nvloed van een eiland in de Noordzee op het lokale golfklimaat

RIKZ

nvloed van een eiland in de Noordzee op het lokale golfklimaat

Een onderzoek naar de effecten van een kunstmatig eiland in de Noordzee op het lokale golfklimaat.; waarbij zowel met als zonder stroming gerekend wordt

Project

TNLI

Werkdocument

RIKZ/OS-98.132X

Auteur

J.J. Jacobse

Datum

Augustus 1998

Inhoudsopgave

1. Inleiding

3

2. Modellering van het golfveld met SWAN

4

2.1. Functionaliteiten beperkingen van SWAN

4

2.2. Modelinstellingen

5

2.3. Benodigde model invoer

5

2.4. Modeluitvoer

7

2.5. Beschrijving van de sommen

9

3. Invloeden van het eiland op het lokale golfklimaat

10

4. Invloed van stroming op het lokale golfklimaat.

15

4.1. Invloeden van tegenstoom

15

4.2. Invloeden van meestroom

19

4.3. Invloed van stroming loodrecht op de golven

23

5. Conclusies en aanbevelingen

25

Bijlagen

26

2 Invloed van stroming op de golfparameters bij een kunstmatig eiland in zee

1.

Inleiding Het project TNLI, wat staat voor Toekomstige Nederlandse Luchtvaart Infrastructuur, heeft in 1998 een onderzoek opgestart naar de kansen en bedreigingen van de aanleg van een luchthaven op een zeelocatie. Het onderzoek richt zich op de tweede Maasvlakte en een eiland in de Noordzee. In kader van het onderzoekstraject is gevraagd om te onderzoeken welke veranderingen in het lokale golfklimaat (golfhoogte en -periode, spectrale vorm) te verwachten zijn als gevolg van de aanleg van een kunstmatig eiland in de Noordzee. Ook zijn golfrandvoorwaarden nodig om de golfbelastingen op het eiland te bepalen. Verder richt dit onderzoek zich op de invloed van de golf-stroom interactie rondom het eiland. De golfrandvoorwaarden worden berekend bij verschillende condities die frequent op de Noordzee voorkomen. Gekozen is om de berekeningen uit te voeren voor windkracht 7 en 9 uit noordwestelijke richting en windkracht 5, 7 en 9 uit zuidwestelijke richting. Voor elk van deze condities zijn een viertal berekeningen gedaan, dit zijn : «s- situatie op de Noordzee zonder eiland. ia? situatie met eiland, zonder stroming. •SF situatie met eiland, bij maximum ebstroom. «s* situatie met eiland, bij maximum vloedstroom. Deze rapportage is een beknopte uitleg van de totale studie naar het golfklimaat rondom een eiland in de Noordzee. Voor meer informatie verwijs ik naar de bijbehorende documentatie, die beschikbaar is op CDrom, en als bijlage. In dit verslag zal een globale uitleg gegeven worden van het gebruikte golfmodel en de gebruikte modelinstellingen. Daarna wordt ingegaan op de bepaling van de randvoorwaarden, die nodig zijn voor de berekening van de golfparameters. Als laatste wordt een interpretatie gegeven van de invloed van stroming op golven.

3

Invloed van stroming op de golfparameters bij een kunstmatig eiland in zee

2.

Modellering van het golfveld met SWAN SWAN is een wiskundig rekenmodel en staat voor Simulating WAves Nearshore. SWAN is ontwikkeld door de Technische Universiteit Delft. Het modelleert op een tweedimensionaal rooster het golfveld. Nieuw aan dit model is dat het volledig spectraal is in richting en frequentie. Het energiedichtheidsspectrum wordt berekend inclusief niet lineaire interacties. Dit maakt het model in staat realistische schattingen te maken van golfparameters voor kustgebieden, meren en estuaria bij gegeven wind-, bodem- en stromingscondities. De golfparameters worden berekend in het frequentiedomein, de belangrijkste zijn: de significante golfhoogte Hs, de golfperiodes Tp en T,„ en de gemiddelde golfrichting. De in deze berekening gebruikte versie van het SWAN model is cycle 2 versie 30.75 (stationair).

2.1.

Functionaliteit en beperkingen van SWAN In het S W A N model zijn de volgende opgenomen:

golf-voortplantingsprocessen

®> voortplanting in d e geografische ruimte (x,y), «s> refractie door bodem- en stromingsvariaties, <s

' shoaling door b o d e m - en stromingsvariaties,

«s> blocking en reflectie van golven door stroming.

De volgende effecten van golfgroei en dissipatie zijn opgenomen in het model: e> opwekking van golfenergie door wind, 0

dissipatie van golfenergie door whitecapping (breken in diep water)

^

dissipatie van golfenergie door diepte geïnduceerd breken van golven breken in ondiep water),

e» dissipatie van golfenergie door bodem wrijving.

SWAN kan zowel één-dimensionaal als twee-dimensionaal rekenen. De één dimensionale variant rekent over een profieldoorsnede, terwijl de twee-dimensionale variant in geografische ruimte rekent. In de ééndimensionale variant is in tegenstelling tot de twee-dimensionale variant golfopzet wel gedefinieerd. Diffractie is niet gemodelleerd in beide modellen, dus het golfveld direct achter obstakels (zoals havenhoofden) wordt hierdoor niet juist of minder goed berekend.


Modellering van het golfbeeld met SWAN

Stroming wordt niet door het golfmodel berekend. Stroming wordt daarom apart berekend met het stromingsmodel WAQUA (Kuststrookmodel). Daarna wordt het stromingsmodel als externe randvoorwaarde gegeven in het golfmodel.

2.2.

Modelinstellingen In SWAN kunnen verschillende fysische processen voor de groei en dissipatie gedefinieerd worden. Voor de SWAN berekeningen rondom het eiland in de Noordzee is gebruik gemaakt van SWAN cycle 2 versie 30.75. De berekeningen zijn uitgevoerd volgens de volgende standaard instellingen [tabel 2.1].

Tabel 2.1

Modelinstellingen

Proces

Rdcmitic

Instelling

Lnvaire \\ indîoei

Ca\ alei i «S. Malanotte-

staal niet »an (=0)

RwnliMWh h \\ onentiele w indci oei

Kernen el al i19S4)

\Mntei..ippiiiL'

Komen ct.al 11 lïS4)

cdO = 2, *6e-5

CJiK.Jruplel ïmeiaitie

Hasseliiiann et al i l'JS5i

gi \\ n u \ = 0,1

TiuJ inter.ii.tie Bieken t«p ondiep watei

FIJerheiky il l )%i Ball|ei & Jansen U ^ N )

uLB = n. 2S

BcdemwiiiMn»

Hasselmannet Al l(JMS\V\Pim7ïi

y = 0.7* Choitcmi =0 067

ms

In het SWAN model is het mogelijk om de resolutie in zowel de spectrale richtingen als in de spectrale frequentieruimte in te stellen. De frequentieruimte wordt in deze studie bepaald op 0,03 Hz tot 0,9 Hz. De frequentie stappen zijn hierbij 0,03 Hz. In de spectrale richtingen ruimte worden alle richtingen meegenomen. De verdeling hier wordt gemaakt in 36 gelijke stappen van 10°. Met deze instellingen zijn in eerder onderzoek goede resultaten behaald.

2.3.

Benodigde modelinvoer Om het golfveld rondom het eiland goed in kaart te kunnen brengen met SWAN zijn de volgende modelinvoeren nodig : •+ bodemrooster -»• stromingsrooster •*• golfparameters -»• windparameters



Bodemrooster Het bodemrooster is samengesteld uit de gridpunten van het kuststrookmodel. Deze gridpunten hebben een onderlinge afstand tussen de opeenvolgende gridpunten 100 meter bij de kust tot 750 meter op diep water. Verder is de onderlinge afstand tussen de meetpunten 1500 meter. Omdat het SWAN-model nog niet uitvoerig getest en gevalideerd is voor berekeningen met een kromlijnig rooster, is het kromlijnig bodemrooster omgezet in een rechtlijnig rooster. Gezien de vrij grote afstand tussen de gridpunten in het Kuststrookmodel is er gekozen voor een gridresolutie van het bodemrooster van 500 m

Stromingsrooster Het modelleren van stroming kan gedaan worden met behulp van Kuststrookmodel. Voor deze studie zijn dan ook verschillende runs gedraaid. Deze stromingsinformatie wordt gegeven op een kromlijnig rooster. Op elk gridpunt worden de stroomsnelheid en richting aangegeven d.m.v. een Xen een Y-component. Dit stromingsrooster is evenals het bodemrooster omgezet in een rechthoekig rooster met een resolutie van 500 m

Golfparameters Bij deze berekeningen is als hydraulische randvoorwaarde op de randen een significante golfhoogte, piekperiode en golfrichting opgegeven. De gebruikte waarden voor de golfhoogte, piekperiode en golfrichting zijn bepaald met behulp van meetgegevens van station YMW, die weergegeven zijn in bijlage II.

Tabel 2.2 Gemeten golfparameters station YMW Windrichting

Windsnelheid

Windkracht

Hs

'»P

Waterstand

(ni/sï

fUcaufort)

fin)

(sec)

(m t.o.v, NAP)

Zuidwest

S

4/5

1.2

5,7

0

Zuidwest

15

7

2.9

7,7

+ 0,3

Zuidwest

22

9

5.7

10

+ 0,6

Noordwest

15

7

4,1

9.3

+ 0,8

Nuoidwcsl

22

9

6.5

11,5

+ 2.3



Windparameters Bij deze serie berekeningen is gekozen als randvoorwaarde voor de wind; de windrichtingen zuidwest en noordwest, en windsnelheden van 8, 15 en 22 meter per seconde.

2.4.

Modeluitvoer In deze paragraaf volgt een beschrijving van de door het model gegenereerde data. Deze data is opgeslagen op de bijbehorende CD-rom (Golfparameters bij een kunstmatig eiland in de Noordzee, augustus 1998). Voor de gebruikte codering van de files op deze CD-rom zie bijlage I.

Definitie uitvoerpunten Afhankelijk van het interessegebied kunnen in SWAN uitvoerpunten gedefinieerd worden, waar het model uitvoer voor berekent. Vanuit het oogpunt van de morfologie is vooral het gebied tussen het eiland en de kust interessant. Daarom zijn in dit gebied 15 uitvoerpunten gedefinieerd punt a t/m o [figuur 2.1]. Figuur 2.1

Uitvoerpunten

Rekenrooster resolu-tle 500 n

-Sv-'- Af

•;''':'••

'• >'• /'''


• .-kif'


Golfparameters in tabelvorm

De onderstaande golfparameters berekende situatie weergegeven :

per uitvoerpunt

Hs

Significante golfhoogte (m)

TP

Piekperiode (sec)

TmOl

Gemiddelde golfperiode (sec)

Dir

Golfrichting (°)

Urms

Orbitaalsnelheid (m/s)

zijn voor iedere

Current-Vel Stroomsnelheid (m/s) Current-Dir

Stroomrichting (°)

Spectra

Voor iedere situatie is o.a. op de uitvoerpunten een één- en een tweedimensionaal energiedichtheidsspectrum berekend. Dit energiedichtheidsspectrum geeft de verdeling van de energie over de frequenties weer.

Tweedimensionale visualisatie van tte golfparameters

Een andere vorm van uitvoer zijn blok-files. Dit zijn weergaven van de betreffende parameters in de geografische ruimte. Voor de onderstaande parameters zijn grafische weergaven van de blok-files gemaakt.

/ significante golfhoogte, / gemiddelde golfperiode, / stroomsnelheid en stroomrichting, /verschil in golfhoogte, tussen situatie met stroming en situatie zonder stroming, / verschil in gemiddelde golfperiode, tussen situatie met stroming en situatie zonder stroming, / verschil in golfhoogte, tussen Situatie met eiland en situatie zonder eiland.



2.5.

Tabel 2.3

Beschrijving van de sommen

Gedraalde sommen

windrichting

windsnelheid

noordwest *

15

geen stroming

NWI5

noordwest

15

geen stroming

NW15e

noordwest

15

max. chslroom

NWI5_me

noordwest

15

niax. vloedstroom

NW15_mv

noordwest *

22

geen stroming

NW22

noordwest

22

geen stroming

NW22e

noordwest

22

max. ebslroom

NW22_me

noordwest

22

max. vloedstroom

NW22_mv

zuidwest *

8

geen stroming

ZW8

zuidwest

8

geen stroming

ZW8e

zuidwest

8

max. ebstroom

ZW8_me

zuidwest

00 '

stromi ngscondi tie codering

max. vloedstroom

ZW8_rnv

zuidwest *

15

geen stroming

ZW15

zuidwest

15

geen stroming

ZW15e

zuidwest

15

max. ebslroom

ZWl5_me

zuidwest

15

max. vloedstroom

ZW15_mv

zuidwest *

22

geen stroming

ZW22

zuidwest

22

geen stroming

ZW22e

* situatie zonder eiland

Ook de stromingssituaties voor Zuidwest 22 meter per seconde zijn berekend, maar bij deze sommen bleek de stromingsdata niet correct aangeleverd te zijn. De oorzaak hiervan is waarschijnlijk de vrij krappe inspeeltijd die gekozen is voor het Kuststrookmodel. Bij windrichting zuidwest en een windsnelheid van 22 meter per seconde blijkt een inspeeltijd van 10 dagen voor wat betreft de stroomsnelheid onvoldoende te zijn.


3.

Invloeden van het eiland op het lokale golfklimaat In dit hoofdstuk wordt een beeld gegeven van de veranderingen die er in het lokale golfklimaat optreden als gevolg van de aanleg van een kunstmatig eiland.

De aanleg van een kunstmatig eiland in de Noordzee brengt veranderingen in het lokale golfklimaat met zich mee. Deze veranderingen zijn : >- Het ontstaan van een "schaduwgebied" tussen het eiland en de kust. >- Refractie van de golven rondom het eiland. >- Toename van de stroomsnelheid in het gebied tussen het eiland en de kust, en rondom de meest zeewaartse hoek van het eiland. De invloed van het eiland op het golfbeeld is te merken tot op ca 10 km. achter het eiland. Bij windrichting noordwest, en een windsnelheid van 22 m/s ontstaat er een duidelijke "schaduwzone" tussen het eiland en de kust. De golfhoogte en golfperiode direct achter het eiland is laag, maar nemen verder vanaf het eiland weer toe. De golfhoogte bij de kust van Zandvoort wordt als gevolg van de aanleg van het eiland iets lager [figuur 3.1 - 3.3]. Figuur 3.1

Golfhoogte op de Noordzee bij NW 22 m/s.

Golfhoogte en gorfrichting 505 NOORDZEE wind noordwest 22 m/s situatie zonder stroming contourlijnen en vectoren

500

* 495

^H

Af

490

f >

•• •• •

485

N

above 7 m 6.6 - 7 m 6.2 - 6.6 m 5.8- 6.2 m 5.4-5.8 m 5 - 5.4 m 4.6 - 5 m 4.2 - 4.6 m 3.9 - 4.2 m

3.6 - 3.9 m 3.3 - 3.6 m 3 - 3.3 m 2.7 - 3 m 2.4 - 2.7 m I I 2.1 - 2 . 4 m 1.8-2.1 m 1.5 - 1.8 m 1.2- 1.5 m 0.9 - 1.2 m 0.6 - 0.9 m 0 - 0.6 m below 0 m

480

475

•• •

470 70

75

80

90

xfato

95

100


Invloeden van het eiland op het lokale golfklimaat

Figuur 3.2

Gemiddelde golfperiode op de Noordzee bij NW 22 m/s. Gemiddelde golfperiode 505 (—r NOORDZEE wind noordwest 22 m/s situatie zonder stroming contourlijnen en vectoren

500

• 495 -

•

above 10.6 sec I 102-10.6 sec • • •

490

N

9 8 - 102 sec 9 4-9.8sec 9 - 9.4 sec

• 8 6 - 9 sec

E

• • 485

•

8.2 - 8.6 sec 7 8 - 8.2 sec i 7.4-7.8 sec §J 7-7.4 sec

• 6.6-7 sec 6.2-6.6 sec

• 3 |j • | • • g

480

475

5.8-6.2 sec 5.4-5.8 sec 5 - 5.4 sec 4.6 - 5 sec 4.2 - 4 . 6 sec 3 8 - 4 2 sec 3.4 - 3.8 sec 3 - 3.4 sec

Bf| v — O S6C

I | below 0 sec 470

Figuur 3.3

Verschil in golfhoogte delta Hs = Hs met eiland 505

500

495

490 E

> 485

480

475

470



Ook de gemiddelde golfperiode neemt af. Direct achter het eiland is de golfperiode gering. Verder vanaf het eiland neemt de gemiddelde golfperiode weer toe. Bij de kust van Zandvoort en Noordwijk neemt de gemiddelde golfperiode weinig af. [figuur 3.4]. Figuur 3.4

Verschil in gem. golfperiode delta Tm01 = Tm01 met eiland - Tm01 zonder eiland 505

500

NOORDZEE EILAND wind noordwest 22 m/s situatie zonder stroming con tourlij ïen ^

N

495

• 490

485

480

475 -

n _

n n n

• n

above 0.5 sec 0 . 3 - 0.5 sec 0 . 1 - 0.3 sec - 0 . 1 - 0.1 sec -0.3 - -0.1 sec -0.5 - - 0 . 3 sec - 0 . 7 - -0.5 sec -0.9 - -0.7 sec -1.1 - -0.9 sec - 1 . 3 - - 1 . 1 sec -1.5 - -1.3 sec - 1 . 7 - -1.5 sec -1.9 - -1.7 sec -2.1 - -1.9 sec -2.3 - -2.1 sec -2.5 - -2.3 sec - 3 - -2.5 sec -3.5 - - 3 sec - 4 - -3.5 sec - 5 - -4 sec below - 5 sec

4 7 0 L—L



Bij wind uit het zuidwesten met een snelheid van 22 m/s ontstaat er een gebied met een verlaging van de golfhoogte aan de noordoost kant van het eiland [figuur 3.5]. Figuur 3.5

Verschil in golfhoogte delta Hs = Hs met eiland - - Hs zonder eiland 505

500

MÊ

~"\\j

-.

NOORDZEE EILAND wind zuidwest 22 rtVs situatie zonder stroming contourlijnen

5.3

~\A9 x^-"-1

k N 495

above 0.5 m 0.3 - 0.5 m 0.1 - 0 . 3 m -0.1 -0.1 m - 0 . 3 - -0.1 m - 0 . 5 - -0.3 m -0.7--0.5 m -0.9--0.7 m -1.1 - - 0 . 9 m -1.3 —1.1 m -1.5--1.3m -1.7—Um -1.9--1.7 m -2.1 - - 1 . 9 m -2.3--2.1 m -2.5 - -2.3 m -3 - -2.5 m -3.5 - -3 m -4 - -3.5 m

490

485

'

'•:

•

:-

480

•• ••

475

•5-

n\ 470

70

75

80

85 - * f

90

95

below - 5 m

100

X(iaflf

Figuur 3.6

Verschil in gem. golfperiode delta T m 0 1 = T m 0 1 met eiland - - T m 0 1 z o n d e r e i l a n d 505

; ^Ê

NOORDZEE EILAND wind zuidwest 22 m/s situatie zonder stroming contourlijnen

JI

500

^

N

495 J^Ê

w/A

11 //"*

S\ v

u

490

! • 7

Ë3L ^B

- n

/

485

n i i i i

n n n

480

^K// 475

/17<">

—i 70

i

^^H 80

1 ^ / 85-17

/

/

/

'

•

i

i

*

95

100

n n

above 0.5 sec 0 3 - 0.5 sec 0.1 - 0.3 sec -0.1 - 0.1 sec -0.3 — 0 . 1 sec -0.5 - -0.3 sec - 0 . 7 — 0 . 5 sec -0.9 — 0 . 7 sec -1.1 - - 0 . 9 sec -1.3 - - 1 . 1 sec - 1 . 5 - -1.3 sec -1.7 - -1.5 sec - 1 . 9 - -1.7 sec - 2 . 1 - -1.9 sec -2.3 - - 2 . 1 sec - 2 . 5 - -2.3 sec - 3 - -2.5 sec -3.5 - - 3 sec - 4 - -3.5 sec - 5 - -4 sec below - 5 sec

X(km) -5

13



Zoals uit figuur 3.6 blijkt neemt bij wind uit het zuidwesten de gemiddelde golfperiode ook af. De invloed van het eiland op de golfperiode is te merken tot 15 km ten noordoosten van het eiland. De golfperiode bij de kust van Zandvoort en IJmuiden neemt weinig af. Uit deze berekeningen blijkt dat vooral bij de maatgevende windrichtingen Noord-noordwest tot West-noordwest met hoge windsnelheden (boven 25 m/s), de golfhoogte en golfperiode voor de kust van Zandvoort en Noordwijk, als gevolg van de aanleg van een eiland, afnemen.


4.

Invloed van stroming op het lokale golfklimaat Stroming heeft invloed op het golfveld, deze invloed is te zien in de veranderingen in de spectrumvorm en in de golfhoogte en golfperiode. De stroomrichting en stroomsnelheid t.o.v. de golfrichting zijn bepalend voor deze veranderingen in het golfbeeld.

4.1.

Invloeden van tegenstoom ^ korte golven kunnen minder goed tegen de stroom in, "^ spectrum wordt minder breed ten opzichte van situatie zonder stroming.

Verschil in significante golfhoogte en gemiddelde golfperiode. " **s = "sjtegenstroom " "s;zonder stroom

De onderstaande waarden zijn bepaald voor de punten c t/m o. Voor de verschillende situaties is een minimum, maximum en gemiddelde waarde gegeven. Tabel 4.1

Verschil In golfhoogte windsnelheid

stroomsnelheid

(m/s)

(m/s)

AH,

AH,

AH,

AH S

AH S

AH,

min.

max.

Hem.

min.

max.

gcm.

(nij

(m)

(m)

(%)

(%)

(%)

0,43-0,52

h 0,04

-i 0,1

-i 0.07

+ 2,99

+ 8,92

+ 6,56

0,51-0,63

+ 0.06

+ 0,12

+ 0.08

+ 5,54

+12,85

+ 7,59

0,23-0,32

+ 0.09

+ 0,15

+ 0,12

+ 3,53

+ 6,13

+ 4,93

0,3*-0.43

+ 0.05

r0,P

m,10

+ 2,13

+ 8,99

+ 3,97

windsnelheid

stroomsnelheid

A Tm,,,

A Tmui

A ïnifli

ATmm

ATmOl

min.

max.

min;

gem.

(m/s)

(ni/s) (s)

(s)

(S)

(%)

0.43-0.52

+ 0,33

+ 0.45

+ 0,37

+ 7,76

+ 11,51

+ 9,45 ,

0,53-0.63

+ 0,42

+ 0.61

+ 0.4S

+ 10,49

+ 17,05

+ 12,06

0.23-0,32

+ 0,09

+ 0,22

+ 0.17

+ 1,70

+ 4,26

+ 3,23

0,33-0,43

+ 0,17

-r 0,41

+ 0.22

+ 3,23

+ 8,98

+ 4,28

8

15

Tabel 4.2

Verschil in periode

8

15

(*)


Invloed van stroming op het lokale golfWimaat

Bij zuidwesten wind en een ebstroming is er sprake van tegenstroom. Tegenstroom in het gebied tussen het eiland en de kust resulteert bij een windsnelheid van 8 m/s en een stroomsnelheid van 40 to 60 centimeter per seconde in een verhoging van de golfhoogte van 7 % (ca 8 cm) en en toename van de golfperiode met ongeveer 11 % (ca 0,4 sec). Zoals in figuur 4.1 te zien is, kan de golfhoogte rondom de hoekpunten van het eiland sterker toenemen., De maximale toename van de golfhoogte treedt op bij de noordwest-punt van het eiland, waar de stroomsnelheden het hoogst zijn. De toename in golfhoogte bedraagt hier 25 centimeter. Verder kan plaatselijk een afname van de golfhoogte optreden. In figuur 4.1 is dit te zien aan de zuidwest-kant van het eiland. De oorzaak van de verlaging van de golfhoogte is de richting van de stroming. Aan de zuidwest kust van het eiland is de stroming gering en loopt vrijwel parallel met de kust. Er is dus hier, bij een golfrichting uit het zuidwesten, geen sprake van tegenstroom [figuur 4.2 en 4.3]. Lokaal neemt de golfperiode met ca 0,6 seconde toe bij de noordwest-punt en de oostkant van het eiland.

