 m) tn Bij het bovenstaande dient opgemerkt te worden dat bij het vertalen van de genieten zout/zoetverliezen bij het modelonderzoek naar percentages van het uitwisselvolume gebruikt gemaakt dient te worden van de eerstgenoemde uitwisselvolumina. Dit is gebeurd in figuur 1 t/m 6. Bij het opstellen van de prognose voor de Kreekraksluizen dient uiteraard gebruik gemaakt te worden van de prototype uitwisselvolumina. Dit vond plaats bij de tabellen 2 t/m 4.

24 Lineair verband tussen zout/zoetverlies en kolkvolume Bij sluizen van het Kreekraktype wordt getracht de stromingen zoveel mogelijk tweedimensionaal te laten plaatsvinden. De stroming in de derde dimensie (lengterichting kolk) wordt geprobeerd zoveel mogelijk te onderdrukken. Dit leidt tot de konklusie dat er een redelijk lineair verband zal bestaan tussen kolklengte en zout/zoetverlies. Het uitwisselen van water tussen kolk en voorhaven is bij gegeven tijd dat de deuren geopend zijn wel afhankelijk van de lengte van de kolk. Het uitwisselen met de zoete voorhaven vindt slechts in geringe mate plaats (klein dichtheidsverschil). Het uitwisselen met zoute voorhaven (in onderzoek M 865-VII) vond niet plaats. Aangenomen werd bij het modelonderzoek dat al het zoete water in de kolk met de zoute voorhaven zou uitwisselen. De bovenstaande konklusie kan dus gehandhaafd blijven. De kolkbreedte van Philipsdam- en Kreekraksluizen is gelijk en tevens gelijk aan de breedte in model. Dus levert dit geen problemen bij het lineair verband tussen kolkvolume en zout/zoetverlies. Hierbij dient aangetekend te worden dat er tweedimensionaal onderzoek is uitgevoerd bij kolkbreedte 12 m en 24 m (M 1431). Hieruit kan een indruk verkregen worden van de invloed van de kolkbreedte. Tevens kan een indruk verkregen worden uit proeven beschreven in rapport M 865-VII waarbij één kolkwand gesloten was. Dit kan ook gezien worden als proeven bij kolkbreedte 48 tn. Het betreft hier slechts enige proeven. De resultaten vertonen een zeer grote spreiding. Inzicht omtrent een lineair verband kan hier niet uit verkregen worden. Wat betreft het lineair verband tussen kolkdiepte en zout/zoetverlies kan opgemerkt worden dat een afname van de kolkdiepte leidt tot een afname van het zoutverlies na de neergaande fase, tot een toename van het zoutverlies in de opgaande fase en tot een kleinere toename van het totale zoutverlies. Dit kan als volgt begrepen worden. Het uitvaren van schepen gaat gepaard met een retourstroom en een schroefstraal die kolkinwaarts zijn gericht. Het uitwisselen tussen kolk en zoete voorhaven wordt tegengegaan. Daarna vindt het invaren van de schepen plaats. Dit gaat gepaard met een retourstroom richting voorhaven. Vanwege het achteruitslaan van de schroef is de schroefstraal kolkwaarts gericht. Direkt daarna gaat de deur dicht. Het in- en uitvaren van schepen heeft dus het effekt om zout water in de kolk te houden. Dit kan het afnemen van het zoutverlies na de neergaande fase bij afnemende kolkdiepte verklaren. Immers bij afnemende kolkdiepte

25 neemt de retourstroom toe. Deze toename van de retourstroom gaat gepaard met meer menging. Tevens neemt de invloed van de schroefstraal op de menging toe omdat de afstand tussen de schroef en het grensvlak afneemt. Deze beide faktoren kunnen de toename van het zoutverlies in de opgaande fase bij afnemende kolkdiepte verklaren. In figuur 7 en 8 zijn de resultaten van proeven bij Ap = 3 en 12 kg/m bij kolkdiepte 6 m en 7,5 m weergegeven. De proeven met kleine kolkdiepte zijn minder betrouwbaar (zie par. 2.3). Van een lineair verband tussen diepte en zout/zoetverlies lijkt geen sprake te zijn. Voor de prognose van het zout/ zoetverlies van de Philipsdamsluizen is slechts gebruik gemaakt van de proeven met kleine kolkdiepte. Voor de Kreekraksluizen is geinterpoleerd tussen proeven met kleine en grote kolkdiepte. Resumerend kan gesteld worden dat gezien de werkwijze bij de invloed van de kolkdiepte, de gelijke kolkbreedte en de invloed van de kolklengte het zout/ zoetverlies redelijk evenredig zal zijn met het kolkvolume. Bij de overgang naar geheel andere kolkafmetingen (Oesterdamsluis, jachtensluis Philipsdam) gaat dit echter niet meer op. 3.4 Nauwkeurigheid prognose Philipsdam- en Kreekraksluizen Bij het opstellen van de prognoses van Philipsdam- en Kreekraksluizen is getracht zo objektief mogelijk het zout/zoetverlies af te lezen bij het relevante intern Froudegetal. De in paragraaf 2.3 en 2.4 vermelde waarden geven uit dien hoofde dus geen bovengrens. Inmiddels zijn voor de Philipsdamsluizen enige verbeteringen wat betreft zout/zoetverlies ontwikkeld. Zie hiervoor paragraaf 3.5. Gezien de grote spreiding in de resultaten van het Kreekrakonderzoek, het geringe aantal proeven dat bij de uiteindelijke vormgeving en bedrijfsvoering van de Kreekraksluizen is uitgevoerd en het geringe aantal proeven bij laag Zeeuws Meerpeil, die ook nog minder betrouwbaar zijn, is de nauwkeurigheid van de prognose niet groot. Een en ander wordt mede veroorzaakt door het feit dat het modelonderzoek niet in eerste instantie is opgezet ter verkrijging van een zo goed mogelijke prognose maar veeleer ter begeleiding van het ontwerp van de sluis. Niettemin is het gewenst een idee te krijgen tussen welke grenzen het zout/zoetverlies waarschijnlijk zal liggen. Daarom is in de reeds eerder genoemde werkgroep bij een bepaald zoetverlies voor het relevante intern Froudegetal het "maximale" en "minimale" zoutverlies afgelezen. Deze waarden zijn weergegeven in de hiernavolgende tabel.

26 zont vi r] \ t'fï neergaand. fase Zoutuerliew opwaartse laat: ToLaa] zoulverlifs bij 45/487, zoet- tuinima.il/raayiraaal minimaal/maximaal verlioc minimaal/maximaal I PfiiliiisdamsluiBfiH, voucdifie schcepsbcketting, Ap = 20 k R /n> uitwisselingsvolume 48ÜOO m omarmend /.oer op NA? volgens tabel % \% 47. S% 6% 5% 10% 1% II Kreekrakslui zon, volledige scheepsbozetting, Ap = 12 kg/m uitwissel!ngsvolume m omarmend zoet op NAP +0,7 kleine hofsnelheden, ingebouwde geleidevloer volgens tabel 2 \1 3% 2% 2% 5% 4Z 3% 61 6% II Kreekraks3uizen, volledige scheepsbezetting, Ap " 12 kg m 3 uitwisscliogsvolume m omarmend zoot op NAP kleine hefsnelheden, ingebouwde geleidevloer korrektie t.o.v. II volgens label 4 toename t.o.v. II tussen -27. en 0% 0% 3% \Z toename t.o.v, II tussen 07, on l\7. 2% 92 èt 2% 12% 71 III Kreekraksluizen, volledige scheepsbezetting, Ap - 3 kg/ni 3 uituissclingsvolume m omarmend Koet op NAP t-0,7 kleine hefsnelheden, inge~ bouwde geleidevloer volgens tabel 2 0% 4% 2% 3Z 97. 6% % III Kreekraksluizen, volledige scheepsbökctting, Ap = 3 kg/m 3 uitwissclingsvolume m omarmend zoet op NAP kleine hofsnelheden, ingebouwde geleidevloer korrektie t.o.v. lll 3 volgens tabel 4 toename t.o.v. III tussen -23! en 0% 0% t>z \% toename t.o.v, III tussen 0% en hl 3% 13% 3% ?. Zoutverlies in % van uitwisselvolume Zoetverlies Philipsdarasluis; neergaande fase 882 na opgaande fase 48Ü Zoetverlies Krcekraksluis ; neergaande fase 90% opgaande fase 403!

