departement Mobiliteit en Openbare Werken Rupelmonde Eindrapport BEREKENINGEN VOOR NIEUWE INWATERING VAN DE GETIJDEMOLEN Vlaamse overheid

Transcriptie

1 departement Mobiliteit en Openbare Werken Rupelmonde Eindrapport BEREKENINGEN VOOR NIEUWE INWATERING VAN DE GETIJDEMOLEN 14_155 WL Rapporten Vlaamse overheid

2 Rupelmonde Berekeningen voor nieuwe inwatering van de getijdemolen: Eindrapport Nossent, J.; Boey, I.; Verwaest, T.; Mostaert, F. December 2015 WL2015R14_155_1

3 Deze publicatie dient als volgt geciteerd te worden: Nossent, J.; Boey, I.; Verwaest, T.; Mostaert, F. (2015). Rupelmonde: Berekeningen voor nieuwe inwatering van de getijdemolen: Eindrapport. Versie 4.0. WL Rapporten, 14_155. Waterbouwkundig Laboratorium: Antwerpen, België. Waterbouwkundig Laboratorium Flanders Hydraulics Research Berchemlei 115 B-2140 Antwerpen Tel. +32 (0) Fax +32 (0) Niets uit deze uitgave mag worden verveelvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welk andere wijze ook zonder voorafgaande toestemming van de uitgever.

4 Documentidentificatie Titel: Rupelmonde: Berekeningen voor nieuwe inwatering van de getijdemolen: Eindrapport Opdrachtgever: Waterwegen en Zeekanaal NV afdeling Zeeschelde & Antea Belgium NV Ref.: WL2015R14_155_1 Keywords (3-5): Rupelmonde, getijdemolen, inwatering, hydraulisch model Tekst (p.): 44 Bijlagen (p.): / Vertrouwelijk: Ja Uitzondering: Opdrachtgever Intern Vlaamse overheid Vrijgegeven vanaf: / Nee Online beschikbaar Goedkeuring Auteur Revisor Projectleider Coördinator Studie & Advies Afdelingshoofd Nossent, J. Vanderkimpen, P. Boey, I. Verwaest, T. Mostaert, F. Revisies Nr. Datum Omschrijving Auteur(s) /10/2015 Conceptversie Boey, I; Nossent, J /10/2015 Inhoudelijke revisie Vanderkimpen, P /11/2015 Revisie opdrachtgever Jacobs, B; Nollet, S /12/2015 Definitieve versie Boey, I; Nossent, J. Abstract In deze studie werd een 1D Mike11 model opgebouwd en werden scenarioanalyses uitgevoerd ter voorbereiding van het ontwerp van een nieuwe in- en uitwateringsconfiguratie van de getijdemolen in Rupelmonde. Dit ontwerp dient de veiligheid van de molen en de gebieden langsheen de Vliet te garanderen en dient bovendien de historische werking van de molen te waarborgen en te optimaliseren. Uit een reeks van vijf door de opdrachtgever weerhouden scenario s, werden na een eerste evaluatie 2 scenario s geselecteerd om verder uit te werken en te toetsen aan reële gegevens met springtij periodes. Het scenario dat als meest optimale uit de berekeningen komt omvat een inlaat, met beperkte opening, in bypass rond de kofferdam, in combinatie met een buffergebied op de linker oever van de Vliet om het water tijdelijk op te slaan. In afwachting van een definitieve oplossing, tonen de berekeningen ook aan dat, in theorie, het gebruik van de huidige in- en uitwateringsconstructie met een zeer beperkte opening, een tijdelijke oplossing kan bieden.

5 Inhoudstafel Inhoudstafel... I Lijst van de tabellen... III Lijst van de figuren... IV 1. Inleiding Achtergrond Probleemstelling Doelstelling Instrumentarium Studiegebied Afbakening Gegevens Topografie Hydrologie Fictieve reeks Reële reeks Bemonstering en analyse van sliblagen Meteorologie Werking van de molen Voorgestelde scenario s Modellen Hydrologisch model Hydraulisch model Netwerk Randvoorwaarden Huidige toestand Beschrijving Evaluatie Conclusie Scenario 2: Inlaat in bypass rond kofferdam Beschrijving Evaluatie Optimalisatie van de doorstroomopening Conclusie Scenario Beschrijving Definitieve versie WL2015R14_155_1 I

6 8.2. Evaluatie Conclusie Scenario Beschrijving Evaluatie Conclusie Scenario Beschrijving Evaluatie Conclusie Scenario Beschrijving Evaluatie Conclusie Uitwerking scenario s Uitwerking Scenario Beschrijving Evaluatie Conclusie Uitwerking Scenario Beschrijving Evaluatie Conclusie Terugslagklep Dijkstraat Uitwerking Scenario Beschrijving Evaluatie Conclusie Conclusies Referenties Definitieve versie WL2015R14_155_1 II

7 Lijst van de tabellen Tabel 1: Van de door de dienstverlener voorgestelde scenario s werden er slechts 4 (+1 extra) weerhouden Tabel 2: De gemiddelde volumes die per tijcyclus door het rad worden verzet schommelen bij verschillende bodempeilen rond 4000 m³ Tabel 3: Om bij een bodempeil van de inlaat op 4,0 mtaw de inlaatopening te optimaliseren diende deze verkleind te worden Tabel 4: Bij het gebruik van een terugslagklep aan de inlaat wordt er bij een bodempeil van 4,0 mtaw voor de koker tussen de vijver en de Vliet ruim voldoende debiet aangevoerd naar de Vliet Tabel 5: Bij het gebruik van een regelbare schuif aan de inlaat wordt er bij een bodempeil van 4,5 mtaw voor de koker tussen de vijver en de Vliet een te klein volume water aangevoerd naar de Vliet Tabel 6: De grotere inlaatopening zorgt voor en lichte verhoging van het gemiddeld volume per tijcyclus.. 31 Tabel 7: Om bij de synthetische tijreeks een optimaal volume water beschikbaar te hebben voor de molen en toch een veilige situatie te behouden, dient het bodempeil van de inlaatkoker op 4,90 mtaw gelegd te worden Tabel 8: Om bij de synthetische tijreeks een optimaal volume water beschikbaar te hebben en toch een veilige situatie te behouden, diende in scenario 7 het bodempeil van de inlaatkoker op 4,75 mtaw gelegd te worden Tabel 9: Onder invloed van het buffergebied liggen in scenario 7 de waterpeilen waarbij er mogelijk problemen ontstaan nabij de molen hoger en de waterpeilen waarbij er 3000 m³ water beschikbaar is voor de molen lager Definitieve versie WL2015R14_155_1 III

8 Lijst van de figuren Figuur 1: De getijdemolen vormt de verbinding tussen de Vliet en de oude haven (wachtkom), die vandaag gescheiden is van de Schelde door een in- en uitwateringsconstructie... 1 Figuur 2: De wachtkom (oude haven) afwaarts van de getijdemolen in Rupelmonde stroomt bij hoog tij vol met Scheldewater zolang de 2 schuiven van de inwateringsconstructie geopend zijn... 2 Figuur 3: De Rapenbergbeek is de enige zijwaterloop van de Vliet (AGIV, 2005)... 3 Figuur 4: Het alarmpeil in de wachtkom nabij de molen bedraagt 4,40 mtaw, maar om de as van de molen te beschermen, dient het waterpeil beperkt te worden tot 4,30 mtaw... 4 Figuur 5: De eerste 2 meetpunten van de meetcampagne van IMDC (IMDC, 2010) liggen vlakbij de monding van de Rapenbergbeek. De overige liggen verder stroomafwaarts (IMDC, 2010)... 5 Figuur 6: Het debiet van de meest stroomopwaartse meetpost bereikt maximaal 0,1 m³/s (IMDC, 2010)... 5 Figuur 7: Rupelmonde ligt tussen de tijmeetposten van Temse en Wintam... 6 Figuur 8: De afwaartse randvoorwaarde voor de getijdemolen werd samengesteld op basis van enkele tijcycli gemeten afwaarts aan de sluis van Wintam... 6 Figuur 9: Het debiet vlakbij het rad van de molen schommelt tussen -0,4 en 5 m³/s (IMDC, 2010)... 8 Figuur 10: Naast de bufferzone liggen ook de oostelijke en westelijke vijver op de linker oever van de Vliet 9 Figuur 11: Het hydraulisch model van de getijdemolen in Rupelmonde omvat naast de Vliet en de Hanewijkbeek ook de wachtkom, de in- en uitlaatconstructie en de molen (rood = dwarsprofiel, groen = duiker, paars = schuif) Figuur 12: Kunstwerk 1 is de brug ter hoogte van de aansluiting van de Dijkstraat met de Nederstraat Figuur 13: De hoogste koker van het tweede kunstwerk werd niet ingebouwd in het model, aangezien deze door het bodempeil boven 4,30 mtaw geen significant effect heeft op het resultaat Figuur 14: De duiker onder de Broekstraat vormt een verkleining van de sectie Figuur 15: Lengteprofiel (zwart = oever, blauw = water, rood = max peil, groen = min peil) Figuur 16: De verschillende tijcycli hebben een gelijkaardige invloed op het gedrag van het waterpeil in de wachtkom en op de Vliet Figuur 17: Het debiet langs het rad bereikt een maximale waarde van 0,70 m³/s Figuur 18: De nieuwe inlaat in bypass rond de kofferdam sluit via een duiker aan in de wachtkom Figuur 19: Ondanks een verandering in bodempeil van de inlaat (0,5 mtaw: groen; 2,5 mtaw: blauw; 3,5 mtaw: zwart), blijft het aangevoerde debiet naar het rad van de molen quasi onveranderd Figuur 20: De stroming door de inlaat van de molen komt later op gang bij hogere bodempeilen van de inlaat (0,5 mtaw: rood; 2,5 mtaw: groen; 3,5 mtaw: blauw; 4,0 mtaw: zwart), aangezien ook het waterpeil in de wachtkom later begint te stijgen Figuur 21: De nieuwe inlaat via de oostelijke vijver omvat naast de buffercapaciteit van de vijver ook 2 kokers Figuur 22: Het waterpeil in de vijver (groen) volgt de stijging van het waterpeil op de Schelde (blauw), onder invloed van het debiet dat door de inlaatkoker stroomt (zwart). Door de kleine daling van het waterpeil op de vijver na de piekwaterstand op de Schelde, stroomt er nog extra water naar de vijver Figuur 23: Het waterpeil in de vijver (groen) bereikt bij de tijcycli met de laagste piekwaterstanden net niet het maximale waterpeil op de Schelde (blauw), waardoor het water door de inlaatkoker blijft stromen (zwart) Figuur 24: Een maximale waterstand van 4,52 mtaw vormt langsheen de Vliet geen probleem Definitieve versie WL2015R14_155_1 IV

9 Figuur 25: Door het sluiten van de schuif tussen de Schelde en de vijver vertoont het debiet dat door de inlaatkoker stroomt (zwart) slechts 1 puls per tijcyclus. Het waterpeil in de vijver (groen) bereikt het maximale waterpeil op de Schelde (blauw) Figuur 26: Een trapeziumvormig gebied op de LO van de Vliet zal als bijkomende buffer gebruikt worden. 24 Figuur 27: De inlaat via de oostelijke vijver is in scenario 6 verbonden met een bijkomend buffergebied Figuur 28: Bij een knijpconstructie met diameter 0,3 m tussen het buffergebied en de Vliet blijft het waterpeil op de Vliet beperkt tot een maximum van 4,31 mtaw Figuur 29: Er is een duidelijke vertraging van het waterpeil van de vijver (groen) en nog meer van het buffergebied (blauw) t.o.v. het waterpeil op de Schelde (zwart) Figuur 30: In scenario 7 gebeurt de inlaat via de bypass rond de kofferdam en is er een extra buffergebied op de linkeroever van de Vliet aanwezig Figuur 31: De vulling van het buffergebied (blauw) volgt de waterstand op de Vliet (groen) en is, net als de evolutie van het waterpeil in de wachtkom (rood), vertraagd t.o.v. het waterpeil op de Schelde (zwart) Figuur 32: In scenario 7 bedraagt het maximale debiet langs het rad van de molen 0,75 m³/s Figuur 33: Met een koker met diameter 0,4 m bleef het waterpeil in de wachtkom beperkt tot 4,30 mtaw 29 Figuur 34: Bij een koker met een schijf met hoogte 0,2 m (breedte 1,066 m) als doorsnede, bleef het waterpeil in de wachtkom beperkt tot 4,35 mtaw Figuur 35: Door het verhogen van het bodempeil van de inlaat tot 5,00 mtaw wordt het maximale waterpeil in de wachtkom nooit bereikt Figuur 36: Door het opleggen van een reële tijreeks (blauw) als afwaartse randvoorwaarde, bij een bodempeil van de inlaatkoker van 5,0 mtaw, blijft de wachtkom (rood) vaak leeg Figuur 37: Bij 19 tijcycli komt het waterpeil in de wachtkom boven 4,30 mtaw Figuur 38: Door het verder verhogen van het bodempeil van de inlaatkoker tot 5,20 mtaw, komt het waterpeil op de Vliet slechts 3 maal boven 4,30 mtaw, maar ook slechts 10 maal boven 4,07 mtaw Figuur 39: Het waterpeil in het buffergebied zakt net niet tot het bodempeil Figuur 40: Met de synthetische tijreeks als afwaartse randvoorwaarde en het bodempeil van de inlaatkoker op 5,00 mtaw wordt het buffergebied niet gevuld bij de tijcycli met een maximale waterstand van 5,36 mtaw Figuur 41: Door het aanpassen van de inlaatconstructie stroomt er ook bij het opleggen van een reële tijreeks (blauw) als afwaartse randvoorwaarde in de meeste gevallen water naar de wachtkom (rood) Figuur 42: De bergingscapaciteit van het buffergebied wordt vaker aangesproken na het aanpassen van de inlaatconstructie en dit leidt tot grotere beschikbare volumes voor de molen Figuur 43: De Vliet opwaarts van de koker ter hoogte van de Dijkstraat (rechts van verticale rode lijn) zou bij het plaatsen van een terugslagklep onbeschikbaar worden om Scheldewater te bufferen voor de getijdemolen Figuur 44: Door de kleine opening aan de inlaat worden de verschillen in waterstand bijna uitgevlakt Figuur 45: De verschillen in maximaal waterpeil in de wachtkom zijn ook bij de reële tijreeks zeer beperkt 42 Definitieve versie WL2015R14_155_1 V