Figuur 4.1

Verschil in golfhoogte Delta Hs = Hs;tegenstroom - Hs;zonder stroom 505

O/ff

Ê \ WJUL

500

*é

JPl

495 -

| fp | | • • • • j 3 • • • •J |§ | | • | J 3 |

°77

490

I

0^7

/

> 485

480

475

PB// 470

NOORDZEE EILAND maximale ebstroming wind zuidwest 8 m/s verschil contourlijnen N above 0.5 m 0.42-0.5 m 0.37 - 0.42 m 0.32 - 0.37 m 027- 0.32 m 022 - 0.27 m 0.17-0.22 m 0 . 1 2 - 0.17 m 0 . 0 7 - 0.12 m 0.02 - 0.07 m -0.02 - 0.02 m -0.07 - -0.02 m - 0 . 1 2 - -0.07 m -0.17--0.12 m -022- -0.17 m -027 - -0.22 m -0.32 - -0.27 m -0.37 - -0.32 m -0.42 - -0.37 m -0.5 - -0.42 m below -0.5 m

i

70

75

90

95

100


Invloed van stroming op het lokale golfklimaat

Figuur 4.2

Stroomsnelheid en stroomrichting

Stroomsnelheid en -richting 505

NOORDZEE EILAND maximale ebstroming wind zuidwest 8 m/s stroom contourlijnen stroomrichting vectoren

500

A N 495

above 2 m/s 1.9-2 m/s 1.8-1.9 m/s 1.7-1.8 m/s 1.6- 1.7 m/s 1.5- 1.6 m/s 1.4-1.5 m/s 1.3-1.4 m/s 1.2-1.3 m/s _ 1.1 - 1.2 nVs • 1-1.1 m/s I | 0 . 9 - 1 m/s I I 0.8 - 0.9 m/s • 0.7 - 0.8 nVs ü 0.6 - 0.7 nVs ~J 0.5 - 0 . 6 m/s • 0.4 - 0.5 m/s B 0.3 - 0.4 m/s -J 02 - 0.3 nVs | ] 0.1 - 0.2 m/s 7) 0 - 0 . 1 nVs ~J below 0 m/s

490

485

480

475

470

Figuur 4.3

Golfhoogte en golfrichting

Golfhoogte en golfrichting 505

500 -

NOORDZEE EILAND maximale ebstroming wind zuidwest 8 m/s Hs contourlijnen Golfrichting vectoren

I 495

490

485

460

475

H | • | • | | | B g

N

above 2 m 1.9 - 2 m 1.8- 1.9 m 1.7-1.8 m 1.6-1.7 m 1.5-1.6 m 1.4- 1.5 m 1.3-1.4 m 1j2-1.3m 1.1 - 1.2m

•

1 -Lira

• I | • E) • • | g • ~J ~J

0.9 - 1 m 0.8 - 0.9 m 0.7 - 0.8 m 0.6 -0.7m 0.5- 0.6 m 0.4 - 0.5 m 0.3 - 0.4 m 02 - 0.3 m 0.1 - 0 . 2 m 0-0.1 m below 0 m

470

Deze toename van de golfhoogte en de golfperiode is ook te zien in de raai over de punten f tot 1 en d tot n. [figuur 4.5 / 4.6] 17 Invloed van stroming op de golfparameters bij een kunstmatig eiland in zee


Figuur4.4

Definitie raai f tot I en d tot n

I

1

* ol

*v

f s, --. n

t

Figuur4.5

/ /

f

c

j IJnulden

9

/

/ Zandvoor-t

Raai f t/m I

Golfhoogte en golfperiode, raai f -1 situatie met tegenstroom en situatie zonder stroom

. 1.2-

jt 10,

0.9-

l

0.8

''

*~

*

1

x- -

1

.

,

h

C

1

I

1

1

4.4 4.2 4.0 3.8 3.6 3.4 3.2

IS-

-'•*-

Hs;zonder stroom

--X-

Hs;teger6troom

—o-

~ T tiQ\zonder stroom

2.6 2.4 2.2 2.0

i

Uitvoerpunt nr.

Figuur4.6

Raai d t/m n

Golfhoogte en golfperiode , raai d - n situatie met tegenstroom en situatie zonder stroom

• k-

• toonder stroom

• • X— - Hsrtegerstroom „ ^«—Trrtll.'zoitter stroom •

TrrOl tegenstroom

Uitvoerpunt nr.



4.2.

Invloeden van meestroom ^ golven worden minder steil ^ golfhoogte en golfperiode nemen af Verschil in significante golfhoogte en gemiddelde golfperiode. * * "*

~~ * l s ; m e e S ( r o o m - nazonder stroom

De onderstaande waarden zijn bepaald voor de punten c t/m o. Voor de verschillende situaties is een minimum, maximum en gemiddelde waarde gegeven.

Tabel 4.3 Verschil in golfhoogte

All,

All,

AH S

AH,

min.

I11SIX.

«cm.

min.

max.

fin)

(in)

Uil)

(%)

(%)

- I:0Z~

-iin«-

-9.55

-2,37

-6,1

-

-14,2

-5,92

-7,83

(J,5«»-,,.v»

-l\

i'".'-l'.SJ

-•),•••>'

-'•'

(l.5«."7;

-H.II8

- '.',0-fi

-.l.lül

-5,89

' -3,0. '

-4,64

!• "J-'.I.K*

-o:.'i

•l'.ll"

-i|,lii.

-9,87

-5,53

'1,1

windsnelheid

stroomsnelheid

ATniOl

A Tmfll

A Tmoi

ATmoi

ATwoi

min.

max.

gem.

min.

max.

(m/s)

(m/s)

W

(s)

(s)

(%)

(%)

0,59-0,69

-0,379

-0,274

-0.337

-12,21

0,70-0,80

-0,496

-0,362

-0.441

-20,06

0,59-0.72

-0.371

-0,28

-0.33

-7,91

-5,55

• --7,22

0,73-0.85

-0,522

-0,39

-0,448

-14,53

-8,91

-9,79

s 1'

Tabel 4.4

All.

-»

(in M

«tronin-

BB

tlH'lllCill

<

windsnelheid

lH->

?.*

D\:~\

Verschil in golfperiod

8

15

.

-7,56 - -12,09

-10,69 -13,99

Meestroom ontstaat bij Zuidwesten wind bij een vloedstroming. In het gebied tussen het eiland en de kust resulteert meestroom bij een windsnelheid van 15 m/s en een stroomsnelheid van 60 to 85 centimeter per seconde in een verlaging van de golfhoogte van 6 % (ca 15 cm) en een afname van de golfperiode met ongeveer 8 % (ca 0,4 sec). Zoals in figuur 4.7 te zien is, kan de golfhoogte rondom de hoekpunten van het eiland sterker afnemen. De maximale afname van de golfhoogte treedt op ten noorden van de noordwest-punt van het eiland; daar waar de —

—


ig

Invloed van stroming op het lokale golfWimaat

stroomsnelheden het hoogst zijn. De afname in golfhoogte bedraagt hier 40 centimeter. Lokaal neemt de golfperiode met ca 0,6 seconde af ten noorden van de noordwest-punt van het eiland. De afname van de golfhoogte die rechtsboven in de figuur te zien is het gevolg van de vrij hoge stroomsnelheden rondom de havendammen van Umuiden. Aan de Noordzijde van het eiland is een toename van de golfhoogte te zien. Deze geringe toename is het gevolg van de geringe stroomsnelheid en de stroomrichting die ongeveer parallel met het eiland loopt, waardoor er geen sprake is van meestroom. De invloed van meestroom op de golfhoogte is ook te zien in de raai over uitvoerpunt f tot 1. De golfhoogte neemt gemiddeld 10 cm af. De golfperiode neemt gemiddeld 0.2 sec af [fig 4.10 - 4.12]

Figuur 4.7

Verschil in golfhoogte

Delta Hs = Hs;tegenstroom - Hs;zonder stroom 505 NOORDZEE EILAND maximale vloedsfroming wind zuidwest 15 m/s verschil contourlijnen ^ u

n n n

n

•

N above 0.5 m 0 . 4 2 - 0.5 m 0 . 3 7 - 0.42 m 0 . 3 2 - 0.37 m 0 2 7 - 0.32 m 0 2 2 - 027 m 0.17- 022 m 0 . 1 2 - 0.17 m 0 . 0 7 - 0.12 m 0 . 0 2 - 0.07 m -0.02 - 0 . 0 2 m -0.07 - - 0 . 0 2 m -0.12 - -0.07 m -0.17 - - 0 . 1 2 m -022 --0.17m -027 - - 0 2 2 m -0.32 - - 0 2 7 m -0.37 - - 0 . 3 2 m -0.42 - -0.37 m - 0 . 5 - -0.42 m below -0.5 m



Figuur 4.8



NOORDZEE EILAND maximale vloedstroming wind zuidwest 15 m/s stroom contourlijnen stroomrichting vectoren

500 -

• 495

• | • • • • • • • • 3 3 F1 B • | | | • B E H]

490

485

480

475

N

above 2 m/s 1.9 - 2 m/s 1.8 - 1 . 9 m/s 1.7-1.8 m/s 1.6-1.7 m/s 1.5-1.6 m/s 1.4-1.5 m/s 1.3 - 1 . 4 m/s 1.2 - 1 . 3 m/s 1.1 - 1 . 2 m/s 1 - 1 . 1 m/s 0 . 9 - 1 m/s 0.8-0.9 m/s 0.7-0.8 m/s 0.6 - 0.7 m/s 0.5 - 0.6 m/s 0.4-0.5 m/s 0.3 - 0 . 4 m/s 0.2 - 0.3 m/s 0.1 - 0 . 2 m/s 0 - 0 . 1 nVs below 0 m/s

470 80

Figuur 4.9

85 X(km3

90


Golfhoogte en golfrichting NOORDZEE EILAND maximale vloedstroming wind zuidwest 15 m/s Hs contourlijnen Golfrichting vectoren ^

N

m

above 4 m 3.8 - 4 m 3.6 -3.8 m 3 4 -3.6 m 3.2 - 3 . 4 m 3 - 3.2 m 2.8 - 3 m 2.6 - 2 . 8 m F 1 2.4 - 2 . 6 m 2.2 - 2 . 4 m 2 - 22 m i i 1.8 - 2 m 1.6 -1.8m 1.4 -1.6m 1.2 -1.4m 1 - 1.2m 0.8 - 1 m 0.6 -0.8m 0.4 -0.6m 0.2 -0.4m 0 - Dim below 0 m

n n n n

n u 80

8£]f X(krri)

90

95



b «

Den Haag

Figuur 4.11

Raaift/ml Golfhoogte en golfperiode situatie met meestroom en situatie zonder stroom

I ï 9

-•*-• -.x-

1

Hs;zond€r stroom

* Hsjmeestroom

— - 0 — -TrrOl zonder stroorr

r,

Uitvoerpunt nr.

Figuur 4.12

Raai dt/m n

Golfhoogte en golfperiode , raai d • n situatie met meestroom en situatie zonder stroom

— - * - • " rts;zonder stroom — X— • Hs.tegaistroom »—«•- —TrrOlsorcter stroom — • —

Trr01;regsistroom

Uitvoerpunt nr.



Invloed van stroming loodrecht op de golven

4.3.

Deze situatie ontstaat bij een golfrichting uit het noordwesten en een vloedstroom naar het noorden, parallel met de kust. Zoals ook in de verschil plaatjes te zien is, is de invloed van stroming onder een hoek van ongeveer 90 graden met de golfrichting minimaal. Over het hele gebied gezien wordt de golfhoogte enkele centimeters lager, Rondom de hoekpunten van het eiland zijn zowel verhogingen als verlagingen van de golfhoogte te zien. De locaties waarbij de golfhoogte toeneemt zijn plaatsen waar de stroming vrijwel tegen de golfrichting ingaat. De golfhoogte neemt af op plaatsen waar de golfrichting ongeveer gelijk is aan de stroomrichting. Bij de meest zeewaartse punt van het eiland ontstaat een gebied met tegenstroom; de verhoging van de golfhoogte in dit gebied is ongeveer 50 cm [figuur 4.13.

Figuur 4.13

Verschil in golfhoogte

Delta Hs = Hs;tegenstroom - Hsizondé^ltroom 505

500

NOORDZEE EILAND maximale vloedstroming wind noordwest 15 m/s contourlijnen

495 -

490

I

>-

485

480

475 -

0.5 m 0.5 m 0.42 m 0.37 m 0.32 m 057 m 0.22 m 0.17 m 0.12 m 0.07 m - 0.02 m - -0.02 m - -0.07 m --0.12m --0.17m - -0.22 m - -0.27 m - -0.32 m - -0.37 m -0.42 m -0.5 m

470

23


Invloed van stroming op het lokale goltklimaat

Figuur 4.14



NOORDZEE EILAND maximals vloedstroming wind noordwest 15 m/s stroom contourlijnen stroomrichting vectoren

500

A 495 -

N

above 2 rrVs 1.9 - 2 nrVs 1.8-1.9 m/s 1.7- 1.8 nVs 1.6- 1.7 nVs 1.5- 1.6 m/s 1.4- 1.5 m/s 1.3- 1.4 nVs 1.2- 1.3 m/s 1.1 -•1.2 m/s 1 -1.1 m/s ^ 0 . 9 - 1 nvs | ~ | 0.8-0.9 m/s • 0.7-0.8nVs H 0.6-0.7nVs | 0.5-0.6 m/s | 0.4 - 0.5 m/s • 0.3 - 0.4 nVs | 0.2-0.3rrVs | ~ l 0.1 -0.2 m/s f ] 0 - 0 . 1 m/s B below 0 m/s

490 E

> 485

• 480

475

4?0

Figuur 4.15


Golfhoogte en golfrichting 505

NOORDZEE EILAND maximale vloedstroming wind noordwest 15 m/s Hs contourlijnen Golfrichting vectoren

500

• 495

n 4901

™ W-V

4851

DDD

n H

480 I

S

470 L

DDDQ

475 •

70

90

80

95

N

above 4 m 3.8 - 4 m 3.6- 3 8 m 3.4-3.6 m 3.2 - 3.4 m 3-3.2m 2.8 - 3 m 2.6 - 2.8 m 2.4-2.6 m 2.2 - 2.4 m 2-2.2m 1.8 - 2 m 1.6-1.8 m 14 1 6 m 1.2- 1.4 m 1 -1.2m 0.8 - 1 m 0.6- 0.8 m 0.4- 0.6 m 0.2 - 0.4 m 0 - 0.2 m below 0 m

U0

x

5.

Conclusies en aanbevelingen Met het golfmodel SWAN cycle 2, versie 30,75 zijn voor het eiland in zee golfrandvoorwaarden bepaald voor de windrichtingen zuidwest en noordwest, en windsnelheden 8, 15 en 22 meter per seconde. De berekeningen omvatten de situaties zonder eiland, met eiland, met ebstroming en met vloedstroming. Uit deze berekeningen kunnen de volgende conclusies getrokken worden :

Effecten van de aanleg van een eiland : *> Er ontstaat een schaduw gebied tussen het eiland en de Zandvoortse kust, met een lagere golfhoogte en golfperiode. ^

Voor de kust van Noordwijk en Zandvoort zal de golfhoogte bij maatgevende windrichtingen afnemen met ca 20 %.

Stroming heeft de volgende effecten op golven : Tegenstroom •=• Gemiddelde verhoging van de golfhoogte : ca. 7 % (10 tot 15 cm). •» Lokaal kan deze verhoging oplopen tot 25 % (40 cm) bij de hoekpunten van het eiland.

Meestroom •> Gemiddelde verlaging van de golfhoogte : ca. 6 % (10 cm). "> Lokaal kan deze verhoging oplopen tot 27 % (45 cm) bij de hoekpunten van het eiland.

Deze conclusies zijn echter gebaseerd op model-resultaten. De gebruikte modellen hebben de volgende beperkingen : •

SWAN berekeningen met stroming worden nog niet veel toegepast, en zijn nog niet uitgebreid getest en gevalideerd.

•

Diffractie is niet in het model opgenomen

•

De taludhellingen van het eiland zijn variërend van 1:20 tot 1:40. verder zijn de zijden van het eiland niet afgerond, maar hebben een hoekige structuur [500 * 500 m gridresolutie]

•

De stromingsdata is niet volledig correct: Het windveld is gedurende de gehele rekentijd actief. Verder is de gekozen inspeeltijd van het model vrij kort. 25


Bijlagen

26


Bijlage I

Codering van de data De Data op de bijbehorende cd-rom (golfparameters bij een kunstmatig eiland in de Noordzee, augustus 1998) is opgesplitst in verschillende directories volgens de volgens vaste structuur : Als voorbeeld de berekening van windrichting zuidwest, windsnelheid 15 m/s bij maximum ebstroom :

E:\ZW15_me\INVOER

swan invoer:

"zwl5_me.swn"

bodemrooser : "eil_2d.bot"

stromingsrooster : "mezwl5uv.asc"

E:\ZW15_me\UITVOER blok-flles :

bij deze blok-files komen de eerste twee karakters van de filenaam overeen met de betreffende parameter.

"DEzwl5_me.blk" -> diepte zuidwest 15 max. eb "Dizwl5_me.blk" -> golfrichting zuidwest 15 maximum eb. "HSzwl5_me.blk" -> golfhoogte zuidwest 15 maximum eb. "PDzwl5_me.blk" -> richting van de piekperiode zuidwest 15 max. eb "RTzwl5_me.blk" -> relatieve piekperiode zuidwest 15 max. eb "TMzwl5_me.blk" -> golfperiode zuidwest 15 max. eb "VEzwl5_me.blk" -> stromingsveld zuidwest 15 max. eb "vdzwl5_me.blk" -> stroomrichting zuidwest 15 max eb "vmzwl5_me.blk" -> stroomsnelheid zuidwest 15 max eb "XPzwl5_me.blk" -> X - coördinaten zuidwest 15 max eb "YPzwl5_me.blk" -> Y - coördinaten zuidwest 15 max eb

spectra-files :


Bijlage I

"zwl5me_a.plt" -> zuidwest 15 maximum eb. punt a "zwl 5me_*.plt" -> zo ook voor punt b tot o

Voor coördinaten uivoerpunten a tot o zie "uitvoerpunten.doc" uitvoer parameters in tabelvorm : "tab_zwl5me"

-> tabel zuidwest 15 maximum eb met alle golfparameters per uitvoerpunt

controle files : "Print" -> print-file met verloop van de berekening "Input" -> copy van de swan-invoer file "zwl5_me.prt -> print-file met verloop van de berekening

E:\ZW15_me\FIGUREN : 2d-overzichts figuren "zwl5me_dhs.eps" -> verschil in golfhoogte situatie met stroming min situatie zonder stroming zuidwest 15 max. eb. "zwl5me_dtm.eps" -> verschil in golfperiode situatie met stroming min situatie zonder stroming zuidwest 15 max. eb. "zwl5me_hsd.eps" -> golfhoogte en maximum eb.

golfrichting

zuidwest

"zwl5me_tm.eps" ->

golfperiode zuidwest 15 maximum eb.

"zwl5me_tp.eps" ->

piekperiode zuidwest 15 maximum eb.

"zwl5me_ve.eps" ->

stroomveld zuidwest 15 maximum eb.

"zwl5me_vd.eps" ->

stroomrichting zuidwest 15 maximum eb.

15

"zwl5me_vm.eps" -> stroomsnelheid zuidwest 15 maximum eb.

spectra: "sp_zwl5me.doc" -> ld en 2d- spectra zuidwest 15 maximum eb.


Bijlage II

Meetgegevens station YMW Deze meetgegevens zijn gebruikt om de hydraulische randvoorwaarden te bepalen.

PERIODE:

1979-1991

3_uurlijkse reeksen registratie dichtheid : 71 %

Gemiddelde van de golfhoogte HmO in m Per windrichtingssector en per golfhoogteklasse

WINDRICH-

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

0

29

59

89

119

149

179

209

239

269

299

329

360

360

0.0- 1.9

0.69 0.68 0.63 0.52 0.58 0.63 0.63 0.56 0.61 0.67 0.61 0.62

0.62

2.0- 3.9

0.76 0.82 0.56 0.55 0.59 0.64 0.65 0.63 0.67 0.77 0.70 0.70

0.67

4.0- 5.9

0.90 0.99 0.66 0.66 0.68 0.76 0.79 0.75 0.86 0.94

1.03 0.97

0.82

6.0- 7.9

1.18

TINGiN GRADEN WINDSN. [m/s]

1.19

.79

.87

,91

1.08

1.07

.96

1.11

1.23

1.35

1.30

1.07

1.61

1.85

8.0- 9.9

1.55

1.38

1.06

1.16

1.19

1.54

1.53

1.29

1.41

1.73

1.43

10.0-11.9

2.26

1.84

1,42

1.43

1.35

2.09 2.02

1.73

1.93 2.23 2.38 2.43

1.94

12.0-13.9

3.20 2.69

1.90

1.86 0.00 2.68 2.51 2.24 2,50 2.79 3.04 3.19 2.50

14.0-15.9

3.67 2.95 2.35 2.40 0.00 3.20 2.93 2.79 3.14 3.60 3.89 3.95

16.0-17.9

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.46 3.31 3.86 4.12 4.80 4.84 3.74

3.10

18.0-19.9

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.03 4.05 4.33 4.67 5.11 0.00 4.36

20.0-99.9

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.11 5.33 5.56 0.00 0.00

5.32

0.0-99.9

1.13

1.28

1.17

0.92 0.76 0.73 0.97

1.36

1.47

1.55

1.69

1.57

1.43


Bijlage II

Gemiddelde van de golfperiode Tm02 in sec WINDRICH-

0

30

60

90

120 150 180 210 240 270 300 330 0

TING IN -

-

-

-

-

-

GRADEN

29

59

89

119 149 179 209 239 269 299 329 360 360

0.0- 1.9

4.5

4.5

4.5

4.6

4.6

4.7

4.5

4.5

4.5

4.7

4.5

4.6

4.6

2.0- 3.9

4.5

4.7

4.4

4.3

4.1

4.2

4.3

4.3

4.5

4.6

4.5

4.5

4.4

4.0- 5.9

4.4

4.5

4.1

3.9

3.7

3.9

4.0

4.1

4,3

4.4

4-7. 4.6

4.2

6.0- 7.9

4.5

4.3

3.9

3.7

3.7

4.0

4.1

4.0

4.3

4.5

4.8

4.8

4.2

8.0- 9.9

4.7

4.4

4.1

4.0

3.9

4.5

4.5

4.3

4.5

4.8

5.2

5.0

4.5

10.0-11.9

5.4

4.8

4.4

4.2

4.1

4.9

4.9

4.7

5.0

5.3

5.6

5.6

5.0

12.0-13.9

6.2

5.7

4.8

4.6

0.0

5.3

5.3

5.2

5.5

5.8

6.1

6.3

5.5

14.0-15.9

6.4

5.8

5.3

4.9

0.0

5.8

5.7

5.7

6.0

6.4

6.8

6.9

5.9

16.0-17.9

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

6.1

6.1

6.5

6.7

7.4

7.7

6.4

18.0-19.9

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

6.5

6.7

6.8

7.1

7.6

0.0

6.8

20.0 - 99.9

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

7.3

7.4

7.6

0.0

0.0

7.4

0.0-99.9

4.6

4.5

4.1

4.0

3.9

4.2

4.5

4.6

4.8

5.0

5.0

4.9

4.5

-

-

-

-

-

-

-

WINDSN. [m/s]

Aantal waarden per windrichtingssector en per golfhoogteklasse 120 150 180 210 240 270 300 330 0

0

30

60

90

29

59

89

119 149 179 209 239 269 299 329 360 360

0.0- 1.9

84

84

86

93

2.0- 3.9

350 274 245 457 397 431

WINDRICHTING IN GRADEN WINDSN. [m/s]

119 114 113 116 114 105 93 360 321

502 606 598 611

107 1228

324 299 314 327 4099

4.0- 5.9

508 472 511 662

6.0- 7.9

413 363 627 390 252 432 510 677 510 389 348 415 5326

515 390 396 481

8.0- 9.9

234 252 478 174 97

220 391 758 562 369 335 309 4179

10.0-11.9

107 117 270 76

21

76

319 816 525 308 256 229 3120

12.0-13.9

18

38

79

20

1

26

209 501 279

14.0-15.9

6

10

28

4

0

6

104 297 147 104 57

170 103 93

6252

1537

29

792 344

16.0-17.9

0

0

2

0

0

0

47

114 78

79

12

12

18.0-19.9

0

0

0

0

0

0

15

24

32

31

5

0

107

20.0 - 99.9

0

0

0

0

0

0

1

8

19

9

0

0

37

0.0-99.9

1720 1610 2326 1876 1389 1911 2667 4243 3105 2253 1919 2002 27021


Bijlage II

Spreiding in de golfhoogte HmO (standaard afwijking) in m

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

0

29

59

89

119

149

179

209

239

269

299

329

360

360

0.0- 1.9

0.5

0.5

0.5

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.4

0.4

0.4

0.4

0.4

2.0- 3.9

0.5

0.5

0.3

0.3

0.3

0.3

0.4

0.3

0.3

0.5

0.4

0.4

0.4

4.0- 5.9

0.5

0.5

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.4

0.4

0.4

0.5

0.4

6.0- 7.9

0.5

0.5

0.3

0.3

0.4

0.4

0.4

0.4

0.4

0.4

0.5

0.5

0.4

8.0- 9.9

0.6

0.4

0.3

0.3

0.4

0.5

0.4

0.4

0.4

0.4

0.5

0.6

0.5

10.0-11.9

0.8

0.5

0.4

0.4

0.6

0.5

0.5

0.4

0.5

0.5

0.5

0.6

0.6

12.0-13.9

1.0

0.5

0.4

0.3

0.0

0.5

0.5

0.4

0.5

0.5

0.6

0.8

0.6

14.0-15.9

1.2

0.7

0.3

0.2

0.0

0.5

0.5

0.5

0.6

0.6

0.8

0.9

0.7

16.0-17.9

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.6

0.5

0.6

0.6

1.1

1.1

0.7

WINDRICHTING IN GRADEN WINDSN. [m/s]