27 Verbeteringen Philipsdamsluizen ten opzichte van Kreekraksluizen De eerste verbetering wat betreft het zout/zoetverlies is de vormgeving van de kolkwand. Bij de Kreekraksluizen ligt de scheiding tussen zout- en zoet water in de kolkwand. Bij de Philipsdamsluizen komt de scheiding tussen zout en zoet water aan de kolkzijde van de kolkwand. Dit leidt tot een reduktie van het zoetverlies omdat er geen zoet water meer in de kolkwand geborgen wordt. Afname 3% van het uitwisselvolume. Dus zoet verlies zonder terugwinnen van 88 naar 85%. Met terugwinnen van 48 naar 45% V. Verder is bij het onderzoek, waarbij de kolkwandvormgeving is onderzocht [2j, gekonstateerd dat indien in het begin van de neergaande fase met kleinere uitwisseldebieten wordt gewerkt, dit tot aanzienlijk scherpere dichtheidsvertikalen leidt en dus tot een afname van het zout/zoetverlies. De kolkwandvormgeving van de Philipsdamsluizen biedt meer mogelijkheden tot genoemde debietprogramtnering. Bij het onderzoek van de vormgeving van de geperforeerde vloer is gekonstateerd dat bij één der onderzochte varianten de vervorming van de dichtheidsvertikaal tweemaal minder was dan van de vloer zoals aangebracht in de Kreekraksluizen. Hieronder wordt verstaan dat tengevolge van de menging in de vloer de grenslaag waarin de overgang van zout naar zoet water plaats* vindt minder in hoogte toeneemt. Wat dit betekent in reduktie van het zout/ zoetverlies kon nog niet vastgesteld worden. Verder is aan de hand van de resultaten van het onderzoek in het overzichtsmodel van de Kreekraksluizen gekonstateerd dat aan het einde van de neergaande fase zoet water in het riolenstelsel geborgen wordt. Dit kon bepaald worden uit de hoeveelheid verplaatst water in de neergaande fase. De hoeveelheid welke in het riolenstelsel wordt geborgen bedraagt 5-10% van het uitwisselingsvolume. Bij de Philipsdam zal getracht worden door middel van het aanbrengen van een "schort" op de grens van kolk en riolenstelsel het zijdelings afstromen van zoet water in het riolenstelsel te voorkomen. Bij de Philipsdamsluizen zal geprobeerd worden de dichtheidsvertikaal in de kolk te meten. Hieruit kan bepaald worden of het uitwisselproces voltooid is. De veiligheidsmarge die aangehouden moet worden bij de vraag of er voldoende is uitgewisseld kan dan verkleind worden. Dit zal tot een afname van het zoetverlies leiden. Tenslotte kan nog opgemerkt worden dat bij het Kreekrakonderzoek tijdens het varen van en naar het zoete pand de wandschuiven gesloten werden. Bij de huidige inzichten zou het beter geweest zijn de kolkwanden geopend te

28 houden omdat de gesloten kolkwanden tot een grotere retourstroom en dus tot meer menging leiden.

29 Invloed toepassen luchtbellenschermen op zout/zoetverlies bij Philipsdamsluizen 4.1 Inleiding Tevens kwam in de reeds genoemde werkgroep naar voren of met behulp van luchtbellenschermen in één of beide sluishoofden bij een sluis van het Kreekraktype een verdere reduktie van het zout/zoetverlies verkregen zou kunnen worden. Ter beantwoording van deze vraag zijn allereerst 2 extremen beschouwd: a. het toepassen van luchtbellenschermen reduceert de uitwisseling tussen kolk en voorhaven en in de kolk blijft een gelaagd systeem in stand en b. het toepassen van luchtbellenschermen reduceert de uitwisseling tussen kolk en voorhaven en in de kolk ontstaat een gemengd systeem. In het hiernavolgende zal beredeneerd worden dat bij extreem a. een reduktie van het zoetverlies plaatsvindt en bij extreem b. een reduktie van het zoutverlies en een tijdelijke reduktie van het zoetverlies (par. 4.2). Uit metingen in de Volkeraksluizen d.d. 16 en 17 juli 1974 met luchtbellenschermen aan en uit bleek dat extreem b. vrij dicht de werkelijkheid benadert (par. 4.3). In paragraaf 4.4 zal met behulp van water- en zoutbalansen van kolk en bekkens gekwantificeerd worden hoeveel reduktie een luchtbellenscherm geeft. Hierbij is uitgegaan van een luchtbellenscherm in het "zoute hoofd" (dit is het hoofd tussen kolk en zoute voorhaven). In paragraaf 4.5 wordt een beschouwing gewijd aan het toepassen van luchtbellenschermen in het "zoete" hoofd (dit is het hoofd tussen kolk en zoete voorhaven). 4.2 Kwalitatieve afschatting reduktie zout/zoetverlies bij toepassen luchtbellenschermen in "zoute" hoofd Onderstaande redenering geldt zowel voor de situatie dat er zoet water wordt teruggewonnen als voor de situatie dat er geen zoet water wordt teruggewonnen. Het enige verschil is dat de kolk indien er wel wordt teruggewonnen voor de helft gevuld is met zoet water. Bij extreem a. -bij toepassing van luchtbellenschermen blijft een gelaagd systeem in de kolk in stand - wisselt slechts een gedeelte van het zoete water uit met de voorhaven. Nadat de deuren gesloten zijn bevindt zich in de kolk een laag zoet water boven het zout. Alleen de laag zout water hoeft

30 in de neergaande fase uitgewisseld te worden. Het zoete water dat zich in de kolk bevindt na sluiting van de deuren komt dus niet in de voorhaven of in de bekkens en dit betekent dat het zoetverlies reduceert. Tevens worden de bekkens minder belast wat dus een reduktie van het energieverbruik van het gemaal betekent. Dit moet afgewogen worden tegen het energieverbruik van de luchtbellenschermen. Wellicht dat bij dit extreem ook een reduktie van het zoutverlies verkregen kan worden omdat zich aan het begin van de neergaande fase een laag zoet water boven het zoute water bevindt. De menging tussen het instromende zoete water en het zoute water zal hierdoor afnemen en dus het zoutverlies. Bij extreem b. - bij toepassen van luchtbellenschermen ontstaat in de kolk een gemengd dus brak systeem - wisselt een gedeelte van het zoete water in de kolk uit met de voorhaven. De rest van het zoete water in de kolk wordt opgemengd. Aan het begin van de neergaande fase bevindt zich in de kolk brak water. Dit zal leiden tot een reduktie van het zoutverlies. Immers bij het overzichtsmodel is gekonstateerd dat bij Ap = 3 kg/m 3 het zoutverlies 3 1 uitgedrukt in m groter is dan bij Ap = J2 kg/tn vanwege de minder scherpe dichtheidsvertikalen maar uitgedrukt in kg Cl-ion is het minder. In de neergaande fase zal het gehele kolkvolutne brak water naar het lage bekken gebracht moeten worden. Hierin bevindt zich het resterende gedeelte zoet water dat niet is uitgewisseld met de voorhaven. Het lage bekken gaat dus verbrakken. Het hoge bekken wordt gevoed uit het lage bekken en zal dus op zijn beurt verbrakken. Het hoge bekken neemt minder water af dan naar het lage bekken wordt gevoerd. Het resterende gedeelte wordt via het gemaal naar het kanaal Slaak gepompt. Hierin bevindt zich ook een hoeveelheid zoet water. De evenwichtssituatie ontstaat op het moment dat de dichtheid in de kolk aan het begin van de neergaande fase en de dichtheid in het lage en hoge bekken gelijk zijn. Voor die tijd wordt een gedeelte van het zoete water in de bekkens gebufferd en een gedeelte via het gemaal op het kanaal Slaak gebracht. Dus vindt er een tijdelijke reduktie van het zoetverlies richting Oosterschelde plaats. Na het bereiken van de evenwichtssituatie wordt het zoetverlies verdeeld in een gedeelte dat op de voorhaven geloosd wordt en in een gedeelte dat via kanaal Slaak de Oosterschelde bereikt. De totale hoeveelheid blijft gelijk. Het zal duidelijk zijn dat indien het luchtbellenscherm buiten werking wordt gesteld de bekkens weer gaan verzouten en dat uiteindelijk een nieuwe evenwichtssituatie bereikt zal worden (beide bekkens zout). Tot die evenwichtssituatie bereikt is, is het zoetverlies