10 Rupelmonde: Berekeningen voor nieuwe inwatering van de getijdemolen: Eindrapport 1. Inleiding 1.1. Achtergrond Waterwegen en Zeekanaal NV, afdeling Zeeschelde heeft een bestek uitgeschreven (16EI/14/80) voor een open offertevraag voor het ontwerp en MER-ontheffing van een waterkering en aanhorigheden tussen de monding van de Vliet en de CNR-site te Rupelmonde. In dit bestek is het Waterbouwkundig Laboratorium opgenomen als onderaannemer voor de dienstverlener ( designated subcontractor ). De dienstverlener aan wie de totale opdracht is toegewezen (i.e. studiebureau Antea Belgium NV) dient dus beroep te doen op de expertise van het WL om een geschikte in- en uitwateringsconfiguratie voor energieopwekking uit te werken voor de historische getijdemolen van Rupelmonde (Figuur 1). Eveneens zal de dienstverlener maximaal gebruik maken van de beschikbare en aangeleverde informatie van het WL. Figuur 1: De getijdemolen vormt de verbinding tussen de Vliet en de oude haven (wachtkom), die vandaag gescheiden is van de Schelde door een in- en uitwateringsconstructie 1.2. Probleemstelling De huidige in- en uitwateringsconstructie van de oude haven (wachtkom) en de getijdemolen van Rupelmonde (Figuur 2) werkt op basis van een automatische sturing van 2 schuiven die het waterpeil afwaarts van de molen controleren. De automatische sluiting faalde in het verleden echter al een aantal keer (bv. door takken tussen de schuiven), waarbij een manuele bediening noodzakelijk was. Om dit in de toekomst te vermijden, dient een ontwerp gemaakt te worden van een nieuwe in- en uitwateringsconfiguratie, die veilig is en bovendien de werking van de historische getijdemolen van Rupelmonde waarborgt en optimaliseert. Dit ontwerp dient ondersteund te worden met hydraulische modelberekeningen. Definitieve versie WL2015R14_155_1 1

11 Figuur 2: De wachtkom (oude haven) afwaarts van de getijdemolen in Rupelmonde stroomt bij hoog tij vol met Scheldewater zolang de 2 schuiven van de inwateringsconstructie geopend zijn 1.3. Doelstelling De modelstudie heeft tot doel verschillende voorgestelde scenario s te evalueren en de sleutelafmetingen van de in de scenario s voorgestelde in- en uitwateringsconstructies te bepalen. Deze afmetingen worden getoetst ten aanzien van een veilige situatie in de wachtkom en op de Vliet, en een geschikte en veilige werking van de historische getijdemolen te Rupelmonde Instrumentarium De studie werd uitgevoerd door middel van een 1D Mike11 model (DHI, 2011) waarin de getijdemolen is opgenomen samen met de elementen die hydraulisch van belang zijn voor zijn werking. Als randvoorwaarde werd een gemiddeld getij opgenomen. Controleberekeningen werden eveneens met een representatieve reeks van spring- en doodtij waarden uitgevoerd. Alle modellen werden opgeslagen in het versiebeheersysteem onder /repospnummod/mike11/rupelmonde/rupelmonde _14_155. Definitieve versie WL2015R14_155_1 2

12 2. Studiegebied 2.1. Afbakening Het interessegebied bestaat uit de directe omgeving van de Vliet en, verder stroomopwaarts, de Hanewijkbeek, de getijdemolen en de oude haven (wachtkom) te Rupelmonde. Het wordt begrensd door de Schelde in het zuiden (Figuur 1). De Vliet heeft 1 zijloop, de Rapenbergbeek (Figuur 3). Uit nader onderzoek blijkt dat de Rapenbergbeek op zijn beurt verbonden is met de vijvers rond kasteel Wissekerke in Bazel, welke in verbinding staan met de Balkstaftwissel en de Dijksloot. Deze laatste twee monden zelf, via KBR, verder stroomafwaarts van de Vliet in de Schelde uit. Voor deze studie werd de Rapenbergbeek en de verbinding met de vijvers rond kasteel Wissekerke echter buiten beschouwing gelaten. Door zijn hogere ligging heeft de Rapenbergbeek immers geen invloed op de beschikbare totale capaciteit om bij hoog tij, binnen de grensen van de toegelaten waterpeilen op de Vliet, water te bergen. Dit laatste geldt ook voor de opwaartse delen van de Hanewijkbeek. Deze maakten echter deel uit van de opgemeten aslijn die gebruikt werd bij de modelopbouw en lieten ons toe te controleren of de aanname over de invloed op de capaciteit aanvaardbaar was. Figuur 3: De Rapenbergbeek is de enige zijwaterloop van de Vliet (AGIV, 2005) Definitieve versie WL2015R14_155_1 3

13 3. Gegevens 3.1. Topografie Midden 2014 werd de Vliet (+ de Hanewijkbeek) in Rupelmonde en het omliggende gebied terrestrisch opgemeten door landmeters van Buro Van Eyken. De relevante beschikbare informatie omvat een aslijn en een lengteprofiel van de Vliet, 63 dwarsprofielen en 12 kunstwerken langsheen de Vliet, en een grondplan met coördinaten. Uit bijkomende informatie aangeleverd door de opdrachtgever (Figuur 4), passages uit het rapport van studiebureau IMDC over de meetcampagne in opdracht van de provincie Oost-Vlaanderen (IMDC, 2010) en persoonlijke communicatie met molenaar Jo Bral, blijkt dat het waterpeil in de wachtkom beperkt dient te blijven tot 4,30 mtaw. Figuur 4: Het alarmpeil in de wachtkom nabij de molen bedraagt 4,40 mtaw, maar om de as van de molen te beschermen, dient het waterpeil beperkt te worden tot 4,30 mtaw 3.2. Hydrologie De hydrologische gegevens omvatten in de eerste plaats informatie over de bovenafvoer van de Vliet. De werking van de getijdemolen wordt in de bestaande toestand alleen toegelaten wanneer er geen significante bovenafvoer is. Om ook in de toekomst wateroverlast zoveel mogelijk uit te sluiten, zal deze regel ook voor de aangepaste inlaatconstructie blijven gelden. Om die reden was het belangrijk om alleen de basisafvoer van de Vliet mee te nemen in de berekeningen. Gezien er op de Vliet geen vaste meetpost beschikbaar is, werd de basisafvoer geschat op basis van de meetcampagne uitgevoerd door studiebureau IMDC in opdracht van de provincie Oost-Vlaanderen (IMDC, 2010). De relevante resultaten van deze meetcampagne (april augustus 2010) kunnen als volgt worden samengevat: De 2 meest opwaarts gelegen stations (ongeveer aan de monding van de Rapenbergbeek) (Q1 en Q2 in Figuur 5) hadden gedurende de meetcampagne een maximum debiet van respectievelijk 0,1 en 0,035 m³/s en dit vooral onder invloed van neerslag. Verder stroomafwaarts is er reeds een invloed van de getijdewerking. In het 3de station (Q4 in Figuur 5) varieerde het min/max van -0,11 tot 0,08 m³/s. Definitieve versie WL2015R14_155_1 4

14 Rupelmonde: Berekeningen voor nieuwe inwatering van de getijdemolen: Eindrapport Figuur 5: De eerste 2 meetpunten van de meetcampagne van IMDC (IMDC, 2010) liggen vlakbij de monding van de Rapenbergbeek. De overige liggen verder stroomafwaarts (IMDC, 2010) Gezien de getijdewerking reeds vanaf het 3de meetstation een invloed heeft op de debieten, werd de basisafvoer geschat op basis van de eerste 2 stations tijdens een periode van normale werking van de huidige inlaatconstructie (i. e. waterstand beperkt tot 4,30 mtaw door de automatische sluiting) (tot 15 mei op Figuur 6). Het debiet werd geschat op 0,0005 m³/s (0,5 l/s of 1800 l/u). Figuur 6: Het debiet van de meest stroomopwaartse meetpost bereikt maximaal 0,1 m³/s (IMDC, 2010) Naast de bovenafvoer van de Vliet, zijn ook de waterstanden op de Zeeschelde nabij het studiegebied in Rupelmonde van belang. Dit gebied ligt tussen 2 posten met tijgegevens van het Hydrologisch Informatiecentrum (HIC) van het WL: de tijmeetpost in Temse en de meetpost afwaarts van de sluis in Wintam (Figuur 7). Aangezien de meetpost van Wintam iets korter bij Rupelmonde ligt, is de reeks met de afwaartse randvoorwaarde voor het model in de eerste plaats gebaseerd op gegevens van deze post. Definitieve versie WL2015R14_155_1 5

15 Figuur 7: Rupelmonde ligt tussen de tijmeetposten van Temse en Wintam Gezien er in de berekeningen alleen rekening gehouden wordt met een basisafvoer op de Vliet, werd er voor de afwaartse randvoorwaarde ook een periode gekozen waarin er weinig tot geen invloed is van bovenafvoer. De periode maart-april 2014 kende amper neerslag, dus werd deze periode geselecteerd om verder te onderzoeken. In een eerste fase diende de haalbaarheid van de verschillende scenario s getest te worden bij middeltij. Hiervoor werd een fictieve reeks met een aaneenschakeling van middeltijen gebruikt als afwaartse randvoorwaarde. Nadien was ook een controle van de weerhouden scenario s nodig bij springtij. Hierbij kon de reële reeks gebruikt worden Fictieve reeks Middeltij op de Zeeschelde nabij Rupelmonde komt overeen met een waterpeil van ongeveer 5,50 mtaw. Tussen 4 en 6 april 2014 werden daarom 4 tijcycli geselecteerd met maximaal waterpeil van respectievelijk 5,78 mtaw, 5,59 mtaw, 5,52 mtaw en 5,36 mtaw. Deze dienden als basis om een fictieve reeks van 62 tijcycli samen te stellen (Figuur 8). Aangezien het om een zuiver fictieve reeks gaat, werd ook een fictieve periode genomen om deze te plaatsen, namelijk 1 januari 2020 tot en met 1 februari Figuur 8: De afwaartse randvoorwaarde voor de getijdemolen werd samengesteld op basis van enkele tijcycli gemeten afwaarts aan de sluis van Wintam Definitieve versie WL2015R14_155_1 6