18.0-19.9

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.4

0.7

0.6

0.5

0.6

0.0

0.6

20.0 - 99.9

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.7

0.8

0.6

0.0

0.0

0.8

0.0 - 99.9

0.7

0.6

0.5

0.4

0.4

0.6

0.9

0.8

1.0

1.1

1.0

1.0

0.9

PERIODE :

1979-1991

3_uurlijkse reeksen registratie dichtheid : 100 %

Gemiddelde van de waterstand in m Per windrichtingssector en per golfhoogteklasse

WINDRICH-

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

0

29

59

89

119

149

179

209

239

269

299

329

360

360

TING IN GRADEN WINDSN. [m/s] 0.0- 1.9

-0.07 -0.19 0.02 -0.02 -0.13 -0.10 -0.06 -0.04 -0.12 -0.04 0.02 -0.10 -0.07

2.0- 3.9

-0.11 -0.08 -0.13 -0.11 -0.13 -0.08 -0.05 -0.04 -0.02 -0.02 -0.03 -0.05 -0.07

4.0- 5.9

-0.10 -0.14 -0.17 -0.17 -0.13 -0.10 -0.04 -0.02 -0.04 0.03 0.00 -0.08 -0.08

6.0- 7.9

-0.09 -0.18 -0.23 -0.22 -0.19 -0.04 -0.02 -0.01 0.09 0.08 0.10 0.01 -0.05

8.0- 9.9

-0.07 -0.29 -0.27 -0.39 -0.20 -0.15 0.02 0.04 0.16 0.20 0.16 0.12 -0.01

10.0-11.9

0.00 -0.32 -0.35 -0.46 -0.30 -0.16 0.06 0.13 0.28 0.33 0.35 0.13 0.11

12.0-13.9

0.05 -0.38 -0.52 -0.48 -0.67 -0.29 0.04 0.17 0.39 0.53 0.52 0.33 0.20

14.0-15.9

-0.04 -0.61 -0.64 -0.85 0.00 -0.06 0.09 0.28 0.55 0.81 0.76 0.79 0.38

16.0-17.9

0.00 0.00 -0.61 0.00 0.00 0.00 0.05 0.33 0.71

18.0-19.9

0.00 0.00 0.00 0.00

20.0 - 99.9

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.52

0.0 - 99.9

-0.09 -0.19 -0.23 -0.20 -0.15 -0.09 0.00 0.08 0.18 0.23 0.16 0.03 0.00

0.00 0.00 0.33 0.47 0.85 1.27

1.03 0.86 0.82

0.57

1.05

1.31

0.00

0.77

1.77

0.00 0.00

1.15


Bijlage II

Aantal waarden per windrichtingssector en per waterstand-klasse

WINDRICH-

0

30

60

90

120 150 180 210 240 270 300 330 0

29

59

89

119 149 179 209 239 269 299 329 360 360

TINGIN GRADEN

WINDSN. [m/s] 0.0- 1.9

119 115 125 140 160 170 168 154 145 139 128 148 1711

2.0- 3.9

454 370 341 649 550 573 471 431 456 440 434 444 5613

4.0- 5.9

686 648 737 916 665 841 792 877 736 574 557 638 8667

6.0- 7.9

507 470 829 542 348 587 731 935 706 574 498 540 7267

8.0- 9.9

298 329 614 236 175 340 600 1070 820 558 475 421 5936

10.0-11.9

158 146 366 111 41

109 497 1187 815 490 377 316 4613

12.0-13,9

36

46

126 29

4

31

304 739 424 269 159 122 2289

14.0-15.9

13

14

47

6

1

12

144 417 240 163 96

36

1189

16.0-17.9

2

0

4

0

0

1

55

169 111 110 18

15

485

18.0-19.9

2

0

0

0

0

0

18

44

43

43

11

0

161

20.0-99.9

0

0

0

0

0

0

2

14

25

12

0

0

53

0.0-99.9

2275 2138 3189 2629 1944 2664 3782 6037 4521 3372 2753 2680 37984

Spreiding in de waterstand (standaard afwijking) in m WINDRICH-

0

30

60

90

120 150 180 210 240 270 300 330 O

29

59

89

119 149 179 209 239 269 299 329 360 360

TINGIN GRADEN WINDSN. [m/s] 0.0- 1.9

0.54 0.54 0.60 0.62 0.57 0.59 0.58 0.58 0.57 0.58 0.62 0.57 0.58

2.0- 3.9

0.58 0.59 0.57 0.60 0.58 0.58 0.57 0.58 0.60 0.58 0.57 0.59 0.58

4.0- 5.9

0.57 0.59 0.60 0.60 0.60 0.60 0.59 0.58 0.57 0.57 0.59 0.58 0.59

6.0- 7.9

0.58 0.55 0.58 0.59 0.59 0.60 0.59 0.58 0.60 0.60 0.61 0.60 0.60

8.0- 9.9

0.58 0.55 0.60 0.62 0.60 0.61 0.59 0.58 0.59 0.59 0.61 0.57 0.62

10.0-11.9

0.62 0.57 0.60 0.60 0.60 0.64 0.58 0.57 0.58 0.59 0.60 0.62 0.63

12.0-13.9

0.62 0.57 0.60 0.68 0.49 0.56 0.54 0.60 0.59 0.58 0.62 0.58 0.65

14.0-15.9

0.55 0.61 0.66 0.73 0.00 0.72 0.63 0.57 0.61 0.62 0.61 0.70 0.70

16.0-17.9

0.00 0.00 0.73 0.00 0.00 0.00 0.59 0.53 0.60 0.57 0.46 0.57 0.66

18.0-19.9

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.53 0.50 0.50 0.60 0.95 0.00 0.64

20.0-99.9

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.45 0.53 0.36 0.00 0.00 0.66

0.0-99.9

0.58 0.58 0.60 0.61 0.59 0.60 0.59 0.59 0.63 0.65 0.64 0.61 0.62


Effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam hoofdstuk i t / m 5 bijlage deel 1

Marine Safety Int. Rotterdam b.v.

MartneSatetv»—•"* » — . Rotterdam b.v.

EFFECT LUCHTHAVEN OP DE NAUTISCHE TOEGANKELUKHEID VAN DE HAVEN VAN ROTTERDAM EINDRAPPORT (project no. R&D/98/019

door MarineSafety Int. Rotterdam b.v. Wilhelminakade 701 3072 AP Rotterdam

in opdracht van Projectbureau TNLI p/a RWS, Rijksinstituut voor kust en zee Postbus 20907 2500 EX Den Haag

28 augustus 1998

MarlneSafotv »—'•—• «->-> Rotterdam b v

INHOUD

SAMENVATTING

4

1.0

INLEIDING 1.1 Introductie 1.2 Probleemstelling 1.3 Indeling rapport

6 6 7 8

2.0

HYDRAULISCHE BEREKENINGEN MET HET RUMAMO (3D) MODELSCHEMATISATIE

9

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

Inleiding Uitgangspunten voor de simulaties Beschrijving van de modelschematisaties Gevolgde werkwijze Resultaten Conclusies en aanbevelingen

9 10 11 13 15 19

3.0

PREPARATIE VAN DE FAST-TIME SIMULATIE 3.1 Inleiding 3.2 Stroomvelden maatgevende condities Wind en golven 3.3 3.4 Havenlay-out De scheepsmodellen 3.5 De vaarbanen 3.6 Beschrijving scenario's 3.7

21 21 21 22 22 23 24 24

4.0

RESULTATEN FAST-TIME VAARBAANONDERZOEK

26

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

26 26 26 37 38 40

Inleiding Resultaten Analyse Extrapolatie van de resultaten Andere nautische aspecten Verbeteringen aan de lay-out

Eindrapport: effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

2

MarlneSafetv —»—< <m~— Rotterdam b.v.

5.0

CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN

42

LITERATUUR

44

BIJLAGEN

46

A B C D E F G H I J K

De lay-out van de huidige Maasvlakte en de twee Luchthaven varianten Beschrijving van de gesimuleerde schepen De gesimuleerde vaarbanen Roosters en bodempunten Tijdreeksen waterstanden en snelheden in het vaargebied Stroomsnelheden in het vaargebied Tijdreeksen waterstanden in het kustgebied Stroomsnelheden in het kustgebied Beschrijving files welke digitaal meegeleverd zijn Parameterinstellingen RDMAMO-model Een voorbeeld van een beoordeling van een vaart

OVERZICHT TABELLEN Tabel

Omschrijving

#

1

Tijdstip binnenkomst gesimuleerde schepen

18

2

Bestemming gesimuleerde schepen

22

3

Uitgevoerde scenario's

28

4

Resultaten uitgesplitst naar scheepstype, variant en weersconditie

29

5

Resultaten uitgesplitst naar relatie scheepstype en haven lay-out

30

6

Resultaten uitgesplitst naar relatie weersconditie en haven lay-out

31

7

Waarden MV2 onderzoek 1997

32


MarlneSafetv w " *m^+ Rotterdam b.w,

Samenvatting Door het projectbureau TNLI (Toekomst Nederlandse Luchtvaart Infrastructuur) is een aantal varianten ontwikkeld voor het ontwerp van een luchthaven op de locatie Maasvlakte. In dit kader dient onderzoek uitgevoerd te worden voor twee varianten naar de interactie tussen de waterbeweging en de manoeuvreer-eigenschappen van een aantal maatgevende scheepstypen, resulterend in vaarbanen voor deze scheepstypen. Deze twee varianten worden genoemd variant "MV3-Groot" en variant "Eiland" (Bijlage A). Het onderzoekrichtzich op drie hydraulische/meteorologische omstandigheden: een springtij situatie met een noordwestelijke wind van 18.5 m/s (8 Bft); een springtij situatie met een zuidwestelijke wind 18.5 m/s (8 Bft); en een gemiddeld tij situatie met een zuidwestelijke wind van 9.4 m/s (5 Bft). De daarbij behorende stroomsnelheden in de vaargeul zijn gegeven in onderstaande tabel.

Tabel I:"Maximale stroomsnelheden voorde diverse condities". De snelheden zijn in m/s en zijn gegeven voor de gemiddelde snelheid over 22 meter in de vaargeul. Voor schepen met een diepgang van 12.5 meter liggen de maximale stroomsnelheden in de orde van 0,3 m/s hoger. NW8Bft.

Jaargemiddelde

ZW8Bft.

max. vloed

max. eb

max. vloed

max. eb

max. vloed

max. eb

TO

1.2

0.7

0.9

0.9

1.6

0.5

MV3-Groot

2.0

1.2

2.1

1.6

2.4

1.2

Eiland

1.2

0.7

De variant "MV3-Groot" lijkt op basis van dit onderzoek net haalbaar maar de situatie is niet optimaal. Het is niet duidelijk of de loodsen de grootte en locatie van de sterke stroming in voldoende mate kunnen inschatten. Daarnaast is de gevoeligheid van de resultaten voor kleine wijzigingen in de stroomrichting groot. De tijdens het onderzoek gebmikte (niet haaks op de kust staande) aanloopgeul is om andere redenen niet praktisch. De variant "Eiland" is onvoldoende onderzocht om voor het feitelijk binnenlopen van deze variant harde conclusies te trekken. Op basis van de stroomberekeningen kan geconcludeerd worden dat voor de jaargemiddelde situatie geen onoverkomenlijke problemen zullen optreden.


4

MarlneSafetv »•* — M>~> Rotterdam b.w

Aangezien gebleken is dat de fysieke vorm van de nieuwe Maasvlakte in belangrijke mate de maximaal optredende sterkte van de stroom bepaalt, verdient het aanbeveling hier rekening mee te houden bij de verdere studie, gezien het feit dat behalve de (praktisch niet te beïnvloeden) wind, de sterkte en verandering van de stroom in belangrijke mate de nautische kwaliteit van de toegang tot de haven bepaald. De maximale stroomsnelheden van de "MV3-Groot" zijn 0.2 mijl hoger (5.2 mijl) dan die van de T4 variant van de Maasvlakte2 (5 mijl). Echter de stroomrichting is gunstiger (oostelijke) waardoor de effectieve dwarsstroom lager is en de toegankelijkheid van de haven een fractie beter. Hieruit dient geconcludeerde te worden dat de toegankelijkheid van de haven sterk afhankelijk is van de stroomrichting. Daarmee zijn de resultaten zeer gevoelig voor de nauwkeurigheid van de stroomberekeningen. De mogelijkheid bestaat dat een N- of NO-wind een kritieker scenario oplevert dan de nu gebruikte NW-wind, omdat bij een NW-wind de invloed op de dwarsstroom geringer is. Tevens heeft een N- of NO-wind een grotere invloed op windgevoelige schepen, zoals containerschepen en LNG-tankers in het geval van lay-out "MV3-Groot" tijdens het vaartverminderen alvorens de sleepboten vastgemaakt kunnen worden. Naar aanleiding van dit onderzoek wordt het volgende aanbevolen om bij vervolg onderzoek dienen naast de manoeuvreer beperking ook de andere nautische beperkingen ten gevolge van de (verticale) scheepsbewegingen meegenomen te worden. Daarnaast is het aan te bevelen om in een verder gevorderd stadium van de planvorming om naast de (verkennende) Fast-Time simulaties tevens de meer kritieke situaties Real-Time te simuleren. Hierdoor wordt een beter begrip verkregen van de invloed van het menselijk handelen tijdens de vaart. Gelet op de (waarneembaarheid van) grote stroomgradiënten voor de haveningang kunnen de resultaten negatief beïnvloed worden. Tijdens het verder detailleren van het ontwerp dient er tevens, bij meer gedetailleerd ontwerp, andere nautische aspecten in rekening te worden gebracht, o.a. ankergebieden, VTS, vertrek van de schepen, het veranderende verkeersbeeld, etc.


5

MarlneSafetv <«•*•* *-r-« Rotterdam b.v,

1.0 INLEIDING 1.1

INTRODUCTIE

Het projectbureau Toekomst Nederlandse Luchtvaart Infrastructuur (TNLI) heeft MarineSafety Int. Rotterdam b.v. (MSR) naar aanleiding van een uitgebracht onderzoeksvoorstel en bijbehorende offerte opdracht gegeven voor het uitvoeren van een verkennende studie naar de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam voor twee varianten van een buitendijkse luchthaven. De studie is verricht door middel van een fast-time vaarbaanonderzoek. Ingenieursbureau Sva§ek heeft als subcontractor de stroomberekeningen uitgevoerd. Het onderzoek is uitgevoerd onder begeleiding van RIKZ. Het kabinet heeft eind 1997 en keuze gemaakt voor verdere groei van de luchtvaart boven de volume grenzen van PKB Schiphol onder twee voorwaarden. • Er moet een balans gevonden worden tussen milieu en economie en • het beslag op de beschikbare ruimte moet binnen aanvaardbare grenzen blijven. Op korte termijn denkt het kabinet de groei te kunnen opvangen door creatief en inventief gebruik te maken van de ruimte op Schiphol. Op termijn zal dit waarschijnlijk onvoldoende ruimte bieden. Dit is de reden dat ook andere locaties voor de ontwikkeling van luchtinfrastructuur onderzocht dienen te worden. Momenteel zijn drie locaties geselecteerd waar de groei van het luchtverkeer zou kunnen worden opgevangen. Het betreft Flevoland, een eiland in de Noordzee en een locatie Maasvlakte. Voor elke locatie zijn enkele varianten geselecteerd. Ten behoeve van de besluitvorming worden momenteel mogelijke belemmeringen en oplossingsrichtingen in kaart gebracht. Met de aanleg van een grootschalige landaanwinning verandert de sterkte en richting van de getijbeweging. Rond uitstekende delen kunnen als gevolg van contractie aanzienlijke stroomversnellingen optreden. Deze stromingen kunnen hinder opleveren voor de scheepvaart, met name nabij de toegangen van de zeehavens. Er zijn verschillende TNLI varianten gedefinieerd voor een luchthaven op de Maasvlakte (bijlage A). De grootste effecten worden verwacht voor de grootste variant (12 km zeewaarts). Deze studie beschrijft de invloed van de verschillende TNLI varianten op de toegankelijkheid van de haven van Rotterdam. Het gaat om een verkennende onderzoek met als doel belemmerende factoren voor bepaalde varianten in kaart te brengen. Zowel voor gemiddelde condities als voor enkele extremere situaties. De beoordeling van de nautische toegankelijkheid is gebeurd aan de hand van de resultaten van een aantal fast-time simulations


6

MarlneSatetv «-»*-» *-»-» Rotterdam b.u

voor enkele maatgevende scheepstypen. De daarbij behorende waterbewegingen werden bepaald aan de hand van het RUMAMO model, het 3-dimensionale RijnMaasMond stromingsmodel van RWS.

1.2

PROBLEEMSTELLING

De mogelijke aanleg van een tweede nationale luchthaven voor de kust van Rotterdam, kan mogelijk tot interactie met de scheepvaart leiden. De verandering van de waterbewegingen ten gevolge van de buitendijkse aanleg kan de nautische toegankelijkheid van Rotterdam verminderen. Om dit in kaart te brengen dienen twee varianten van de luchthaven, "MV3Groot" en "Eiland" (bijlage A), nautisch te worden beoordeeld. Voor deze nautische beoordeling zijn de volgende maatgevende schepen geselecteerd: •

74 voets ertscarrier, tonnage 364.000 TDW (*);

•

74 voets olietanker, tonnage 499.000 TDW;

•

6400 TEU containerschip (*);

•

8000 TEU containerschip;

•

10.000 TEU containerschip;

•

Produktentanker, 100.000 TDW;

•

125.000 m3 LNG tanker (*).

De selectie is gebaseerd op verschillende vaarkarakteristieken van de schepen: de ertscarrier en de olietanker zijn diepstekende schepen met een grote massa en weinig windvang en daarmee gevoelig voor de stroom. De drie containerschepen zijn goed manoeuvreerbaar maar erg windgevoelig, de 6400 TEU schip is op dit moment in de vaart, het 8000-TEU en 10.000 TEU schip zijn (waarschijnlijk) in aanbouw. De produktentanker is een doorsnee schip voor Rotterdam en de LNG tanker is een matig manoeuvreerbaar schip waarvoor verhoogde veiligheidsmarges van toepassing zijn. Voor drie schepen (*) zullen de adviezen op fast-time simulaties gebaseerd zijn. De beoordeling van de nautische toegankelijkheid voor de overige schepen zal kwalitatief gebeuren. Om de nautische toegankelijkheid te bepalen zijn RUMAMO berekeningen uitgevoerd te worden voor drie condities, te weten: gemiddeld springtij voor NW 8 Bft en ZW 8 Bft en een jaargemiddelde tij voor gemiddelde windcondities.


1

MarlneSafetv —»•— M « » Rotterdam bv

1.3

INDELING RAPPORT

In hoofdstuk 2 wordt de berekening van de stroomvelden beschreven. De resultaten daarvan worden gebruikt voor de preparatie van de fast-time simulatie (hoofdstuk 3). De resultaten van de fast-time resultaten worden in hoofdstuk 4 gegeven. De conclusies en aanbevelingen staan in hoofdstuk 5.


8

MarlneSafetv —•"—< .——» Rotterdam bv

2

HYDRAULISCHE BEREKENINGEN MET HET RIJMAMO (3D) MODELSCHEMATISATIE

2.1 INLEIDING Door het projectbureau TNLI (Toekomst Nederlandse Luchtvaart Infrastructuur) zijn enkele kansrijke varianten ontwikkeld, waarbij de interactie tussen de waterbeweging en de manoeuvreer-eigenschappen van enkele scheepstypen moet worden onderzocht. Aangezien dichtheidsverschillen in de omgeving van het Maasvlakte 2 projectgebied een belangrijke rol spelen, dient de waterbeweging in de Rijnmond voor de verschillende varianten te worden berekend met het 3-dimensionale RijnMaasMond model (RIJMAMO). De berekeningen dienen uitgevoerd te worden met een rekentijd die garantie biedt voor een ingespeelde zoutzoet-verdeling in het Rijnmond gebied. In dit rapport worden de berekeningen met het RIJMAMO 3D model beschreven. Uitgevoerd zijn berekeningen voor de huidige situatie als referentie en voor 2 varianten: de varianten "MV3-Groot" en "Eiland". Deze varianten staan beschreven in bijlage A. Het onderzoek richt zich op twee extreme en een gemiddelde meteorologische omstandigheden. Deze zijn respectievelijk een NW en ZW wind van 8 Bft bij een springtij situatie (extreem) en 5 Bft voor een gemiddeld tij situatie (gemiddeld). Gezien de grootte van de RIJMAMO 3D modelschematisatie en de daaruit volgende doorlooptijd van een simulatie zijn de hydraulische berekeningen uitgevoerd op een supercomputer (Cray C916) van de Stichting Academisch Rekencentrum Amsterdam (SARA). Op deze computer staat een speciale vectorversie van de SIMONA in TRTWAQ modelprogrammatuur, waaronder RIJMAMO 3D draait. Modelprogrammatuur en modelschematisatie zijn in eigendom bij RWS. De berekeningen zijn uitgevoerd op de Cray via een contract dat Rijkswaterstaat, Rijksinstituut voor Kust en Zee (RWS, RIKZ) heeft met de Stichting Nationale Computerfaciliteiten (NCF). Het wijzigen van bodemschematisaties voor de inbouw van de varianten en de simulaties ten behoeve van de randvoorwaarde generatie zijn uitgevoerd op het rekencluster van RWS, RIKZ. In paragrafen 2.2 en 2.3 worden de uitgangspunten en invoergegevens van de berekeningen besproken. In paragraaf 2.4 wordt vervolgens de gevolgde werkwijze beschreven. In paragraaf 2.5 worden de resultaten van de simulaties getoond , waarna in paragraaf 2.6 naar aanleiding van de gevolgde werkwijze en de resultaten conclusies en aanbevelingen gedaan worden. Eindrapport: effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

9

MarlneSafetv — —• +*—> Rotterdam b.v;

2.2 UITGANGSPUNTEN VOOR DE SIMULATIES Uitgangspunten ten aanzien van de nauwkeurigheid van het RIJMAMO 3D model zijn: • De belangrijkste in- en uitstroomranden (zuid en noordrand) van het RIJMAMO 3D model liggen zodanig ver van het interesse gebied dat onnauwkeurigheden op deze plaatsen weinig invloed heeft op de stroming ter plaatse van het mondingsgebied. • Doordat de stromingen in het mondingsgebied door zoet- zout verschillen sterk in de verticaal kunnen verschillen is het belangrijk dat het initiële zoutveld voldoende tijd heeft om in te spelen. Het tijdstip waarop het zoutveld voldoende is ingespeeld wordt bereikt na ca. 8 simulatie dagen. De waterbeweging is berekend voor drie fictieve meteorologische situaties: • een stormsituatie met windsnelheid van 18.5 m/s (8 Bft) uit het zuidwesten (225°); • een stormsituatie met windsnelheid van 18.5 m/s (8 Bft) uit het noordwesten (315°); • een gemiddelde situatie met windsnelheid van 9.4 m/s (5 Bft) uit het zuidwesten (225°). Deze windsnelheden zijn constant in de tijd aangehouden gedurende de simulatieperiode. Er is vanuit gegaan dat na 2 dagen een evenwichtssituatie bereikt wordt tussen de waterbeweging en de windschuifspanning in het model. Dit betekent dat ten aanzien van de berekende stroming een fictieve meteorologische situatie wordt gesimuleerd met een looptijd van 2 of meer dagen. Dit uitgangspunt is in het kader van een vorige studie [2] onderzocht door RWS, RIKZ. De hydraulische uitgangspunten voor de simulaties zijn als volgt: • • •

• •

Voor de rivierafvoer is een gemiddelde afvoersituatie gekozen (Rijnafvoer: 2200 m3/s met bijbehorende 50 % Maas afvoer). De referentiesimulatie is berekend met het huidige spuiprogramma voor de Haringvlietsluizen (LPH84), waarbij alleen tijdens eb de sluizen geopend worden. Het lozingsprogramma van de Haringvlietsluizen voor de varianten berekeningen is gebaseerd op het "getemd getij" scenario, waarbij de sluizen 2000 m2 tijdens eb en vloed geopend zijn wat gunstiger is voor het milieu in het mondingsgebied. De situaties met storm windsnelheden zijn berekend onder springtij omstandigheden en de situatie met gemiddelde windsnelheid is onder gemiddeld tij berekend. In alle berekeningen is uitgegaan van de situatie van de geopende Beerdam.


