Indijking van de Brakman Nieuwe Isabellasluis. Proeven op klein m odel.

Transcriptie

1 Waterbouwkundig Laboratorium. Borgerhout Antwerpen. Mod. 127 Indijking van de Brakman Nieuwe Isabellasluis. Proeven op klein m odel. Bijlagen : 3 plans - 12 fotos.

2 MOD INDIJKING VAN DE BRAKMAN - NIEU\VE ISABELLASLUIS. PROEVEN OP KLEIN MODEL. Dit verslag omvat : Tekeningen i plan 1 plan g plan 2 Fotos : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. 1) Qndraoht. De hierna heschreven proeven, op aanvraag van de Dienst van het Stroomgebied der Schelde, Iste. Directie, (D.S.S.), door het Waterbouwkundig Laboratorium (V/.L.) ondernomen, werden goedgekeurd bij dienstbrief Bestuur P der V/aterwegen, Internationale Betrekkingen, nr. RN.534, nr. 989 van uitgang, dd. 8/5/1952, De opdracht was de schikkingen na te gaan welke stroomafwaarts der Nieuwe Isabellasluis zijn te treffen opdat bodem en oevers van het afvoerkanaal niet door het stromend water zouden worden aangetast, 2) Docuimenten aan het W.L» overgemaakt. Doe. 1 i Ontwerp van de Nieuwe Isabellasluis. Dit plan was gevoegd bij het schrijven nr dd, I3/3/1952 van de D.S.S. Volgens deze Dienst moeten de volgende toestanden v7orden onderzocht: (a) De nummers der doör het W.L, opgemaakte plans worden steeds onderlijnd. ten einde ze te onderscheiden van documenten afkomstig uit andere bronnen,

3 2 Afvoer der sluis, in m3/seo. Stroomafwaartse waterstand t,o,v, N.A.P, 36 ( ^ 0,20 m) 18 (-0, 40 m) Do q» 2. : Plan B gevoegd bij het schrijven nr, dd. 3I/3/I952 van de D.S.S. Dit plan brengt details o.a, omtrent de pijlers van het kunstwerk. 3) Modelsohalen. Het model v/erd gebouwd op 1/20 der ware grootte. Rij toepassing van de modelregel van Reech-Froude worden de schalen voor de stroomsnelheden s w = voor de tijden : i = ^ ^ voor de debieten : r x 2 0 x V ^ 1788,8 De kleine letters hebben betrekking op het model, de hlokletters daarentegen op de natuur, 4) Plans door het 1,L, ongemaakt. Plan 1 : oonstructieplan van het model, De afwateringssluis v/erd slechts, gedeeltelijk in het model nagebootst. Acht zinken buizen, welker doorsnede op schaal werd herleid, stellen hetzelfde aantal riolen der werkelijkheid voor. Afwaarts van de sluis werd een 80 m, (natuur)

4 - 3 - lange kuip voorzien, gevuld met zand van Mol. Daarna werd het kanaalprofiel over een lengte van 120 m. (natuur) in cementhezetting uitgevoerdo In principe heeft men, onmiddellijk na de sluis, het trapezoïdaal profiel AA' en op 20 m. (natuur) daarvan het samengesteld profiel dat insgelijks op plan 1 aangegeven is, met een vloeiende overgang tussen heide profielen. Plan 2 Plan 3 geeft uitkomsten van ontgrondingsproeven. stelt een type van stortehed voor dat onderzocht werd. 5) Uitgevoerde experimenten. De opgegeven dehieten en waterstanden zijn steeds naar de werkelijkheid omgerekend. Behoudens andersluidende vermelding werd hij elke proef gedurende drie uur gestroomd. Ziehier een samenstelling van de uitgevoerde proefnemingen : Volgnummer der proef. Dehiet in m3/sec. Afw, peil in meter t,o,v. N.A.P. Uitkomsten te vinden op ü Opmerkingen 1 36 (+0,20) plan ,735 (+0,20) plan 2" 3 72 (+0,20) foto (+0,20) fotos 2,3 De fotos werden na 45 min. stromen genomen (-0,40) plan ( 0,40) foto (+0,20) foto (+0,20) foto (-0,40) Geen aantasting der zandhedding (+0,20) foto 7