16 Reële reeks De reële reeks van tijcycli voor de controle van de weerhouden scenario s bij springtij (en doodtij) omvat de gehele periode van maart-april De invloed van bovenafvoer was gedurende deze periode immers beperkt. Waar de gegevens in deze 2 maand lange tijdreeks ontbraken, werden ze aangevuld op basis van de gegevens van de meetpost van Temse en door interpolatie Bemonstering en analyse van sliblagen Aangezien de wachtkom stroomafwaarts van de molen in het verleden sterk aanslibde en dit met de nieuwe inlaatconstructie, indien mogelijk, beperkt of vermeden dient te worden, werd een bemonstering en analyse van de sliblagen in de wachtkom uitgevoerd door het Waterbouwkundig Laboratorium. Afhankelijk van de samenstelling en de eigenschappen van het aanwezige slib in de wachtkom, kan er immers bepaald worden of er door de inlaatconstructie te verhogen al dan niet minder slib naar de wachtkom zal gevoerd worden. De resultaten van de bemonstering en analyse van de sliblagen werd beschreven in deelrapport 2 (Claeys et al., 2015). De algemene conclusies van deze bemonstering en analyse zijn: Indien het sediment aanwezig in de wachtkom effectief afkomstig is van het Scheldewater, wordt verwacht dat met een hogere inlaat er minder bezinking zal optreden in de wachtkom, vermits het sediment slechts bestaat uit 15% zeer fijn materiaal (klei). De resterende 85% minder fijn materiaal zal in principe minder aanwezig zijn in de hogere delen van de waterkolom van de Schelde. Gezien zijn hoge evenwichtschuifspanning zal het nu in de wachtkom bezonken slib niet spontaan in suspensie gebracht worden en meegesleurd worden naar de Schelde. Inbreng van extra energie is nodig om dit slib in beweging te brengen Meteorologie Gezien er in de berekeningen alleen rekening gehouden wordt met een basisafvoer op de Vliet, is de meteorologische toestand in het gebied niet relevant Werking van de molen Uit het rapport over de meetcampagne uitgevoerd door studiebureau IMDC in opdracht van de provincie Oost-Vlaanderen (IMDC, 2010) werd volgende informatie aangaande de werking van de huidige in- en uitlaatconstructie en de getijdemolen gehaald: In deze paragraaf wordt de werking van de getijdenmolen beknopt besproken, aangezien de molen een belangrijke invloed heeft op het waterpeil en het debiet op de Vliet. Aan de monding van de Vliet in de Schelde bevindt zich een damwand met daarin twee schuifconstructies [...] Bij hoog water op de Schelde gaan de schuiven in de Scheldedijk automatisch open. Het water komt binnen tot stroomafwaarts van de molen een waterpeil van ongeveer 4,3 mtaw wordt bereikt. Van zodra dit peil bereikt is, gaan de schuiven toe. Bij voorspelling van hevige neerslag gaan de schuiven normaal niet open. Tijdens de meetcampagne faalde dit sluitingsmechanisme omdat er takken tussen de schuiven zaten. Hierdoor konden de schuiven niet op tijd sluiten en het water bleef binnenkomen. In het verleden heeft dit probleem zich ook reeds voorgedaan. Wanneer het peil ter hoogte van de molen te hoog wordt, geven de bewoners dit door aan de brandweer die eveneens in staat is tot het manueel sluiten van de schuiven. [...] Definitieve versie WL2015R14_155_1 7

17 Bij een normale werking komt het water binnen in de wachtkom langs de vloeisluis. Dit is de meest rechtse poort [...] Deze werkt onder invloed van de waterdruk. De sluisdeur gaat plat liggen op het water als er zich nog geen water stroomopwaarts van de molen bevindt. Eens er voldoende water is opgespaard, sluit deze sluis, maar blijft er wel water doorsijpelen. Bij laag water kan de getijdenmolen in werking worden gesteld. Dit is mogelijk vanaf een hoogteverschil van 0,40 m tussen het deel opwaarts en het deel afwaarts van de molen. Volgens de molenaar wordt hierbij een debiet van ongeveer 1 m³/s via het rad verzet. De getijdenmolen krijgt zowel via de rechtse als de linkse poort water [...] Op basis van de metingen en berekeningen uitgevoerd door studiebureau IMDC in opdracht van de provincie Oost-Vlaanderen (IMDC, 2010) lijkt een debiet van 1 m³/s (aangegeven door molenaar Jo Bral), dat ongeveer een uur kan aangehouden worden, een goede inschatting van het verzette debiet. Bij een normale werking van de molen (voor 15 mei in Figuur 9) varieert het debiet vlakbij, maar stroomopwaarts van het rad tussen 0,2 en 1,5 m³/s, met een peilschommeling tussen 4,20 m en 4,50 m. Een gemiddeld debiet van 0,5 à 1,0 m³/s lijkt dus realistisch te zijn. Figuur 9: Het debiet vlakbij het rad van de molen schommelt tussen -0,4 en 5 m³/s (IMDC, 2010) Definitieve versie WL2015R14_155_1 8

18 4. Voorgestelde scenario s De dienstverlener (studiebureau Antea Belgium NV) diende bij het uitvoeren van de opdracht verschillende mogelijkheden te onderzoeken om de inwateringsconstructies zo optimaal mogelijk in te plannen, rekening houdend met veiligheid en werking van de getijdemolen. In samenwerking met de opdrachtgever selecteerde de dienstverlener een aantal scenario s. Het doorrekenen van deze scenario s om de sleutelafmetingen te bepalen werd door het WL uitgevoerd en vormt de inhoud van dit rapport. Van de door de dienstverlener voorgestelde scenario s (Tabel 1, Figuur 10), werden uiteindelijk na overleg met de opdrachtgever scenario s 0, 2, 5 en 6 weerhouden. Ook een bijkomend scenario (7) dat een combinatie is tussen scenario 2 en 6 (Inlaat in bypass rond kofferdam + bijkomende buffer op LO Vliet) werd nog toegevoegd, net als een scenario voor een tijdelijke oplossing (scenario 8: bestaande in-/uitlaat Vliet met kleine opening). Een schematische voorstelling van het gebruikte netwerk van de weerhouden scenario s is terug te vinden in de overeenkomstige paragrafen. Figuur 10: Naast de bufferzone liggen ook de oostelijke en westelijke vijver op de linker oever van de Vliet Definitieve versie WL2015R14_155_1 9

19 Tabel 1: Van de door de dienstverlener voorgestelde scenario s werden er slechts 4 (+1 extra) weerhouden Scen. Korte beschrijving Voordelen Aandachtspunten 0. Automatische sturing bestaande in-/uitlaat Vliet 1. Bijkomende inlaat op hoog niveau in kofferdam. 2. Inlaat in bypass rond kofferdam 3. Inlaat via west.-vijver met koppeling oost.-vijver Beperkte ingreep Behoud huidige / historische werking molen Minder slibaanvoer Behoud huidige / historische werking molen Minder slibaanvoer Behoud huidige / historische werking molen Geen werken in kofferdam Bijkomende buffer voor Scheldewater in vijvers, buffer op Vliet niet/minder noodzakelijk Openen verbinding tussen beide vijvers (meer eilandgevoel voor Mercatoreiland) Vijvers mogelijk als buffer voor bovenafvoer van de Vliet (afh. van sturing) Blijvende aanvoer van slib Geen bijkomende buffer. Werken in kofferdam praktisch zeer moeilijk. Geen bijkomende buffer. Geen bijkomende buffer. Werking molen enkel nog afwaarts. Gebruik private vijver. Lagere en wisselende waterpeilen in vijvers. Vijvers uit te diepen? 4. Inlaat via west.-vijver Bijkomende buffer in vijver, buffer op Vliet niet/minder noodzakelijk Vijver mogelijk als buffer voor Vliet (afh. van sturing) 5. Inlaat via oost.-vijver Bijkomende buffer in vijver, buffer op Vliet niet/minder noodzakelijk Vrijwaren private vijver. Vijver mogelijk als buffer voor Vliet (afh. van sturing) Werking molen enkel nog afwaarts. Gebruik private vijver. Lagere en wisselende waterpeilen in vijver. Vijver uit te diepen? Werking molen enkel nog afwaarts. Lagere en wisselende waterpeilen in vijver. Vijver uit te diepen? 6. Inlaat via oost.-vijver met bijkomende buffer op LO Vliet Bijkomende buffer in vijver en op LO, buffer op Vliet niet/minder noodzakelijk Vrijwaren private vijver. Vijver mogelijk als buffer voor Vliet (afh. van sturing) Perceel LO mogelijk als buffer voor Vliet Werking molen enkel nog afwaarts. Lagere en wisselende waterpeilen in vijver. Vijver uit te diepen? Bijkomend grondverzet voor buffergebied op LO. Definitieve versie WL2015R14_155_1 10

20 5. Modellen 5.1. Hydrologisch model Er werd geen gebruik gemaakt van een hydrologisch model voor de inschatting van de bovenafvoer van de Vliet, aangezien de werking van de getijdemolen alleen wordt toegelaten wanneer er geen significante bovenafvoer is en er dus geen rekening gehouden dient te worden met een inname van de beschikbare bergingscapaciteit door een tijdelijke was. Daarom werd, op basis van de geanalyseerde gegevens (zie 3.2), een constante basisafvoer van 0,0005 m³/s (0,5 l/s of 1800 l/u) als opwaartse randvoorwaarde opgelegd aan het hydraulische model Hydraulisch model Netwerk Alle hydraulische modellen zijn 1D modellen en werden opgebouwd met de software Mike11 (DHI, versie 2011). Voor een beschrijving van deze software wordt verwezen naar DHI (2011). Het basismodel dat opgebouwd werd, geeft de huidige toestand weer. Voor de verschillende voorgestelde scenario s werden de nodige aanpassingen gedaan om de haalbaarheid van het betreffende scenario te kunnen evalueren. Voor het bepalen van het netwerk van de Vliet en de Hanewijkbeek werd gebruik gemaakt van de ruwe en verwerkte resultaten van de terrestrische opmeting (zie 3.1). De wachtkom afwaarts van de getijdemolen werd ingevoerd op basis van inschattingen van beelden uit Google Earth, ter plaatse gemaakte foto s, tekeningen van de molen en de beschikbare gegevens in de nota van IMDC (IMDC, 2010). Zoals eerder aangegeven ( 2.1), werd de Rapenbergbeek niet opgenomen in het model. Zowel de in- en uitlaatconstructie, als de getijdemolen zelf werden als aparte branches ingevoerd (Figuur 11). De afmetingen en peilen van de Vliet werden afgeleid uit de topografische opmetingen beschreven onder 3.1. Liefst 33 van de 63 dwarsprofielen vallen samen met het opwaartse einde, afwaartse einde of een tussensectie van een van de 12 kunstwerken. Aangezien de tussensecties in dit geval geen belang hebben, werden deze dwarsprofielen uit het model verwijderd. Van de 12 opgemeten en gedocumenteerde kunstwerken, werden alleen kunstwerk 1 (brug ter hoogte van de aansluiting van de Dijkstraat met de Nederstraat (Figuur 12)), kunstwerk 2 (duiker onder de brug ter hoogte van de Dijkstraat (Figuur 13)) en kunstwerk 4 (duiker onder de Broekstraat (Figuur 14)) ingevoerd in het model, aangezien de andere kunstwerken door hun locatie of afmetingen geen significante invloed hebben op de resultaten. De huidige in- en uitlaatconstructie aan de Schelde bestaat uit 2 cirkelvormige buizen met een diameter van 1,62 m en een lengte van 12 m. Het onderpeil van deze buizen zit op 0,5 mtaw. Deze constructie werd als dusdanig aan het model toegevoegd. Om de automatische werking van de inlaatconstructie voor te stellen, werd net opwaarts van de constructie een schuif in het model ingebouwd. De molen werd schematisch in het model ingevoerd door middel van 2 branches: 1 voor de inlaat van de molen richting de Vliet en 1 voor de uitlaat van de molen in de richting van de Schelde ter hoogte van het rad. Op de inlaat werd een rechthoekige koker met terugslagklep ingevoerd. Om het rad van de molen te schematiseren, werd de structuur die het water ophoudt opwaarts van het rad voorgesteld door een schuif. Om fluctuaties in het open-en-sluit gedrag van de schuif te vermijden, werd de sturing aangepast. Onder 0,4 m waterstandsverschil is de schuif gesloten, boven de 0,8 m wordt ze geopend en tussen deze 2 blijft de schuif in de toestand waar ze zich bevindt. Op het resulterende lengteprofiel (Figuur 15) kon worden vastgesteld dat de meest stroomopwaartse helft (i.e. de Hanewijkbeek, rechts op Figuur 15) geen invloed heeft op de bergingscapaciteit van het systeem en dus op de werking van de getijdemolen. Bovendien kan worden vastgesteld dat vlakbij de molen het waterpeil op de Vliet tot boven het peil van de linker oever stijgt (links op Figuur 15, zwarte stippellijn is LO). Mogelijk is dit een gevolg van een onvolledige opmeting van een muur door de landmeter. Een bijkomende meting door de opdrachtgever toont immers dat ter hoogte van dit dwarsprofiel er een overstort is naar de westelijke vijver op 5,30 mtaw. Definitieve versie WL2015R14_155_1 11

21 Randvoorwaarden Als opwaartse randvoorwaarde werd een constant debiet opgelegd aan de Vliet (0,0005 m³/s) (zie 5.1) en als afwaartse randvoorwaarde werd gewerkt met de tijcycli die samengesteld werden (zie 3.2). Figuur 11: Het hydraulisch model van de getijdemolen in Rupelmonde omvat naast de Vliet en de Hanewijkbeek ook de wachtkom, de in- en uitlaatconstructie en de molen (rood = dwarsprofiel, groen = duiker, paars = schuif) Figuur 12: Kunstwerk 1 is de brug ter hoogte van de aansluiting van de Dijkstraat met de Nederstraat Definitieve versie WL2015R14_155_1 12