10

MarlneSafety—"-' » « M Rotterdam b.v.

Uiteindelijk resulteren bovenstaande hydraulische en meteorologische uitgangspunten in drie te simuleren situaties: • twee extreme situaties met storm uit het noorden zuidwesten en • een gemiddelde situatie met gemiddelde wind uit het zuidwesten.

2.3 BESCHRIJVING VAN DE MODELSCHEMATISATIES Om het model RDMAMO 3D te kunnen gebruiken zijn randvoorwaarden noodzakelijk. De hydraulische randvoorwaarden bestaan uit waterstanden op de zeeranden en debieten op de rivierranden. De zoutrandvoorwaarden op de zeeranden zijn constant en op de rivierranden variabel, rekening wordt gehouden met de "constituent return time". De Haringvlietsluizen worden geopend en gesloten door zgn. (interne) triggerrandvoorwaarden. Alle randvoorwaarden worden gegenereerd door grootschaliger modellen. RDMAMO 3D ligt geheel binnen deze modellen, welke een veel groter gebied bestrijken, zodat de resultaten van deze modellen doorgegeven kunnen worden aan de randpunten van RDMAMO 3D. Dit procédé wordt nesten genoemd en is een algemeen toegepaste werkwijze. Voordeel hiervan is dat de grootte van de kleinere en/of gedetailleerde modellen beperkt kan blijven. Een nadeel kan zijn dat er geen interactie tussen de modellen mogelijk is. Dit nadeel kan beperkt blijven als de lokale processen in het geneste model slechts een geringe invloed hebben op het grote model. Voor het verkrijgen van de randvoorwaarden voor RDMAMO 3D zijn de volgende 3 dimensionale modellen gebruikt (in volgorde van groot naar klein):

CSM82D Dit model (Continental Shelf Model) omvat de gehele Noordzee, zie bijlage D. Het model wordt aangedreven door harmonische componenten. Ten aanzien van CSM8 wordt opgemerkt dat dit model in een vorige studie (lit. 2) niet gebruikt is. In deze studie wordt echter wel gebruik gemaakt van dit model omdat verwacht wordt dat met dit model bij toepassing van wind een betere waterstand reproduktie verkregen kan worden.


11

MarlnaSafetv «•• — <M«-* Rotterdam b.v.

KUSTSTROOK 2D Dit model omvat de volledige Nederlandse kust, zie bijlage D. Dit model wordt aangedreven door tijdreeksen vanuit CSM8 2D. ZEEDELTA 2D Dit model omvat de kust voor de Nieuwe Waterweg en Haringvliet en het estuarium/rivieren gebied in het Noordelijk Deltabekken, zie bijlage D. De zeerandvoorwaarden worden betrokken uit KUSTSTROOK 2D, de rivierrandvoorwaarden (debieten) worden uit metingen (database) bepaald. Het laatstgenoemde model tenslotte levert de rivierrandvoorwaarden (debiet en salinity) en banier (trigger) randvoorwaarden voor RUMAMO 3D. De zeerandvoorwaarden van RUMAMO 3D zijn gelijk aan die van ZEEDELTA 2D en worden dus in feite uit KUSTSTROOK 2D betrokken: het westelijke deel (zeegebied) van RUMAMO 3D en ZEEDELTA 2D zijn identiek. RIJMAMO 3D model De RUMAMO 3D modelschematisatie beslaat zowel een deel van de Noordzee als een deel van het Noordelijk Deltabekken: Het zeedeel betreft de Noordzee tussen Umuiden en de kop van Schouwen-Duiveland tot op ca 30 km buitengaats. Het estuariumdeel beslaat het Haringvliet tot Tiengemeten. Het rivierdeel omvat de Nieuwe Waterweg, Nieuwe Maas tot Krimpen aan de Lek, de Oude Maas tot Goidschalxoord en het Spui. Voor de berekeningen wordt de RUMAMO 3D modelschematisatie met het fijne grid en het aangepaste (in de barrierrichting verdichte) rooster bij de Haringvlietsluizen gebruikt, zodat voor iedere sluis een aparte roostercel aanwezig. De simulaties zijn uitgevoerd met open Beerdam. De calibratie/verificatie van dit model staat beschreven in [3] t/m [7]. Voor details ten aanzien van de in RUMAMO 3D toegepaste barrierformulering wordt verwezen naar [8] t/m [11]. De modelschematisatie wordt getoond in bijlage D. Alle modelschematisaties zijn voor dit project ter beschikking gesteld door RWS, RIKZ.


12

Marlneggfety «•«••"« w«-« Rotterdam b.v,

2.4 GEVOLGDE WERKWIJZE In onderstaand schema wordt een overzicht gegeven van de opeenvolging van de gebruikte geneste modellen met bijbehorende simulatie perioden. Simulatie periode

April

Mei

1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 1 2 3 4 5 6 7 4 5 6 -7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 csm8 kuststrook zeedelta rijmamo gem. tij rijmamo springtij

CSM8 is het grootste model, hiermee wordt de berekening cyclus gestart. De randvoorwaarden worden volgens het schema vanaf het eerste model (CSM8) naar de volgende modellen doorgegeven. Voor ieder model wordt een bepaalde inspeelperiode aangehouden. De rekenperiode van het voorgaande model moet daarom de rekenperiode van het volgende periode overlappen. Zoals in het schema te zien is wordt eerst het model CSM8 (gehele Noordzee) gebruikt. De simulatieperiode loopt van 14 april t/m 7 mei 1997. Deze periode is zodanig gekozen dat rekening houdend met inspelen van alle modellen uiteindelijk door RIJMAMO een complete getijcyclus van doodtij tot springtij gesimuleerd kan worden. Het springtij (extreme situatie) valt op de einddatum: 7 mei 24:00 en het gemiddeld tij (gemiddelde situatie) valt op 3 mei. Aangehouden zijn de in paragraaf 2.2 "Uitgangspunten voor de simulaties" genoemde windsnelheden. In dit model wordt gerekend met homogeen zout water. Vervolgens zijn simulaties uitgevoerd met KUSTSTROOK met de genoemde windsnelheden voor de periode 17 april t/m 7 mei 1997. Gebruikt is de versie uit 1997, die zich uitstrekt van Norderney tot de Vlaamse Banken. De zeerandvoorwaarden worden betrokken uit CSM8, de windrandvoorwaarden zijn in overeenstemming met paragraaf 2.2 en voor de debietrandvoorwaarden zijn de jaargemiddelde afvoeren gebruikt van de rivieren die uitmonden langs de Nederlandse Kust. Daar deze afvoeren zoet water betreffen, is in dit model


13

MarineSafetv«——» «•*•»Rotterdam b.«.

(en alle hierna komende modellen) met variërende saliniteit gerekend. Daar de "Eiland" variant zich in het hierna toegepaste model ZEEDELTA te dicht bij de zeerand ervan bevindt en verwacht wordt dat de invloed van deze variant zich ver zeewaarts uitstrekt, is deze variant in KUSTSTROOK ingebouwd. Op deze manier zijn dus twee sets zeerandvoorwaarden (huidige situatie/variant "MV3-Groot" en variant "Eiland") met ieder drie hydraulisch/meteorologische situaties voor ZEEDELTA/RDMAMO gegenereerd. Op dit punt aangekomen zijn de bodemschematisaties met "schotten" van de modellen ZEEDELTA en RDMAMO, die in het zeegebied zeer sterk op elkaar lijken, aangepast ten einde ze geschikt te maken voor de TNLI varianten. Dit is uitgevoerd met behulp van de beschikbare (RWS) preprocessing programmatuur: QUICKTN en IPW. De hiervoor benodigde data: diepte- en contourfiles zijn door RWS, RIKZ aangeleverd. De geometrie van de alternatieven en de huidige situatie wordt in bijlage D getoond. Tenslotte is met ZEEDELTA de periode 21 april t/m 7 mei 1997 gesimuleerd. De zeerandvoorwaarden zijn afkomstig uit KUSTSTROOK, de debieten barrierrandvoorwaarden zijn in overeenkomst met de in paragraaf 2.2 genoemde uitgangspunten gekozen. Voor het scenario LPH84 (huidige situatie) zijn de openings- en sluitingstijden van de Haringvlietsluizen iteratief bepaald. Voor het scenario "getemd getij" (alternatieven) is rekening gehouden met sluiting indien bij Rotterdam (Berghaven) de waterstand 2.00 m overschrijdt. Dit treedt alleen op bij noordwestelijke wind met snelheid 18.5 m/s. Met de simulaties met ZEEDELTA is de randvoorwaarde generatie voor RIJMAMO 3D voltooid. Alle voorgaande simulaties en aanpassingen aan de modelschematisaties zijn uitgevoerd op het rekencluster van RWS, RIKZ op HP werkstations. De debiet-, saliniteits- en barrierrandvoorwaarden van het ZEEDELTA model en de zeerandvoorwaarden van het KUSTSTROOK model zijn naar de Cray overgehaald, waarna de RIJMAMO 3D berekeningen zijn uitgevoerd. De simulaties met RIJMAMO 3D zijn in drie stappen uitgevoerd: •

De eerste periode is de eerste (hydraulische) inspeelperiode. Deze loopt voor het gemiddelde getij simulaties van 22 april t/m 23 april 1997 en voor de springtij simulaties van 27 april t/m 28 april 1997. Om de stabiliteit in de beginfase te vergroten is het noodzakelijk met een tijdstap van 30 seconden te rekenen. Er is gekozen voor verschillende starttijdstippen voor spring- en gemiddeld tij om rekentijd te besparen.


14

MarlnoSafetv•—— i»*—«Rotterdam b.u

•

•

De tweede periode is de tweede (zout) inspeelperiode. Hier kan een rekentijdstap van 45 seconden aangehouden worden. Tijdens deze periode worden alleen restart files (om de halve dag) weggeschreven; dus geen maps (:data ter verwerking tot plots). Voor de gemiddeld getij simulaties loopt deze rekenperiode van 24 april t/m 2 mei 1997 en voor de springtij simulaties van 29 april t/m 6 mei 1997. Op de laatste dag is het zoutveld volledig ingespeeld. De derde periode betreft slechts één dag en is bedoeld om uitvoer te genereren. Ook hier wordt een rekentijdstap van 45 seconden aangehouden. Voor het springtij is deze dag 7 mei 1997 en voor het gemiddeld tij 3 mei 1997. In de SDS-uitvoerfile zijn de mapdata (snelheden en waterstanden) beschikbaar van 0:00 tot 24:00 uur met een tijdstap van 15 minuten.

Omdat in het mondingsgebied de snelheden in de verticaal sterk kunnen variëren is voor de snelheden een kwadratisch (weerstand is afhankelijk van het kwadraat van de stroomsnelheid) dieptegemiddelde stroming berekend om de interactie tussen de stroming en de maatgevende scheepstypen te berekenen. Deze maatgevende scheepstypen bezitten een diepgang van respectievelijk 12.5 m en 22 m. Hiertoe zijn de u- en v-snelheden op elk gridpunt van het vaargebied om de 2.5 m diepte kwadratisch gemiddeld en is van de resulterende u- en vsnelheden derichtingbepaald. Van deze snelheden zijn animaties gemaakt met behulp van het programma ANIMATE! (RWS). Tevens zijn voor een aantal relevante punten in het aanloopgebied van de schepen, waterstanden en snelheden metrichtingals functie van de tijd geplot. Met behulp van deze plots en de animaties van de stroomvelden zijn de maatgevende stroombeelden (tijdstippen) voor de Fast Time simulaties bepaald. Doordat de invoerpunten voor de Fast Time simulaties niet met het RIJMAMO 3D grid overeenkomen, is een interpolatie met behulp van de triangulatie methode van de stroompunten van RUMAMO 3D naar deze invoerpunten uitgevoerd. De op deze wijze berekende stroomgegevens (snelheid enrichting)zijn in het fasttime programma ingevoerd.

2.5 RESULTATEN Onderscheid wordt gemaakt in de verwerking van de simulaties ten behoeve van het scheepvaart onderzoek en de verwerking met als doel een groter overzicht te geven van de hydraulica in het kustgebied. De geometrie van de alternatieven en ligging van de meetpunten worden in bijlage D getoond.


15

MarlneSafotv > i « i w * Rotterdam bv

Verwerking scheepvaart onderzoek: De waterstanden, snelheden en richtingen in de aanloop route van de schepen worden als functie van de tijd getoond in bijlage E. Van de in de vorige hoofdstuk beschreven verticaal gemiddelde snelheden zijn animaties gemaakt met behulp van het programma ANMATE!. Hiervan zijn voor de tijdstippen rond maximum vloed en eb in het vaargebied de snelheden met vectoren geplot. Deze kleurenplots zijn als bijlage opgenomen (bijlage F). Verwerking overzicht: Voor het algemeen overzicht worden de waterstanden van enkele kuststations als functie van de tijd getoond in bijlage G. Bovendien zijn er animaties gemaakt van het gebied gelegen tussen de kop van Goeree in het zuiden, Scheveningen in het noorden en de Haringvlietsluizen in het oosten. Aan de westzijde wordt het gebied begrensd door de modelrand. De stroomvelden voor de huidige situatie, variant "MV3-Groot" en variant "Eiland" op de tijdstippen van maximum vloed en eb voor de oppervlakte- en bodemlaag worden gegeven in de figuren volgens bijlage H. Er wordt op gewezen dat deze tijdstippen niet dezelfde hoeven te zijn als die voor het scheepvaart onderzoek. Daar is gelet op de maximum snelheden in het (beperktere) vaargebied ten behoeve van de fast time simulaties, hier wordt vooral gelet op de maximum snelheden in het overzichtsgebied in de oppervlaktelaag. De animaties zelf worden (digitaal) separaat bij dit rapport geleverd. Resultaten waterstanden: Doordat de windsterkte constant in de tijd over de gehele simulatieperiode is ingevoerd is er sprake van een verhoogde waterstand in het zuidelijke Noordzee bekken. Zoals blijkt uit de resultaten van onderzoek in het kader van de vorige studie (lit.2) heeft deze windopzet zich naar schatting na twee dagen gestabiliseerd. De windopzet ten gevolge van de noordwestelijke wind is ca. 0.80 m hoger als bij de zuidwestelijke wind. Dit wordt veroorzaakt doordat de wind in de richting van de (nauwe) doorgang in het Kanaal het water veel hoger kan opstuwen dan wanneer de zuidwestelijke wind in de richting van de (open) noordrand van de Noordzee waait. De noordwestelijke wind heeft een opzet van ca. 1.00 m en de zuidwestelijke wind heeft een opzet van ca. 0.25 m tot gevolg (beide tijdens springtij). De noordwestelijke wind heeft meer invloed op de waterstanden dan op de stroomsnelheden. Resultaten stroming: Uit de in bijlage H (stroomsnelheden in het kustgebied) kan het volgende worden waargenomen: Eindrapport: effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

16

MarlneSafoty — — * * - > . Rotterdam b.u

•

Tijdens de vloedstroming heeft de zuidwestelijke wind dezelfde richting als het getij. Deze windrichting heeft dan ook tot gevolg dat de stroomsnelheid tijdens de vloedfase in het mondingsgebied groter is dan bij een noordwestelijke wind. Tijdens de ebstroming (in de noordzuid richting) treedt bij zuidwestelijke wind het tegengestelde op: door de zuidwestelijke wind wordt de stroming belemmerd wat resulteert in lagere stroomsnelheden tijdens de ebfase ten opzichte van de noordwestelijke wind. De noordwestelijke windrichting staat wat meer dwars op de getijstroming in het gebied en heeft hierdoor minder invloed op de stroomsnelheden in vergelijking tot de zuidwestelijke wind. • De noordwestelijke wind heeft wel meer invloed op de waterstanden (zie onder resultaten waterstanden). Wanneer de varianten met elkaar en met de huidige situatie vergeleken worden, kan het volgende opgemerkt worden: • Onder alle situaties treden bij variant "MV3-Groot" de hoogste stroomsnelheden op. Voor variant "Eiland" is de verhoging ten opzichte van de toename voor de huidige situatie kleiner. • De vloedsnelheden zijn voor alle varianten en alle situaties hoger dan de ebsnelheden. • De grootste snelheden treden op (in volgorde van hoog naar laag) tijdens vloed bij zuidwestelijke wind van 8 Bft, tijdens vloed bij zuidwestelijke wind van 5 Bft, tijdens eb en vloed (ongeveer hetzelfde) bij noordwestelijke wind van 8 Bft, tijdens eb bij zuidwestelijke wind van 5 Bft en tenslotte tijdens eb bij zuidwestelijke wind van 8 Bft. • De hoogste vloed stroomsnelheden treden op bij zuidwestelijke wind van 8 Bft tijdens springtij: orde 3.00 m/s voor variant "MV3-Groot" en orde 2.5 m/s voor variant "Eiland". Tijdens eb zijn bij deze wind de stroomsnelheden voor deze (en ook "Eiland") variant de laagste; lager zelfs dan bij zuidwestelijke wind van 5 Bft. • De hoogste eb snelheden treden op tijdens de noordwestelijke wind van 8 Bft met voor beide varianten ongeveer gelijke stroomsnelheden van 1.5 a 1.7 m/s. • De relatieve toename van de snelheden tijdens vloed is het grootst (in volgorde van hoog naar laag) voor variant "MV3-Groot" tijdens noordwestelijke wind van 8 Bft, zuidwestelijke wind van 5 Bft en zuidwestelijke wind van 8 Bft. • De relatieve toename van de snelheden tijdens eb is het grootst (in volgorde van hoog naar laag) voor variant "MV3-Groot" tijdens zuidwestelijke wind van 8 Bft, zuidwestelijke wind van 5 Bft en noordwestelijke wind van 8 Bft. • Variant "Eiland" geeft lokaal gezien (orde dichtbij langs de kust) een kleinere beïnvloeding dan variant "MV3-Groot". Op deze schaal zijn de veranderingen ten gevolge van variant "MV3-Groot" meer opvallend. Echter bij variant "Eiland" strekt het invloedsgebied zich verder naar het westen uit.


17

MarlneSafetv * - « — *•*•» Rotterdam b «

Looptijden van het RIJMAMO 3D-model: De verhouding tussen het aantal rekenminuten op de Cray Supercomputer die benodigd is voor het aantal gesimuleerde minuten ligt ongeveer op 1:4 (tijdens inspelen op 1:3), zodat voor het simuleren van 1 dag resp. 6 en 8 uur rekentijd nodig is. Dit wordt vooral veroorzaakt doordat gerekend wordt met acht lagen in de verticaal. Filegrootte: De grootte van de uitvoerfiles van de berekeningen worden bepaald door de vooraf aangegeven data-uitvoer en door het aantal restartvelden die opgegeven worden. Met name de data-uitvoer in de vorm van maps (velden) is hierbij bepalend. Bijvoorbeeld voor de berekening van springtij (7 mei) worden de snelheidvelden en de zoutvelden van 8 lagen voor 96 tijdstappen om het kwartier uitgevoerd, hetgeen een (SDS-)filegrootte van 1.5 Gb vereist. De totale diskruimte die benodigd is voor de uitvoerfiles kan geschat worden op totaal ca. 20 Gb. Verdere bijzonderheden: De werkzaamheden op de Cray (SARA, Amsterdam) zijn sterk beïnvloed door de onverwacht trage verbinding tussen de RWS, RIKZ werkstations en de Cray. Bij het overzenden van de ZEEDELTA data naar de Cray is een fout opgetreden, welke resulteert in niet geheel juiste debieten saliniteits-randvoorwaarden op de oostrand van RIJMAMO. Het gevolg van deze fout is dat de resultaten afhankelijk van de hydraulische situatie in bepaalde delen van het RIJMAMO modelgebied minder betrouwbaar zijn. De grootte van de fout in de stroomsnelheden zoals gebruikt door MSR voor de Fast Time simulaties is bepaalt door vergelijking met simulaties met RIJMAMO uitgevoerd in het kader van andere projecten: Voor de gemiddelde omstandigheden is de afwijking verwaarloosbaar over vrijwel het gehele modelgebied (kleiner dan 1 cm/s). Voor de extreme omstandigheden is de afwijking in het zeegebied klein (orde enkele cm/s). Op de waterstanden is de afwijking in het zeegebied zeer klein (maximaal ca. 2 cm). In het algemeen worden de afwijkingen groter naarmate vanaf de ingang van de Nieuwe Waterweg en vanaf de Haringvlietsluizen verder naar het oosten wordt gegaan. Geconcludeerd kan worden dat de invloed van de randvoorwaarde fout op de resultaten van de fast time simulaties volledig verwaarloosbaar is.


18

MarlneSafety — '- 1 »•*•» Rotterdam DM

2.6 CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN Algemene conclusies: Gebleken is uit vorige studies dat er sprake is van belangrijke dichtheidseffecten in het mondingsgebied. Vooral bij de variant "MV3-Groot", welke gebruik maakt van de toegangsgeul van de Nieuwe Waterweg, zal dit invloed op de stroomsnelheden over de diepte uitoefenen. Gezien de grootte van de uitvoerfiles, het benodigde directe geheugen en vooral de doorlooptijden van de simulaties zal het voorlopig noodzakelijk blijven berekeningen met RIJMAMO 3D uit te voeren op een supercomputer als de Cray. Conclusies varianten en huidige situatie: De zuidwestelijke wind heeft een grotere invloed op de vloed- en ebstroming dan de noordwestelijke wind. Omdat de zuidwestelijke wind dezelfde richting heeft als de vloedstroming (noordgaand) zijn tijdens vloed de snelheden in het hele gebied hoger dan bij de noordwestelijke wind. Echter de ebstroming (zuidgaand) wordt door de zuidwestelijke wind meer tegengehouden dan bij de noordwestelijke wind. Het tegengestelde doet zich voor tijdens de noordwestelijke wind: hier wordt de ebstroming versterkt en de vloedstroming tegengehouden. Daar echter de noordwestelijke wind meer dwars op de getijstroom staat is het effect minder. De noordwestelijke wind heeft wel meer invloed op de waterstanden dan de zuidwestelijke wind: respectievelijk ca. 1.00 m en 0.25 m opstuwing bij 8 Bft (springtij). In alle gevallen treden bij variant "MV3-Groot" de grootste snelheden op. Deze doen zich voor in geval van de zuidwestelijke wind van 8 Bft tijdens vloed bij variant "MV3-Groot" met snelheden van ca. 3 m/s voor de oppervlakte en ca. 2 m/s voor de bodemlaag. Dit wordt veroorzaakt door de sterke stroomcontractie die deze variant tot gevolg heeft. De snelheden voor variant "Eiland" zijn voor deze situatie ca. 2.5 m/s (oppervlak) en ca. 1.6 m/s (bodem). Echter ook voor de huidige situatie zijn de snelheden aanzienlijk orde 2.4 m/s (oppervlak) en 1.5 m/s (bodem). De zuidwestelijke wind met 5 Bft veroorzaakt wat minder grote snelheden in vergelijking met 8 Bft, de noordwestelijke wind van 8 Bft heeft de laagste snelheden ten gevolge. Relatief gezien binnen een bepaalde windsituatie heeft variant "MV3-Groot" ten opzichte van de huidige situatie altijd een grotere snelheidstoename dan het variant "Eiland" ten gevolge. De grootste snelheidstoename komt voor deze variant voor bij noordwestelijke wind met 8 Bft tijdens vloed. Variant "MV3-Groot" veroorzaakt de sterkste contractie van de evenwijdig aan de kust lopende getijstroom. Variant "Eiland" doet dit door zijn kleinere uitbouw naar het westen wat minder. Wel is ter plaatse van het eiland een duidelijke toename van de stroomsnelheden te zien. Het is echter goed mogelijk dat het variant "Eiland" door zijn (loodrecht op de kust) Eindrapport: effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

19

MarlneSafetv w •— w « Rotterdam b«

verder reikende invloedsgebied over het geheel genomen een grotere invloed zal uitoefenen op het hydraulische en morfologische regime langs de kust dan het variant "MV3-Groot". Verwezen wordt naar de samenvatting, waarin een overzicht wordt gegeven van de stroming in het vaargebied voor de varianten en de huidige situatie. Aanbevelingen Voor de definitieve berekeningen voor de varianten voor Maasvlakte 2 zal onderzocht dienen te worden of een in de tijd variërende windsterkte en windrichting een ander stroomveld tot gevolg heeft. Interessant zouden de verschillen in het stroombeeld kunnen zijn van een constante noordwestelijke wind (zoals in de hier uitgevoerde simulaties) waarbij de waterstandsverhoging gestabiliseerd is en een geval waarbij een krachtige noordwestelijke wind plotseling op het model wordt gezet waarbij er dus nog geen sprake is van een windopzet. Het lijkt mogelijk door een optimalisatie van de vormgeving van variant "MV3-Groot" de stroomsnelheden lokaal te verlagen en de richtingen te beïnvloeden. Dit kan afgeleid worden ui de invloed van de vormgeving van in een vorige studie [2 ] onderzochte alternatieven. Een andere aanwijzing hiertoe is in de plots getoonde contractie voor de monding van de Nieuwe Waterweg tijdens vloed. Wanneer dit gebied meer in de luwte gebracht zou kunnen worden door de westelijke begrenzing van de variant meer zuidwest-noordoost te laten verlopen, zal het binnenlopen van de schepen wellicht gemakkelijker verlopen.


