Op- en afvaartregeling voor 8000 en meer TEU containerschepen tot de haven van Antwerpen bij een maximale diepgang van 145 dm
1.
Algemeen
Om een beeld te krijgen van de invloed van de nieuwe generatie containerschepen op het scheepvaartverkeer op de Westerschelde werd door de afdeling Scheepvaartbegeleiding een onderzoek ten gronde gevraagd betreffende de toegankelijkheid tot de Schelde van een 8400 en meer TEU containerschepen met maximale diepgang 145dm. Wanneer een schip vaart in open water met grote waterdiepte zal de drukverdeling rond het schip enkel beïnvloed worden door de scheepskarakteristieken. Een schip varend in een beperkte omgeving zal echter de invloed van verschillende factoren ervaren waarbij deze gewijzigde drukverdeling rond de romp de krachtwerking op het schip zal beïnvloeden. De invloed van de omgeving kan opgesplitst worden in enerzijds de invloed van kielspelingen en anderzijds de invloed van oevers die de vaarweg respectievelijk beperken in verticale en dwarse richting. Naast de permanente factoren als bodem en oevers kan de omgeving ook tijdelijk beïnvloed worden door de aanwezigheid van andere schepen. De interactiekrachten die schepen op elkaar uitoefenen kunnen een belangrijke invloed hebben op het manoeuvreergedrag van het schip. Behalve de invloed van de omgeving op het schip dient ook de invloed van stroming en wind op het scheepsgedrag gemodelleerd te worden. Een overzicht van de invloedsfactoren op een schip varend in een beperkte vaarweg wordt gegeven in Figuur 1.
1
KIELSPELING EN OEVERS
SCHEEPSGEDRAG IN OPEN WATER
SCHEEPSGEDRAG EN SQUAT OP DE WESTERSCHELDE
ANDER SCHEEPVAARTVERKEER
STROMING EN WIND
Figuur 1: Overzicht van de invloedsfactoren op het scheepsgedrag van een schip varend in een beperkte vaaromgeving zoals de Westerschelde.
2.
Werkwijze
Rekening houdend met het bovenstaande werd het onderzoek opgesplitst in vijf deelopdrachten. De eerste vier deelopdrachten betroffen de modellering van de invloedsfactoren hierboven beschreven . In de laatste deelopdracht werden de resultaten van deze modellering toegepast om het gedrag van de onderzochte containerschepen te evalueren. Volgende deelonderzoeken zijn in 2007 en 2008 uitgevoerd :
Deelopdracht 1:
Squat
Deelopdracht 2:
Manoeuvreergedrag in open water
Deelopdracht 3:
Oevereffecten
Deelopdracht 4:
Interactie tussen schepen
Deelopdracht 5:
Evaluatie van de op- en afvaart
3.
Karakteristieken van de gebruikte scheepsmodellen containervaart
Om aan te sluiten met het toekomstige scheepsaanbod van de containerrederijen is het oorspronkelijke gebruikte scheepsmodel opgeschaald naar de te verwachten containerschepen van de respectieve rederijen.
2
Tabel 1 - Karakteristieken na opschaling van model U en gebaseerd op bestelde en gebouwde containerschepen van verschillende rederijen. MODEL U
4.
MAERSK
CMA-CGM
MSC
MAERSK
Schaal
1
80.8
85.1
88.3
91.6
TEU LOA (m) LPP (m)
4.36 4.106
8400 352.0 331.8
B (m)
0.53
42.8
T1 (m) T2 (m) T3 (m)
0.181 0.168 0.15
14.61 13.61 12.16
11400 365.5 349.5 48.4 (45.1) 15.41 14.30 12.77
13230 381.0 362.4 51 (46.8) 15.98 14.83 13.24
14000 397.6 376.0 56.4 (48.5) 16.57 15.38 13.74
Evaluatie
In deelopdracht 5 van het onderzoek werden de resultaten van de andere deelopdrachten toegepast om een beoordeling te maken betreffende de toelaatbaarheid van de onderzochte schepen tot de haven van Antwerpen. Deze beoordeling werd uitgevoerd aan de hand van twee methodes: A) Een deskstudie ontwikkeld door het Waterbouwkundig Labo Borgerhout en UGent B) Een grote serie real-time scenariovaarten uitgevoerd op de scheepsmanoeuvreersimulator van het WL te Borgerhout op drie kritieke locaties op de rivier:
Bocht van Bath
Ballastplaat
Europaterminal
Op de drie kritieke locaties zijn telkens bij volle vloed en volle eb 112 scenario’s gevaren op twee gecombineerde vaarsimulatoren. Hierbij is nagegaan of ontmoetingen op deze plaatsen mogelijk of wenselijk waren. Hierbij werden volgende elementen gemeten : -
tussenafstand minimale afstand tot de boeien gegeneerde golf ter hoogte van de Europaterminal
3
5.