22 Figuur 13: De hoogste koker van het tweede kunstwerk werd niet ingebouwd in het model, aangezien deze door het bodempeil boven 4,30 mtaw geen significant effect heeft op het resultaat Figuur 14: De duiker onder de Broekstraat vormt een verkleining van de sectie (m) TAW :00: VLIET Afstand (m) Figuur 15: Lengteprofiel (zwart = oever, blauw = water, rood = max peil, groen = min peil) Definitieve versie WL2015R14_155_1 13

23 6. Huidige toestand 6.1. Beschrijving De simulaties voor de huidige toestand komen overeen met de huidige situatie, waarbij de bestaande inen uitlaat constructie normaal werkt (al of niet automatisch gestuurd om het maximum waterpeil van 4,30 mtaw te bereiken) en ook de historische werking van de getijdemolen bij elke tijcyclus van toepassing is. Er is verder, zoals eerder aangegeven, alleen een klein constant debiet (0,0005 m³/s) als bovenafvoer van de Vliet. Bij de huidige toestand moet er rekening gehouden worden met de mogelijkheid van een blijvende aanvoer van slib door het lage bodempeil van de in- en uitlaatconstructie Evaluatie Het water van de Schelde komt vertraagd t.o.v. het getij (blauwe curve) de wachtkom (rode curve) en de Vliet (zwarte en groene curve) binnen (Figuur 16, stijgende flank). De invloed van het getij op de Schelde is bij geopende schuiven zichtbaar tot ongeveer 1,3 km opwaarts van de getijdemolen (Figuur 15), waarbij het waterpeil een maximum van ongeveer 4,25 mtaw bereikt op de Vliet. [meter] Time Series Water Level Water Level HAVEN UITW_HAVEN VLIET 0.00 VLIET :00:00 12:00:00 15:00:00 18:00:00 21:00:00 00:00:00 03:00:00 06:00:00 09:00:00 12:00:00 15:00:0 Figuur 16: De verschillende tijcycli hebben een gelijkaardige invloed op het gedrag van het waterpeil in de wachtkom en op de Vliet (blauw = getij Schelde; rood = waterpeil wachtkom; zwart = waterpeil Vliet vlakbij getijdemolen; groen= waterpeil Vliet stroomopwaarts) Wanneer het waterpeil op de Schelde opnieuw daalt, begint ook het waterpeil in de wachtkom te dalen, maar opwaarts van de molen blijft het peil nog enige tijd gelijk, aangezien er een waterpeilverschil van 80cm nodig is vooraleer de schuif die het debiet naar het rad regelt open gaat. Wanneer de schuif voor het rad van de molen open gaat, stijgt het debiet tot een maximale waarde van ongeveer 0,70 m³/s (Figuur 17). Gedurende ongeveer anderhalf uur is het debiet hoger dan 0,50 m³/s en in totaal wordt er per tijcyclus gemiddeld 3740 m³ door het rad verzet. Dit komt in grootte orde overeen met waarden die afgeleid konden worden op basis van de beschikbare informatie ( 3.5) (0,5 1 m³/s; bij 1 m³/s ongeveer 1 uur = 3600 m³). Definitieve versie WL2015R14_155_1 14

24 [m^3/s] 0.70 Time Series Discharge :00: :00:00 12:00:00 18:00:00 00:00: :00:00 Figuur 17: Het debiet langs het rad bereikt een maximale waarde van 0,70 m³/s 6.3. Conclusie In de huidige toestand is bij middeltij gemiddeld meer dan 3000 m³ water beschikbaar voor de molen en is de waterstand in de wachtkom en op de Vliet (bij een goede werking van de automatische sturing van de inlaat) beperkt tot 4,30 mtaw. De goede werking van de automatische sturing van de inlaat vormt echter, samen met de blijvende aanvoer van slib (langs de laag gelegen inlaat), ook het grootste pijnpunt van de huidige situatie. Definitieve versie WL2015R14_155_1 15

25 7. Scenario 2: Inlaat in bypass rond kofferdam 7.1. Beschrijving In dit scenario wordt de huidige inlaat vervangen door een inlaat in bypass rond de kofferdam (Figuur 18). Deze verloopt via een 40 m lange, rechthoekige, horizontale duiker, met afmetingen 1 m x 1 m en een Manning coëfficient van 0,013 s/m^(1/3). Het bodempeil van de inlaat moet hoger liggen dan het bodempeil van de huidige inlaat door de kofferdam (0,50 mtaw), om zo eventueel minder slib aan te voeren naar de wachtkom. Hierbij werden verschillende bodempeilen getest. Daarnaast is het in dit scenario wel de bedoeling om de historische werking van de getijdemolen te behouden. Om deze situatie te bereiken, werden verschillende bodempeilen en afmetingen geanalyseerd en geoptimaliseerd. Modelmatig werd de huidige in- en uitlaatconstructie nog gebruikt als uitlaat van het systeem. In de nieuwe inlaat werd ook een regelbare schuif geïntegreerd om het maximum waterpeil van 4,30 mtaw in de wachtkom te verzekeren (zonder dit te overschrijden). Het constante debiet (0,0005 m³/s) blijft behouden als bovenafvoer van de Vliet. Figuur 18: De nieuwe inlaat in bypass rond de kofferdam sluit via een duiker aan in de wachtkom 7.2. Evaluatie Aangezien t.o.v. de huidige situatie alleen de inlaatconstructie aangepast werd in Scenario 2, was het eigenlijk in de eerste plaats noodzakelijk om de vulling van de Vliet te controleren. Indien er voldoende volume naar de Vliet gaat, is de werking van de molen gewaarborgd. Een overzicht van de gemiddeld verkregen volumes die per tijcyclus door het rad verzet worden bij verschillende bodempeilen van de vernieuwde inlaatconstructie worden weergegeven in Tabel 2. Daarbij is het aangevoerde debiet naar het rad voor de verschillende bodempeilen gelijk (Figuur 19). Daarentegen wijzigt de aanvoer langs de inlaat van de molen naar de Vliet op vrij logische wijze (Figuur 20). Door het verhoogde bodempeil van de inlaat stroomt er immers pas op een later tijdstip water van de Schelde naar de wachtkom. Definitieve versie WL2015R14_155_1 16

26 Tabel 2: De gemiddelde volumes die per tijcyclus door het rad worden verzet schommelen bij verschillende bodempeilen rond 4000 m³ Bodempeil inlaat (mtaw) Gemiddeld volume rad (m³) 0, , , , [m^3/s] Time Series Discharge (14_155_Rupelmonde_S2-3,5.res11) Discharge MOLENUIT 7.50 MOLENUIT 7.50 MOLENUIT :00: :30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 Figuur 19: Ondanks een verandering in bodempeil van de inlaat (0,5 mtaw: groen; 2,5 mtaw: blauw; 3,5 mtaw: zwart), blijft het aangevoerde debiet naar het rad van de molen quasi onveranderd Figuur 20: De stroming door de inlaat van de molen komt later op gang bij hogere bodempeilen van de inlaat (0,5 mtaw: rood; 2,5 mtaw: groen; 3,5 mtaw: blauw; 4,0 mtaw: zwart), aangezien ook het waterpeil in de wachtkom later begint te stijgen Het verschil in stroming van de Schelde naar de wachtkom en van de wachtkom naar de Vliet bij verschillende bodempeilen van de inlaat zorgt er ook voor dat bij het sluiten van de schuif nabij de inlaat (bij Definitieve versie WL2015R14_155_1 17

27 een waterpeil van 4,30 mtaw in de wachtkom) er een licht verschillend verhang optreedt op de Vliet. Het gevolg hiervan is een licht verschillend stabiel waterpeil in de wachtkom en op de Vliet na het sluiten van de schuif. Deze kleine verschillen in waterpeil verklaren ook de kleine verschillen in volumes die door het rad verzet worden (Tabel 2) Optimalisatie van de doorstroomopening Om na te gaan welke omvang de koker, met een bodempeil van 4,0 mtaw, minimaal moet hebben om de normale werking te behouden, werden de vorm en de afmetingen van de inlaatkoker (en de doorstroomopening van de schuif) iteratief aangepast. Dit gebeurde achtereenvolgens door gebruik te maken van een rechthoekige koker met verlaagde hoogte, een rechthoekige koker met verminderde breedte en een cirkelvormige koker met beperkte diameter. Er werden 2 criteria gehanteerd om te controleren of de sectie voldoende groot is: 1) het waterpeil nabij de molen moet voor de verschillende tijcycli nog net een peil van 4,30 mtaw bereiken, zodat de schuif aan de inlaat sluit; 2) het volume water dat door de inlaat van de molen stroomt moet meer dan 3000 m³ zijn, waardoor minimaal de huidige werking van de molen mogelijk blijft. De resultaten (Tabel 3) tonen dat de afmetingen van de inlaatkoker nog aanzienlijk verkleind kunnen worden en het daarbij toch nog steeds mogelijk is om voldoende volume water, met voldoende debiet naar de Vliet te laten stromen. Tabel 3: Om bij een bodempeil van de inlaat op 4,0 mtaw de inlaatopening te optimaliseren diende deze verkleind te worden Vorm Afmeting (HxB; D) Gemiddeld volume (m³) Maximum debiet molen (m³/s) Rechthoekig 0,38m x 1m ,64 0,75 Rechthoekig 1m x 0,71m ,68 0,84 Cirkelvormig 0,73m ,69 0, Conclusie Bij scenario 2 is voor middeltij, zelfs bij een inlaathoogte van 4,0 mtaw (en een verkleinde inlaatsectie), gemiddeld meer dan 3000 m³ water beschikbaar voor de molen en is de waterstand in de wachtkom en op de Vliet (bij een goede werking van de automatische sturing van de inlaat) beperkt tot 4,30 mtaw. De goede werking van de automatische sturing van de inlaat en de afwezigheid van bijkomende buffercapaciteit blijven echter belangrijke pijnpunten van dit scenario. Definitieve versie WL2015R14_155_1 18

28 8. Scenario Beschrijving In dit scenario wordt de huidige inlaat vervangen door een inlaat via de oostelijke vijver. Deze vijver heeft een normaal peil van ongeveer 5,75 mtaw en op deze hoogte een oppervlakte van ongeveer 900 m². De nieuwe inlaat werd modelmatig opgebouwd als volgt (Figuur 21): Een constructie die de toevoer van de Schelde naar de vijver regelt en deze, indien nodig, afsluit; Een koker (25 m) die onder de Scheldedijk loopt en de verbinding maakt tussen Schelde en vijver; De vijver zelf die voor buffercapaciteit zorgt, voorgesteld als een additional storage ; Een schuifconstructie die de toevoer van de vijver naar de Vliet regelt en ook omgekeerd hoge bovenafvoeren kan afleiden naar de vijver; Een koker (30 m) die onder de Dijkstraat loopt en de verbinding maakt tussen de vijver en de Vliet. Dit heeft als gevolg dat er geen inlaat meer is langs de wachtkom en de historische werking van de molen niet behouden blijft. De inlaat van de molen werd om die reden dan ook uit het model verwijderd. De huidige inlaat in de kofferdam zal in dit scenario alleen nog gebruikt worden als uitlaatconstructie van het systeem. Het constante debiet (0,0005 m³/s) blijft behouden als bovenafvoer van de Vliet. De synthetische tijreeks vormt de afwaartse randvoorwaarde van het systeem. Figuur 21: De nieuwe inlaat via de oostelijke vijver omvat naast de buffercapaciteit van de vijver ook 2 kokers Het idee om de vijver te gebruiken als inlaat is tweeledig. Enerzijds kan het water vastgehouden worden in de vijver tot het moment dat het gebruikt dient te worden om te malen. Anderzijds kan de vijver ook dienen als buffer voor de Vliet bij hoge afvoeren. Voor dit laatste dient wel de vijver tijdig geledigd te worden. Deze laatste optie is niet verder onderzocht in de studie en dus ook niet opgenomen in het model. Er moet rekening mee gehouden worden dat er meer peilschommelingen zullen zijn op de vijver en dat er vooral ook regelmatig lagere peilen zullen optreden. Mogelijk dient de vijver verder uitgediept te worden om voldoende capaciteit te creëren. Aangezien het normale peil van de vijver op ongeveer 5,75 mtaw ligt en het maximale peil op de Schelde in de synthetische reeks 5,78 mtaw bedraagt, wordt in een eerste stap het eerste deel van de inlaat via de vijver ( een constructie die de toevoer van de Schelde naar de vijver regelt en deze, indien nodig, afsluit ) Definitieve versie WL2015R14_155_1 19