20

MarlneSafotv — —' »•»-» Rotterdam b v

3.0 PREPARATIE VAN DE FAST-TIME SIMULATIE

3.1

INLEIDING

Om een fast-time vaarbaansimulatie uit te voeren dienen de omstandigheden (scenario's) waaronder de schepen binnenkomen, gemodelleerd te worden. Een scenario wordt gedefinieerd door stroom, wind, golven, havenlay-out en scheepstype. In de opdracht stonden in totaal 42 scenario's gedefinieerd. Een 24-tal scenario's golden voor extreme situaties met betrekking tot wind en tij; een 18-tal voor jaargemiddelde tij- en gemiddelde windomstandigheden. In de volgende paragrafen wordt de modellering van elk aspect beschreven. Tot slot worden de scenario's beschreven.

3.2

STROOMVELDEN MAATGEVENDE CONDITIES

In hoofdstuk 2 zijn de berekeningen voor de stroomvelden uitgebreid beschreven. Aan de hand van de RUMAMO-berekeningen zijn de tijdstippen van binnenkomst gekozen op het, uit nautisch oogpunt, meest ongunstige tij: het tij waarbij het schip de meeste dwarsstroom ondervindt nabij de haveningang. In tabel 1 staan de bijbehorende tijdstippen vermeld.

Tabel 1:

Tijdstip (GMT) van binnenkomst de gebruikte schepen: d.d. 7 mei 1997. De tijdstippen zijn vermeld voor de 12.5 en 22 meter gemiddelde diepgang.

wind/stroom Jaargemiddeld/eb NW/eb ZW/eb Jaargemiddeld/vloed NW/vloed 7W/V1ORH

10 (huidig) t= 16.15/16.30 t= 08.30 / 08.30 t= 08.30 / 08.30 t= 09.15/ 09.15 t= 14.30/13.30 1=09.15/13 30

Eiland

MV3-Croot

t= 17.00/17.30

t= 17.45 /17.45 t= 08.15/08.15 t= 08.30/08.15 t= 10.30/10.30 t= 14.00/14.00 1=13.15/13.30

t= 10.45 /10.45

Voor de bulkcarrier is de gekozen tijd van binnenkomst niet conform de huidige situatie voor Europoort, waarbij de bulkcarrier (Berge Stahl) op ±HW-0.5 uur bij de splitsingsdam is. Normaliter is dit noodzakelijk omdat bij een later tijdstip het schip onvoldoende water onder de kiel heeft bij aankomst op de huidige ligplaats. Omdat dit tijpoort hier niet toegepast wordt,


21

MarlneSafetv — — >rf— Rotterdam b.w.

om een eenduidige vergelijking met de varianten mogelijk te maken, komt het schip met een hogere stroomsnelheid binnen dan nu de praktijk is. Voor de variant 'Eiland' waren er geen ligplaats beperkingen bekend, evenals voor de variant "MV3-Groot' Doordat de invoerpunten voor de fast-time vaarbaansimulatie niet met het RIJMAMO (3D) grid overeenkomen, is een interpolatie van de stroompunten van RIJMAMO (3D) naar deze invoerpunten uitgevoerd. Dit is door middel van een triangulatie-methode uitgevoerd. De stroomvelden voor bovengenoemde situaties zijn weergegeven in bijlage F.

3.3

WIND EN GOLVEN

De wind is als een homogeen veld ingevoerd. De windvlagen zijn gesimuleerd volgens het Davenport-spectrum. In het onderzoek is voor twee situaties windkracht 8 Beaufort (18.5 m/s) aangehouden; met de bijbehorende gemiddelde springtijen. Voor één situatie is jaargemiddelde wind genomen met een jaargemiddeld eb c.q. vloed stroom. De significante golfhoogte is (voor de fast-time simulatie) geschat aan de hand van de windsnelheid, windbaan en tijdsduur volgens Groen en Dorrestein (KNMI). Dit leverde voor open zee een verwachte golfhoogte van vijf tot acht meter op voor een windsnelheid van 8 Beaufort. Voor het onderzoek is van vijf meter (8 Bft) en anderhalve meter (5 Bft) uitgegaan in de Eurogeul, afbouwend in de havenmond. Aan de hand van deze significante golfhoogte is door middel een Pierson-Moskovitz spectrum een realistisch golfveld gegenereerd. De daaruit resulterende laagfrequente golfkrachten worden berekend aan de hand van een model ontwikkeld door Ankudinov [14].

3.4

HAVENLAY-OUT

De contouren van de twee varianten en de daarbij behorende dieptes, zijn door de opdrachtgever digitaal aangeleverd. Aan de hand van deze gegevens zijn de voor de simulatie benodigde databases gebouwd. De contouren van de haven zijn, onder andere, nodig voor de grafische presentatie van de resultaten, ondiepwatereffecten en zuigingseffecten op het schip. De contouren betreffende de waterdiepte zijn gecorrigeerd voor de waterstandverhoging ten gevolge van het getij, zoals berekend met RIJMAMO. Het mathematisch model van het schip bepaalt, aan de hand van de waterdiepte en diepgang van het schip, een correctie op de


22

Marlneftafetv»—<— »-»••« Rotterdam b.u

hydrodynamische coëfficiënten, waarmee de ondiepwatereffecten in rekening worden gebracht. De gegevens die noodzakelijk zijn voor de oeverzuigings- en bankingeffecten, worden berekend aan de hand van de contouren van de scheepvaartgeulen. Het mathematisch model houdt automatisch rekening met de zuigingseffecten, die afhankelijk zijn van passeerafstand, waterdiepte, ligging van de banken en oevers en de snelheid van het schip.

3.5

DE SCHEEPSMODELLEN

Voor het onderzoek zijn de volgende schepen zijn gebruikt: •

74 voets ertscarrier, tonnage 364.000 dwt. Voor dit schip heeft MSR een bestaand model van de "Berge Stahl" gebruikt. Dit schip heeft de gevraagde afmetingen Loa=343 m, B =63,5 m en T=22,55 m met een deadweight van 364.000 ton;

•

het 6000 TEU containerschip is afgeleid van een model van het 4500 TEU containerschip "Everracer". Dit model is geschaald naar de afmetingen van de Regina Maersk: een 6000 TEU containerschip met de volgende afmetingen Loa=318 m, B=42,9 m. Het schip is gemodelleerd voor een T= 12,2 m en een deadweight van 81.500 ton en inmiddels gevalideerd;

•

Voor de LNG-tanker is een model gebruikt van de "Hyundai Utopia", een schip met de volgende afmetingen: Loa=273,5m, B=47,2 m en een diepgang van 12 m.

De manoeuvreereigenschappen van bovenstaande modellen zijn vergeleken met de "IMO manoeuvring charts" van het echte schip, voor zover deze beschikbaar waren. Op deze kaarten staan de belangrijkste manoeuvreergegevens van het schip zoals deze gemeten zijn tijdens de proeftocht. In bijlage B zijn deze gegevens opgenomen.

Eindrapport: effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 2

MarlneSafetv »-"—' w < Rotterdam b.u

3.6

DE VAARBANEN

De vaarbanen die de schepen volgen, lopen langs de Eurogeul/Maasgeul en/of de nieuwe toegangsgeul van de "Eiland" variant, dit in verband met het diepere water, de extreme weerssituatie en de beschikbare navigatiehulpmiddelen. Tijdens de vaarten wordt er geen rekening gehouden met ander scheepvaartverkeer. De startpositie van het schip is op voldoende afstand van de haven gekozen. Deze afstand hangt af van de vaarweglay-out en het stromingspatroon. Dit is gedaan om het schip een stabiele koers te laten krijgen alvorens het aan het eigenlijke invaren van de haven gaat beginnen. Voor alle varianten is hiervoor een positie gekozen die tenminste 8 mijl buiten de kustlijn ligt. De aanvangssnelheid is voor de bulkcarrier 10 knopen1 en voor de andere twee schepen 14 knopen. Deze snelheden zijn gebaseerd op de huidige praktijk. Het schip vaart vervolgens langs de voorgeprogrammeerde baan met behulp van een stuurautomaat (auto-track pilot) die door de computer gecontroleerd wordt. Het is mogelijk om de fast-time simulatie op een zodanige wijze op te zetten dat het schip zal anticiperen op een te verwachten situatie. Door middel van het juist definiëren van de waypoints, met de daarbij behorende koers en turning radius, is het mogelijk dat het schip anticipeert op een situatie. Het eindpunt van de simulatie is het punt waarop het schip, met verminderde vaart, in een beschutte positie is aangekomen waar sleepboten kunnen worden vastgemaakt. Omdat de lay-out van de "Eiland" variant slechts schematisch bekend was, is de simulatie alleen in open zee gedaan.

3.7

BESCHRIJVING SCENARIO'S

Uit de vraagstelling van de projectorganisatie TNLI volgen maximaal 42 fast-time scenario's, waarbij de volgende parameters gevarieerd worden: • 3 scheepstypen (paragraaf 3.5); •

3 windcondities: NW 8 Beaufort, ZW 8 Beaufort en jaargemiddelde wind;

•

eb- en vloedcondities (Tabel 1 en 3);

•

2 havenlay-outvarianten (Eiland, MV3-Groot) en de huidige situatie (T0).

'1 knoop is 1 zeemijl per uur (1,852 km/uur) Eindrapport: effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

24

MarlneSafetv »-• — «««• Rotterdam DM

Tabel 2: Aantal omstandigheden waaronder een schip een bepaalde variant aanloopt. De zes omstandigheden zijn: NW-wind/eb, NW-wind/vloed, ZW-wind/eb, Zwwind/vloed, Jaargemiddelde wind/eb en Jaargemiddelde wind/vloed.

TO

Eiland

MV3Groot

Berge Stahl

6

2

6

Regina Maersk

6

2

6

Hyundai Utopia

6

2

6

bestemming schip


25

MarlneSafetv <•—*-« «——. Rotterdam b.vi

4.0 RESULTATEN FAST-TIME VAARBAANONDERZOEK

4.1 INLEIDING De scenario's zoals beschreven in tabel 3, zijn uitgevoerd (paragraaf 4.2) en geanalyseerd (paragraaf 4.3). Gedurende het onderzoek kwamen een aantal andere nautische aspecten aan het licht, die, hoewel deze buiten de opdracht lagen, volledigheidshalve worden aangestipt in paragraaf 4.5.

4.2

RESULTATEN

De 42 scenario's, zoals elders beschreven, zijn gesimuleerd met het bij MSR beschikbare fasttime simulatie pakket. Dit pakket maakt gebruik van dezelfde software als de full-mission bridge simulator en is recentelijk aangepast, zodat door middel van het inbrengen van meer waypoints de machine manoeuvres van de schepen beter gesimuleerd kunnen worden. De invoer welke vereist is voor dit pakket, is reeds elders beschreven. Er zijn data-bases aangemaakt waarin de omgevingscondities weergegeven worden (lay-out, stroom, golven en wind); de manoeuvereergegevens van het schip zijn vertaald in een set manoeuvreercoèffïciënten en de gewenste vaarbanen zijn in de auto-trackpilot (stuurautomaat) ingevoerd. De gewenste aktie van de scheepsmachines is eveneens in het simulatie model ingevoerd door middel van bijbehorende way-points. De simulator heeft vervolgens aan de hand van de bovengenoemde gegevens de resulterende vaarbanen berekend. De resultaten van deze simulaties zijn geplotte vaarbanen (zie bijlage C) en de digitale files met de gegevens van de vaart: snelheden, koers, drift, roer- en schroefgebruik alsmede de Postscriptfiles van de vaarbaanplots. Deze bestanden worden separaat beschikbaar gesteld aan de opdrachtgever (zie bijlage I).

4.3

ANALYSE

De gevonden resultaten zijn geanalyseerd door twee nautische experts van MSR. De evaluatie door de experts heeft in eerste instantie gescheiden plaats gevonden, waarna het zeer geringe aantal verschillen in beoordelingen nogmaals werden geanalyseerd, totdat er overeenstemming was. Bij de evaluatie is het inslingereffekt van de stuur-automaat buiten beschouwing gelaten


26

MarineSafetv'—"*•" **-+ Rotterdam b.w.

en werd, waar nodig, rekening gehouden met de in de werkelijkheid voorkomende anticipatie van de loods. Tijdens de evaluatie sessies is de algemene nautische haalbaarheid van het gehele traject bezien, waarbij de volgende aspecten in aanmerking zijn genomen: •

• • •

de vaart van het schip over de grond in de langscheepse richting, waarbij extra aandacht werd besteed aan het al dan niet kunnen vastmaken van de sleepboten binnen de havenmond; de padbreedte van het schip: het totale breedtebeslag dat het schip nodig heeft in verband met drift en opstuurhoek; roergebruik (tijd en uitslag), waarbij onder omstandigheden dat (nog) geen sleepboten vastgemaakt konden worden ten gevolge van positie of scheepsnelheid, extra aandacht is besteed aan de benodigde vaste roerhoek in verband met oploeven; opstuurhoeken bij de ingang van de vaarweg en de mogelijkheid om deze te corrigeren na binnenlopen; uitloopafstand van het schip, noodzakelijk voor de afbouw van de snelheid; alternatieve vaarroutes (alleen mogelijk voor LNG-tanker en containerschip); de mate van dwarsscheepse snelheid van het schip ten gevolge van drift;

•

het mogelijke gebruik van de boegschroef (indien beschikbaar) in relatie tot de vaart

•

van het schip; de mogelijkheid om te corrigeren met behulp van sleepboten, zodra het schip binnen de havenmond is en één of meerdere sleepboten konden worden vastgemaakt.

• •

•

Afhankelijk van de geografische positie van het schip werd aan één of meerdere van bovenstaande criteria een hoger gewicht toegekend: zolang het schip nog in de geul voer waren de drifthoek en het roergebruik van belang (met name de duur van het gebruik van maximale roerhoeken), in de monding van de haven werd de mogelijkheid voor koerscorrectie bekeken (in verband met de verandering in de dwarsstroom). In de derde fase van het traject, direct na de monding, is het van belang dat het schip voldoende vaart kan afbouw zodat de sleepboten veilig langszij kunnen komen. Daarna dient er voldoende ruimte en tijd aanwezig te zijn om de sleepboten vast te maken. Bovenstaande fases in het traject hangen nauw met elkaar samen: indien tijdens de aanloop van de haven met een hogere snelheid wordt gevaren zal de drifthoek en roergebruik afnemen, in de monding van de haven heeft men echter langere tijd (en dus uitloopruimte) nodig om vaart te minderen en de sleepboten vast te maken. Dit betekent dat er een compromis gezocht dient te worden tussen de snelheid in de geul en de beschikbare ruimte in de haven. Een voorbeeld van een dergelijke beoordeling is gegeven in een bijlage K. Eindrapport: effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

27

MarlneSatetv»»"-' «*••• Rotterdam b.vi

Opgemerkt dient te worden dat elke fast-time simulator bepaalde beperkingen heeft met betrekking tot de controle van het schip: een loods heeft een aanzienlijke hoeveelheid mogelijkheden tot zijn beschikking welke niet (of nauwelijks) te modelleren zijn met behulp van een stuurautomaat. hierbij valt te denken aan toerenstoten2 en het uit ervaring anticiperen op te verwachten omstandigheden, tij-naden en afhankelijk van het scheepstype de stroom/weers-omstandigheden. Tijdens de analyse is hiermee rekening gehouden: indien naar verwachting van de experts de uitkomst van een fast-time run als kritiek zijnde werd beschouwd, maar aannemelijk kon worden gemaakt dat, indien gebruik gemaakt zou zijn van toerenstoten dan wel een grote mate van anticiperen, de situatie wel controleerbaar was, dan werd er bij de waardering van de fast-time simulatie rekening mee gehouden. Deze situatie trad vooral op bij en na binnenkomst tussen de havenhoofden alsmede tijdens het vaartverminderen voordat de sleepboten konden worden vastgemaakt. Bovenstaande manier van beoordelen is voor de 42 scenario's uitgevoerd. Indien situaties kritiek bleken, is hierop een extra analyse toegepast door de nautische experts. Elk scenario is vervolgens gewaardeerd in een driepuntsschaal: 0 1 2

nautisch onmogelijk; nautisch twijfelachtig; nautisch mogelijk.

De resultaten hiervan zijn in tabel 4 weergegeven. Aan de hand van deze gegevens kunnen de verschillende varianten op eenvoudige wijze beoordeeld worden. In tabel 5 is de waardering per variant uitgesplitst naar scheepstype en in tabel 6 naar weersomstandigheid. Het getal geeft het percentage van de maximale score weer dat te halen was. Het is een relatieve maat om de TO en "MV3-Groot" variant onderling te vergelijken. Omdat de "Eiland" variant niet voor alle weersomstandigheden doorgerekend is zijn hier de resultaten alleen voor de jaargemiddelde omstandigheid vergelijkbaar. Omdat bleek dat veel schepen wel de haven konden aanlopen, maar dat het manoeuvreren in de haven (afstoppen, vastmaken sleepboten) een probleem bleek te zijn, is zowel de aanloop (buiten) als het afstoppen (binnen) apart gewaardeerd. Hierdoor wordt het mogelijk de knelpunten inzichtelijker te maken.

2

Het geven van toerenstoten betekent dat gedurende een korte tijd (minuut) maximaal toerental gedraaid wordt, het schip zal dan nog geen vaart gaan lopen, maar het roer is wel effectiever waardoor het schip makkelijk zal draaien. Het geven van toerenstoten is alleen effectief bij lage snelheden en met name bij motorschepen. Bij schepen met stoomturbine, zoals de LNG-tanker, is deze mogelijkheid vrijwel niet aanwezig door de trage reactie van een turbine. Eindrapport: effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

28

Marlnegafety*——> W M Rotterdam b.v.

Er dient opgemerkt te worden dat de scores van binnen en buiten niet onafhankelijk zijn: indien het schip buiten sneller vaart om de drift onder controle te houden, kan het binnen mogelijkerwijs niet afstoppen en vice versa. De tabellen geven een indruk van de knelpunten voor de diverse weersomstandigheden. Zij doen geen uitspraak over de uiteindelijke (procentuele) bereikbaarheid van de haven, omdat niet elke windkracht/windrichting evenveel voorkomt. Tevens kan deze bereikbaarheidspercentage een functie zijn van het scheepstype (frequentie van binnenkomst) en de uiteindelijke bestemming van een specifieke haven (container, stukgoed, en/of olie). Deze verfijning viel buiten de scope van dit onderzoek. In tabel 7 staan de uitkomsten van een vorig TO (huidige Maasvlakte onderzoek) vermeld. Het blijkt dat de 'score per variant' in het oude onderzoek voor de situatie TO 83% bedraagt, terwijl dit nu 94% is. De experts voeren hiervoor de volgende redenen aan: • bij de huidige simulatie van TO is als extra omgevingsconditie de situatie 'jaargemiddelde wind' ingevoerd, hetgeen de bereikbaarheid aanmerkelijk verbetert; • de recente uitbreidingen aan het fast-time simulatie model, waardoor de scheepssnelheid beter te definiëren. Indien de score per variant in de lay-out TO voor de huidige simulatie wordt herberekend zonder het scenario 'jaargemiddelde wind' mee te rekenen wordt de score 91%. Het verschil van 8% kan nu gemakkelijk verklaard worden uit de aanpassingen aan de fast-time simulator alsmede het feit dat er slechts drie scores worden toegepast. Dikwijls moest er een keuze worden gemaakt tussen een 'kleine 2' of een 'grote 1'. Tevens is door de uitbreiding van het fasttime programma de grens tussen de 'score per variant' scherper te stellen.

Met behulp van de tabellen 3,4 en 5 is te concluderen dat volgorde van de score per variant is: "Eiland"; TO (huidige Maasvlakte) en vervolgens "MV3-Groot". Hierbij dienen echter enige kanttekeningen te worden geplaatst: • de hoge score van de "Eiland" variant geeft een vertekenend beeld omdat hier alleen het zee-traject is gesimuleerd voor eenjaargemiddelde wind. Bij NWer- en ZW^-storm zal dit de score ongetwijfeld nadelig beïnvloeden; • bovendien zal het aanlopen van de haveningang bij deze variant over het ZW-gaande tij (eb) problemen kunnen geven om tijdig de vaart uit het schip te halen in verband met het vastmaken van de sleepboten en het tegelijkertijd garanderen van de bestuurbaarheid van het schip met veel wind. Indien er bijvoorbeeld een constante roerhoek gegeven moet worden bij het containerschip of de gascarrier van 20° om het Eindrapport: effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

29

MarlneSafetv •— —• *m~* Rotterdam bat

• •

oploeven te compenseren, blijft er slechts een zeer beperkt roerbereik over voor koersveranderingen i.v.m. variaties in het tij c.q. uitwijkmanoeuvres voor andere schepen; de uitloopafstand in het havenbekken zal bij deze variant, vooral in het geval van binnenlopen over de gaande eb, dienen te worden aangepast; nader onderzoek is gewenst indien voor deze variant wordt gekozen.

Bij "MV3-Groot" moeten eveneens een aantal kanttekeningen worden geplaatst die het beslissingsproces kunnen beïnvloeden. • Het blijkt dat de score per type schip minder dan maximaal (nautisch verantwoord) is in het merendeel van de gevallen waarbij over de volle vloed wordt binnengelopen. Bij de Berge Stahl treedt dit onder alle drie de windcondities op, bij de Regina Maersk alleen bij ZWler storm en bij de Hyundai Utopia eveneens weer in alle drie condities. Hierbij moet echter aangetekend worden dat de Berge Stahl in de huidige situatie niet over de maximale vloed naar binnen loopt, maar plm. 60 minuten voor HW Hoek van Holland tussen de huidige pieren aankomt, waardoor de vloedstroom minder zal zijn dan gesimuleerd is. Indien de Berge Stahl naar zijn huidige ligplaats zal moeten varen, waar aangekomen dient te worden omstreeks HW Hoek van Holland i.v.m. de diepgangsbeperking, dan zal het schip zelfs eerder dan 1 uur voor HW Hoek van Holland tussen de nieuwe pieren dienen te zijn, zodat de situatie m.b.t. de vloedstroom nog gunstiger wordt. Uit ervaring kunnen de experts stellen dat de score in dit geval zal kunnen worden verhoogd naar driemaal een '2'. •

• •

•

Bij de windgevoelige schepen, de Regina Maersk en in nog grotere mate bij de Hyundai Utopia, speelt de combinatie van vaartverminderen in samenhang met een groter wordende opstuurhoek bij stormachtige wind een rol. Bij de Hyundai Utopia werd dit effekt zelfs geconstateerd bij de 'jaargemiddelde wind'. het binnenlopen over de eb geeft alleen problemen bij de Regina Maersk en de Hyundai Utopia in het geval van ZWter storm. Het zeer tijdig vast maken van de assisterende sleepboten is een noodzaak bij de windgevoelige schepen onder alle omstandigheden van wind, zoals hier gesimuleerd. Nader onderzoek naar de mogelijkheden en onmogelijkheden van deze vorm van sleepboot assistentie bij de relatief hoge snelheden van de te assiteren schepen is gewenst voordat definitive conclusies met betrekking tot de veiligheid kunnen worden getrokken. Hoewel het thans niet gebruikelijk is dat de Berge Stahl over de eb naar binnen vaart i.v.m. de beperking van de beschikbare underkeel clearance op de ligplaats buiten een periode rond HW Hoek van Holland, is dit toch gesimuleerd voor het geval dat er


30

MarlneSafetv K——»

w > » Rotterdam b.v.

ligplaats zal worden genomen in de nieuwe Maasvlakte. Het blijkt dat er geen problemen behoeven op te treden bij de gesimuleerde omstandigheden. De score per scheepstype is met betrekking tot de Berge Stahl enigszins vertekend; de reden hiervan is hierboven reeds verklaard. Indien van het huidige tijpoort wordt uitgegaan is eeEen opwaardering van deze score mogelijk. De overige scheepstypen betreffen de windgevoelige schepen, die zoals te verwachten viel, niet onder alle wind-omstandigheden met een nautisch gegarandeerde zekerheid naar de ligplaats kunnen varen. De totale score per weersconditie is in het buitengebied in alle gevallen 100%. Hierbij kan door het aanpassen van de snelheid de opstuurhoek die ontstaat ten gevolge van stroom en wind voldoende worden gecompenseerd. De feitelijke problemen ontstaan bij het binnenlopen tussen de pieren waar sterk gecompenseerd moet worden voor het plotseling wegvallen van de dwarscomponent van het tij, dit in samenhang met het noodzakelijk afbouwen van de vaart, gevolgd door het vergroten van de opstuurhoek. Dit laatste voornamelijk bij de twee zeer-wind-gevoelige scheepstypes. Ondanks de relatief hoge stroomsnelheden zijn de schepen in het buitengebied relatief goed onder controle, dit komt mede door de richting van de vaargeul welke niet loodrecht op de stroom staat. In paragraaf 4.6 wordt aangegeven dat dit normaal gesproken niet wenselijke is om andere redenen. Echter voor het verzet ten gevolge van stroom pakt het gunstig uit Figuur 1. De nautische experts zijn van mening dat het toevoegen van de zogenaamde jaargemiddelde wind aan de diverse scenario's een waardevolle toevoeging is, zodat defast-time simulatie tijdens extreme weersomstandigheden beter kan worden vergeleken en geëvalueerd.