31 richting Oosterschelde groter dan na deze evenwichtssituatie. Bij extreem b. zal dus in de evenwichtssituatie bij toepassen van luchtbellenschermen in het "zoute" hoofd,tussen het zoete en zoute pand een brak systeem ontstaan,bestaande uit kolk en bekkens. In de hiernavolgende paragraaf zal blijken dat extreem b. dicht de werkelijkheid benadert. 4.3 Resultaat prototypemeting Volkeraksluizen d.d. 16 en 17 juli 1974 Door Rijkswaterstaat, Direktie Waterhuishouding en Waterbeweging, distrikt Zuid-West zijn op 16, 17, 18 en 19 juli 1974 metingen verricht in de Volkeraksluizen. In nota [_4J d.d. november 1976 wordt verslag gedaan van deze metingen. Op twee meetdagen waren de luchtbellenschermen buiten werking gesteld. Op deze wijze kan het effekt van de luchtbellenschermen op de chloride belasting nagegaan worden. Bij genoemde metingen zijn op een zestal punten in de sluiskolk dichtheidsvertikalen bepaald. De meetpunten zijn genummerd 1 t/m 6. Nummer 1 ligt aan de Haringvlietzijde (zoete pand), nummer 6 aan de Volkerakzijde (zoute pand), De meetpunten zijn op regelmatige afstanden van elkaar gesitueerd. Deze dichtheidsvertikalen boden de mogelijkheid de vraag te beantwoorden of bij toepassing van luchtbellenschermen een gemengd of een gelaagd systeem in de kolk ontstaat. Alle gemeten dichtheidsvertikalen werden door Rijkswaterstaat in tabelvorm ter beschikking gesteld. Een selektie hiervan werd door het Waterloopkundig Laboratorium uitgewerkt. Weer een selektie hiervan is weergegeven in figuur 11 en 12. Dit betreft een meting in de vloedfase. De overige metingen vertonen een overeenkomstig beeld. In onderstaande tabel zijn de gegevens weergegeven van de uitgewerkte meting. Datum 16 juli juli 1974 Begin tijdstip Luchtbellenscherm aan uit Waterstand t.o.v. NAP Volkerak (begin proef) ca ca Haringvliet (tijdens proef) ca. 0,50 ca. 0,65 Het verloop van de waterstand is weergegeven in figuur 13. In deze figuur zijn een viertal krakteristieke tijdstippen aangegeven. De dichtheids-

32 vertikalen op deze tijdstippen met luchtbellenschermen aan en uit zijn weergegeven in de figuren 11 en 12. Duidelijk zichtbaar is dat met luchtbellens chermen uit er in de kolk een gelaagd systeem bestaat maar met luchtbellenschermen aan de kolk vrijwel geheel gemengd is. Een vergelijking van de afmetingen van de Philipsdam- en Volkeraksluizen leert dat kolkbreedte en diepte gelijk zijn en dat de kolklengte van de Philipsdamsluizen kleiner is (280 m ten opzichte van 345 m van de Volkeraksluizen). Gezien het feit dat in de lengterichting van de kolk de dichtheidsvertikalen niet duidelijk verschillen mag gekonkludeerd worden dat dit verschil in kolklengte geen rol speelt bij het al of niet ontstaan van een gemengd systeem in de kolk. Indien toch dan is het systeem bij de Philipsdamsluizen nog gemengder. Het dichtheidsverschil bedraagt bij de Volkerak- 3 3 sluizen 14 kg/m en bij de Philipsdamsluizen 20 kg/m, Enerzijds betekent dit dat de kans op een gelaagd systeem bij de Philipsdamsluizen groter is, anderzijds dat bij de Philipsdamsluizen meer lucht ingeblazen moet worden om het uitwisselen tussen kolk en voorhaven te reduceren; het inblazen van meer lucht betekent meer menging. Gezien het bovenstaande mag gekonkludeerd worden dat bij toepassing van luchtbellenschermen in het "zoute" hoofd in de Philipsdamsluizen aan het begin van de neergaande fase een gemengd systeem in de kolk zal bestaan. 4.4 Kwantitatieve afschatting reduktie zout/zoetverlies bij toepassen luchtbellenschermen in "zoute" hoofd Beschrijving schutsysteem Philipsdamsluizen In figuur 17 is de situatie bij de Philipsdamsluizen weergegeven. In de figuren 14 en 15 is schematisch het schutsysteem van de Philipsdamsluizen weergegeven. Bij deze sluizen zullen twee bekkens aangelegd worden: een hoog en een laag bekken. Het peil van het hoge bekken is hoger dan het niveau van het zoete pand; dat van het lage bekken lager. Het lage bekken wordt gebruikt in de neergaande fase. In die fase loopt het zoute water uit de kolk in het lage bekken. Tegelijkertijd vult de kolk via de wandschuiven met zoet water. Het hoge bekken heeft een dubbelfunktie. Allereerst wordt het hoge bekken gebruikt in de opwaartse fase om een gedeelte van het zoete water in de kolk terug te winnen. Hierbij wordt het grensvlak in opwaartse richting verplaatst, terwijl zoet water via de wandschuiven terugstroomt naar het

33 zoete pand. De tweede funktie die het hoge bekken vervult is het vullen van de kolk in de ebfase tot de kolkwaterstand gelijk is aan die van het omarmend zoet. Indien dus geen zoet water wordt teruggewonnen en het is vloed dan wordt het hoge bekken niet gebruikt. Tussen het hoge en lage bekken is een gemaal gesitueerd. Met dit gemaal worden het hoge en lage bekken op het gewenste niveau gehouden. Aangezien er aan het hoge bekken minder water wordt onttrokken dan er aan het lage bekken wordt toegevoegd wordt het restant met behulp van genoemd gemaal op een kanaal gebracht dat tussen de bekkens loopt (kanaal Slaak). Dit kanaal wordt tevens gebruikt om gelijk water te maken met het zoute pand. Indien de waterstand in het kanaal gelijk is of hoger dan die in het hoge bekken, kan het terugwinnen van zoet water plaatsvinden met water afkomstig van het zoute pand. Bij de afschatting van de reduktie van het zout/zoetverlies is hierbij van uitgegaan. Als de waterstand in het kanaal Slaak gelijk is of lager dan die in het lage bekken, dan kan in de neergaande fase het zoute water op het kanaal Slaak afgelaten worden (ebfase). Deze mogelijkheid is bij de hiernavolgende analyse buiten beschouwing gelaten. Indien via kanaal Slaak wordt uitgewisseld in een gedeelte van de ebfase neemt de belasting van het lage bekken af en dus het energieverbruik. Verder zal het langer duren voor de evenwichtsituatie bereikt wordt en dus neemt de grootte van de tijdelijke reduktie van het zoetverlies af. De totale berging van zoet water in de bekkens zal echter vrijwel gelijk zijn. Omdat de werking van het systeem indien er geen zoet water wordt teruggewonnen, eenvoudiger is dan indien dit wel gebeurt wordt hiermee begonnen (par. 4.3 en 4.4) Gebruikte notaties en aannamen Eenvoudshalve is de waterverplaatsing van de schepen buiten beschouwing gelaten. Het kolkvolume (v T ) wordt gedefinieerd als het volume tussen bovenzijde geperforeerde vloer en uitwisselniveau. De hoogte tussen uitwisselniveau en bovenzijde geperforeerde vloer wordt q genoemd. Indien zoet water wordt teruggewonnen wordt het grensvlak over een hoogte s opgedrukt. Er resteert dan een laag zoet water ter hoogte r. Verder is aangenomen dat zowel eb als vloedfase 6 uur duren en dat in de vloedfase de waterstand in het zoute pand zich p ra boven het niveau van het

34 zoete pand en in de ebfase p m onder dit r.iveau bevindt, De getijcyclus is dus geschematiseerd tot: p t 6,-p 12 Verder is aangenomen dat zowel in de eb- als in de vloedfase 4 schuttingen plaatsvinden. Tengevolge van de werking van de luchtbellenschermen reduceert de uitwisseling via het "zoute" hoofd met een faktor a. Hierbij is aangenomen dat zonder luchtbellenscherm het gehele kolkvolume uitwisselt met de zoute voorhaven. Dus zonder luchtbellenscherm en niet terugwinnen v 1 m 3 voorhaven, met luchtbellenscherm a v, m. zoet water naar zoute Verder wordt Ap gebruikt om het dichtheidsverschil tussen zoute- en zoete pand aan te geven en Ap, Ap h> Ap zijn de dichtheidsverschillen van kolk, hoge bekken en lage bekken ten opzichte van het zoete pand. Als beginvoorwaarde voor de dichtheid van hoge en lage bekken op het moment dat het luchtbellenscherm in werking wordt gesteld wordt Ap genomen. Het volume van hoge en lage bekken wordt v, env.. genoemd. In onderstaande schema's wordt een schutcyclus in vloed- en ebfase zonder terugwinnen en daarna met terugwinnen behandeld. Het schema geldt voor schutcyclus n na inwerkingstelling van het luchtbellenscherm. (Voor de betekenis van de gebruikte symbolen zie par ).