29 geschematiseerd door een terugslagklep op de eerste koker. Zo kan het water dat gestockeerd is in de vijver niet terugvloeien naar de Schelde. In een tweede stap wordt dit eerste deel van de inlaat wel expliciet geschematiseerd door een schuif die de vulling van de vijver regelt, waarbij deze regeling gekoppeld is aan het stijgen en dalen van de waterstanden op de Schelde (sluiten wanneer het waterpeil op de Schelde begint te dalen, openen wanneer het waterpeil op de Schelde begint te stijgen). De beide kokers zijn rechthoekig, liggen horizontaal, hebben als afmetingen 1 m x 1 m en hebben een Manning coëfficiënt van 0,013 s/m^(1/3). Het bodempeil ligt initieel op 4,0 mtaw, maar werd voor beide verhoogd tot 4,50 mtaw aangezien dan mogelijk minder slib aangevoerd wordt. De schuif die de vijver scheidt van de Vliet opent eveneens wanneer het waterpeil op de Schelde terug begint te dalen. Aangezien er tijdens de vulling van de vijver geen water in de wachtkom komt, werd ook de sturing van de schuif voor het rad van de molen bijgesteld (in het model bleek immers de schuif te snel te openen om vervolgens opnieuw te sluiten). Het peil opwaarts van de molen wordt in dit scenario niet vergeleken met het peil afwaarts van de molen, maar met het peil op de Schelde. De beoogde verschillen werden ook verlaagd (0,20 m 0,60 m i.p.v. 0,40 m 0,80 m) Evaluatie De belangrijkste resultaten voor dit scenario (voor verschillende bodempeilen van de kokers) zijn samengevat voor de eerste situatie met alleen een terugslagklep (Tabel 4) en voor de tweede situatie met een expliciet ingevoerde regelbare schuif aan de inlaat (Tabel 5). Deze omvatten het gemiddelde volume per tijcyclus dat van de vijver naar de Vliet stroomt, de range van maximale debieten die langs het rad van de molen stromen en het maximaal bereikte waterpeil op de Vliet. Tabel 4: Bij het gebruik van een terugslagklep aan de inlaat wordt er bij een bodempeil van 4,0 mtaw voor de koker tussen de vijver en de Vliet ruim voldoende debiet aangevoerd naar de Vliet. Bodempeil koker Bodempeil koker Schelde (mtaw) Vliet (mtaw) Gemiddeld volume (m³) Debiet (m³/s) Max. waterpeil Vliet (mtaw) 4,0 4, ,80-0,86 4,52 4,5 4, ,80-0,86 4,52 4,5 4, ,71-0,80 4,23 Tabel 5: Bij het gebruik van een regelbare schuif aan de inlaat wordt er bij een bodempeil van 4,5 mtaw voor de koker tussen de vijver en de Vliet een te klein volume water aangevoerd naar de Vliet. Bodempeil koker Bodempeil koker Schelde (mtaw) Vliet (mtaw) Gemiddeld volume (m³) Debiet (m³/s) Max. waterpeil Vliet (mtaw) 4,0 4, ,76-0,80 4,25 4,5 4, ,75-0,80 4,24 4,5 4, ,56-0,76 4,03 De gemiddelde volumes die vanuit de vijver naar de Vliet stromen zijn voor de situatie met een terugslagklep en het bodempeil van de koker tussen de vijver en de Vliet op 4,0 mtaw ruim voldoende om de molen te laten werken (Tabel 4). Deze hoge waarden blijken echter een gevolg te zijn van de schematisatie van het systeem. Op het moment dat de piekwaterstand op de Schelde bereikt wordt, gaat de schuif tussen de vijver en de Vliet open, waardoor de waterstand op de vijver daalt en er extra Definitieve versie WL2015R14_155_1 20

30 bergingsvolume beschikbaar is in de vijver. De vulling van de vijver gebeurt dus in 2 golven (Figuur 22), waarbij tijdens de eerste golf ongeveer 2/3 van het totale volume naar de vijver stroomt en tijdens de tweede golf ongeveer 1/3. [m^3/s] Time Series Discharge VIJVER_SCHUIF 2.50 Water Level INW_KOKER_VIJVER 0.00 VIJVER_SCHUIF 0.00 [meter] :00: :00:00 20:00:00 22:00:00 00:00: :00:00 04:00:00 06:00:00 08:00:00 10:00:00 12:00:00 14:00:00 16:00:00 Figuur 22: Het waterpeil in de vijver (groen) volgt de stijging van het waterpeil op de Schelde (blauw), onder invloed van het debiet dat door de inlaatkoker stroomt (zwart). Door de kleine daling van het waterpeil op de vijver na de piekwaterstand op de Schelde, stroomt er nog extra water naar de vijver Er is voldoende tijd om al het in de vijver en op de Vliet gebufferde water (+ de kleine hoeveelheid bovenafvoer) door de molen te laten stromen en de molen te laten werken. Er worden daarbij piekdebieten bereikt tussen 0,80 en 0,86 m³/s. In de situatie met een terugslagklep, het bodempeil van de koker tussen de vijver en de Vliet op 4,0 mtaw en het bodempeil van de koker tussen de Schelde en de vijver op 4,5 mtaw, is het resultaat analoog aan datgene waarbij het bodempeil van beide kokers op 4,0 mtaw ligt (Figuur 22). Alleen is bij de tijcycli met de laagste piekwaterstanden op de Schelde de tweede golf moeilijker te onderscheiden van de eerste en wordt de piekwaterstand net niet bereikt op de vijver (Figuur 23). De daling van het gemiddeld volume dat door de inlaatkoker stroomt, is dan ook bijna volledig toe te schrijven aan het verminderde volume bij de tijcycli met de laagste piekwaterstanden op de Schelde [m^3/s] Time Series [meter] Discharge VIJVER_SCHUIF Water Level INW_KOKER_VIJVER 0.00 VIJVER_SCHUIF :00: :00:00 05:00:00 06:00:00 07:00:00 08:00:00 09:00:00 10:00:00 11:00:00 Figuur 23: Het waterpeil in de vijver (groen) bereikt bij de tijcycli met de laagste piekwaterstanden net niet het maximale waterpeil op de Schelde (blauw), waardoor het water door de inlaatkoker blijft stromen (zwart) 0.0 Definitieve versie WL2015R14_155_1 21

31 Uit de getoonde resultaten in Tabel 4 blijkt ook dat de maximale waterstand die op de Vliet bereikt wordt 4,52 mtaw bedraagt. Dit is in het algemeen langsheen de Vliet geen probleem (Figuur 24), behalve voor de molen zelf. De as (op 4,30 mtaw) zou op deze manier onder water komen te staan, wat absoluut vermeden dient te worden :00: (m) TAW VLIET VLIET Afstand (m) Figuur 24: Een maximale waterstand van 4,52 mtaw vormt langsheen de Vliet geen probleem Het verminderde volume dat van de vijver naar de Vliet stroomt in de situatie met een terugslagklep en het bodempeil van beide kokers op 4,5 mtaw is toe te schrijven aan de verlaagde vulling van de vijver. Deze kan immers alleen aangesproken worden voor het gedeelte boven 4,5 mtaw. Het verkregen gemiddelde volume is voor de tijcycli van de synthetische reeks met de laagste piekwaterstanden onvoldoende om de werking van de getijdemolen te garanderen (2500 m³). [m^3/s] :00: :00:00 20:00:00 22:00:00 00:00: Time Series Discharge VIJVER_SCHUIF 2.50 Water Level INW_SCHUIF_VIJVER 0.00 VIJVER_SCHUIF :00:00 04:00:00 06:00:00 08:00:00 10:00:00 12:00:00 14:00:00 [meter] Figuur 25: Door het sluiten van de schuif tussen de Schelde en de vijver vertoont het debiet dat door de inlaatkoker stroomt (zwart) slechts 1 puls per tijcyclus. Het waterpeil in de vijver (groen) bereikt het maximale waterpeil op de Schelde (blauw) Door het invoeren van een schuif aan de inlaat (tweede stap), ontbreekt nu de tweede vullingsgolf (Figuur 25), waardoor het gemiddeld verkregen volume per tijcyclus sterk daalt (Tabel 5). In de beide Definitieve versie WL2015R14_155_1 22

32 situaties met het bodempeil van de koker tussen de vijver en de Vliet op 4,0 mtaw blijft er op deze manier nog wel voldoende volume beschikbaar om de getijdemolen te laten werken, ook voor de tijcycli met de laagste piekwaterstanden (3063 m³). Wanneer het bodempeil van de koker tussen de vijver en de Vliet echter opgetrokken wordt tot 4,5 mtaw, stroomt er door de verminderde vulling alleen bij de tijcycli met de hoogste piekwaterstanden op de schelde meer dan 3000 m³ water van de vijver naar de Vliet en kan de werking van de molen in de meeste gevallen niet gegarandeerd worden Conclusie Een aantal van de situaties in scenario 5 vertonen een of meerdere negatieve effecten. Enerzijds veroorzaken een aantal situaties een te hoog waterpeil op de Vliet (gevaar voor het rad van de molen) en anderzijds is het voor de molen beschikbare volume bij een of meerdere tijcycli kleiner dan 3000 m³. Alleen voor de beide gevallen met een regelbare schuif en het bodempeil van de koker tussen de vijver en de Vliet op 4,0 mtaw is er voldoende volume beschikbaar bij alle tijcycli en blijft het waterpeil nabij de molen onder 4,30 mtaw. Desalniettemin heeft scenario 5 als nadeel dat de historische werking van de molen niet behouden blijft (enkel nog afwaarts) en dat het gebruik van de vijver lagere en wisselende waterpeilen veroorzaakt. Definitieve versie WL2015R14_155_1 23

33 9. Scenario Beschrijving In scenario 6 werd, net zoals in scenario 5, gewerkt met een inlaat via de oostelijke vijver. Bovendien werd een gebied op de linkeroever van de Vliet (tussen de Scheepsbouwerstraat en de Dijkstraat) gebruikt als bijkomende buffer. Dit gebied kan benaderd worden door een trapezium met als afmetingen B=140 m, b=125 m en H=30 m (Figuur 26). Het maaiveld van dit gebied ligt momenteel op 7,00 mtaw, maar in dit scenario is het voorzien dat dit zal afgegraven worden tot 3,00 mtaw. Er werd voor de berekeningen in dit scenario uitgegaan van een helling van 3/1 voor de wanden van het uitgegraven gebied. Ter hoogte van de bodem (3,00 mtaw) zijn de afmetingen daarom B=116 m, b=101 m en H=6 m. Figuur 26: Een trapeziumvormig gebied op de LO van de Vliet zal als bijkomende buffer gebruikt worden De inlaat via de oostelijke vijver zoals geschematiseerd in scenario 5 ( 8.1), werd in dit scenario los gekoppeld van de Vliet en aangesloten op het buffergebied, dat op zijn beurt via een knijpconstructie (ø 0,3 m, horizontaal, lengte 5 m) is verbonden met de Vliet (Figuur 27). Net als in scenario 5 blijft de historische werking van de molen niet behouden en wordt de huidige inlaat alleen nog gebruikt als uitlaatconstructie van het systeem. Het constante debiet (0,0005 m³/s) blijft behouden als bovenafvoer van de Vliet. De synthetische tijreeks vormt de afwaartse randvoorwaarde. De beide kokers van de inlaat via de vijver zijn rechthoekig, liggen horizontaal, hebben als afmetingen 1 m x 1 m en hebben een Manning coëfficiënt van 0,013 s/m^(1/3). Het bodempeil ligt op 4,0 mtaw. Modelmatig werd de verbinding tussen de vijver en het buffergebied als een open verbinding voorgesteld. De knijpconstructie tussen het buffergebied en de Vliet heeft een bodempeil van 3,0 mtaw. De sturing van de schuif voor het rad van de molen werd behouden zoals in scenario 5. Definitieve versie WL2015R14_155_1 24

34 Figuur 27: De inlaat via de oostelijke vijver is in scenario 6 verbonden met een bijkomend buffergebied 9.2. Evaluatie Aangezien het bodempeil van een van de dwarsprofielen afwaarts van het buffergebied op 3,41 mtaw zit, werd de volledige buffercapaciteit van het gebied (tot 3,00 mtaw) in dit scenario nooit ten volle aangesproken. Bovendien zorgde de knijpconstructie met diameter 0,3 m tussen het buffergebied en de Vliet wel voor een maximum waterpeil op de Vliet van 4,31 mtaw, maar daalde het peil in het buffergebied nooit tot 3,41 mtaw wat een bijkomend deel van de buffercapaciteit onbeschikbaar maakte (Figuur 28). Ter vergelijking: wanneer er een knijpconstructie met diameter 0,4 m gebruikt werd, daalde het waterpeil in het buffergebied wel tot 3,41 mtaw, maar werd een maximum waterpeil van 4,5 mtaw bereikt op de Vliet, wat een gevaar kan opleveren voor de as van het rad. [meter] Time Series Water Level Water Level VLIET Figuur 28: Bij een knijpconstructie met diameter 0,3 m tussen het buffergebied en de Vliet blijft het waterpeil op de Vliet beperkt tot een maximum van 4,31 mtaw Definitieve versie WL2015R14_155_1 25