31

MarlneSafetv»^"— »——> Rotterdam b.w

Figuur 1: Bij Variant "MVi-Groot" staat de stroom niet haaks op de vaarrichting, hierdoor is de effectieve dwarsstroom kleiner dan de maximale stroom. De geprefereerde vaargeul (zie ook paragraaf 4.6) is echter haaks op de stroom, waardoor de effectieve dwarsstroom hoger is dan tijdens het onderzoek gesimuleerd.


32

MarlneSatety«-— «•«•• Rotterdam b.v,

Tabel 3:

Uitgevoerde scenario's. SCENARIO

lay-out

stroom

Wind jaarg.

NO (vloed)

NW ZW

TO (huidig)

jaarg. ZW (eb)

NW ZW

NO (vloed)

jaarg.

ZW (eb)

jaarg.

Eiland

jaarg. NO (vloed)

NW ZW

MV3-Groot

jaarg. ZW (eb)

NW ZW


33

MarlneSafetv — — «•«•"• Rotterdam b.v.

Tabel 4:

Resultaten van het f ast-time vaarbaanonderzoek uitgesplitst naar scheepstype, variant en weersconditie.

lay-out

stroom

Regina Maersk

Hyundai Utopia

buiten

binnen

buiten

binnen

jaarg.

2

2

2

2

2

2

NW

2

2

2

2

2

1

ZW

2

2

2

2

2

l

jaarg.

2

2

2

2

2

2

NW

2

2

2

2

2

1

ZW

2

2

2

2

2

1

NO (vloed)

jaarg.

2

n.v.t.

2

n.v.t.

2

n.v.t.

ZW (eb)

jaarg.

2

n.v.t.

2

n.v.t.

2

n.v.t.

jaarg.

2

1

2

2

2

1

NW

2

1

2

2

2

1

ZW

2

1

2

1

2

1

jaarg.

2

2

2

2

2

2

NW

2

2

2

2

2

2

ZW

2

2

2

1

2

1

TO (Huidig) ZW (eb)

NO (vloed)

ZW (eb)

s

Berge Stahl binnen

(vloed)

MV3Groot

Wind

buiten

NO

Eiland

SCORE PER VARIANT

SCORE PER VAART3

SCENARIO

perc.4 totaal

94%

100%5

Elk scenario is gewaardeerd in een driepuntsschaal:

87%

0: nautisch onmogelijk; 1: nautisch twijfelachtig; 2: nautisch mogelijk.

Aan de hand van deze gegevens kunnen de verschillende varianten op eenvoudige wijze beoordeeld worden. Het getal geeft het percentage van de maximale score weer dat te halen was. Het is een relatieve maat om de TO en "MV3-Groot" variant onderling te vergelijken. Er dient opgemerkt te worden dat de scores van binnen en buiten niet onafhankelijk van elkaar zijn: indien het schip buiten sneller vaart om de drift onder controle te houden, kan het binnen mogelijkerwijs niet afstoppen en vice versa. De tabellen geven een indruk van de knelpunten voor de diverse weersomstandigheden. Zij doen geen uitspraak over de uiteindelijke (procentuele) bereikbaarheid van de haven, omdat niet elke windkracht/windrichting evenveel voorkomt. Tevens kan deze bereikbaarheidspercentage een functie zijn van het scheepstype (frequentie van binnenkomst) en de uiteindelijke bestemming van een specifieke haven (container, stukgoed, en/of olie). Deze verfijning viel buiten de scope van dit onderzoek. 4

Dit percentage geeft de verhouding weer tussen het maximaal te halen punten voor de betreffende variant en het daadwerkelijk aantal gescoorde punten. 5

Deze waarde is slecht vergelijkbaar met de TO en "MVi-Groot" variant omdat de extremen omgevingscondities hier niet meegenomen zijn. Eindrapport: effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

34

MarlneSafetv»»—" i».»-» Rotterdam b.v.

Tabel 5:

Uitsplitsing vande resultaten naariei relatie tussen scheepstype en haven lay-out SCORE PER SCHIP

SCENARIO

Berge Stahl

Regina Maersk

Hyundai Utopia

lay-out

totaal

buiten

binnen

totaal

buiten

binnen

totaal

buiten

binnen

TO

100%

100%

100%

100%

100%

100%

83%

100%

66%

Eiland5'

n.v.t.

100%

n.v.t.

n.v.t.

100%

n.v.t.

n.v.t.

100%

n.v.t.

Mv3-Groot

87%

100%

75%

91%

100%

83%

83%

100%

66%

Tabel 6:

Uitsplitsing van de resultaten naar de relatie tussen weerscondities en haven lay-out. SCORE PER WEERSCONDITIE

lay-out

stroom NO (vloed)

TO huidig ZW (eb)

NO (vloed)

wind

totaal

buiten

binnen

jaargem.

100%

100%

100%

NW

91%

100%

83%

ZW

91%

100%

83%

jaargem.

100%

100%

100%

NW

91%

100%

83%

ZW

91%

100%

83%

jaargem.

n.v.t.

100%

n.v.t

NW

n.v.t

ZW Eiland jaargem. ZW (eb)

n.v.t.

NW

100%

n.v.t.

1

n.v.t

ZW

NO (vloed)

jaargem.

83%

100%

66%

NW

83%

100%

66%

ZW

75%

100%

50%

jaargem.

100%

100%

100%

NW

100%

100%

100%

ZW

83%

100%

66%

MV3-Groot ZW (eb)

Eindrapport; effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

35

MarlneSafetv M 1 ^ «•»•• Rotterdam DM

Tabel 7: Waarden 1997voor MV2 ONDERZOEK Resultaten van de fast-time vaarbaanonderoek uitgesplitst naar scheepstype, variant en weersconditie. Gedurende dit onderzoek zijn uitsluitend extreme omstandigheden onderzocht.

SCORE PER VAART

SCENARIO

Berge Stahl Lay-out

Stroom

SCORE PER VARIANT

Regina Maersk

Hyundai Universe

perc.6

Wind totaal

buiten

binnen

buiten

binnen

buiten

binnen

NW

2

2

2

1

2

1

ZW

2

2

2

1

2

1

83% (91% bij het huidige onderzoek)

NO

TO NW ZW

2

2

2

1

2

1

1

2

n.\u. ZW

6

Dit percentage geeft de verhouding weer tussen het maximaal te halen punten voor de betreffende variant en het daadwerkelijk aantal gescoorde punten.


36

MarlneSafetv w - * * * • * Rotterdam b.w

4.4 EXTRAPOLATIE VAN DE RESULTATEN Aan de hand van de resultaten van de drie gesimuleerde schepen zijn de conclusies geëxtrapoleerd voor vier grotere scheepstypen: • een 490k dwt tanker met een diepgang van 74'; • een 8000 TEU containerschip; • een 10000 TEU containerschip; • een lOOk dwt tanker. De 74-voets olietanker heeft een grotere massa dan de Berge Stahl waardoor het afbouwen van de vaart langer zal duren. Bij een gelijkblijvende uitloopafstand is het dus wenselijk om met een lagere snelheid de haventoegang te benaderen, waardoor de padbreedte ten gevolge van voornamelijk dwarsstroom en enigszins ten gevolge van wind, zal toenemen. Indien de tanker turbines gebruikt voor de voortstuwing is het geven van toerenstoten praktisch niet uitvoerbaar op het ogenblik dat het voorschip zich niet meer in de dwarsstroom bevindt maar het achterschip wel. Het is zeer de vraag of een daardoor geïntroduceerde draaisnelheid kan worden gecompenseerd, het getij mag vermoedelijk dus niet zo extreem zijn als bij de gesimuleerde situatie "maximale vloed en windsterkte ZW kracht 8" bij het bionnenlopen van "MV3-Groot". Over de eb worden minder problemen verwacht. In het geval van de variant "Eiland" worden er over de vloed geen problemen verwacht omdat het schip dan tegen de stroom in vaart tijdens de aanloop van het havenbekken; over de eb daarentegen vaart het schip voorstrooms en zal dit problemen met zich meebrengen met betrekking tot de afbouw van de vaart. De 8000 TEU en 10000 TEU containerschepen vallen binnen de marges van de gesimuleerde omgeving. In vergelijking met het 6000 TEU containerschip worden geen extra moeilijkheden verwacht. De lengte en windvang-oppervlakte zijn slechts 10% groter dan het gesimuleerde 6000 TEU containerschip. Wel heeft in deze gevallen het grotere windvangoppervlak grotere invloed op het manoevreergedrag. De lOOk dwt tanker zal hoogstwaarschijnlijk onder alle omstandigheden naar binnen kunnen komen. Het schip is beter manoevreerbaar dan de gesimuleerde schepen.


37

MarlneSafety —n— •*—• Rotterdam b.u

4.5 ANDERE NAUTISCHE ASPECTEN Het onderzoek heeft zich primair gericht op de vaarbanen van de schepen gedurende de nadering en binnenlopen van de voorgestelde lay-outs van de "MV3-Groot". Het feitelijk binnenlopen van variant "Eiland" werd niet gesimuleerd, omdat de havenlay-out slechts globaal bekend was. Gedurende het onderzoek kwamen een aantal andere nautische aspecten aan het licht, die (bij een verdere detaillering van de lay-out) van invloed kunnen zijn op de waardering van de varianten. De aspecten betreffen praktische nautische operationele zaken, die hieronder genoemd worden. Verhalen van het schip: •

Het verplaatsen van het schip van de huidige Maasvlakte naar Maasvlakte "MV3Groot". Hierbij dient het schip een bocht van negentig graden te beschrijven met een zeer kleine straal. Sleepboothulp zal ongetwijfeld noodzakelijk zijn, terwijl gedurende deze manoeuvre de andere vaart overwegend opgehouden dient te worden. Bij stil water zal deze manoeuvre niet al te veel problemen opleveren, maar gedurende gaande eb en gaande vloed zal dit een riskante manoeuvre worden.

•

Het verplaatsen van het schip van de Maasvlakte "MV3-Groot" naar huidige Maasvlakte. Hierbij dient het schip een bocht van negentig graden te beschrijven met een zeer kleine straal. Sleepboothulp zal ongetwijfeld noodzakelijk zijn, terwijl gedurende deze manoeuvre de andere vaart overwegend opgehouden dient te worden. Bij stil water zal deze manoeuvre niet al te veel problemen opleveren, maar gedurende gaande eb en gaande vloed zal dit eveneens een riskante manoeuvre zijn.

Verkeersbeeld: • Bij de variant "Eiland" zal er kruisend verkeer optreden ten opzichte van de normale verkeersstroom voor via zee verhalende schepen. In het geval van de "MV3-Groot" vindt er een vermenging plaats tussen met lage snelheid manoeuvrerende schepen bij de toegang tot de "MV3-Groot" en de met aanzienlijk grotere snelheid doorgaande vaart naar de huidige Maasvlakte en de havens van Rotterdam. Kleinere schepen: • Voor de binnenvaart dienen voor beide varianten aparte voorzieningen te worden getroffen om overslag mogelijk te maken. De haven moet in elk geval bereikbaar zijn voor de binnenvaart over redelijk beschut water. • De zeilvaartroute zal herzien moeten worden.


38

Marlneftafetvw—« »•*••» Rotterdam b.w

•

•

De rede van Rotterdam zal ingrijpend veranderd moeten worden met betrekking tot ankergebieden, noodankergebieden, loodspost, verkeersscheidings-stelsel, oversteekplaats zeilvaart, betonning en bebakening, locatie sleepboten en roeiers, in het geval van de variant "Eiland" zullen de aanpassingen met betrekking tot verkeersscheidings-stelsel, noodankergebied en geul minder ingrijpend zijn dan bij de "MV3-Groot" variant. Als vuistregel kan gesteld worden dat hoe verder naar buiten uitgebouwd wordt, des te grotere veranderingen hier dienen plaats te vinden.

VTS-systeem: • Uitbreiding van het Vessel Traffic Services (VTS) systeem is in alle gevallen noodzakelijk. Extra aandacht zal moeten worden gegeven aan het Loodsen op Afstand (LOA) bij de beide varianten. Golfindringing: • De variant "Eiland" zal waarschijnlijk last hebben van golfindringing vanuit zee bij NW-lijke en N-lijke wind. Dit heeft invloed op de locatie en de tijd die nodig is voor het vastmaken van de sleepboten. Uitgaande schepen: • Tijdens het onderzoek is er geen uitspraak gedaan met betrekking tot vertrekkende schepen. Bij de variant "MV3-Groot" zullen de vertrekkende schepen weinig vaart kunnen opbouwen voordat ze aan het uitgaande of binnenkomende tij blootgesteld worden. Dit kan nautisch ongewenste (of zelfs gevaarlijke) situaties opleveren. Verticale scheepsbexvegingen: • In dit onderzoek is alleen gekeken naar de beperkingen ten gevolge van manoeuvreren. De restricties, die ten gevolge van andere scheepsbewegingen (stampen, dompen, slingeren) ontstaan, dienen hierop gesuperponeerd te worden. Deze bewegingen kunnen een zodanige diepgangsvermeerdering van het schip veroorzaken dat een veilige binnenkomst niet mogelijk is. Vooral bij de variant "Eiland" zal hier aandacht aan geschonken moeten worden. Uit het bovenstaande blijkt dat alle varianten ongewenste neven-effecten kunnen hebben van operationele aard.


39

MarineSafetv——* **<-« Rotterdam b.v.

4.6

VERBETERINGEN AAN DE LAY-OUT

De nieuwe vorm van "MV3-Groot" heeft een gunstig effect (Figuur 1) op het stroombeeldvorm in vergelijking tot simulaties van het vorige vaarbaanonderzoek [2], vooral variant T4. Uit praktisch nautisch oogpunt is het belangrijk dat er een zekere mate van voorspelbaarheid van de stroom is, waarbij plotselinge grote toe- en afnames problemen bij het anticipatieproces kunnen opleveren. Als kanttekening bij de "MV3-Groot" variant dient geplaatst te worden dat de gebieden met sterke en minder sterke stroom bij een bepaalde windrichting voorspelbaar dienen te zijn. Bij de variant "Eiland" zal er door de schepen tweemaal gebocht moeten worden, t.w. bij de Maascenter boei en vervolgens bij het oplijnen voor de nieuwe toegang van deze variant. Voor de windgevoelige schepen, die niet geulgebonden zijn is er voldoende mogelijkheid van correctieve aktie aanwezig, vooropgesteld dat ten gevolge van oploeven er niet een te grote gemiddelde voortdurende roerhoek behoeft te worden gegeven. In het geval van de door hun diepgang geulgebonden schepen, zoals de Berge Stahl, is het een vereiste dat de laatste 5 mijl voor de haveningang, waarbij wordt afgeslackt, een rechte geul zonder bochten kan worden gevolgd. Immers door het verminderen van de vaart verandert de opstuurhoek; door het eventueel veranderen van de dwarscomponent van de stroom dient eveneens de opstuurhoek te worden gecorrigeerd. Wenst men dan het zwaartepunt van het schip in het midden van de geulas te behouden dan vergt dit alle kennis, ervaring en elektronische hulpmiddelen die beschikbaar zijn. Het toegevoegde proces van •bochten' zal dan vermoedelijk leiden tot een positie van het scheepszwaartepunt dat niet meer optimaal is dan wel leidt tot bodem beroering aan de randen van de geul. Anders gezegd: de loods heeft hierdoor niet de mogelijkheid om de haven in een rechte lijn aan te varen, waarbij een evenwicht gevonden wordt tussen de juiste baan van het schip, de roercorrecties en de variërende verstoringen door wind en stroom. In deze rechte baan kan de vaart van het schip langzaam en gecontroleerd afgebouwd worden. Indien het schip in een bocht de haven aanvaart zal het schip in een continu veranderend stroom- en windveld zitten, die moeilijk te voorspellen zijn. Bovendien zal door het afbouwen van de vaart de roereffectiviteit aanzienlijk afnemen. Hierdoor wordt meer van het anticiperende vermogen van de loods gevraagd dan tijdens een rechte aanloop van de haven. Enige bijkomende factoren voor alle schepen, die de gewenste plaats van het scheepszwaartepunt kunnen verstoren tijdens het bochten voor een haveningang zijn: 1) Slecht zicht ten gevolge van regen, mist, etc, waardoor positie, snelheid- en koersveranderingen van het schip moeilijker waar te nemen zijn. Met name tijdens het maken van een bocht is de gewenste baan nauwelijks gemarkeerd;


40

MarlnoSatetv — — »•«••» Rotterdam b.u

2) 3) 4) 5)

De beladingstoestanden van het schip: bijvoorbeeld containerschepen met alleen lege containers zijn zeer gevoelig voor wind(vlagen); De minder goed manoeuvreerbare schepen; LNG-tankers met turbines, waarbij de reactietijd van de machine zeer lang is; Tegenliggers, waarvan de vaarbaan moeilijker te voorspellen is, omdat ze in een bocht varen.


41

Marlnegafety —• — ——. Rotterdam D.VL

5.0 CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN Aan de hand van de fast-time vaarbaansimulaties en de analyse daarvan kan voor de onderzochte lay-outs van de Maasvlakte-3 het volgende geconcludeerd worden: •

•

•

•

•

•

•

•

De variant MV3 -Groot lijkt op basis van dit onderzoek net haalbaar maar de situatie is niet optimaal. Het is niet duidelijk of de loodsen de grootte en locatie van de sterke stroming in voldoende mate kunnen inschatten. Daarnaast is de gevoeligheid van de resultaten voor kleine wijzigingen in de stroomrichting groot. De tijdens het onderzoek gebruikte (niet haaks op de kust staande) aanloopgeul is om andere redenen niet praktisch. De variant "Eiland" is onvoldoende onderzocht om voor het feitelijk binnenlopen van deze variant harde conclusies te trekken. Voor de onderzochte situaties waren er geen onoverkomelijke problemen. Aangezien gebleken is dat de fysieke vorm van de nieuwe Maasvlakte in belangrijke mate de maximaal optredende sterkte van de stroom bepaalt, verdient het aanbeveling hier rekening mee te houden bij de verdere studie, gezien het feit dat behalve de (praktisch niet te beïnvloeden) wind, de sterkte en verandering van de stroom in belangrijke mate de nautische kwaliteit van de toegang tot de haven bepaald. Bezien dient te worden door middel van vervolgstudies of de gesimuleerde schepen onder de gesimuleerde omstandigheden ook veilig in de haven behandeld kunnen worden (af/ontmeren, rondgaan, etc); Er dient tevens, bij meer gedetailleerd ontwerp, andere nautische aspecten in rekening te worden gebracht, o.a. ankergebieden, VTS, vertrek van de schepen, het veranderende verkeersbeeld, etc; De mogelijkheid bestaat dat een N- of NO-wind een kritieker scenario oplevert dan de nu gebruikte NW-wind, omdat bij een NW-wind de invloed op de dwarsstroom geringer is. Tevens heeft een N- of NO-wind een grotere invloed op windgevoelige schepen, zoals containerschepen en LNG-tankers in het geval van lay-out "MV3-Groot" tijdens het vaartverminderen alvorens de sleepboten vastgemaakt kunnen worden. De maximale stroomsnelheden van de "MV3-Groot" zijn 0.2 mijl hoger (5.2 mijl) dan die van van de T4 variant van de Maasvlakte2 (5 mijl). Echter de stroomrichting is gunstiger (oostelijke) waardoor de effectieve dwarstroom iets lager is en de toegankelijkheid van de haven een fractie beter. Hieruit dient geconcludeerde te worden dat de toegankelijkheid van de haven sterk afhankelijk is van de stroomrichting. Daarmee zijn de resultaten zeer gevoelig voor de nauwkeurigheid van de stroomberekeningen. In alle gevallen treden bij variant "groot" de grootste stroomsnelheden op.


42

MarlneSafetv »•» — »—-«Rotterdam b v

•

Variant "groot" veroorzaakt de sterkste contractie van de evenwijdig aan de kust lopende getijstroom. Variant "Eiland" doet dit door zijn kleinere uitbouw naar het westen wat minder.

Naar aanleiding van dit onderzoek wordt het volgende aanbevolen: • In vervolg onderzoek dienen naast de manoeuvreerbeperking ook de andere nautische beperkingen ten gevolge van de (verticale) scheepsbewegingen meegenomen te worden. • In een verder gevorderd stadium van de planvorming is het aan te bevelen om naast de (verkennende) Fast-Time simulaties tevens de meer kritieke situaties Real-Time te simuleren. Hierdoor wordt een beter begrip verkregen van de invloed van het menselijk handelen tijdens de vaart. Gelet op de (waarneembaarheid van) grote stroomgradiënten voor de haveningang kunnen de resultaten negatief beïnvloed worden.


43

MarlneSafotv »—«^ M « » Rotterdam b.v,

LITERATUUR

[1]

Nadere Verkenning 3 Opties, Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Rijkswaterstaat, 16 maart 1998

[2]

Fast-Time Vaarbaanonderzoek Maasvlakte2, Eindrapport (project no. R&D/97/022 MarineSafety Int. Rotterdam b.v., 14 juli 1997

[3]

Opzet en afregeling TRISULA model RUMAMO, Waterbeweging ten behoeve van integrale analyse Voordelta en Waterweg, Verslag 2Dh fase, Waterloopkundig Laboratorium, Z590, mei 1993

[4]

Het afregelen van het RUMAMO model, Rijkswaterstaat, Rijksinstituut voor Kust en Zee, Werkdocument RIKZ/OS-94.112X, maart 1994

[5]

RUMAMO 3D, Waterbeweging ten behoeve van integrale analyse Voordelta en Waterweg, Verslag 3D fase, Waterloopkundig Laboratorium, Z673, juli 1995

[6]

Calibratie, validatie en berekeningen RUMAMO 3D tb.v. MER Beheer Haringvlietsluizen, Deelrapport fase A, Deel 1, Verwerking meting 1985, Ingenieursbureau SvaSek B.V. (projectnr. 980) en Rijkswaterstaat, oktober 1996

[7]

Calibratie en validatie en berekeningen RUMAMO 3D tb.v. MER Beheer Haringvlietsluizen, Deelrapport fase A, Deel 2, Verwerking meting 1993, Ingenieursbureau Svasek B.V. (projectnr. 980) en Rijkswaterstaat, oktober 1996


AA

MarlneSafetv — — +*— Rotterdam bv

[8]

3D numerieke modellering Haringvlietsluizen, Sluisformuleringen voor het Haringvlietcomplex en testberekeningen, Verslag onderzoek, Waterloopkundig Laboratorium, Z686, juli 1994

[9]

3D numerieke modellering gedeeltelijk geopende Haringvlietsluizen, Sluisformuleringen en testberekeningen voor implementatie in TRIWAQ, KEPS02, fase 1, Waterloopkundig Laboratorium, Z948, februari 1996

[10]

Het implementeren in TRIWAQ van een 3D barrierformulering voor gedeeltelijk geopende sluizen, KEPS02, fase 2 en 3, Waterloopkundig Laboratorium, Z986, april 1996

[11]

Calibratie en validatie en berekeningen RUMAMO 3D t.b.v. MER Beheer Haringvlietsluizen, Deelrapport fase B, Controle 3D Barrierformulering in TRIWAQ bij gedeeltelijk geopende sluizen, Ingenieursbureau SvaSek B.V. (projectnr. 980) en Rijkswaterstaat, oktober 1996

[12]

Het inbouwen van een operationeel k-epsilon turbulentiemodel in TRIWAQ, Waterloopkundig Laboratorium, Z844.50, februari 1995

Eindrapport; effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

45

Marlneftafetv—— <-*•» Rotterdam b.v

[8]

3D numerieke modellering Haringvlietsluizen, Sluisformuleringen voor het Haringvlietcomplex en testberekeningen, Verslag onderzoek, Waterloopkundig Laboratorium, Z686, juli 1994

[9]

3D numerieke modellering gedeeltelijk geopende Haringvlietsluizen, Sluisformuleringen en testberekeningen voor implementatie in TRIWAQ, KEPS02, fase 1, Waterloopkundig Laboratorium, Z948, februari 1996

[10]

Het implementeren in TRIWAQ van een 3D barrierformulering voor gedeeltelijk geopende sluizen, KEPS02, fase 2 en 3, Waterloopkundig Laboratorium, Z986, april 1996

[11]

Calibratie en validatie en berekeningen RUMAMO 3D t.b.v. MER Beheer Haringvlietsluizen, Deelrapport fase B, Controle 3D Barrierformulering in TRIWAQ bij gedeeltelijk geopende sluizen, Ingenieursbureau Sva§ek B.V. (projector, 980) en Rijkswaterstaat, oktober 1996

[12]

Het inbouwen van een operationeel k-epsilon turbulentiemodel in TRIWAQ, Waterloopkundig Laboratorium, Z844.50, februari 1995

45 Eindrapport: effect luchthaven op de nautische toegankelijkheid van de haven van Rotterdam, 28/8/98.

MarlneSafetv — ••* «•*>•« Rotterdam b.v.