5 - 4 - Volgnummer Debiet Afw, peil Uitkomsten der proef. in in meter te vinden Opmerkingen, m3/seo. t,o,v. op : N.A.P., (+0,20) foto (+0,20) foto (+0,20) foto (+0,20) foto (+0,20). foto 12 6) Proef nr. 1, Toestand van het model : profiel AA' nabij sluis; samengesteld trapezoïdaal profiel op 20 meter daarvan, Onbeschermde zandbedding tot op 80 meter van profiel AA', Debiet = 36 m3/sec, Afv/aartse waterstand = (+0,20 m) N.A,P, Na drie uur stromen werden de doorsneden en opgenomen, respectievelijk op 2,14 m, en 10,82 m. van AA', Ze zijn weergegeven op diagram 1 van plan 2. De zandbodem van het model werd om zeggens niet aangetast, Ter plaatse van de grootste uitschuring is de bedding van de oorspronkelijke oota (-3,00 m) op (-3,45 m) N,A,P, gekomen. 7) Proef nr, 2. Toestand van het model : profiel AA' nabij sluis; samengesteld trapezoi'daal profiel op 20 meter daarvan. Onbeschermde zandbedding tot op 80 meter van profiel AA' Debiet = 36 x ^ 2 = 50,735 m3/sec. Afwaartse waterstand = (+0,20, m) N.A.P, Voorzichtigheidshalve hebben we het debiet vergroot en wel in zulke mate dat de stroomsnelheden overeenkwamen met do modelschaal I/IO.

6 - 5 - a drie uur stromen werden de doorsneden en k P opgenomen, respectievelijk op 2,20 m.j 8,20 m. en 17,20 m, van AA', Ze zijn weergegeven op diagram 2 van plan 2, Ter plaatse van de grootste uitschuring is de modelhodem van (-3,00 m) op (-3,70 m) N.A.P. gekomen. De aantasting is nog steeds gering. 8) Proef nr, 3. Toestand van het model : profiel AA' nabij sluis; samengesteld trapezoïdaal profiel op 20 meter daarvan. Onbeschermde zandbedding tot op 80 meter van profiel AA', Debiet = 36 x 2 = 72 m3/sec. Afwaartse waterstand = (+0,20 m) N.A.P. Andermaal werd het debiet vergroot, zodat de stroomsnelheden nu deze zijn van een model op schaal 1/5, Foto 1 geeft het resultaat van drie uur stromen; de 00tas bij de niveaulijnen zijn meters onder N.A.P, Men merkt ontgrondingen van maximum 1 meter op, alsmede inzakkingen der taluds in de onmiddellijke nabijheid van het kunstwerk. Bij het beoordelen van deze toestand vergete men nochtans niet dat het debiet erg overdreven werd. De uitkomst van foto 1 is niet catastrofaal, zodat we zeer langs de veilige kant blijven als we een oplossing aangeven die voldoening schenkt bij 72 m3/sec., in een model 1/20. Dit hebben we ons in het navolgende tot doel gesteld. 9) Proef nr, 4. Toestand van het model = zie 8, Debiet = 72 m3/sec. Afwaartse waterstand = (+0,20 m) N.A.P, Foto,2 s bekomen met kaarsjes op vlotters, De afstand

7 - 6 - tussen do beginpunten (of eindpunten) van twee opeenvolgende lichtstreepjes werd in model doorlopen in het tijdsbestek van 1 minuutj dit laat toe de oppervlaktesnelheden vast te stellen. _Foto 3 = bepaling van het stroombeold aan de oppervlakte door middel van confetti, De fotos 2 on 3 tonen duidelijk de wervels aan welke optreden aan weerszijden van het kunstwerk, onmiddellijk stroomafwaarts van hetzelve, De wervel is in uurivijzorzin aan de rechter-kanaaloever en in anti-uurwijzerzin langs de linkeroever, 10) Proef nr, 3. Toestand van het model = zie 8, Debiet = 3 6 m3/sec, = 2 x 18 m3/seo, = 2 maal het normaal debiet voor de aangenomen waterstand, Afv/aartse waterstand = (-0,40 m) N.A.P, Na drie uur stromen werden de doorsneden opgenomen, respectievelijk op 1,80 m, en 9,80 m. van A A, Ze zijn weergegeven op diagram 3 van plan 2, Deze toestand is veel gunstiger dan als men een debiet van 72 m3/sec, heeft, bij een benedenwaterstand van (+0,20 m) N,A,P. en 11) Proef nr. 6. Toestand van het model = zie 8, Debiet = 18 m3/sec. Afwaartse waterstand = (-0,40 m) N,A,P. Foto 4 geeft het stroombeeld aan de oppervlakte en werd bekomen door middel van confetti. Men merkt weer de twee wervels op.

8 - 7-12) Proef nr, 7. Toestand van het model zie 8, Debiet» 56 m3/sec, Afwa^irtse waterstand *= (+0,20 m) N.A.P, Het beeld der oppervlaktestromingen is weergegeven op foto 5. 13) Proef nr» 8. Toestand van hot model = vast stortebed en taluds tot op 20 m, van profiel AA', vervolgens nog bescherming vain bodem en hellingen over 4 m, en dan onbeschermd wit zand tot op 80 m, van AA'. Uitvoering van het vast gedeelte, tot op 20 m, van de uitwateringssluis, volgens de gegevens van plan 3, die eén stilisering zijn der uitkolking van foto 1, Het leek op hot eerste gezicht aantrekkelijk aan de waterstromingen de bodemvorm te bieden die zij zelve in het licht beweegbare Molzand verwekken. Debiet = 72 m3/sec. Afwaartse waterstand *» (+0,20 m) N.A.P, Volgens foto 6 is er nu geen aantasting van de bodem en nauwelijks van de taluds. 14) Proef nr. 9, Toestand van het model «zie 13. Debiet = 3 6 m3/sec. Afwaartse waterstand = (-0,40 m) N.A.P. Geen aantasting van bodem of taluds; we hebben het onnodig geacht een foto te maken, 15) Proef nr, IQ, Toestand van het model «zie 13, Op het vast gedeelte, dat zich uitstrekt tot op 20 m, van profiel AA', werd zand van Mol aangebraoht, totdat men de bedding van