35 Het waterpeil op de vijver en in het buffergebied stijgen samen met het waterpeil op de Schelde (Figuur 29), maar met enige vertraging. Bovendien ligt ook het maximale peil net iets lager dan bij de Schelde. Door gebruik te maken van het buffergebied om water naar het rad van de molen te laten stromen, was het mogelijk om het gemiddeld volume water dat per tijcyclus door het rad wordt verzet ongeveer te verdubbelen tot 8331 m³. Het piekdebiet schommelt daarbij tussen 0,72 en 0,82 m³/s. [meter] Time Series Water Level Water Level UITW_HAVEN FC_KOKER VIJVER_SCHUIF :00: :00:00 12:00:00 16:00:00 20:00:00 00:00: :00:00 08:00:00 12:00:00 16:00:00 20:00:00 00:00: Figuur 29: Er is een duidelijke vertraging van het waterpeil van de vijver (groen) en nog meer van het buffergebied (blauw) t.o.v. het waterpeil op de Schelde (zwart) 9.3. Conclusie Door in scenario 6 het buffergebied toe te voegen in combinatie met een knijpconstructie met diameter 0,3 m tussen dit gebied en de Vliet, blijft het waterpeil op de Vliet beperkt tot ongeveer 4,31 mtaw en is er ruim voldoende volume beschikbaar voor de molen (>> 3000 m³). Desalniettemin heeft ook scenario 6 het nadeel dat de historische werking van de molen niet behouden blijft (enkel nog afwaarts) en dat het gebruik van de vijver lagere en wisselende waterpeilen veroorzaakt. Bovendien is er voor het gebruik van het buffergebied ook bijkomend grondverzet noodzakelijk. Definitieve versie WL2015R14_155_1 26

36 10. Scenario Beschrijving Scenario 7 vormt een combinatie van scenario s 2 en 6: de inlaat gebeurt via de bypass rond de kofferdam die ook in scenario 2 gebruikt werd ( 7.1), maar het buffergebied op de linkeroever van de Vliet uit scenario 6 ( 9.1) wordt hier aan toe gevoegd en verbonden met de Vliet via 2 kokers met diameter 1 m (één voor aanvoer, beide voor afvoer) (Figuur 30). Deze kokers liggen beide horizontaal en hebben een Manning coëfficiënt van 0,013 s/m^(1/3). Een knijpconstructie voor de afvoer tussen het buffergebied en de Vliet zoals in scenario 6 is hier niet noodzakelijk, aangezien de waterstand opwaarts van de molen beperkt wordt tot 4,30 mtaw. De koker van de inlaatconstructie heeft als afmetingen 1 m x 1m en heeft een bodempeil van 4,0 mtaw over de gehele lengte. De Manning coëfficiënt bedraagt 0,013 s/m^(1/3) De kokers van de huidige in- en uitlaatconstructie blijven net als in scenario 2 behouden als uitlaatconstructie. Door zijn opbouw, geeft dit scenario de mogelijkheid om de historische werking van de molen te behouden. Het constante debiet (0,0005 m³/s) blijft behouden als bovenafvoer van de Vliet. De synthetische tijreeks vormt de afwaartse randvoorwaarde. De initiële schematisatie van de getijdemolen ( 5.2) werd opnieuw ingevoerd voor dit scenario. Figuur 30: In scenario 7 gebeurt de inlaat via de bypass rond de kofferdam en is er een extra buffergebied op de linkeroever van de Vliet aanwezig Evaluatie Gezien de resultaten van scenario 6, viel het te verwachten dat niet de buffercapaciteit, maar de aanvoer van het water naar het buffergebied de meest kritische factor was. De koker tussen de Vliet en het buffergebied met diameter 1 m, bleek echter voldoende om de vulling van het buffergebied te garanderen (Figuur 31). Door het bodempeil van 4,0 mtaw van de inlaatkoker, zit er ook vertraging op de vulling van de wachtkom, de Vliet en het buffergebied. De capaciteit van het buffergebied (boven 3,41 mtaw) wordt in scenario 7 wel ten volle benut. Door de bijkomende buffercapaciteit, wordt er per tijcyclus gemiddeld 5178 m³ water langs het rad van de molen gelaten, met een maximaal debiet van ongeveer 0,75 m³/s (Figuur 32). Definitieve versie WL2015R14_155_1 27

37 [meter] Time Series Water Level Water Level UITW_HAVEN FC_VLIET_250.2_L VLIET 0.00 HAVEN :00: :00:00 12:00:00 16:00:00 20:00:00 00:00: :00:00 08:00:00 12:00:00 16:00:00 20:00:00 00:00: Figuur 31: De vulling van het buffergebied (blauw) volgt de waterstand op de Vliet (groen) en is, net als de evolutie van het waterpeil in de wachtkom (rood), vertraagd t.o.v. het waterpeil op de Schelde (zwart) [m^3/s] Time Series Discharge Discharge MOLENUIT :00: :00:00 00:00: :00:00 12:00:00 18:00:00 00:00: :00:00 12:00:00 18:00:00 00:00: Figuur 32: In scenario 7 bedraagt het maximale debiet langs het rad van de molen 0,75 m³/s Conclusie In scenario 7 is er bij middeltij ruim voldoende volume beschikbaar voor de molen (> 3000 m³) en is de waterstand in de wachtkom en op de Vliet (bij een goede werking van de automatische sturing van de inlaat) beperkt tot 4,30 mtaw. Bovendien blijft de historische werking van de molen behouden. Er is evenwel is bijkomend grondverzet noodzakelijk voor de aanleg van het buffergebied. De beperking van het waterpeil hangt echter wel sterk af van de goede werking van de automatische sturing van de inlaat. Definitieve versie WL2015R14_155_1 28

38 11. Scenario Beschrijving Om eventueel een tijdelijke, maar snelle oplossing voor handen te hebben, werd in scenario 8 de huidige situatie aangepast door de aanwezige terugslagklep effectief in het model te plaatsen op een van beide inlaatkokers en een knijpconstructie op de andere, alsook werd de schuif die de inlaat regelt verwijderd. Dit laatste is precies het doel van dit scenario: het waterpeil in de wachtkom en op de Vliet beperken tot 4,30 mtaw zonder een (automatische) regelstructuur te gebruiken Evaluatie Bij een koker met diameter van 0,4 m bleef met de synthetische tijreeks de waterstand in de wachtkom beperkt tot 4,30 mtaw (Figuur 33). Wanneer er werd uitgegaan van een cirkelsegment als doorsnede van de inlaat, met hoogte 0,2 m (breedte 1,066 m), werd het waterpeil in de wachtkom beperkt tot 4,35 mtaw (Figuur 34). [meter] Time Series Water Level Water Level HAVEN :00: :00:00 12:00:00 16:00:00 20:00:00 00:00: :00:00 08:00:00 12:00:00 16:00:00 20:00:00 00:00: Figuur 33: Met een koker met diameter 0,4 m bleef het waterpeil in de wachtkom beperkt tot 4,30 mtaw [meter] Time Series Water Level Water Level 4.4 HAVEN :00:00 09:00:00 12:00:00 15:00:00 18:00:00 21:00:00 00:00:00 03:00:00 06:00:00 09:00:00 12:00:00 15:00:00 18:00:00 21:00:00 00:00: Conclusie Figuur 34: Bij een koker met een schijf met hoogte 0,2 m (breedte 1,066 m) als doorsnede, bleef het waterpeil in de wachtkom beperkt tot 4,35 mtaw Het plaatsen van een knijpconstructie op een van beide inlaatkokers (en het afsluiten van de andere met een terugslagklep) kan een mogelijke tijdelijke oplossing bieden. Definitieve versie WL2015R14_155_1 29

39 12. Uitwerking scenario s Na een tussentijdse vergadering op 23/06/2015 met de werkgroep studie waterkering tussen monding Vliet en CNR-site werden uit bovenstaande scenario s, scenario s 2 en 7 geselecteerd om verder uit te werken. Er werden bovendien enkele opmerkingen en mogelijke (structurele) aanpassingen geformuleerd die ingevoerd of getest dienden te worden. Een belangrijk aspect hierbij was dat beide scenario s ook dienden getest te worden voor een periode van springtij, zodat een veilige situatie voor de meeste tijcycli gegarandeerd kan worden. In de volgende secties wordt dan ook telkens gebruik gemaakt van zowel de synthetische tijreeks (met alleen tijcycli die een gemiddeld middeltij voorstellen), als de reële reeks (met doodtij en springtij periodes). Ook het bijkomende scenario 8 met een mogelijke tijdelijke oplossing werd verder onder de loep genomen om de voorstelling van de huidige afsluitstructuur (in beperkte open toestand) te verbeteren en de invloed van springtij op de voorgestelde maatregel te bekijken. Definitieve versie WL2015R14_155_1 30

40 13. Uitwerking Scenario Beschrijving Zoals beschreven in 7.1, werd in dit scenario de huidige inlaat vervangen door een inlaat in bypass rond de kofferdam (Figuur 18). T.o.v. de gebruikte modelopbouw in 7.1, werden volgende aanpassingen gemaakt en getest: De opening van de inlaatkoker in bypass werd vergroot van 1 m x 1 m naar 1,80 m x 1 m; De schuif die de inlaat afsluit bij een waterpeil van 4,30 mtaw in de wachtkom werd verwijderd en het bodempeil van de inlaat werd verhoogd van 4,0 mtaw naar 5,0 mtaw; Het bodempeil van de inlaat werd geoptimaliseerd zodat (met de synthetische reeks van middeltijen) het waterpeil in de wachtkom en op de Vliet zelden boven 4,30 mtaw uit komt; De synthetische reeks werd als afwaartse randvoorwaarde vervangen door de reële reeks ( 3.2.2), waarbij het bodempeil van de inlaatkoker opnieuw op 5,0 mtaw werd gezet; Het bodempeil van de inlaat werd geoptimaliseerd zodat (met de reële reeks) het waterpeil in de wachtkom en op de Vliet zelden boven 4,30 mtaw uit komt Evaluatie Door het vergroten van de hoogte van de inlaatkoker, steeg het gemiddeld volume water dat per tijcyclus naar het rad van de molen gaat licht (Tabel 6), maar door het (voorlopig) behouden van de schuif, bleef natuurlijk het maximale waterpeil in de wachtkom beperkt tot 4,30 mtaw. Tabel 6: De grotere inlaatopening zorgt voor en lichte verhoging van het gemiddeld volume per tijcyclus Afmetingen inlaatkoker (HxB) Gemiddeld volume (m³) 1m x 1m ,80m x 1m 4099 De invloed van het verwijderen van de schuif aan de inlaat en verhogen van het bodempeil van de inlaatkoker tot 5,0 mtaw had daarentegen een grote invloed op het waterpeil in de wachtkom en het beschikbare volume water voor het rad van de molen. Het maximale toegelaten waterpeil van 4,30 mtaw wordt nooit bereikt (Figuur 35) en ook het volume per tijcyclus daalt significant (met de synthetische afwaartse randvoorwaarde) (Tabel 7). Alleen bij de tijcycli met maximaal waterpeil op de Schelde van 5,78 mtaw is nog meer dan 3000 m³ water beschikbaar. Tabel 7: Om bij de synthetische tijreeks een optimaal volume water beschikbaar te hebben voor de molen en toch een veilige situatie te behouden, dient het bodempeil van de inlaatkoker op 4,90 mtaw gelegd te worden Bodempeil inlaatkoker (mtaw) Laagste max. waterpeil (mtaw) Hoogste max. waterpeil (mtaw) Minimaal volume (m³) Maximaal volume (m³) 5,00 3,05 4, ,80 3,75 4, ,90 3,55 4, Definitieve versie WL2015R14_155_1 31

41 Rupelmonde: Berekeningen voor nieuwe inwatering van de getijdemolen: Eindrapport [meter] Water Level HAVEN 0.00 Time Series Water Level :00:00 12:00:00 18:00:00 00:00:00 06:00:00 12:00:00 18:00:00 00:00:00 06:00:00 12:00:00 18:00:00 00:00:00 06:00:00 12:00:00 Figuur 35: Door het verhogen van het bodempeil van de inlaat tot 5,00 mtaw wordt het maximale waterpeil in de wachtkom nooit bereikt. Indien het bodempeil van de inlaatkoker verlaagd werd tot 4,80 mtaw, resulteerde dit in waterpeilen in de wachtkom tussen 3,75 mtaw en 4,48 mtaw (Tabel 7). Dit is dus een onveilige situatie voor de molen. Een bodempeil van 4,90 mtaw daarentegen leidt tot waterpeilen die variëren tussen 3,55 mtaw en 4,30 mtaw. T.o.v. het bodempeil van 5,00 mtaw nemen de volumes door de molen ook toe door het iets lagere peil van de bodem van de inlaat. Deze bedragen nu bij de waterpeilen van 5,36 mtaw, 5,52 mtaw, 5,59 mtaw en 5,78 mtaw op de Schelde respectievelijk 690 m³, 1800 m³, 2350 m³ en 4211 m³. Behalve voor de tijcycli met de hoogste waterstanden op de Schelde blijft er dus onvoldoende water beschikbaar voor de molen. Door het vervangen van de synthetische tijreeks door de reële tijreeks als afwaartse randvoorwaarde van het systeem, is er een belangrijke invloed op de waterpeilen in de wachtkom en op de Vliet. Bij een bodempeil van de inlaatkoker op 5,0 mtaw, stroomt er immers geen water naar de wachtkom wanneer het tij op de Schelde onder 5,0 mtaw blijft (Figuur 36). [meter] Water Level INW_HAVEN 0.00 HAVEN 0.00 Time Series Water Level Figuur 36: Door het opleggen van een reële tijreeks (blauw) als afwaartse randvoorwaarde, bij een bodempeil van de inlaatkoker van 5,0 mtaw, blijft de wachtkom (rood) vaak leeg Definitieve versie WL2015R14_155_1 32