LUST VAN BIJLAGEN A

De lay-out van de huidige Maasvlakte en de twee Luchthaven varianten

B

Beschrijving van de gesimuleerde schepen

C

De gesimuleerde vaarbanen

D

Roosters en bodempunten Roosters van bodempunten, Nesting van KUSTSTROOK binnen CSM8 Roosters van bodempunten, Nesting van ZEEDELTA binnen KUSTSTROOK Roosters van bodempunten, Nesting van RIJMAMO 3D binnen ZEEDELTA Rooster van bodempunten RIJMAMO 3D, fijne rooster (new4, verdicht rooster bij Haringvlietsluizen) Geometrie huidige situatie met meetpunten Geometrie variant "groot" met meetpunten Geometrie variant "eiland" met meetpunten

E

Tijdreeksen waterstanden en snelheden in het vaargebied Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen

waterstanden en snelheden in vaargebied, huidige situatie, zw5 waterstanden en snelheden in vaargebied, huidige situatie, zw8 waterstanden en snelheden in vaargebied, huidige situatie, nw8 waterstanden en snelheden in vaargebied, variant "groot", zw5 waterstanden en snelheden in vaargebied, variant "groot", zw8 waterstanden en snelheden in vaargebied, variant "groot", nw8 waterstanden en snelheden in vaargebied, variant "eiland", zw5 waterstanden en snelheden in vaargebied, variant "eiland", zw8 waterstanden en snelheden in vaargebied, variant "eiland", nw8


46

MarlneSafety ——• *-«— Rotterdam b.u

F

Stroomsnelheden in het vaargebied Stroomsnelheden in vaargebied, Huidige situatie, zw5, maximum vloed, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Huidige situatie, zw5, maximum eb, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Huidige situatie, zw8, maximum vloed, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Huidige situatie, zw8, maximum eb, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Huidige situatie, nw8, maximum vloed, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Huidige situatie, nw8, maximum eb, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Variant "groot", zw5, maximum vloed, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Variant "groot", zw5, maximum eb, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Variant "groot", zw8, maximum vloed, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Variant "groot", zw8, maximum eb, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Variant "groot", nw8, maximum vloed, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Variant "groot", nw8, maximum eb, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Variant "eiland", zw5, maximum vloed, 12.5 m Stroomsnelheden in vaargebied, Variant "eiland", zw5, maximum eb, 12.5 m Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden

G

in vaargebied, Huidige situatie, zw5, maximum vloed, 22 m in vaargebied, Huidige situatie, zw5, maximum eb, 22 m in vaargebied, Huidige situatie, zw8, maximum vloed, 22 m in vaargebied, Huidige situatie, zw8, maximum eb, 22 m in vaargebied, Huidige situatie, nw8, maximum vloed, 22 m in vaargebied, Huidige situatie, nw8, maximum eb, 22 m in vaargebied, Variant "groot", zw5, maximum vloed, 22 m in vaargebied, Variant "groot", zw5, maximum eb, 22 m in vaargebied, Variant "groot", zw8, maximum vloed, 22 m in vaargebied, Variant "groot", zw8, maximum eb, 22 m in vaargebied, Variant "groot", nw8, maximum vloed, 22 m in vaargebied, Variant "groot", nw8, maximum eb, 22 m in vaargebied, Variant "eiland", zw5, maximum vloed, 22 m in vaargebied, Variant "eiland", zw5, maximum eb, 22 m

Tijdreeksen waterstanden in het kustgebied Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen Tijdreeksen

waterstanden waterstanden waterstanden waterstanden waterstanden waterstanden waterstanden waterstanden waterstanden

en snelheden en snelheden en snelheden en snelheden en snelheden en snelheden en snelheden en snelheden en snelheden

in kustgebied, huidige situatie, zw5 in kustgebied, huidige situatie, zw8 in kustgebied, huidige situatie, nw8 in kustgebied, variant "groot", zw5 in kustgebied, variant "groot", zw8 in kustgebied, variant "groot", nw8 in kustgebied, variant "eiland", zw5 in kustgebied, variant "eiland", zw8 in kustgebied, variant "eiland", nw8


47

Marlnegajpty«——* •-*-• Rotterdam b.v,

H

Stroomsnelheden in het kustgebied Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden

in kustgebied, Huidige situatie, zw5, maximum vloed, oppervlak in kustgebied, Huidige situatie, zw5, maximum eb, oppervlak in kustgebied, Variant "groot", zw5, maximum vloed, oppervlak in kustgebied, Variant "groot", zw5, maximum eb, oppervlak in kustgebied, Variant "eiland", zw5, maximum vloed, oppervlak in kustgebied, Variant "eiland", zw5, maximum eb, oppervlak

Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden Stroomsnelheden

in kustgebied, Huidige situatie, zw5, maximum vloed, bodem in kustgebied. Huidige situatie, zw5, maximum eb, bodem in kustgebied, Variant "groot", zw5, maximum vloed, bodem in kustgebied, Variant "groot", zw5, maximum eb, bodem in kustgebied, Variant "eiland", zw5, maximum vloed, bodem in kustgebied, Variant "eiland", zw5, maximum eb, bodem


in kustgebied, Huidige situatie, zw8, maximum vloed, oppervlak in kustgebied, Huidige situatie, zw8, maximum eb, oppervlak in kustgebied, Variant "groot", zw8, maximum vloed, oppervlak in kustgebied, Variant "groot", zw8, maximum eb, oppervlak in kustgebied, Variant "eiland", zw8, maximum vloed, oppervlak in kustgebied, Variant "eiland", zw8, maximum eb, oppervlak


in kustgebied, Huidige situatie, zw8, maximum vloed, bodem in kustgebied, Huidige situatie, zw8, maximum eb, bodem in kustgebied, Variant "groot", zw8, maximum vloed, bodem in kustgebied, Variant "groot", zw8, maximum eb, bodem in kustgebied, Variant "eiland", zw8, maximum vloed, bodem in kustgebied, Variant "eiland", zw8, maximum eb, bodem


in kustgebied, Huidige situatie, nw8, maximum vloed, oppervlak in kustgebied, Huidige situatie, nw8, maximum eb, oppervlak in kustgebied, Variant "groot", nw8, maximum vloed, oppervlak in kustgebied, Variant "groot", nw8, maximum eb, oppervlak in kustgebied, Variant "eiland", nw8, maximum vloed, oppervlak in kustgebied, Variant "eiland", nw8, maximum eb, oppervlak


in kustgebied, Huidige situatie, nw8, maximum vloed, bodem in kustgebied, Huidige situatie, nw8, maximum eb, bodem in kustgebied, Variant "groot", nw8, maximum vloed, bodem in kustgebied, Variant "groot", nw8, maximum eb, bodem in kustgebied, Variant "eiland", nw8, maximum vloed, bodem in kustgebied, Variant "eiland", nw8, maximum eb, bodem


48

Marlnegaïpty «—•*-* •»*-» Rotterdam b.v,

I Beschrijving files welke digitaal meegeleverd zijn J Parameterinstellingen RUMAMO-model K Een voorbeeld van een beoordeling van een vaart


49

MarlneSafety » • • » ta»M> Rotterdam b.v.

BULAGE A

De lay-out van de huidige Maasvlakte en de twee Luchthaven varianten


/'

0

Marine Safety Int. Rotterdam b.v.

MarlnoSqfpty »•• —• «*-> Rotterdam b.u

BIJLAGE B

Beschrijving van de gesimuleerde schepen


MarineSafpty —"— »-«•» Rotterdam b.v.

6000 TEU containerschip:

Regina Maersk

1043.3 ft

318.0 m

Lengte 1.1.

990.8 ft

302.0 m

Breedte

140.4 ft

42.8 m

Holte

79.1 ft

24.1 m

Diepgang

36.1 ft

12.2 m

Deadweight

83550 LT

84900 ton

Lengte o.a

Voortstuwing

12 cyl. MAN B&W motor type 12K 90 MC

Vermogen

74640 pk

53300 kW

Max. RPM

94

94

Max. Snelheid

46 km/u

257u

Boegschroef

3100 pk

2210 kW

Stopweg bij 12 kts

5600 ft

1700 m

Eindrapport: Fast-time vaarbaanonderzoek Maasvlakte 2, bijlage B

Turning Circle Trajectory / £

Ship ld: REGINA MAERSK 6000 TEU / /'sjnpfjfeno: 163

3 Turning Maneuvering Characteristics: Rudder Angle (degrees): Approach Speed (knots): RPM: Ship Length, L, (feet): T90 (secs): T l 8 0 (secs): Steady Speed in Turn (knots): Speed Loss in Percent: Advance (feet): Transfer (feet): Tactical Diam., T D (feet): Nondim Tactical Diam., TD/L: Steady Turning Diam., D (feet): Nondim Steady Turn. Diam., D/L: Final Drift Angle (degrees):

O

Water depth:

-2

-3 Date:

3-JUL.-97

Time:

-ï

i

o

~T~ 2

Side Reach in Ship Lengths 10:18:02

2922 1217 2990 3

2531 2 -20

oor,

02 00 70 88 19 73 12 72 .86 .84 .02 .93 .55 .53

Deep

-1 -

—r

35. 25 94 991 101 212 9 61

REGINA MAERSK: breaking the size barrier (The last ihree units of die class wilt be fitted with a shorter stroke derivative of this engine - K90MC-C. specifically designed for container ships), The electrical requirements of die high refrigerated container capacity. plus die heavy intermittent loading imposed by a 30 tonne dtrust Brunvoll bpw diruster. and two similor l5tonne stern dirusters, hos dictated Oenmark the fitting of four 3000kW diesel altemator sets. Driven by MAN B&W L32/40 engines. these are Total number of sister located in pain either side of die main engine and proships already completed: Nil duce power at 6.6kV, transformed to 440V for key Total number of sister shipboard users. In line widt MOIIer practice. Rtgina ships still on order 11 Matnk has been fitted with a pair of retractable Brown Brodien 18.3m: fin-stabilisen to control rolling motion and improve cargo security in adverse i / H I L S T the shipping world awaited the placing V V of an order for the first 600OTEU container ship. weadier conditions. The design resulled from co-operadon between Maersk Line was working behind the scènes modifying the design for a series of 4800TEU vessels already owner and builder, and was subjected to assessment by die Lloyd's Register ShipRight analysis system to ordered from Odense. in order to increase capacity to that magical 6000 figure. Appropriately lengthened, ensure die vessel's structural satety diroughout its serthe R-Class (also designated C5500) prototype vice life. Qualification for Lloyd's LNC(AA) noiation Rtgina Mcurtk dius became the fint vessel to reach allows for one-man bridge operation, although diis important milestone in die concainership concept. because of IMO restrictions this facility will not be A beam which is lOm above die maximum for nav- put into practice. Neveitheless. die high degree of igating die Panama Canal allows Rtgina Matnk to automation fitted. centred upon a new generation accommodate up to 14 rows of containers widtin its ABB Denmark integrated computer system, means double-hull structure, and 17 on the upper deck, diat normal complement compnses only seven offiwhere a maximum of S tiers can be stowed. The fitting cen and six crew, with a refrigeration electrician and of lashing bridge», making use of a Möller- a fourdi engineer added when large refrigerated car;oes are being carried. The system. operated from die developed horizontal lashing system (patent applied for). allows faseer and safer lashing, and has con- ully enclosed bridge, engine control room and ship control centre, covers automatic heel control; ballast tribuied to a reduction of stack loads on deck, and a consequent lower degree of hatch cover strengdten- transfer, main engine performance and information ing. No moveable cell guides are fleted on die ship. It technology administration. It is also linked with a is interesting to note that diis C5500 design has a Maersk Data Loadstar loading computer and a Lanng refrigerated cargo capacity (1.62million ff) which is & Stelman Refcon system for refrigerated cargo 20% greater dun diat of die largest pure reefer ship control. aftoat, with electrical sockets available on deck (300) PRINCIPAL PARTICULARS and in the holcis (400) for a total 700 refrigerated conLsngth.oa 318.24m tainers, current practice dictating that this cargo will Longth.bp 302.27m normally be carried in 40ft units (FEU). Breadth, moulded 42.S0m The 12-cylinder MAN B&W K90MC main engine Oepth, mouMed to main deck .24.1 Om 81,48Sot fitted to Rtgina Maersk is understood to be the most Gros» powerful diesel engine yet built. Constructed at die OoadweigM design „ SS.SlOdwt Tamano works of Mitsui Engineering and scanning 84,90t)dwl Shipbuilding, il develops 74,640bhp at 94rev/min and Dmught design ll.SOm drives a 9m diameter Stone Manganese fp propeller to scandlng „...-, M.OOm give a service speed at SSftmcr of 23 knots. Fuel con- Speed, service al 85% mcr 25 knots iumption under these conditions is 194.3 tonnes/day. Fuel consurnpóon, main engine onty 194.5lonnes/day Shipbuilder

Odense Steel Shipyard Ltd, Oenmark Vessel's name: Regina Maersk Owner/operaton A.P. Möller/Maersk Line, Denmark Designer Odense Steel Shipyard Ltd,

?

SirNi"r*NT Siin OF 1996

Ctassfflcatlon

Lloyd's Register of Shipping +100A1 Container Ship. +LMC. UMS, NAV t. LNC(AA). SCM. SNpRIght (SOA FOA CM) Ra* staMlisatkm •euipmsnt.-. Brown Brottiefs 2 x \8.3n* DnataWlMrs Mainenglne Oetlgn MAN B&W Model 12K90MC Manufacturnr _......„.„_„..^„„.„„_.Mlt»ui Number , ......1 Output._...™_ ....„.„.„...__.74.540()»>p/9
OleseMriven «Remators Number..

Engine nurtenyp» ...... AKemalor makertype.. Output.. Haten covers Maks „ Type... Cwttainert Sizes carried... Celgutdet TSU eapeeity.. fleeter pkina.. Tien/aerass (max)

„....„.

Flxed

„9000mm

_94rev/mln

MAN B&W HoieeyA32M0

zzri^zrïTsóööiiw Odense Steel Shipyard »....».«H....H»..MtHpontoon

.20(1; «ON: 4Slt Yes 6000 -700 S/17 -/14

Mam deck

HotdS.. Complement Orrieers......

Crew.,

Spare .....-._.. Single rooms.. BowUvuster Make.. Number Output . ~ ™ . Slem dvustera Make..

Number..

_7(*optk>n2) ..S -.24 .Brunvo» ..t 22l0kW (30 tonnes) _...„„„__.-.._.Brunvo« 2 x 900kW (2 x IS tonne»)

Output.. Bndge contrei system Yes (bul One man operaltan.. „„.„..Integrated e Computers on trap Contract dat» .............. II'November Uunchffloat out date.. -ioslanuary OeNvery date ••-

1993 1995 t998

Note: A P Moller refused to altow a generd arrangement plan (normally an integral part of ships presenled) ol Regina Maerskto be publisbed. However, in view ol the special significance ol this vessel, we decided to publish an illustration and text onty. Ed. ^ _ ^ _ _

89

MarlneSafety •——• «——> Rotterdam b.v.

Ertscarrier:

Berge Stahl

Lengte o.a.

1122.1 ft

342.0 m

Lengte 1.1.

1076.1 ft

328.0 m

Breedte

208.3 ft

63.5 m

Holte

99.1 ft

30.2 m

Diepgang

74.0 ft

22.6 m

Deadweight

358200 LT

364000 ton

Hyundai B&W motor type 7L 90

Voortstuwing Vermogen

27610 pk

19720 kW

Max. RPM

73.4

73.4

Max. snelheid

25.0 km/u

13.5Vu geen

Boegschroef Stopweg bij 8 kts

3500 ft


1066m

Turning Circle Trajectory Ship ld: BULKCARRIER "BERGE STAHL" Shipfileno: 162 , Run ld: ' / ' / / / '' Turning Maneuvering Characteristics: Rudder Angle (degrees): Approach Speed (knots): RPM: Ship Length, L, (feet): T90 (secs): T l 8 0 (secs): Steady Speed in Turn (knots): Speed Loss in Percent: Advance (feet): Transfer (feet): Tactical Diam., TD (feet): Nondim Tactical Diam., TD/L: Steady Turning Diam., D (feet): Nondim Steady Turn. Diam., D/L: Final Drift Angle (degrees): Water depth:

-4

-2

0

35 13 72

1076 .170 378 4 64

2729 1096 2878 2

2393 2 -26

00L 47 29 00 93 .80 .77 .57 .88 .08 .65 .68 .99 .22 .30

Deep

2

Side Reach in Ship Lengths

New geaeratiom smpercameis

By'

'••* ttMB KRISTM N OEVSTAAS .Oirector» Bercjeson, Oslo» Norway introdiictloti. Seaborne tr,.-n. p. • . K«-I t ,.;.<• .I < v,, ,• •;. i HflV as ïhn hutn.'wi rttcü iteolf lbo lusfory o( iinwifm tratisportatofi nystwnu röpiüj.ftrits om? of the rttost fascinatiriri segments of the wor ld histoiy.,, HMlativo fo time and tedinical/fnarifimo devabiii.ioiif, the fiupwi carrier hua boen emated mai ly times 1 bis ship, the vikiwj ahip, rwpiusonts («w ol th« limt flomwation ot siip«r carrier«, d«tiif)rtod and built in Norway i oord rhai i 1 CKXi voan; ayo.

'rffe.-

Charaotertsod liy beaiilifiii huil linus, st»'*np,th and •.eawurthirioss Masterwd hy ü w (inkswort, fh« tir;;t to dtooovrtr th<- Ariieiicus in 9!,K*, «xactly oÜOyuniü t»efoni Clultifiibijr». Iho traiKatlantirj trad»-, waa in a W4y UO,-I(Ü»I, It is nat Itiy inUmtiori to draw you fbi'ouqh the history of ' <;hip«' d»i«iyn, l shnll Ihurofuro tfttk;Kly tVn-u-i tin tli" tVf.m-.aJ bulk carrier, speoifioally stesiqfied foi the ca/1 uj.it,' of city hulk cniqmn, iiwinly devuloped »>; Mi» «is aftei'llia !]nt;ond Woiki Wai, Ik.t tWiloiti doïntj nu, I ijhull ^.'o yeti ,•; liiief «urmnaiy on how 1 havo dootdod to pr«,nnt thi;: I Mpei

International Buik Congress 86

f Iratly H short revtew on dry bulk saabuma trnriaportuUon lievöloprtMtnt o v « the last clecat tos, I hati how lochmcal developnianta havo improvfd tht» vessofa Standard» reitabtlity and ocwtoitiy I horeafter a prosontation oi thu optimisalion of ai td a deticription of oijr CJtö.OOOdwt or« earrifw oow tindet noiistruction in Korea, finally somo view;» on tuturu tromJ«; on bulk v.mtim destyrte, Tht» dftvtilopmont ot div liulk tratKpurtation activttw; 'n .«ihown on I ig ,1, meanurod in quantity and dtstactco iianspottod, i« ton uitlas l Jnnecwssaiy to say, »i subsïlatitidl growfh üvnr a relatively limited penorJ. Wq 3

Oe».

Flgê

Let us now'looklnto the devefopments made on the typical bulk carrier over the last three decades? Vmsel »b». The most significant devebpnient is first of ail .the dimensiortscrf the ships. from the first 10-15,030 "tonners back in the 19S0s, we have seen a cantinuous upward trend in size. Improved calculation methods, berter steel materialqualtties and increased sbipyard efficiertcies have enabled us to build larger vessete. It is an acceptad fact that the investrnent cost, the operaöng cost, the fuel cost, all measured per dwt will go down with increased &zn of thevessel." • . - . - „ . . ' LoWarfiMlconiMtmptlon ' ',*'" ' *" '""•:

LowarftMrf eoiMHimption. The improvement of the diosel engine has oiveri consid&rable reductions on the fuel bill. Diesel englnestodayhave a speótflc consumptiou in terms of grams per bhp/hour which is 15 per cent lower *.bart the normal figures ortly 10 years ago. For the larger vessels a turbo generator instaflation is an interestirty afternative to diesel generators to product* enough electrieity to cover the normal damand at sea. The turbine is driveri by the steam produced froni n boiler heated by exhaust from the main engirte, In this way diesel oil consumption at sea is eliminated.

International Bulk Congmss 86

_-rtdfn<(l Jorrrt*. Impiownontuf huil fuins ha:; lal.er.

i-kj 10

AntiinuitUmi. Automaten, in«4tum«ittatfot"tarvi cotitroh havo itnptovod Iho «ystoim .-mi cotuiibuttïd to mrre.iMJcJ tdiribility, riidft) optttital uporatinn, loss otaintenant.p and' i mtJuotion in nntrihoi uf <;tow, (,<»iiiponorif rolinüility and inaiiitori.ilico syMorn OptfnitKiiirilpt-rformaiifioot mat il iinuty component*;, 1 electMcaluofïipoiHï.rt?;, oloi'ntnptovod (IK*ms'jlti'>ari inipiovtKtopmmtK'in of Iho vovjol and again twluctiuff of c.dwaricj iiiaiirttïtiaiH.-o Kusf.'i Ihe f lor (justin floot of ;J£i viv-nnls with a total doadwetgttt of 5 /ml lut;s an avotayooffhtte • liiotiv tedinioal roasutts ol '\ day-s por yoar and whioh iu mainfy 'li in to dry (lockiritj ovwy Ihnd ot' fuutth yuar. . Hg Ji

.'

Avartc«Ki navigatlon and communlcatlon syntmim. "ïatpliit» fta*/tgation systenK, aufoniatio eollisinn waintncj Kyntortv by radar, «atollttü cwununioation ••ystirtris, tolox/ tuleftw Itavfl lYtajl» vossolü safur and mium toopwtatu. foelny wo riiay phunu any captain in om (loet by dimU tJlHlIlriy. N*w ore carrier. May I spend aorrwj time doscribiiuj fww H«II'(JM«I wotkwd ihe project for this paflicttlaf vo:.üel, tlie .'Idfi.OOOdwi ore carrtHt, printartly dosignw.! lor cattymt) m-tt orufromP-tiitadaMadettainBtaztltoMotUsfdam Iho Itar.L*; for II ii'; rranspoititfiort projoct wai wit chanco tu condor lo é long iertt) tiarisportalion contra* t wtth Hohr.toltlt.'indel MI tho FF1G vvtth «bom wo Mavo had a long l.'ti.tmg and ronstrttdiVM Liuntnosu rolationshtp fot many yuai »"• ;? I irntly wo iWtahltslied the baste paramoters '.och a1; pon («ntiiction» and <,ofttf!>|)ontliny maxtmuin longffi, hoam. dypth, dtaught atwS «ioddwuigtit ol tho VHDSOI W« ptopatrtJ fltffft a cornpiilor calonltitiori pitwjiam and incc«()Otatod IhH «ff««.:f of the rnain dirnon.;«jnii on Meel woight and tniiltjioy coni. I ti<» prutjram also takt» into account npcoct luel uoneitiiiption, opuraling cos.t and voyagt} f»xpoii'iH«.