35 Vloedfase niet terugwinnen In cyclus a Handeling Waterverplaatsing Samenstelling kolkinhoud/bekkeninhoud gemiddelde dichtheid kolk/hoge en lage bekken 1. in kolk zoet water; walerdiepte q zoet zout 2. nivelleren v zout water uit kanaal Slaak Ap 3. deuren "zoute" hoofd open,luchtbellenscherra aan av. zoet water naar voorhaven av, zout water uit voorhaven O-a)v fc («*f)v fc 4. neergaande fase met Ap fc naar lage bekken 5. in lage bekken v^ met Ap-Ap n-i Ap V l lage bekken Ap, hoge bekken Ap. h n-l 00 A Pl n-l in hoge bekken v met n-l Ap V h I n-l 6. neergaande fase { 3-2)v met Ap. naar lage bekken Ap-Ap 1 A Pl TAP, 7. lage bekken op niveau brengen -^)v. met Ap naar kanaal q k 1 n Slaak Ap q V Ap v 1 q k

36 Ebfase niet terugwinnen in cyclus n Hande1 ing Waterverplaatsing Satnenstelling kolkinhoud/bekkeninhoud Gemiddelde dichtheid kolk of bekkens i. in kolk zoet water waterdiepte q zoet \ zout Ap = 0 2. nivelleren via v zoet naar kanaal Slaak Ap = 0 kanaal Slaak 3. deuren "zoute" hoofd open,lucht- o(-s-e)v zoet water naar voorhaven "a~ Ta c(5le)v k Ap k = aap bellenscherm aan a( )v, zout water uit voorhaven deuren dicht,nivelleren via hoog bekken v uit hoog bekken met Ap q n-i /Ap-Ap h n ~ ] ) p v i fl ah q ' p )ï \ Ap / q \ U a n q ;V k Ap h, n "l P v laftp) Ap q k q " k Ap, Ap h Ap Ap q q 5. neergaande fase 6. in lage bekken v^ niet Ap^ n-1 7. neergaande fase v. met Ap naar lage bekken v met Ap naar lage bekken /Ap-Ap, n-1 j \ ^P / 1 /Ap~Ap 1 \ Ap \ /Ap-Ap h \ ïï" Ü~ I 1 TJ / v l'v Ap j q V 1 n-l Ap ' v l Ap. Ap. n-] n-1 p Ap v l Ap q v k 1 n-l Ap, FAp-i Ap, ~] n n-. 1 v + n-1 P v, a(q-pj \, Ap _ Ap "1 Ap q "k'" v q '"ld' I NJ 8. bijvullen hoge bekken v met &p naar hoge bekken A Pl Ap. Ap q v k Ap. f^ph ^Pi 1 n 1 ~' -t n P \ H V t Ap L Ap h Ap q kj h q k 9. via gemaal naar (5^)v met Ap. naar kanaal Slaak kanaal Slaak zoet water naar kanaal Slaak \ Ap }' q Jv k

37 Vloedfase terugwinnen zoet in cyclus n Handeling waterverplaatsing zoet S amens tel1ing kolkinhoud/bekkeni nhoud zout gemiddelde dichtheid kolk of bekkens 1. In kolk zoet water; V k A Pj( =0 waterdiepte q 2. Terugwinnen zoet v terug naar zoete pand v met Ap^ uit hoge bekken / Ap * A q \ Ap j q k Ap Vl Ap s v q k ip k " ip h., S n-1 q 3. Nivelleren via doorlaatwerk 4. Deuren "zoute" hoofd open; luchtbellen- v u met caar kolk Ap via doorlaatwerk f ^ A aan zoet water caar voorhaven en vervangen door zout r v il n "' s v q V k + \ Ap / q\ (1-a> T q v k + (1-a) «v fe * O') Ap p Vl s q k Ap q k Ap h P, n-i s. q k Ap q k / Ap h \ q k ^ Ap J q k Ap^Ap + Ap^ Ap k = Ê Ap + a i Ap + Ap h + 6- In lage bekken v met n-1 7. Neergaande fase 8. Bijvullen hoge bekken (^- ) v fe met Ap fc naar lage bekken 0^".) v. met Ap naar lage bekken v met Ap, naar hoge bekken q k l Q ( ipl ->^ V AP / V l / Ap l \ *%-( -» ('-»% Ap V l Ap h v + a * v + n-1 s + q k q k Ap q k AP ln-. f f, ^n-a s Ap V ^ Ap J * q V k s Ap, Ap n Vl q V k " Ap f Ap V h API r A fh Ap^ f V k +Q q V k + i p\\ Ap, / Ap \ -j Ap 1 y Ap J q k j f i <?*> 0 K Ap r /ip i ip h, i. n 4f^*^+-^L^J / ( vfv + I 9. Lage bekken op niveau ( P ~ S ) Vj, met Ap naar kanaal brengen Slaak n zoet naar Slaak

38 Ebfase terugwinnen zoet in cyclus n Handeling Waterverplaatsing Samenstelling zoet kolkinhoud/bekkeninhoud zout Cemiddelde dichtheid kolk of bekken 1. in kolk zoet water waterdiepte q v k Ap fc = 0 2. terugwinnen zoet 3. nivelleren: uit E v, met Ap, kolk via doorlaat-, verk 4. deuren naar zoute pand open, luchtbellenscherm aan 5. nivelleren met hoge bekken v terug naar zoete pand v, «et Ap uit hoge * k h n-l bekken naar kanaal «* Vi Slaak r i. ^"'l f s ~Pi aan zoet water naar voorhaven en vervangen door zout * v toet Ap bekken n * f uit hoge ivf' 1P n-l 1 s Ap / q \ q k \ (,-«) v, Ap J q ' "k *\ Ap 1 (j-a) - v 4 Ap, Ap 4p v, Ap Ap. q V k v <j ' "lc Ap q k q 1-1 v q k." V Ap Ap r s n-l "q Vq V k-sp- V / + ^ =A \-, t q q n-t q n-l q Ap, - «Ap+ Ap. +a(^- )Ap + fc i q *> n _i i I I ^^" ^ 1 6. neergaande fase 7. in lage bekken v met Ap 1 8. neergaande fase vervangen v met Ap fc door zoet water v met Ap naar lage bekken i APl *- V Ap 11 r \ Ap / * n 11 Ij n- S Ij q k\ Ap i, n-l Ap V l AP-, n-i r Ap V l +O q V s v «- 1 iaf s ~ p ) q *k Ap ""' q ' v k* 4Pl n-l Ap, Ap n Ap, 1 1, n, n 1 n-l r l s n 1 Ap L Ap v l q v k q v k Ap s-p / APh n-a] \ Ap / 9. bijvullen hoge bekken (~2-)v met Ap. bekken n naar hoge ƒ h y Ap / q )v k n-l n,s+ Ap h Ap q )v /Ap Ap \ - 1 ïl 1 1 II S'fr'P 1 ƒ / /^"^"_P\ ^ n i 10. lage bekken op niveau brengen ( *-)v, met Ap, via gemaal naar kanaal Slaak zoet naar Slaak

39 In de fase van de schutcyclus dat de deuren in het "zoute" hoofd open staan is aangenomen dat a H het aanwezige zoete water in de kolk voor het openen van de deuren vervangen wordt door zout water. Bijvoorbeeld indien wordt teruggewonnen met brak water afkomstig uit het hoge bekken dan kan dit brakke water opgebouwd gedacht worden uit een deel zoet water en een deel zout water. Het zoete gedeelte wisselt dan met de koëfficiënt a uit met de voorhaven. Wellicht dat het zoute gedeelte ook uitwisselt maar dit levert geen bijdrage aan de dichtheidsverandering. De koëfficiënt et is in de situatie met en zonder terugwinnen in principe anders omdat het dichtheidsverschil tussen kolk en voorhaven verschillend is. Het sluissysteem funktioneert in eb- en vloedfase verschillend. Bijgevolg zijn de evenwichtsdichtheden voor eb- en vloedfase verschillend. Daarom fluktueert de dichtheid van de bekkens in eb- en vloedfase ten opzichte van de gezamenlijke evenwichtsdichtheid van eb- en vloedfase. Deze fluktuaties zijn klein. De gezamenlijke evenwichtsdichtheid van eb- en vloedfase kan bepaald worden door te bedenken dat in de evenwichtssituatie de toevoer van zoet water naar het lage bekken gelijk moet zijn aan de afvoer en dit over één eben vloedschutcyclus. Verder is in die situatie de dichtheid van het hoge en lage bekken gelijk. Dus: zonder terugwinnen zoet water: toevoer en afvoer naar en van lage bekken toevoer zoet vloed + toevoer zoet eb = afvoer zoet vloed + afvoer zoet eb Ap h Ap x In evenwichtssituatie Ap, = Ap 1 = Ap n-1 n Noem Ap / Ap - e Uitwerken levert:

40 a) (J-a) e = - (1- ^) (i-a) = a + ^- (l-a) Dit kan grafisch als volgt worden weergegeven: TOENAME LUCHT DE BIET (zie pag 36 en par 4.4,3) 0,1 02 Q ,5 06 Evenzo met terugwinnen zoet toevoer vloed + toevoer eb = afvoer vloed + afvoer eb Ap, n-l. Ap Ap V 1 " In evenwichtssituatie Ap, = Ap 1 = Ap

41 Noem e = Ap (1-a) + (1-a) (l-e) + (1-a) I + 1 (l-e) - a(lie) v k (l-e) (l-e) + f O-e) (I-a) (2r) + (l-e)((1-a) s + s - a(s-p)) = (l-e) (2q+p) Uitwerken levert: 2r(l-a) = (l-e) [2q + p - 2a (1-a) + ap] l-e = 2r(l-a)/ [2q+p-2s (le = 1-2r(l-ct)/[2q+p-2s(l-a)+ap] = 1 - q 1, 2s+p r (I-a) 2r noem a = (terugwinpercentage en b = - (verhouding getijamplitude t.o.v. kolkdiepte) e =! - 1, -a+b (1-a) (1-a)

42 a: 0,48 b - 0,08 a = 0,24 b- 0,08 a= 0,48 b= 0,16 - at 0,00 b-.o,qb 0,0 H h H h 0,1 0,2 0/3 Oft 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 TOENAME LUCHTDEBIET e " evenwichtsdichtheidsverschil/oorspronkelijk dichtheidsverschil a - percentage van uxtwisselingsvolume dat door luchtbellenscherm zoute voorhaven bereikt a = terugwinpercentage (hoeveelheid zoet water door wandschuiven in opwaartse fase/uitwisselvolume b = verhouding getij amplitude t.o.v. kolkdiepte. - Als oi = ] dan wisselt gehele kolkvolume uit met voorhaven. Indien tijdens periode dat deuren "zoute" hoofd geopend zijn ondanks de afwezigheid van luchtbellenscherm niet de gehele kolk uitwisselt (zeg a = 0»9) dan kan in bovenstaande grafieken afgelezen worden welke evenwichtsdichtheid de bekkens zullen bereiken. Uit de reeds genoemde prototypemeting op de Volkeraksluizen d.d. 16 en 17 juli 1974 blijkt dat het zouttransport door de sluis bij toepassen van luchtbellenschermen in beide hoofden met een faktor 3 verbetert ten

43 opzichte van de situatie zonder luchtbellenscherm. Bij luchtbellenschermen in een hoofd lijkt daarom een a van 0,5 a 0,6 mogelijk. Uit bovenstaande figuren kunnen de volgende konklusies getrokken worden: a. De evenwichtsdichtheid neemt minder dan lineair af bij afnemende a. Dus bij toename van het luchtdebiet minder rendement. b. Indien geen zoet water wordt teruggewonnen is evenwichtsdichtheid lager dan indien dit wel gebeurt. c. Bij een toename van de getij-amplitude neemt het effekt van het luchtbellenscherm af. Overigens is de invloed van de getij-amplitude op de evenwichtsdichtheid klein. Op boven beschreven wijze ontstaat tussen het zoute en zoete pand een brak systeem bestaande uit kolk en bekkens. Hierdoor reduceert het zoutverlies. 3 Dit gebeurt m eerste instantie lineair: een m verlies aan zout water bevat minder zout. Dit moet echter gekorrigeerd worden omdat vanwege het kleinere dicht- j heidsverschil de dichtheidsvertikalen minder scherp worden waardoor het volume van het zoutverlies toeneemt. Dus neemt het zoutverlies uitgedrukt in kg Cl -ion minder dan lineair af bij afnemende dichtheidsverschil Rekenvoorbeeld toepassen luchtbellenscherm Bij dit rekenvoorbeeld is ervan uitgegaan dat op het moment dat het luchtbellenscherm wordt aangezet het hoge en lage bekken gevuld zijn met zout water (Ap = 20 kg/m ). Verder dat met de ebfase wordt gestart (4 schutcycli), daarna een vloedfase (4 schutcycli), een ebfase etc. Verdere gegevens: q = kolkdiepte t.o.v. niveau omarmend zoet p = gemiddelde getij-amplitude a = gedeelte van het zoete water in de kolk dat door luchtbellenscherm zoute pand bereikt = 0,5 = 6,25 m 1 m v, = kolkvolume tussen bovenzijde geperforeerde vloer en = 3 niveau omarmend zoet m v, = volume hoge bekken (opp. 45 ha) = m v 1 = volume lage bekken (opp. 45 ha) = m Ap = dichtheidsverschil tussen zoute en zoete pand 20 i / kg/m 3

44 Indien wordt teruggewonnen: s = hoogte waarover grensvlak wordt opgedrukt = 3,25 m r = hoogte van zoetwaterlaag welke in kolk resteert = 3 m N.B. scheepsvolurae verwaarloosd. Met de schema's zoals weergegeven in paragraaf 4.3 en bovenstaande gegevens kan het proces doorgerekend worden tot de evenwichtsdiepte bereikt is. Het verloop van de dichtheid met en zonder terugwinnen zoet water is gegeven in figuur 16. Hieruit kunnen de volgende konklusies getrokken worden: a. indien niet teruggewonnen wordt bereikt het lage bekken het snelst de evenwichtsdichtheid. Immers de belasting van het lage bekken is dan het ' grootst. b. indien niet teruggewonnen wordt bereikt het hoge bekken het laatst de evenwichtsdichtheid. Dit komt omdat het hoge bekken dan slechts gebruikt wordt om in de ebfase de schutschijf in de kolk te brengen alvorens te gaan uitwisselen. c. indien wordt teruggewonnen liggen de curves van de dichtheid van het hoge en lage bekken tussen de bij konklusie a en b vermelde extremen. d. de dichtheid in het hoge bekken is altijd hoger dan die van het lage bekken omdat de dichtheid van het hoge bekken het resultaat is van het toevoegen van water uit het lage bekken bij dat van het hoge. Indien na een zekere periode dat de luchtbellenschermen in werking zijn geweest hiermee gestopt wordt dan zullen de bekkens gaan verzouten. Dan zal de dichtheid van het hoge bekken kleiner zijn dan die van het lage bekken. De situatie kan zich voordoen dat de dichtheid in het hoge bekken kleiner wordt dan in de kolk waardoor de gelijkmatigheid van de debietverdeling over de geperforeerde vloer verslechtert. e. bovenstaande berekening is uitgevoerd voor a = 0,5. Bij een kleinerea zal de evenwichtsdichtheid lager zijn en sneller bereikt worden. Bij dit rekenvoorbeeld is gewerkt met 1 kolk en 16 schuttingen per dag. Bij 2 kolken mag gesteld worden dat het proces 2x zo snel verloopt. De resultaten van het bufferen van zoet water in het hoge en lage bekken zijn weergegeven in tabel 5 en 6.