42 Daarentegen, bij een aantal tijcycli (19x in 2 maanden) (waterpeil op de Schelde > 5,90 mtaw), bereikt het waterpeil in de wachtkom een peil van meer dan 4,30 mtaw (Figuur 37). Alleen wanneer het waterpeil op de Schelde een maximum bereikt tussen 5,0 mtaw en 5,90 mtaw stroomt er ook effectief water naar de wachtkom en blijft het peil beperkt tot 4,30 mtaw. Gedurende de 2 maanden van de tijreeks kwam deze situatie bij ongeveer 80 tijcycli voor. Echter, zelfs wanneer er water in de wachtkom stroomt, volstaat dit niet altijd om een voldoende volume water naar de molen te laten stromen. Ook al loopt het volume op tot een maximum van 7877 m³ (bij een waterpeil van 4,85 mtaw op de Vliet), toch is alleen bij een waterpeil van minimaal 4,07 mtaw op de Vliet meer dan 3000 m³ water beschikbaar voor de molen (37x in 2 maanden). [meter] Time Series Water Level Water Level HAVEN Figuur 37: Bij 19 tijcycli komt het waterpeil in de wachtkom boven 4,30 mtaw Door het bodempeil van de inlaatkoker op te trekken tot 5,20 mtaw, komt het waterpeil in de wachtkom gedurende 2 maanden slechts 3 keer hoger dan 4,30 mtaw (resp. 4,38 mtaw, 4,44 mtaw en 4,47 mtaw) (Figuur 38). Deze situatie komt voor bij een maximaal waterpeil op de Schelde dat hoger is dan 6,10 mtaw. Gezien de beperkte frequentie van de overschrijding van het kritieke peil, is het mogelijk om in deze gevallen de inlaatkoker manueel af te sluiten. Echter, in deze configuratie is de werking van de molen amper mogelijk. Opnieuw is alleen bij een waterpeil op de Vliet van minimaal 4,07 mtaw meer dan 3000 m³ water beschikbaar voor de molen en dit is slechts voor 10 tijcycli gedurende de periode van 2 maanden het geval. [meter] Time Series Water Level Water Level MOLENUIT Figuur 38: Door het verder verhogen van het bodempeil van de inlaatkoker tot 5,20 mtaw, komt het waterpeil op de Vliet slechts 3 maal boven 4,30 mtaw, maar ook slechts 10 maal boven 4,07 mtaw Definitieve versie WL2015R14_155_1 33

43 13.3. Conclusie De uitwerking van scenario 2 en het invoeren van reële gegevens (met springtij en doodtij periodes) voor de waterstanden op de Schelde tonen de beperkingen waar dit scenario mee kampt. Wanneer het bodempeil van de inlaatkoker op 5,0 mtaw gelegd wordt, komt het peil in de wachtkom en op de Vliet reeds boven 4,30 mtaw uit bij een waterstand op de Schelde boven 5,90 mtaw (±15% van de tijcycli in de reeks), terwijl toch slechts in ±30% van de tijcycli van de reële reeks meer dan 3000 m³ water beschikbaar is voor de molen. Anderzijds, bij een verhoging van de inlaatkoker tot 5,20 mtaw komt het peil in de wachtkom en op de Vliet alleen boven 4,30 mtaw uit bij een waterstand op de Schelde boven 6,10 mtaw (±2,5% van de tijcycli in de reeks). Daarentegen is in deze situatie in slechts ±8% van de tijcycli van de reële reeks meer dan 3000 m³ water beschikbaar voor de molen. Definitieve versie WL2015R14_155_1 34

44 14. Uitwerking Scenario Beschrijving Zoals beschreven in 10.1, is dit scenario een combinatie van scenario s 2 en 6: de inlaat gebeurt via de bypass rond de kofferdam die ook in scenario 2 gebruikt werd ( 7.1), maar het buffergebied op de linkeroever van de Vliet uit scenario 6 ( 9.1) werd hier aan toe gevoegd en verbonden met de Vliet (Figuur 30). T.o.v. de gebruikte modelopbouw in 10.1, werden volgende aanpassingen gemaakt en getest: De opening van de inlaatkoker in bypass werd vergroot van 1 m x 1 m naar 1,80 m x 1 m; Het bodempeil van de Vliet afwaarts van het buffergebied werd verlaagd tot minimaal 3,20 mtaw, zodat de capaciteit van het gebied beter benut kan worden; De schuif die de inlaat afsluit bij een waterpeil van 4,30 mtaw in de wachtkom werd verwijderd en het bodempeil van de inlaat werd verhoogd van 4,0 mtaw naar 5,0 mtaw; Het beschikbare volume van het buffergebied werd verhoogd, aangezien de linkeroever van de Vliet ter hoogte van het buffergebied verlaagd werd van 7,0 mtaw tot 4,50 mtaw en de helling dus korter werd; Het bodempeil van de inlaat werd geoptimaliseerd zodat (met de synthetische reeks van middeltijen) het waterpeil in de wachtkom en op de Vliet zelden boven 4,30 mtaw uit komt; De synthetische reeks werd als afwaartse randvoorwaarde vervangen door de reële reeks ( 3.2.2), waarbij het bodempeil van de inlaatkoker opnieuw op 5,0 mtaw werd gezet; Het bodempeil van de inlaat werd geoptimaliseerd zodat (met de reële reeks) het waterpeil in de wachtkom en op de Vliet zelden boven 4,30 mtaw uit komt; De opening van de inlaatkoker werd geoptimaliseerd zodat er naast een veilige situatie ook gezorgd werd voor een maximalisering van het beschikbare volume water voor de molen Evaluatie Door het vergroten van de hoogte van de inlaatkoker en het verlagen van het bodempeil van de Vliet afwaarts van het buffergebied, steeg het gemiddeld volume water dat per tijcyclus naar het rad van de molen gaat licht tot 5424 m³ (t.o.v m³), maar door het (voorlopig) behouden van de schuif, bleef natuurlijk het maximale waterpeil in de wachtkom beperkt tot 4,30 mtaw. Er dient opgemerkt te worden dat het waterpeil in het buffergebied net niet tot 3,20 mtaw zakt (Figuur 39). Definitieve versie WL2015R14_155_1 35

45 [meter] Time Series Water Level Water Level FC_VLIET_250.2_L :00: :00:00 00:00: :00:00 12:00:00 18:00:00 00:00: :00:00 12:00:00 18:00:00 00:00: :00:00 12:00:00 Figuur 39: Het waterpeil in het buffergebied zakt net niet tot het bodempeil De invloed van het verwijderen van de schuif aan de inlaat en verhogen van het bodempeil van de inlaatkoker tot 5,0 mtaw had een significante invloed op het waterpeil in de wachtkom en het beschikbare volume water voor het rad van de molen. Het maximale waterpeil dat bereikt werd bedroeg 3,97 mtaw, maar bij de tijcycli met een maximale waterstand van 5,36 mtaw op de Schelde bedroeg het maximale waterpeil in de wachtkom slechts 3,05 mtaw (Tabel 8), waardoor het buffergebied niet gevuld werd (Figuur 40). Net als in scenario 2, daalde ook het volume water dat per tijcyclus beschikbaar is voor de molen sterk (met de synthetische afwaartse randvoorwaarde). Alleen bij de tijcycli met maximaal waterpeil op de Schelde van 5,78 mtaw is nog meer dan 3000 m³ water beschikbaar. Het verhogen van de capaciteit van het buffergebied, zorgt voor een bijkomende verlaging van de waterpeilen in de wachtkom en de Vliet, en voor een verhoging (met ongeveer 150 m³) van het beschikbare volume (Tabel 8). Dit laatste was echter niet het geval voor de tijcycli met een maximale waterstand van 5,36 mtaw op de Schelde, aangezien hierbij het buffergebied niet gevuld wordt. Tabel 8: Om bij de synthetische tijreeks een optimaal volume water beschikbaar te hebben en toch een veilige situatie te behouden, diende in scenario 7 het bodempeil van de inlaatkoker op 4,75 mtaw gelegd te worden Bodempeil inlaatkoker (mtaw) Laagste max. waterpeil (mtaw) Hoogste max. waterpeil (mtaw) Minimaal volume (m³) Maximaal volume (m³) 5,00 3,05 3, ,00 + meer capaciteit buffergebied 4,75 + meer capaciteit buffergebied 2,99 3, ,72 4, Definitieve versie WL2015R14_155_1 36

46 [meter] Time Series Water Level Water Level FC_VLIET_250.2_L Figuur 40: Met de synthetische tijreeks als afwaartse randvoorwaarde en het bodempeil van de inlaatkoker op 5,00 mtaw wordt het buffergebied niet gevuld bij de tijcycli met een maximale waterstand van 5,36 mtaw Om naast een veilige situatie ook een optimaal volume water beschikbaar te hebben werd het bodempeil van de inlaatkoker verlaagd tot 4,75 mtaw. Dit resulteerde in waterpeilen in de wachtkom tussen 3,72 mtaw en 4,29 mtaw (Tabel 8). Belangrijker is echter de grote toename van de beschikbare volumes water voor de molen: bij de waterpeilen van 5,36 mtaw, 5,52 mtaw, 5,59 mtaw en 5,78 mtaw bedragen deze nu respectievelijk 1870 m³, 3470 m³, 4165 m³ en 6400 m³. Alleen bij de tijcycli met maximaal waterpeil op de Schelde van 5,36 mtaw is dus onvoldoende water beschikbaar. Door het vervangen van de synthetische tijreeks door de reële tijreeks als afwaartse randvoorwaarde van het systeem, was er een belangrijke invloed op de waterpeilen in de wachtkom en op de Vliet. Bij een bodempeil van de inlaatkoker op 5,0 mtaw, stroomt er geen water naar de wachtkom wanneer het tij op de Schelde onder 5,0 mtaw blijft. Echter, bij een aantal tijcycli (5x in 2 maanden) (waterpeil op de Schelde > 6,06 mtaw), bereikte het waterpeil in de wachtkom een peil van meer dan 4,30 mtaw. Alleen wanneer het waterpeil op de Schelde een maximum bereikt tussen 5,0 mtaw en 6,06 mtaw stroomt er ook effectief water naar de wachtkom en blijft het peil beperkt tot 4,30 mtaw. Gedurende de 2 maanden van de tijreeks kwam deze situatie bij iets meer dan 80 tijcycli voor. Daarenboven wordt het buffergebied pas (gedeeltelijk) gevuld vanaf een waterpeil van 5,39 mtaw op de Schelde. De volumes die per tijcyclus beschikbaar zijn voor de molen zijn voor de meeste tijcycli groter dan in scenario 2. Zo komt een waterpeil van 5,65 mtaw op de Schelde overeen met een volume van ongeveer 2000 m³. Bij een waterstand van 5,75 mtaw op de Schelde wordt zelfs een volume van ongeveer 3200 m³ bereikt. Gedurende de 2 maanden durende tijreeks, was de maximale waterstand op de Schelde in 40 tijcycli hoger dan 5,75 mtaw (Tabel 9). Door het bodempeil van de inlaatkoker op te trekken tot 5,10 mtaw, komt het waterpeil in de wachtkom gedurende 2 maanden slechts 2 keer hoger dan 4,30 mtaw (resp. 4,31 mtaw en 4,36 mtaw). Bij een verdere verhoging van het bodempeil van de inlaatkoker tot ongeveer 5,15 mtaw, komt het waterpeil in de wachtkom gedurende 2 maanden geen enkele keer boven 4,30 mtaw (Tabel 9). In tegenstelling tot bij scenario 2, leek in deze configuratie de werking van de molen nog gedeeltelijk mogelijk. Zo leveren tijcycli met een waterstand hoger dan 5,87 mtaw ongeveer 3000 m³ water op dat beschikbaar is voor de molen (21x op 2 maanden). Definitieve versie WL2015R14_155_1 37