Conclusies :
In onderstaande 6 figuren worden de ervaren moeilijkheden samengevat: 5.1 Bocht van Bath bij volle eb
Simulatievaarten 2007 schip komt in rode
Oeverzuiging :afvarend
boeienlijn Bocht van Bath (ebstroming)
Beste zone
Wegens kleine breedte : beide schepen erg dicht op de boeien Maar kan
Geen oevereffect
Training verbetert slaagkans
INLEIDING
–
ONDERZOEK
–
SIMULATIES
–
VERVOLG
5.2 Bocht van Bath bij volle vloed:
Simulatievaarten 2007
Bocht van Bath (vloedstroming) Ontmoetingen in deze zone hebben hoog slaagpercentage
Afvarende schepen drijven boei 70 en 72 aan
Opvarend schip houdt moeilijk groene boeienlijn
Een geslaagde ontmoeting (58) in de zone tussen Boei 70 en 72 Oevereffect nooit belangrijk Enige reden van het falen van vaarten: MAXIMALE VLOEDSTROMING INLEIDING INLEIDING– –ONDERZOEK ONDERZOEK– –SIMULATIES SIMULATIES–
–VERVOLG SAMENVATTING
4
5.3 Ballastplaat bij volle eb :
Simulatievaarten 2007 Minimum onderlinge afstand schepen: 83m Ballastplaat (ebstroming)
Weinig moeilijkheden Sterk oevereffect bij passage boei 78
De beoordelingscijfers verschillend van 1 zijn steeds een gevolg van boeiafstanden kleiner dan 40m
INLEIDING INLEIDING– –ONDERZOEK ONDERZOEK– –SIMULATIES SIMULATIES–
–VERVOLG SAMENVATTING
5.4 Ballastplaat bij volle vloed Weinig problemen - hoge reserve roergebruik Moeilijkheden tijdens Simulatievaarten 2007 ontmoetingen steeds te wijten
aan een onaanvaardbare Ballastplaat (vloedstroming) afstand tussen opvarend schip en de groene boeienlijn
Minimum onderlinge afstand schepen: 76m Dwarsstroom tussen 85 en 85A niet onderschatten
INLEIDING INLEIDING– –ONDERZOEK ONDERZOEK– –SIMULATIES SIMULATIES–
–VERVOLG SAMENVATTING
5
5.5 Europaterminal bij volle eb
Moeilijk bochten aan boei 91 Door verdieping meer kielspeling – minder oevereffect
Simulatievaarten 2007
Euroterminal (ebstroming)
Ter hoogte van Europaterminal zowel geslaagde als niet geslaagde ontmoetingen
Ontmoetingen tussen boei 89 en 82 te vermijden:botsen en/of lostrekken afgemeerde schepen
Ontmoetingen ter hoogte van boei 82 en zuidelijker werden met goed resultaat uitgevoerd INLEIDING
–
ONDERZOEK
–
SIMULATIES
–
VERVOLG
5.6 Europaterminal bij volle vloed
Simulatievaarten 2007
Zelden geslaagde vaarten Euroterminal (vloedstroming) voor de terminal
Ontmoetingen te allen tijde vermijden !
Tussen boei 82 en 91 meestal geslaagde vaarten
Geslaagde ontmoetingen ter hoogte van boei 93
INLEIDING
–
ONDERZOEK
–
SIMULATIES
–
VERVOLG
6
5.7 Algemene conclusies : • De invloed van de scheepafmetingen op de controleerbaarheid van het schip bleek beperkt (deskstudie) • Men kan veronderstellen dat de scheepsafmetingen weinig invloed zullen hebben op de manoeuvres • Ver doorgedreven verkeersbegeleiding vanuit het VTSA , om de ontmoetingen op kritieke locaties in goede banen te leiden, of te vermijden is essentieel • Training van de Vlaamse en Nederlandse rivierloodsen op de simulator is een must • Het op- en afvaren kan maar wanneer het schip een aantal zekerheden/randvoorwaarden ingevuld ziet als: aanwezigheid van voldoende sleepboten, beschikbaarheid van vrije kaai en/of sluis, aanwezigheid van vastmakers (principe van de ketenbenadering) • Een onderbouwde nieuwe versie van de op- en afvaartregeling voor de containervaart Antwerpen moet opgesteld worden door de Gemeenschappelijke Nautische Autoriteit waarbij draagvlak aan Nederlandse zijde moet gevonden worden
7