45 Luchtbellenscherm in "zoete" hoofd In de voorgaande paragrafen is het luchtbellenscherm in het "zoute" hoofd behandeld. In deze paragraaf zal ingegaan worden op het toepassen van een luchtbellenscherm in het "zoete" hoofd. Bij de Philipsdamsluizen is besloten tot het toepassen van wegneembare dorpels aan de zijde van het "zoete" hoofd, In tijden van laag Zoomtneerpeil kunnen deze dorpels verwijderd worden. De funktie van de drempels is het voorkomen van het uitwisselen van zout water dat zich aan het eind van de neergaande fase nog boven de geperforeerde vloer bevindt. Schematisch kan dit als volgt weergegeven worden: LANGSDOORSNEDE KOLK DICHTHEIOSVERTICAAL AAN EINDE NEERGAANDE FASE LUCHTBELLENSCHERM WESNEEMBARE DORPEL GEPERFOREERDE VLOER In paragraaf 4.3 werd gekonkludeerd dat het toepassen van een luchtbellenscherm tot een vrijwel geheel gemengde kolk leidt. Dit geldt bij toepassen van een luchtbellenscherm in het "zoete" hoofd evenzo. Weliswaar is het toe te passen luchtdebiet klein omdat het dichtheidsverschil tussen kolk en zoete voorhaven klein is maar tevens is de op te mengen hoeveelheid zout water klein. Daarom mag verwacht worden dat het water in de kolk in sterke mate gemengd is. Konklusie Het toepassen van een luchtbellenscherm in de situatie dat teruggewonnen wordt lijkt daarom zinloos. Immers het zoutverlies door de deur zal reduceren maar door de kolkwand zal het toenemen. Indien niet wordt teruggewonnen zal een luchtbellenscherm wel tot een re~ duktie van het zoutverlies leiden. Dit is overigens in deze situatie erg klein (I a 2% kolkvolume). Het belang van het toepassen van een luchtbellenscherm neemt af naarmate het grensvlak verder door de vloer wordt getrokken.

46 Samenvatting Uit prototypemeting in Volkeraksluizen met en zonder luchtbellenscherm bleek dat tengevolge van luchtbellenscherm in kolk gemengd systeem ontstaat. Dit gemengde water wordt naar het lage bekken afgevoerd en komt hierdoor ook in het hoge bekken. De bekkens gaan dus verbrakken, Tijdens het verbrakken van de bekkens is het transport van zoet water richting Oosterschelde kleiner. De dichtheid van het water in de bekkens gaat naar een evenwichtsdichtheid. Nadat deze situatie bereikt is, is het zoetwater transport richting Oosterschelde weer gelijk aan dat in de oorspronkelijke situatie zonder luchtbellenscherm. Indien het luchtbellenscherm buiten werking wordt gesteld gaan de bekkens verzouten totdat de oorspronkelijke situatie weer wordt bereikt. In deze periode is het zoetwaterverlies richting Oosterschelde groter dan in de oorspronkelijke situatie. Bij gebruik van luchtbelzenscherm in zoute hoofd ontstaat er tussen zoute en zoete pand een brak systeem bestaande uit kolk(en) en bekkens. Uit onderzoek met overzichtsmodel Kreekraksluizen bleek dat toename van 3 Ap = 3 naar Ap = 12 kg/ra ongunstig was voor het zoutverlies ondanks het feit dat dichtheidsvertxkalen scherper werden. Evenzo zal dus een reduktie van het dichtheidsverschil waarmee het sluissysteem werkt van Ap = 20 kg/m tot bijvoorbeeld kg/m tot een reduktie van het zoutverlies leiden. Indien de scherpte van de dichtheidsvertikaal niet zou wijzigen bij afnemende Ap neemt het zoutverlies lineair af met afname van Ap, Bij minder scherp worden van de dichtheidsvertikaal minder dan lineair. Uit een systeemanalyse is een figuur gevolgd waarin luchtdebiet tegen evenwichtsdichtheid is uitgezet (zie par ). Daaruit blijkt dat een a van 50% leidt tot een e van 0,67; dus tot een reduktie van de dichtheid met 33%. Het zoutverlies zal tengevolge van de vermindering van de scherpte van de dichtheidsvertikalen met minder dan 33% afnemen zeg 25%. Het zoetverlies neemt tijdelijk af met max % (zie tabel 5 en 6). Nagegaan dient te worden welk luchtdebiet nodig is om een a van 50% te bewerkstelligen.

47 De evenwichtsdichtheid is afhankelijk behalve uiteraard van het toegevoerde luchtdebiet (dus a) van het terugwinpercentage en de verhouding tussen schutschijf en kolkvolume. De verhouding van het kolkvolume ten opzichte van het bekkenvolume bepaalt het tempo waarin de evenwichtsdichtheid bereikt wordt en dus de grootte van de tijdelijke reduktie van het zoetverlies.

48 Literatuurlijst [l] Waterloopkundig Laboratorium "Zoutbestrijding Kreekraksluizen" Voltooiing onderzoek zoutbestrijding volgens systeem Duinkerken. Verslag modelonderzoek M 865-VII. L2j Waterloopkundig Laboratorium "Duwvaartsluizen in de Philipsdam" Tweedimensionaal onderzoek vormgeving kolkwand, kolkbreedte 24 m. Verslag modelonderzoek M J431-II. 1 [3] Waterloopkundig Laboratorium "Zoutbestrijding schutsluizen Hansweert" < Modelonderzoek over zoutbestrijding volgens systeem met uitwisseling bij gesloten deuren en in langsrichting van de sluis Verslag modelonderzoek M 1128 [4] Rijkswaterstaat, Direktie Waterhuishouding en waterbeweging, Distrikt Zuidwest.! "Zoutmeting Volkeraksluizen d.d. 16, 17, 18 en 19 juli Nota !

49 zuuu fl \ VERUES.XA/ /3890* 28/ /5550 * 2Z7 /1S04 219/ffltö 209/J074 '2X3/1240 'ZO/ /705*.232/KW/ *23O/*77Ö I 50 'TO '61 '«to 25/4sa, n*3536 ' W WATERVERPLAATSim - * - 229/37S0 ;o4?oe X 10 3 m3 NEERGAANDE FASE proefnr. % V / JL ÜL. ' AP ikgs*] m 3 o ~ //7OT 1 VERLIES *Z\4/1SS /215/1905 t OPWAARTSE FASE proefnr. /fl^prr 9 j SOOO -S -e ' s ~ W1408 «210/ /»4fi 223/ / / / /37/ '232/55S 227/tf57 231/590 I I I i i i I I I I I X10 3 m 3 WATERVERPLAATSINa * WATERVERLIES s VERSCHIL WATERVERPLAATSim NEERGAANDE % V EN OPWAARTSE FASE. VERLIES EN WATERVERPLAATSINS VOOR PROEVEN ZONDER SCHEPEN BIJ LAAG ZEEUWS MEER PEIL. *AP s 3 kg/m 3 4f = 12 kg/m3 UITWISSELIN8SV0LUME: V m 3 : 100% A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R121O T ~1OO1 \F(G. 1

50 5000 VERUES NEERGAANDE FASE proef nn / »226/ /3938,.,.»2ft/ /445-» ' 220/449" I \ 218/WM3 WATERVERPLAATSING - T! /328 I 52 I XKJ 3 m 3 % v '11 \VERLIES OPWAARTSE FASE proef nr/«f fcl ' &P Ykgs2\ saoo '9 S 213/1053+»225//4fi '222/187 2.W / '218/S05 221/ / /5W X 10 3 m 3 WATERVERPLAA TSING % V WATERVERLIES = VERSCHIL mterverplaatsins NEERGAANDE EN OPWAARTSE FASE VERUES EN WATERVERPLAATSING VOOR PROEVEN + Af>= 3kg/m 3 AP -12 kg/m 3 B/J LAAS ZEEUWS MEER PEIL MET SCHEPEN. UITWISSELINQSVOLUME * V H)3 =100% WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM /? 12W X FtG.2

51 k -% -9-8 \ VERLIES NEERGAANDE FASE n r «~i m Dro^fnr / proernr. j e i I io 277/ /XX35 t6v < 198//270,195/ A/17S0 * -261/505 ^J1$J& '208/ /1988 * 200/743 * S2/521 '96/S3/7 +275//S59 '64/ /40S X losfn 3 WATERVERPLAATSING 96 98» % V m ~9 ^8-7 0 t \ VERLIES 199/44Ö 208/ / /W54 «* OPWAARTSE FASE \m a 1 proernt: / &r LW S J / / ~4 90/357/ 100/ / " * Z00/3B f274/ /243 i i i i i i /434 ' Z77/270 A4/1O40 I I!! I I I f I I I X K> 3 m 3 WATERVERPLAATSING ** ^9/ % V WATERVERLIES = VERSCHIL WATERVERPLAATSING NEERGAANDE EN OPWAARTSE FASE. VERLIES EN WATERVERPLAATSING VOOR PROEVEN ZONDER SCHEPEN BIJ HOOG ZEEUWS MEER PEIL. WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM +AP= 3 kg/m 3 AP = 12 kg/m 3 UITWISSELINGSVOLUME =V 72000(^=100 % A4 R \RG.3