47 Tabel 9: Onder invloed van het buffergebied liggen in scenario 7 de waterpeilen waarbij er mogelijk problemen ontstaan nabij de molen hoger en de waterpeilen waarbij er 3000 m³ water beschikbaar is voor de molen lager Bodempeil inlaatkoker (mtaw) # > 4,30 mtaw (in wachtkom) peil Schelde (mtaw) > 4,30 mtaw # > 3000 m³ peil Schelde (mtaw) > 3000 m³ 5,00 5 6, ,75 5,10 2 6, ,83 5, ,87 4,40 (HxB = 0,2m x 1m) ,36 Door de inlaatopening van de koker te verkleinen (de koker zelf behoudt de afmetingen) tot 0,2 m x 1 m, het bodempeil van de inlaatopening te verlagen tot 4,40 mtaw en het bodempeil van de koker zelf ook te verlagen tot 4,0 mtaw, werd de voor de molen beschikbare hoeveelheid water gemaximaliseerd, zonder aan veiligheid in te boeten. Deze situatie komt overeen met een inlaatkoker (van 1,80 m x 1 m met bodempeil 4,00 mtaw), schotbalken onderaan de inlaatopening (hoogte 40 cm) en een regelbare schuif bovenaan de inlaatopening (normale stand: 0,6 m vanaf de bodem van de koker). Met deze inlaatconstructie is reeds bij een maximaal waterpeil van 5,38 mtaw op de Schelde (78 tijcycli in de reeks van 2 maanden) een volume van meer dan 3000 m³ beschikbaar voor de molen. Ook praktisch is deze optie zeer interessant aangezien de koker eenvoudig toegankelijk is voor toezicht en door het gebruik van schotbalken en een regelbare schuif de inlaatopening verder kan afgeregeld worden en waar nodig zelfs volledig kan afgesloten worden. Door gebruik te maken van deze inlaatconstructie stroomt er alleen in uitzonderlijke gevallen geen water naar de wachtkom en de Vliet (Figuur 41). Analoog vult ook het buffergebied zich meer regelmatig (Figuur 42). [meter] Time Series Water Level Water Level UITW_HAVEN HAVEN Figuur 41: Door het aanpassen van de inlaatconstructie stroomt er ook bij het opleggen van een reële tijreeks (blauw) als afwaartse randvoorwaarde in de meeste gevallen water naar de wachtkom (rood) Definitieve versie WL2015R14_155_1 38

48 Rupelmonde: Berekeningen voor nieuwe inwatering van de getijdemolen: Eindrapport [meter] Time Series Water Level Water Level FC_VLIET_250.2_L Figuur 42: De bergingscapaciteit van het buffergebied wordt vaker aangesproken na het aanpassen van de inlaatconstructie en dit leidt tot grotere beschikbare volumes voor de molen Conclusie De voorgestelde uitwerking van scenario 7, met een koker van 1,80 m x 1 m (HxB) op 4,0 mtaw, schotbalken onderaan de inlaatopening (hoogte 40 cm, waardoor het bodempeil van de inlaatopening op 4,40 mtaw ligt) en een regelbare schuif bovenaan de inlaatopening (normale stand: 0,6 m vanaf de bodem van de koker, waardoor de eigenlijke opening 0,2 m x 1 m is) zorgt bij het gebruik van de reële gegevens (met springtij en doodtij periodes) voor de waterstanden op de Schelde voor een optimalisatie van de beschikbare hoeveelheid water voor de molen (bij ± 65% van de tijcycli van de reële reeks is meer dan 3000 m³ beschikbaar), zonder aan veiligheid in te boeten (waterpeil op de Vliet < 4,30 mtaw). Door het gebruik van schotbalken en een regelbare schuif kan de inlaatopening verder afgeregeld worden en waar nodig zelfs volledig afgesloten worden. Om verstopping door drijfvuil te vermijden, is het mogelijk wel noodzakelijk om een vuilrooster te plaatsen aan de inlaat. Definitieve versie WL2015R14_155_1 39

49 15. Terugslagklep Dijkstraat Op de tussentijdse vergadering op 23/06/2015 met de werkgroep studie waterkering tussen monding Vliet en CNR-site werd ook geopperd om in scenario s 2 en 7 een terugslagklep te plaatsen op de koker ter hoogte van de Dijkstraat (Figuur 13). Op deze manier zou er in het stroomopwaartse deel van de Vliet (Figuur 43) nooit gevaar voor overstroming zijn onder invloed van het tij op de Schelde. Uit de analyses van deze situatie bleek echter dat dit geen gunstige situatie oplevert voor de werking van de molen en de waterstanden afwaarts van de Dijkstraat. Bij een waterpeil van 4,30 mtaw in de wachtkom gaat iets meer dan 2000 m³ bergingsvolume verloren op de Vliet. De maximale waterstanden in de wachtkom stijgen echter met 0,6 m tot 1 m in scenario 2 en met 0,3 m tot 0,6 m in scenario 7. Om een veilige situatie te behouden moet (met reële tijreeks) het bodempeil van de inlaatkoker in scenario 2 verhoogd worden tot 5,49 mtaw en in scenario 7 tot 5,31 mtaw (zonder verkleining van de inlaatopening). De beschikbare volumes water voor de molen zijn in deze gevallen zelfs bij de hoogste waterpeilen op de Schelde onvoldoende om de werking van de molen te garanderen :00: (m) TAW VLIET VLIET Afstand (m) Figuur 43: De Vliet opwaarts van de koker ter hoogte van de Dijkstraat (rechts van verticale rode lijn) zou bij het plaatsen van een terugslagklep onbeschikbaar worden om Scheldewater te bufferen voor de getijdemolen Definitieve versie WL2015R14_155_1 40

50 16. Uitwerking Scenario Beschrijving De tijdelijke oplossing die in 11 werd geanalyseerd werd verder aangepast om een meer realistische situatie te verkrijgen: De vorm van de opening werd aangepast tot een soort sikkel, aangezien de huidige afsluiter rond is en bij het omhoog schuiven een sikkelvormige doorstroomopening vormt; De synthetische reeks werd als afwaartse randvoorwaarde vervangen door de reële reeks ( 3.2.2) Evaluatie Door de afsluiter slechts 5 cm omhoog te schuiven, bleef, met de synthetische reeks als afwaartse randvoorwaarde van het systeem, het waterpeil in de wachtkom beperkt tot 4,20 mtaw, met bovendien een klein verschil tussen de hoogste en laagste pieken (Figuur 44). Ook de voor de molen beschikbare volumes water zijn sterk gelijkend voor de verschillende tijcycli in de synthetische reeks. Ze gaan van ongeveer 3150 m³ (bij 5,36 mtaw) tot ongeveer 3700 m³ (bij 5,78 mtaw). [meter] Time Series Water Level Water Level HAVEN Figuur 44: Door de kleine opening aan de inlaat worden de verschillen in waterstand bijna uitgevlakt Door het vervangen van de synthetische tijreeks door de reële tijreeks, werd ook de invloed van springtij op de tijdelijke oplossing geanalyseerd. Wanneer de afsluiter slechts 5 cm omhoog geschoven werd, steeg het waterpeil in de wachtkom tot maximaal 4,35 mtaw, terwijl de laagste maximale waterstand van een tijcyclus toch nog 3,79 mtaw bedroeg (Figuur 45). De bijhorende volumes water die beschikbaar zijn voor de molen bedragen 4516 m³ en 1771 m³. Voor de meeste van de tijcycli zou de molen dus nog (gedeeltelijk) kunnen werken. Definitieve versie WL2015R14_155_1 41

51 [meter] Time Series Discharge Water Level 4.4 HAVEN Figuur 45: De verschillen in maximaal waterpeil in de wachtkom zijn ook bij de reële tijreeks zeer beperkt Conclusie Het gedeeltelijk openen (5 cm) van een van beide inlaatkokers waardoor een kleine, sikkelvormige opening ontstaat, en het afsluiten van de andere met een terugslagklep, kan in theorie een tijdelijke oplossing bieden voor de getijdemolen. Bij gebruik van de reële gegevens (met springtij en doodtij periodes) voor de waterstanden op de Schelde bedraagt de maximale waterstand in de wachtkom en op de Vliet slechts 4,35 mtaw, terwijl de beschikbare volumes water voor de molen variëren tussen 4516 m³ en 1771 m³. Een dergelijke kleine opening kan in de praktijk echter zeer snel verstopt geraken. Definitieve versie WL2015R14_155_1 42

52 17. Conclusies De huidige in- en uitwateringsconstructie van de oude haven en de getijdemolen van Rupelmonde werkt op basis van een automatische sturing van twee schuiven die het waterpeil afwaarts van de molen controleren. De automatische sluiting faalde in het verleden echter al een aantal keer. Om dit in de toekomst te vermijden, dient een ontwerp gemaakt te worden van een nieuwe in- en uitwateringsconfiguratie, die veilig is en bovendien de werking van de historische getijdemolen van Rupelmonde waarborgt en optimaliseert. Ter voorbereiding van dit ontwerp werd een 1D Mike11 model opgebouwd waarin naast de molen zelf, ook de afwaarts gelegen wachtkom en de opwaarts gelegen Vliet en Hanewijkbeek zijn geschematiseerd, samen met de elementen die hydraulisch van belang zijn voor de werking van de molen. De modelstudie heeft tot doel verschillende voorgestelde scenario s te evalueren en de sleutelafmetingen van de in de scenario s voorgestelde in- en uitwateringsconstructies te bepalen. Van de voorgestelde scenario s werden er uiteindelijk vijf weerhouden door de opdrachtgever om te evalueren: Scenario 0: De huidige situatie Scenario 2: Een nieuwe inlaat in bypass rond de kofferdam Scenario 5: Een nieuwe inlaat via de oostelijke vijver Scenario 6: Een nieuwe inlaat via de oostelijke vijver in combinatie met een bijkomend buffergebied op de linker oever van de Vliet Scenario 7: Een nieuwe inlaat in bypass rond de kofferdam in combinatie met een bijkomend buffergebied op de linker oever van de Vliet Daarnaast diende ook een evaluatie te gebeuren van een mogelijke tijdelijke oplossing voor de huidige inen uitwateringsconstructie. De berekeningen voor scenario 0 vertoonden sterke gelijkenissen met de werkelijkheid, wat op een goede schematisatie wijst. Een verdere uitwerking van dit scenario was echter niet noodzakelijk aangezien de automatische sturing van de schuif die de inlaat regelt en de blijvende aanvoer van slib net dienden vermeden te worden. Aangezien scenario s 5 en 6 een nadelig effect kunnen hebben op de toestand van de oostelijke vijver en ze bovenal de historische werking van de getijdemolen niet respecteren, werden na de eerste evaluatie alleen scenario s 2 en 7 (naast de tijdelijke oplossing) geselecteerd om verder uit te werken en te toetsen aan reële gegevens met springtij periodes. Bij de uitwerking vertoonde scenario 2 enkele beperkingen. Zonder regelbare schuif aan de inlaat bleek er immers geen optimalisatie mogelijk te zijn van het beschikbare volume water voor de molen bij een veilige waterstand in de wachtkom en op de Vliet. In de uitwerking van scenario 7 was dit echter wel het geval. Meer nog, wanneer de inlaat geschematiseerd werd als een koker van 1,80 m x 1 m (HxB) op 4,0 mtaw, met schotbalken onderaan de inlaatopening (hoogte 40 cm, waardoor het bodempeil van de inlaatopening op 4,40 mtaw ligt) en een regelbare schuif bovenaan de inlaatopening (0,6 m vanaf de bodem van de koker, waardoor de eigenlijke opening 0,2 m x 1 m is) bleek bij ongeveer 65% van de tijcycli van de reële reeks ruim voldoende volume water beschikbaar voor de molen, zonder aan veiligheid in te boeten. Bovendien kan door het gebruik van schotbalken en een regelbare schuif de inlaatopening verder afgeregeld worden en waar nodig zelfs volledig afgesloten worden. De flexibiliteit is daarenboven noodzakelijk om de altijd aanwezige onzekerheden in de resultaten op te vangen en in de toekomst rekening te houden met de moeilijk te kwantificeren gevolgen van klimaatswijzigingen. De koker is tot slot door zijn omvang eenvoudig te inspecteren. Het plaatsen van een vuilrooster kan bovendien verstopping door drijfvuil tegen gaan. Tot slot bleek ook uit de berekeningen dat het theoretisch mogelijk is om een van beide bestaande inlaatkokers gedeeltelijk te openen om als tijdelijke oplossing te fungeren voor de getijdemolen. Een dergelijke kleine opening kan in de praktijk echter zeer snel verstopt geraken. Definitieve versie WL2015R14_155_1 43

53 18. Referenties AGIV (2005) Digitale vectoriele versie van de Vlaamse Hydrografische Atlas Waterlopen. Agentschap voor Geografische Informatie Vlaanderen, Gent, België. Claeys, S.; Vereecken, H; Boey, I (2015). Rupelmonde: Getijdemolen: Deelrapport 2 - Bemonstering en analyse van sliblagen. Versie 1.0. WL Rapporten, 14_155_2. Waterbouwkundig Laboratorium: Antwerpen, België. DHI (2011). Mike11 reference manual. IMDC (2010) Kruibeke-Rupelmonde: Meetcampagne op de Vliet Rapportage meetcampagne. IMDC, Antwerpen, België Definitieve versie WL2015R14_155_1 44

54 Waterbouwkundig Laboratorium Flanders Hydraulics Research Berchemlei 115 B-2140 Antwerpen Tel. +32 (0) Fax +32 (0)