9 . 8 è» plaji 3. bereikt had in alle plaatsen waar de bedding van 13 (dwz; van plan 3) onder die van plan 1 ligt. Debiet «72 m3/seo. Afwaartse waterstand «(+0,20 m) N,A,P, De opzet der onderhavige proef is de volgende, De maximum debieten treden slechts zelden op. Gewoonlijk is de afvoer door de sluis veeleer klein, zodat zand on slib kunnen neerzetten op hot vast gedeelte hetwelk zich tot op 20 m; van profiel AA* uitstrekt, De oplossing van plan 3 zou nu goed zijn als de grote debieten eerst deze vaste bodem en dito taluds schoonvaagden alvorens hun invloed verder stroomafviraarts te laten gelden. Maar dit doen ze juist nietj ze verwijderen slechts gedeeltelijk het bezonken materiaal en aan het overblijvende geven ze een' zodanige vorm dat de stromingen de taluds aantaston, terwijl de zandbodem geen uitkolkingen vertoont. Het verschijnsel is weergegeven op foto 7* 16) Proef nr, 11. Toestand van het model = zie 13, Tot op 20 m, van profiel AA' aanvulling met zand van Mol tot aan de cota (-3,00 m) N,A,P. Debiet = 72 m3/sec. Afwaartse waterstand = (+0,20 m) N,A,P. Foto 8 leidt tot dezelfde oonolusie als foto 7, 17) Proef nr, 12. Toestand van het model * volgens plan 1, maar vast en glad tot op 20 m, van profiel AA', Daarna nog vaste bodem en taluds over 4 m. Debiet «72 m3/seo* Afwaartse waterstand = (+0,20 m) N,A,P*

10 - 9 - Het resultaat, weergegeven op foto 9, is gunstig. Geen uitkolkingen op de bodem en zeer liohte aantasting der taluds. 18) Proef nr. 13. Toestand van het model = zie 17, Alvorens met het stromen een aanvang te nemen werd 0,60 m, (natuur) zand van Mol aangebraoht op de bodem, tot op 20 m, van profiel AA', Debiet «72 m3/sec. Afwaartse waterstand» (+0,20 m) N,A,P, We namen foto 10 op. Het neergezette materiaal wordt niet volkomen verwijderd en weer worden de taluds in zand aangetast, 19) Proef nr Toestand van het model = volgens plan 1, en glad tot op 20 m, van profiel AA', vast Daarna nog vaste bodem en taluds over 4 m. Versterking der taluds tot op 56 m, van profiel AA', Debiet = 7 2 m3/seo. Afwaartse waterstand = (+0,20 m) N,A,P. Na drie uur stromeu vindt men de toestand van foto 11; deze is alleszins aanneembaar. 20) Proef nr. 15. Toestand van het model = zie 19, Alvorens met het stromen een aanvang te nemen werd 0,60 m. (natuur) zand van Mol aangobracht op de bodem, tot op 20 m, van profiel AA', Debiet = 72 m3/seo. Afwaartse waterstand = (+0,20 m) N,A,P. Foto 12 vertoont een bevredigende situatie.

11 " 1 0 " 21) Besluit. Op grond van de experimenten stelt het f.l, het ontwerp voor dat in de 19 on 20 (fotos 11 en 12) hesproken wordt. Men denke aan een kleine verdediging van do teen dor taluds, daar waar deze laatste in het nodol not grint werden bekleed. Borgerhout, Juni 1952, De tijd. Ingenieur, De Hoofdingenieur-Direoteur, Direoteiir van het Waterbouwkundig Laboratorium,

12 V J!'^ r I*. 15«1- T'y^- l?:! '^[T> ;v: jb' ï?*- ', *- -ii Dur.'>' \ H Sr^^ :kv *VJ? ï - i7. ~- É s n«v?ï- b. : J-3 pi f V J b r KXr ïfrl \ir-- -.-a^ %J. T * Ü «S' J* Q "* ^ fï' -*s *; - *.ipb- V%Tr( *'! :-'.4'^ i Ê Ç.-«.. ii;^' ô^''7 ^._ ^ -. " C ^ v '^ ƒ t ^ 3 fl UH