52 NEERGAANDE FASE proefnn / A_ ZWTVERUES '.174/5W /S2/ 1 171/5/6. 183/2 ' ' so si /ov m o -e VERLIES W1401 OPWAARTSE FASE proefnr. / Q2 "'lm \ 9 Af [kgs *190/7S2 + 76/J0S6 257/37( /273 ra/«w 168/ / / /379 i ï i i i i i i i i i i i X10 3 m 3 Z0ETWATERVERPLAATSIN8 * HO % V WATERVERUES» VERSCHIL WATERVERPLAATSING NEERGAANDE EN OPWAARTSE FASE. VERUES EN WATERVERPLAATSING VOOR PROEVEN MET kg/rn3 SCHEPEN BIJ HOOG ZEEUWS MEER PEIL. UITWISSELINSSVOLUME* V m 3.100% WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM RJ2W J -W04 \FIQ,4 A4

53 m 3 'o NEERGAANDE proef nr / FASE 9 \ VERLeS "4. 271/57? *' 267/255/ 264/4S7 269/W5S >.259/ /(?70 '.263/ÖSf 26&/ , ,5 * 65 65,5 X 10 3 m 3 WATERVERPLAATSINa S9 90 %V G VERUES OPWAARTSE FASE proefnr / J / '1-3 2^4/233 ^263/ /37^ '255/ /37S '260/ / \i X 10 3 m 3 WATERVERPLAATSING +- i ~ S % V WATERVERLIES VERSCHIL WATERVERPLAATSING. NEERGAANDE EN OPWAARTSE FASE. VERLIES EN WATERVERPLAATSING VOOR PROEVEN MET SCHEPEN BIJ HOOG ZEEUWS MEER PEIL; NORMALE HEFSNELHEDEN, MET INGEBOUWDE 6ELEIDEVL0ER. +&f>* 3 kg/m 3 AP* 12 kg/m 3 UITWISSELINGSVOLUME = V m 3 = 100 % A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R \F!G,S

54 NEERGAANDE FASE proefnr / S. I A VERUES B6/ / /5/; +294/ / /420» 297/4046 "286/77/ 5S X WATERVERPLAATSINB %V m ' fl ] VERUES OPWAARTSE FASE proefnr. / ± S l /JJ 75 IWA/ /476 / 2W/17B 293/2a'ï /1123,267/310 2fl3>rUil / / / / /419 1 i i X 10 3 m WATERVERPLAATSINB % V WATERVERLIES -- VERSCHIL WATERVERPLAATSING NEER8AANDE EN OPWAARTSE FASE. VERUES EN ZQETWATERVEPLAATSINQ VOOR PROEVEN MET + Ap=3 kg/m 3 A f> -12 kg/m 3 SCHEPEN BIJ HOOQ ZEEUWS MEER PEIL; KLEINE HEFSNELHEDEN MET INGEBOUWDE BELE/DEVLOER. UITWISSELINGSVOLUME -V rr>3-100% WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R \FIG.6 A4

55 \<D S? 8 ï -8 8 CM Sg I 1 I I <M,» h8 il fe. J! J5?t CM ^ in I I 1 I I.1 '8 1 8 VERUES EN WATERVERUES VOOR PROEVEN MET Af>= 3 kg/m 3 SCHEPEN BIJ LAAG(t) EN H006 (*) ZEEUWS MEER PEIL UirWlSSELINGSVOLUME=V 6G400 m 3 = 100% A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R WO \FIG, 7

56 3? 8 1-8? 00.1-» > <M 1 -» 18 IS $?3 3 8! Ü! u 3 5 f5 N illll 181 I KJ 6 8 fi 8 ö e N s VERUES EN WATEWERLIES VOOR PROEVEN MET SCHEPEN BIJ LAAS ( ) EN HOOG (t ) ZEEUWS MEER PEIL AP -12 kg/m 3 UITWISSELINGSVOLUME = V m 3 A4 :100 % WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R!210 I \FIG. 8

57 4 - - I'MALE H O Ui? % te Ui ö Uj Uj UJ & NOZ '013 SKLEINE 3: ui HEFS UJ U. Ui 3: Cc J07/I C3 UJ CJ UJ -J uj Ui >^j Uj rj Ui <o «o VERBAND TUSSEN VERLIES EN WATERVERUES. PROEVEN MET GELEIDEVLOER EN KLEINE HEFSNELHEID VAN DE SCHUIVEN. Ap-- 12 kg/m 3. A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R FIG. 9

58 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R WW FIG10. DOORSNEDE A-A 4,56 O- DOORSNEDE BS 2,00 f -0,05-A L L REMMINGWÈRK -WIELSCHUIF SCHACHT VOOR AFSLUITSCHUIF +0,70 (HOOG ZEEUWSE MEER PEIL) N.A.P WIELSCHU/F REMMING- WERK" GEPERFOREERDE BODEM ^2222/ DOORSNEDE D-D (deze figuur is gelijk fig.9. van rapport M865-HU MATEN IN m t.o.v.prototype DOORSNEDEN KOLKWAND IN OVERZICHTSMOOEL KREEKRAKSLUIZEN SCHAAL 1:100 A4

59 DICHTHEIDSVERTIKALEN IN VOLKERAKSLUIS A,B * LUCHTBELLENSCHERM AAN A'.B' * LUCHTBELLENSCHERM UIT 16en17 juli 1974 zie tevens fig; 13 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R Fig.

60 1u 5 o o 7. C z g o > I 2 (Q O O G tdüs «ii 2 co 3 &i Del N 01 > C/ï 1 OJ 3 CO diepte(rn) tijd-1245 diepte(m) U tijd 1245 diepte (m) m tijd-1245diepte (m) tijd 1245 diepte (m) 4.5 3S\ & \ \ mgct/t bodem bodem 4 S bodem bodem bodem bodem &p HOLLANDS DIEP -«- * VOLKERAK S5 «5 75 S5 55 4, Ï5 diepte (m) I t'jd:13s0, dieptefrn) U tijd 1350 diepte(m) bodem 4 W bodem bodem HOLLANDS DIEP tij&nso , diepte (m) tijd 1350 M \ \ l -v \ Q ^ bodem diepte (n ) tij diepteim) pjdws 85 diepteiml tij^ diepte(m) \ tijdi3d5m I ' 7 7, ,5 55 (f) 55 $ V \ , \ bodem SS bodem bodem bodem HOLLANDS DIEP diepte lm),dieptè(m) tijd 1415 iieptelm) as Ï5 05 diepteim) tijd C i Q00C ^ÜÜC bodem bodem 6 S IC 12 bodem e bodem , diepte(rn) tsjd-1245 tijd.1350 bodem tijd ,5 65 5,5 45 3JS diepte(m) v 50C ] 5.5 tijd: bodem dtepte(m) tijd 1246 diepte (m) tijd. 13,50 mgcla bodem VOLKERAK d/eptefm) 2T bodem 4 \ 10QC $ ^ \ tijd mgcl/l Af K diept e(m) tijd bodem 6 8 ïb 12 Af

61 DEUR MET VOLKERAK OPEN mnafi. 2pO t yso apo DEUR MET HOLLANDSDIEP OPEN 16 JULI 1974 MET UJCHTBELLENSCHERM U juu 1974 ZONDER LUCHTBELLENSCHERM 12pO 13pO 13J0 14ftO UREN WATERSTAND 16 EN 17 JULI VOLKERAK EN HOLLANDS DIEP OP A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R FIG, 13

62 1 J VIA T 1 i 1 i t UITLAATWERK HUI VIA INLAATWERK J t VIA..i..7ffl/r...i... UMI UITLAATWERK 1 ] r M 111\ (DQORLAATWERK) xz 1 \ 1 / / f / f f r VIA DOORLAATWERK 1 VIA DOORLAATWERK 1 / ( j:. -S VLOEDFASE EBFkSE SCHUTCYCLUS OUWVAARTSLUIZEN PHIIPSDAM ZONDER TERUGWINNEN VmER A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R. 121O X -1O14 ÏFIG. 14 8

63 v \ trtm VIA UITLAATWERK rm-y VIA INLAATWERK 1 Z P E J.i.ZÖÜT-i- I TT I VIA UITLAATWERK ZOUf 3i ptttftf VIA UITLAATWERK (DOORLAATWERK) " 'T *f -^ VIA INLAAT WERK (DOORLAATWERK) i 'fttrrni VIA INLAATWERK i 1 /H W/1 DOORLAAT WERK 'f zoyr 1 _J / ^ rrmtr W» DOORLAAT WERK VLOEDFASE (h > h Z0ET EBFASE ( h zm < h SCHUTCYCLUS DUWVAARTSLUIZEN PHILIPSDAM MET TERUGWINNEN WATER A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R.1210.Ï-1015 F76.15

64 lage bekken hoge bekk&n ZONDER TERUGWINNEN O S BOO schutcycli» dagen O dag =16 cycli) 75 REKENVOORBEELD: VERLOOP DICHTHEID BEKKENS MET EN ZONDER TERUGWINNEN. (1 SLUISKOLK) A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R)21O Z -JO16 IFIG.16

65 COMPARTIMENTERING VOLGENS MODEL C 3 MET KANAAL DOOR ZUID -BEVELAND A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R1210I FIG. 17

66 PB/L SCHEPEN FASE WATER - BEZWAAR 6RENSVLAK OPMERKINGEN VERPLAATSING HOOGTE % m 3 rn 3 / s % m3 KgCI~ KgQtVn m m^/kg $2 NEERGAAND 113 * 1 * # * 4SO LAAG NEEN OPWAARTS 60 * 6 * * * * 4 60 ZEEUWS TOTAAL 53 * * 7 * * 460 MEER NEERGAAND 88 * * 1 * * 4 60 PEIL OPWAARTS 27 4 * * 460 -O.BmNAP JA OPWAAR TS 40 6 * 46 0 OPWAARTS S3 # 9 * 460 TOTAAL 48 * # 7 * # 4 60 NEERSAAND 113 S4J2SQ as 1 4B , Fr/ s & P-20 NEEN OPWAARTS 60 2B.B00 6 2K PHILIPSDAM - ZOOM- TOTAAL , , SLUIZEN MEER N EER&AAND 89 42^50 6, , UITWISSEL IN6S NAP OPWAARTS VOLUME JA OPWAARTS 40 1O20O m 3 OPWAARTS TOTAAL , , # SE EN BETREKKING OP KREEKRAKSLUIZEN NIET TERUGWINNEN,' 14 SCHUTCYCLI PER DAG. TERUGWINNEN: 13 SCHUTCYCU PER DAG. PROGNOSE VOOR BEZWAAR EN WATSRVERUES KR SLUISKOLK PHIUPSDAMSLUZEN. Fr} =3000 AP =3 kg/m 3 A M WATERLOOPKUNDIG,LABORATORIUM R 121O X '1O18 \TABELI

67 PEIL SCHEPEN FASE WATER - BEZWAAR GRENSVLAK- OPMERKINGEN VERPLAATSING HOOG TE % ffl3 KgC(- kgct'/s mnap mfykg s* NEERGAAND Frf 3000 NEEN OPWAAR TS êqoo S AP*3 TOTAAL NEERGAAND f Fr-j = 750 NEEN Of W AARTS O :AP*12 TOTAAL SS UITWISSELIN6.S V OLUME m 3 NEERGAAND SO JA OPWAARTS SO TOTAAL nood NEERGAAND S 750 ZEEUW S JA OPWAARTS S84O MEER TOTAAL NEERGAAND PEIL JA OPWAARTS GELEIDE VLOER *0.7mNAP TOTAAL e 5680 f UITWISSELINQS NEERGAAND ~ VOLUME JA OPWAARTS ms TOTAAL NEERGAAND SELEIDEVLOER JA OPWAARTS SO S UITWISSELINOS TOTAAL VOLUME NEERQAAND t JA OPWAARTS KLEINE TOTAAL HEFSNELHEDEN NIET TERUGWINNEN: 14 SCHUTCYCLI PER DAG. TERUGWINNEN- 13 SCHUTCYCLI PER DA6 PROGNOSE VOOR 20UTBEZWAAR EN WATERVERLIES PER SWISKOLK VAN DE KREEKRAKSLUIZEN BIJ HOOG ZEEUWS MEER PEIL. Fr AP *3 kg/m 3 Fr. =750 Af" 12 kg/m 3 A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R \TABEL 2.

68 PEIL SCHEPEN FASE WATER- ZOU'1BEZWAAR GRENSVLAK* OPMERKINGEN VERPLAATS1NG HOOBTE m 3 m 3 /s m 3 kgcr kgcf/s m mfykgs 2 NEERGAAND tas NEEN OPWAARTS G TOTAAL S $ NEERSAAND ia t OO NEEN OPWAARTS S LAAS ZEEUWS MEER PEIL -0,8 m NAP TOTAAL NEEH9AAND S 2 SOOO UITWtSSBU VOLUME m J ms~ JA OPWAARTS S TOTAAL SO NEERGAAND S SOOO JA OPWAARTS / 750 TOTAAL */ 750 NIET TERUGWINNEN: 14 SCHUTCYCU PER DAB. TERUGWINNEN: 13 SCHUTCYCU PER DAG. PROGNOSE VOOR BEZWAAR EW WATERVERUES PER SLUISKOLK VAN DE KREEKRAKSLUIZEN BIJ LAAG ZEEUWS MEER PEIL. Fff = 3000 AP*3 kg/m 3 Fr; = 750 AP*12 kg/n? A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R TABEL 3.

69 PElL SCHEPEN f-asl: WATER- BEZWAAR GRENSVLAK-A P OfMFUK'NGEh VERPLAATSING HOOGTE NEERGAAND % 110 m* /n J/a % kg CC kgctvs ( kg/m 3 i NEBN OPWAARTS 4S TOTAAL NEERGAAND NEEN OPWAARTS TOTAAL 5B UITWISSELING S~ VOLUME m 3 NEERGAAND JA OPWAARTS 4S TOTAAL 4S f0900 ) GEMIDDELD NEERGAAND ZEEUWS JA OPWAARTS 48 2B TOTAAL \ \MEER NEERGAAND PEIL JA OPWAARTS GELEIDEVLOER TOTAAL to UITWISSELiNGS- NEERGAAND VOL UME JA OPWAARTS 45 28S00 S TOTAAL m 3 NEERGAAND 90 S SELEIDEVLOER JA OPWAARTS UITWISSELINdS TOTAAL 4S , VOLUME NEERGAAND m 3 JA OPWAARTS KLEINE TOTAAL o.e -4.4 HEFSNELHEOEN NIET TERUGWINNEN: 14 SCHUTCYCLI PER DAG- TERUGWINNEN: 13 SCHUTCYCLI PER DAG PROGNOSE VOOR Z0UT8EZWAAR EN WATERVERLIES PER SLUISKQLK VAN DE KRE KftAKSLUIZ N BIJ GEMIDDELD ZEEUWS MEER PEIL Fr-^3000 Fr. = 750 AP* 3 kg/m 3 A Pz12 kg/m 3 A4 WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R 12)0*-1021 \TABEI.4

70 schutcycli 30 cycli = 5 dagen Ap h ( ] - *r-" ) H V totaal gebufferd zoet toename gebufferd zoet perc. t.o.v. zoet door deur = 30 «v. 0 20,00 20, ,58 18,89 19,79 19, ,84 11,65 16,42 12, ,11 0,15 240!8,20 18,55 228,375 11,40 )), , ,57 16,99 16,35 17,89 17,28 16, ,33 11,29!1,23 tl,36 11,31 11, ,03 0,03 0, ,87 16, ,20 11, , ,44 15, ,17 11, , ,96 14,61 15,20 14, * ,14 11,11 11,16 11, S ,02 0, ,28 13,98 14,45 14, ,525 11,09 11,06 11,10 11,03 I , ,01 0, ,71 13,46 13,84 13,59 13, ,375 11,04 11,03 11,05 11,04 11, , ,01 0,01 0, ,23 11,01 10, , evenwichts- 10,80 10,80 situatie - BUFFEREN WATER IN BEKKENS BIJ NIET REKENVOORBEELD TERUGWINNEN WATER WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R TABEL 5

71 aantal schutcyeli Ap, totaal gebufferd zoet toename gebufferd zoet pörc. t.o.v. zoet door deur 80 v k K - 38,4 t.o.v. 80 v ,00 18,61 16,97 15,58 15,09 14,63 14,34 14,16 14,04 13,97 13,92 19,31 17,79 16,28 15,34 U,B3 14,49 14,25 14,10 14,01 13, , , ' ,00 16,11 15,07 14,62 14,33 14,17 14,06 13,99 13,95 13,92 13,91 18,06 15,59 14,85 14,48 14,25 14,12 14,03 13,97 13,94 13, , , ,13 0,28 0,17 0,10 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,01 0,09 0,13 0,08 0,05 0,03 0,02 0,01 0,01 o 0 ] I I oveiwichtssituatie 13,85 J ,85 13, ), 660, BUFFEREN ZQETWATER IN BEKKENS BIJ TERUGWINNEN REKENVOORBEELD WATER WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM R TABEL 6

72