Advat-oud paktt j,yi>t»}r>i!i have complettHy dtari(jtalintjli for l«)ii) Match IdoV niiiil her fitst drytlnc kinq m May tbin yoat

International Buik Ccngress 36

öevstaas-3

Plg12

•:•.•: '•:

uw'-,Vr»T

. - •i1;:.;.-VS:,.HI.^ s i: i • ••-iVj'-^'a -r''Si*Pït S :- t.-55f.-SL ;:/>=.'... •-';#-'.<•'.-i-Tf' ".1* :. .v-ïi. ~'.. •,.-,Vr-oï-'.'-J - S & i i l - ^ ' f i J ê w r - f ï J i - . T •;•:;=+•-. :.*•!:£•; " Ï V ; •..-."•••:-.—..^; ': ]

•Wlf;S2&M"?"-: ' • • • • - - - • ' & - : i •

^ • • y ^ W ' - ' W ' ^ t ^

— " • • ' •'f ••='•'••' '/'^•'••••'• ; >=-;i::,- •

We stmulated several hundred altenatives eaeh ot them presenting the final and total cosf per ton iron ore transported and concluded with a vessel which we trust is the optimal ship, a 385,Ö00dwt pure ore carrier. Bft3

arrangements, well planned systems, first class corroston protection, etc. I believe it is on this polnt of ship design that aiso the charterers will be able to observe different policies among the owners. In my opinion there have been too rnany bulk carriers built without proper attention to optimum operation cJ the vessel. '" For the BERGE STAHL special attention has aiso been paid to the vessel's mooring systems and deck arrangement so that we iath© best possible way coutd meet the existing dkrands in Rotterdam and the newly developed port of Pcnta da Maderia. , These ports have been visited by our team of engineers and maritime experts. Rotterdam and its Europoort we all know is one of the most efficiënt ports in the world. I would aiso like to emphasise that we have been greatly impressed by the way Companhia Vale do Rio Doce have handled the tJevelopmertt and construction of the Ponta da Madeira ore terminal. We have since its opening' this spring had several calls there with our 225,000 tonners, From all viewpoints, an effective ore loading port smoothly and efficiently operated by the port management. Keel laying of the new vessel took place in March this yaar, she was floated out of the building doek at the end of I !•

'• • ' • • *

• .•

f

: |

J

..

I •

• •'!

••

!

i-

. I

I •

III-

I

i I=

••

i f - -- - - •

. .

! :

. .

., ..••!.

••;:•

'

' • • ; : ' i : ' V ; i - * - ' ' > ; . ••

\ - i : *.:"•'.'•'i.-^

•

•

-

i . Il

•

•

" . ; . • " " • • '•.:••:.'!"• *•„.-; • ' ! ; . . - , . . ' • . . ' . i - . - .

•

•

.

!•

-

•

•

•

.

;•« '.-••, • . / ' • . ' • :> • • ' •••

'•":.•. -

• •

• •

\^&£?\ï&~ïiU^-:iï; ::••:.•.•-'.•*

:

• . ' ' : ; ;

• • / »

!/.-

' . . • : . • , - • • • ' .

• !

-

*

•

-

:

.

•

•

•

•

,

' : •

•

•

• ••'

'.

\i

- " •r -

'

•

.?•'•'••••.:

•

:•

• •

• , " • • . • • • . • - , . .•• '-• • • •. "

•

'

•

. •

.

.

• : •

•

•

'

•

.

.

v

-

.• •

•

-

•

.

• •• " .

.3- if'. . . . v ' ' " . ^ »:*?• • • • - : . ' - i - j . - ' . ••:•*

• •

\ t- :' • •. • • • ' - • . - . . - ~ Ï

i%ru&x:-* "*-*.•

.1'

1:

» ' •

•••:•• . • ••.••.

. " ." •' ,•• •• •.• • - . » • . • : . • . . . . . • . . ' / . : • - - : • . • • ' . • • " • : • • • ' : ' • . " ' • ' ! • • • . . • "

••:•'-•-..*-.'•.> '•• ':•••:.

:l

.

••:- '.-••.;-.• r.r

•

V '

consirucnve co-oporarion win Monsrormanaei,. TW • Rotterdam Port Authority, the management of EMO irt Europoort and Companhia Vale do Rio Doce's port management and project department in Rio de Janeiro and Ponta da Madeira. • • * ö n the basis of these optïmis©d main particulars, we prepared an outline specification of the vessel. :•:. We made inquirfes to major shipyards world-wide and • after long negotiations, we concluded by end of 1984 the' building contract with Hyundai Heavy Industries Co Ltd, • Ulsan, Korea. As a small sign of our gratitude towards our charterers; Rohstoffhandel, we have decided to name the vesse! BERGE STAHL _ K ;,».

deck ore carrier with ellipsoidal oow and single skeg/barge type aft body. Engine room and all accommodation is arranged aft. five cargo holds with ten hatcbes are arranged from engine room front to collision bulkhead. tleven pairs of ballast tanks are arranged as wing tanks in the cargo area. Ön the machinery side the main engine is the most updated available inciuding a turbo compound system. A steam driven turbo generator will take all electric load at sea. The normal kW consumption has been reduced by the introduction of scoop cooling, variable speed pumps, heat Through the year of 1985 our techntcal team had close cooperation with Hyundai Heavy Industries Cc. Ltd on'detail . >, 'öfcovery of air onnditinninn ni;=mf «»tr designs and engineering. This represents to my op.nion a "'.'• Principal partleulan Length overall abt 342.00m most important part of the final design of a new ship type. Length between pp abt 328.0)m A shlpyard alone will basically atways design a new Breadth aM63.SÖm vessel primarily with the aim of keeping maferial and labour Depth abt30.20m cost at a minimum, as long as they fulfil classification r Oesign/scantling draught abt23.20m Winter draught abt22.50' society's and other institutions requirements. In todays Deadweight at design draught abO65,000m» "struggleforlife* market I can very well understand them. A shipowner'3 interests and aim is naturally to receive a Tonnag» vessel where aiso his operational experience has been abt 200,001 Gross International duly considered and implemented in the design and Spmdffmi etmmmptlon/apmé consffuction. Minimum matntenance work through Design speed loaded, 10 per cent sea margin abt 13.5 knots selection of high quality components and materials, Light ballast speed, 10 per cent sea margin abt 14,9 knots öevstaas-4

International Bulk Congress 86

Corresponding fuel consumption: Loaded Ballasted

7Ct?d 62!pd

Classification, rules and regulations Dat Norske Veritas. +1A1, Ore Carrier, + MV. EO. HC. ib+. bis. The main steel drawings are also approved by Lloyd's Register of Shipping. • • , The ship and its machinery fulfil the relevant latest national and international rules and regulationstorworld-wide trade. Capacities Cargo holds grain abt 200,000m3 Water ballast tanks abt 268,(X>Om3 Fuel oil tanks 100 per cent ruil abt SöOOm3 Outfitting Haten covers of single pontoon type with trackway to portside.. Ballast pumps: 2x4S00m3/h with vacuüm stripping system. Ballast stripping eductor: 1 x 160m>fti Ballast control center is arranged on A deck in accommodation. Totally 8el hydraulic winches with capacity 30tx15m/min are installed. Two winches are combined with windlasses. All winches are locally and remotely controlled. All ropes are normally stored on the split type drums. Navigation/communication oquipment Gyro Compass '•''! AutoPilot Radar Echo Sounder Speed Indicator

Oirection finder

Radio station Satellite com syst Weather Chart Receiver ' Satellite Nav Accommodation Eachotticer: Separate dayroom, bedroom and shower room/toilet. Each crew momber. Combined dayroom/bedroom and separate shower room/tcilet. Spacious combined mess room and recreation rooms, offices, conference room, gymnasium, sauna, swimming pool and sports deck. Corroahn Protêctlon Reducllon of malntenance work by advanced epoxy systems on all exposed areas. SPC antifouling fortouryears docking Intervals. Impressed current system installed. Ballast tanks protected with tar epoxy system. Top of cargoholds protected with epoxy system It may be of Interest that the total intemal area of ballast tanks is 300,00001*. Main engine Hyundai MAN - B&W 7L90MCE Single acting, two stroke, crosshead. turbo-charged MCR 2761 Ohhp at 73.4rpm CSR 24.850bhp at 70.9rpm Turbo compound system installed. Main engine is designedtorheavy fuel with viscosity upto600CST at50C. Auxiliaryengines 2 x diesel generatom each SOOkW 1 xturbo generator 800kW

,. ,,

Future trends. In conclusion may I offer some views on the future development of bulk carriers. Ship design and ship optimisation is a complex matter involving many different subjects. In view of today's accelerating technical developments, also ship design has become an ever changing subject, what is modern and efficiënt today, may be outdated unexpectedly fast. There is always a better method! I do believe we shall see a continued improvement within ailthe technical sectors I have touched upon in my paper. Kuil form, fuel economy, automation and reduced requirements to maintenance. The diesel engine will probably approach 100g/bhp/h in consumption. BEHGE STAHL is automated to a degree which will allow us to operate the vessel with a crew of 14. We shall see further reductions on newer ships. Reduced crew means reduced accommodation and superstructure. Corrosion resistance will be improved by new alloys and surface protection methods. Improved communication systems will tie the • ship operation even closer to the management office on shore. • Engine room will be unmanned for longer periods. I have deliberately not touched upon the important factor called market mechanism and its effect on ship size development. Presently the bulk market is showing an oversupply of ships with correspondingly low spot market rates. In some ways this will hamper the development, also of new super carriers like BERGE STAHL. Nevertheless, I firmly believe that long-term planning of bulk transportation to a greater extent will include studies on optimised ships, tailor made for its purpose and unaffected by fluctuating spot market rates. Pcrts, cranes, stockpiles are in some cases the actual limitation and then a total transportation analysis should be prepared evaluating port development against bigger ships and lower transportation cost. The best result will be achieved when the ship is consldered a part of a total transportation system where each link is matching each other. Shipping is today a tough industry. To be able to survive and to grow it is essential that the shipowner/manager possess qualified people within design, engineering, operation, chartering, financing and insurance. They should be well motivated to v»ork in a team, act quickly and have an open mind towards new methods. But the shipping/shipbuilding industry can also offer better products than ever. Sizewise tnere is no technical limit except shipyards building doek capacity presently restricted at about one million dwt. On the above basis I believe new supercarriers like BERGE STAHL and bigger will be built. The timescale is difficult to predict, but as seaborne trade of bulk cargoes, in my opinion, will continue to expand also the ships will continue to grow, probably more by size than number.

Boilers 9tph, saturated. 1 exhaust gas economiser Auxiliary engines and boiler will burn the same kind of fuel as the main engine.

International Bulk Congress 86

Oevstaas-5

* s :t -

3i& , M * /••»"»

• • ...

» .

•-."H"» '*»»-•-

Ui.».-,

. ,

Efiöfat >

JL^

^ ï 3 I I I iL-4,

.

t L I

I tfl

......

*

**• w l

U t M I

Mij k u i l

tttl

I

Ml i

^r

« I

II

I

-__±

r -JL w|

M •

••11

• » wil I

• |

I

M M I I (

\ ••••1 |T«<

*

(LMT-tM)

W

af

»ti

__U-

feM

cSiL

DANISH MARITIME INSTITUTE LYNGBY

DENMARK

SHIP 1222 PROFILE

FIG;?

ORDER DAIE

091 9011.

MarlneSafety <——« * - — Rotterdam b.v.

LNG tanker:

Hyundai Utopia

Lengte o.a.

897.3 ft

273.5 m

Lengte LI.

853.0 ft

260 m

Breedte

154.9 ft

47.2 m

Holte

86.9 ft

26.5 m

Diepgang

38.7 ft

11.8m

Deadweight

70770 LT

71910 ton

Voortstuwing

Mitsubishi steam turbine motor type MS 28-2

Vermogen

26700 pk

19000 kW

Max. RPM

83

83

Max. snelheid

26.3 km/u

18.5'/u

Boegschroef

2*2300 pk

2*1700 kW

Stopwegbij 12kts

5400 ft

1645 m


Turning Circle Trajectory Ship ld: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 m A 3 Ship file no: 161 Run ld: 5

6Turning Maneuvering Characteristics: Rudder Angle (degrees): Approach Speed (knots): RPM: Ship Length, L, (feet): T90 (secs): T l 80 (secs): Steady Speed in Turn (knots): Speed Loss in Percent: Advance (feet): Transfer (feet): Tactical Diam., TD (feet): Nondim Tactical Diam., TD/L: Steady Turning Diam., D (feet): Nondim Steady Turn. Diam., D/L: Final Drift Angle (degrees):

4 -

O -

Wat

ïpth:

D e ej

-2-

-T" -4

-6

Date:

3-JUL-97

Time:

10:13:48

-2

T 0

~~r

35 ,0 0 L 18. 52 83. 00 853 00 136 67 3 0 6 19 6 83 63 13 2 8 3 5 56 1 1 6 4 05 3 0 7 0 80 3 60 2 7 0 5 56 3 17 - 2 2 95

4

2 Side Reach in Ship Lengths

Uqlittmptit

JO,J' (I IMIII»<

««mi«u itosiyit .

.

./i.sittJwt M.ti.'Mwt

. .

tmught *«lftig . . . 11 ?/ni «tosxjrt, . . . . tl) t / m 'ii<Md, *atvk»wnli tb^sttanuuotn tft">ükr»t» (•argotapailty liquid vutuwa . («'/.ÜHOniMat ll/J*C) twavyttll . . . . .(.ystJiti* dtosel tilt . . 500)ii' WaW baltitt . . '/»,t?ttn* I u*l nxiMntiptKin wam »«tg«« t»ity . i , t i juxiwwfttoy Ctasuftaitiiw.. IJüytf % ItagKtar»ICXlAt t iquattM t«»s Cantor, SHi> typ» a i , Maüian* » bidapMKiwu StKwriuü t » i * * rypalt

Mm v«pot» jî«kui# i> /^ lm, mfes t «iw larnpantur* 1611». *l MC, UMS, tW'.

PmtïWtU®® tït t ^ s . t * w « # Mwrt

umé In ojnstrw tton

.

»uf*t¥»M% laaturai

..

114*

. Oftutmt tari) ut»
Makiiingln* Milt» . Milwtjtefli »i««n I U I M M Modal. . . . . . . .Mi?8? MëortaUuw . . MUwjtiMM Itaévy Imfcat*1» I i>( Nuntar . . . . . I fjutput.. ts8,l«)iiti|*li»/n«i Fsdp®!t#f Matarial. . . . . . , , Nk kat ahwubthms bKWuru ManutKiuiw . . . . . tlHM'MtJ Hteh . . . Dttunitaf

. 1 umi . rt.400««n

.

Spaart,

.

.

HYUNDAI UTOPIA; first-ever Korean-built LNG tanker

Mak»

SliipduildoiVwMtfl'ü i w n i t r (>w«#r/o|Mtf.»tt» t}e«irjn*t f U$ ÏMié numhei «f Hlmm shtps almariy u»tii)>l«trttt l'ofcll t t u m b * of SiStrtl 3llip4 ;>tillnnort<er

Ifyumtfal H e a v y I n d u a t i i a a C o 1 h i (UMI), d o r e a Hf urn/Ml Utopia Hyunttal Merchant Marine c;« L M , K o r e a Hyunria.1 Meavy l i w l i w t i l e » Cu l M, Kmea i'arianiaj

Nïi

I f W ' i m o v e tutu the consliuctior» <>i h t p i r i i r ü r i a f m a l g.i", ( t . M t i ) t a n k e n f o l l o w s 10 y r a n Speitl h i l i l i l i i i } ; h r j i i e h r d p f t i t i l r t m i p.as (1.1'ti) r j n k r i s , gdhiiiij; AiprriKiK.o m t h r ciyo#euic i e r i o i ' l l i w i n s t Kotr.an b u i l t d r t i j j t ) m a k r s iivtif t h e M O M ( . ' u n t a i m n r u i s y w s m , w i t h l o u r i n d e p e n d e n t r,tw«rit tf.ich tauk and tlic h u l t i t b y w a y o f a v r i t i r a l c y l n i r i r k a l s t u t , w n h t n w h i r h t h r t p h t t r au, r x p a t l d and contract l i r c l y ' l l i f tanks a i r l o v e i e d b y &pirally p t n - r a a d '50r»wn thick Kijiiil.ilioii, k h r a i h r t l w i t l i a l u m i n i u m a l l o y i h e e t , m o t d c i li> p r o l e e t t h e h u i l f r o m Irtittic Imctures c<msed b y c n n i u r t w n h hipte b e d airftrt r.anied at i i p p m x i n i n l e l y 1 6 1 V , ("ai g o l o a d i n y ts r a n i f d u u t Ity shoie hasrd p u m p s , a h r r the tanks have b w n p i r c o o l e d hy I N G spiay. Vapoui p r w l u r r i t d u i t r i j ; ihis pioc'rss, p l u s i t t f r t jjas <,
SIGNIFICANT SHIPS OF 1994

i M U r n r d a*hctie l>y t h r s h ï p ' s h i g l i - d u i y coittp r e « o i s U u i l o f f gas generaled o n v o y a g e is h e a i r d a n d d e l i v e n r d as t i t e l ga% tt> t h r m a m bollen b y a l o w d u t y c o i t i p i f s ^ o t a m l k i i l - i r t f ga» h r a l r i , ('aigo discharge o t"ai«i«I tuit (>y t w o FhntA l,400ntVh t l r c t n c , S u b m t i f / d , etigej punipf loraw-d a i the b o t t o m o f cati» tank. Ptesunt, m the tank d u r i u g the Mtiloadiiig p t o i v s n h t i t a i t i t a i n e d b y gas <wiitiltaitrt>usly p i i m p e d t n ttum shoic, w h i l i t a cold eiiviiomnrnt and p o s i t i v e p i r s ' a i i r . is «tt»tnt- M i l t u h i s h i JVLS'iit 1 s t r a m t u i h i n r w i t h a maxiitiuin (.oimmious u t i n j ; o f 7h,/tMfehp, d i i v i n j ; n single screw t h m u | ; h d o t i b l r i t t i u r t i t m l>eannj>. 'Cwo w a t r i i u b r b o i l f i s p t u d u c r 'l"»,(MK)kg/h o l i . u p t f l i e a t r d s t r a m b o m » i l or i ' a r g o g a s , n i M i i i r t f i a set v i e r i p c e d o l I K . 5 knots w n h a 1 *>% twa m a r g i n , f w n d i R i e l - i l n v a i 2 , / ( K > l \ V a l t r u i a t o r .sets, and ortc .slnam-tutbo a l t e i n a i o r o l s m n l a r o u t p u t , sati
PIIINCIPAI MAKtlCUI Mtt,

*'/1 Y/m >W MXn

l a i H j i h , ti|i

HmmMi, nmtildait

inain ituck

B'-UWV/IIIIII

ï u r t » «)tim«w Numtw . . . . . I kfaklWw» .. . ItyurtbiMII . t S / ) 0 4 4 f 01 ««rtprt... . . . JJUMN I Maaal dman yt»m«kw Nu*rt3#f . . . . „ , . ^ fj^mê fmkB^pê . . . . . . . . , . „ . , . . / Aaamator nwkaytypa . . HyumlaMtl J*>tw4- I4t Ou Outpit .. 2 x vnukw/ytturav/ntti Itotfai* NUJBtw . . . . . '/ TW* Ml tl h i -3 walw tut» Mjk» M
.

, 4 / ?'«•!!

tb Som i'J BSni ilU,/«4Ut ItV.Ht telt» 'II Bh? H>n/W"

f uto(itit«*tt*)tl«ttt«l

typt . . . . . . . {Mtifi lanka

IWto

Nwrcte Matailal

...

f

,

tV*„Wfti ^ t"fi^| Cf} l td ... umi^éêmm ïtpiïmM"

w

Kmêtrm M<*& ltué**h#iy ^wstr^l . . 4 .. Alurtitoituflt «tkjy MXKt-')

NusïÉ»» . . . . , . .. . 8 ti»li» ï n^mm) Typ# . . . . . . . . . .. .Virltetó. twHfHmsil, %iimmt^ml Maka.. . ..I tiara CêpmMf .... . . . . . . ft« f,4«MtVli Oai|)i>rDallaat «wtort •ystatma Maka.. . . . . . . . . . . Vukatt t.ft I UI f«># . . . . . . . . . . . » . tïydmultr IHnnwonipiataar rwitii» Numtor.. . . . . 1 i'oêttkm .. . . Uppardark, ttarhtwid

Czmtpkummt iMcm» . ('Hm

.

.

.. 7i 14

napafrcrawi

. ti

SIOSWAJUW» rar*iw

3IW

tiam ainattar M ^ k # . . . . . . . . . . . ICiwsiwskl I Issavy |jkti«ïrl#i ttartbtif . .... . . . . .1 Output l,'l»kWCli>»v/ri*t MiirM «mtiöl (yitam Mêk® ,. ., MtUuW#it H # a ^ Imliffltrlêsij

f Mm mwi i*p®miMm .

t lm iMtactMn jy»t*m«

M«K«

.

lypa . Hi# txtmtuïmng ayatam f:ngtotiooin.. , .

Mak# ... , .

.

.. .

(êtus

ttt»

Mëm Y*10 hHSóM ('At i lo .

1 . ., . jWtas 1 liaktiuntk . ..! x * k » Aftl'A i^barat 1 » W O Alll'A t:x *»ret 1 XAMI'AtM0rilM{X4MUId)

^ l # * t # nftvlîtloo i/êi#m Mak* „ Morial . . . . Uih«c navtgatióii «yttanit M»k* . . . . . . . . Muttal, f^tïlfiï»! , Müka . . . . Mattel* . . ..

..

Ut)»

..

Hëitar* Niimtar ..... Maka............. Miidkla . .

. Nam fmm

.

.. . J a i w i H « * > Ca . al k * W . .

- I <*k»ifc HM tOOOlif"»

. . . . . ? ' . MHI/Yamat»tw Hwwwfül «IMI'C A l . l i l M ' / M ?

iFitey«!«3 ÈuïmmUim ¥V%ïémt ^tijfMx»r
Waala itspoaal |>tant Maka

.

t > m t r * i d4t© I aiavh/lkial «ui
. Itatótxi Manna Machlnmy .. .

.

. . . / I «hnaiy 1W t i hum tlt'H

55

wfflmtffliÊÊBÈm

56

SIGNIFICANT SHIPS OF 1994

MarlneSafetvw« M * « Rotterdam b.u

BIJLAGE C De gesimuleerde vaarbanen


Nummer 0101 0102 0103 0104 0105 0106 0107

0108 0109 0110 0111 0112 0113 0114 0115 0116 0117

0118 0201 0202 0203 0204 0205

0206 0207 0208

0209 0210 0211 0212 0213

0214 0215 0216

0217 0218 0301 0302 0303 0304

0305 0306

Beschrijving van de vaarbanen Binnenkomst Berge Stahl in huidige Maasvlakte, Max, ebstroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Berge Stahl in huidige Maasvlakte, Max, vloedstroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Regina Maersk in huidige Maasvlakte, Max. ebstroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Regina Maersk in huidige Maasvlakte, Max. vloedstroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Hyundai Utopia in huidige Maasvlakte, Max, ebstroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Hyundai Utopia in huidige Maasvlakte, Max. vloedétroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Berge Stahl in huidige Maasvlakte, Max. ebstropm, NW-Storm Binnenkomst Berge Stahl in huidige Maasvlakte, Max, vloedstroom, NW-Storm Binnenkomst Regina Maersk in huidige Maasvlakte, Max, ebstroom, NW-Storm Binnenkomst Regina Maersk in huidige Maasvlakte, Max. vloedstroom, NW-Storm Binnenkomst Hyundai Utopia in huidige Maasvlakte, Max. ebstroom, NW-Storm Binnenkomst Hyundai Utopia in huidige Maasvlakte, Max. vloedstroom, NW-Storm Binnenkomst Berge Stahl in huidige Maasvlakte, Max. ebstroom, ZW-Storm Binnenkomst Berge Stahl in huidige Maasvlakte, Max, vloedstroom, ZW-Storm Binnenkomst Regina Maersk in huidige Maasvlakte, Max. ebstroom, ZW-Storm Binnenkomst Regina Maersk in huidige Maasvlakte, Max, vloedstroom, ZW-Storm Binnenkomst Hyundai Utopia in huidige Maasvlakte, Max. ebstroom, ZW-Storm Binnenkomst Hyundai Utopia in huidige Maasvlakte, Max, vloedstroom, ZW-Storm Binnenkomst Berge Stahl in Maasvlakte - Groot, Max, ebstroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Berge Stahl in Maasvlakte - Groot, Max, vloedstroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Regina Maersk in Maasvlakte - Groot, Max. ebstroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Regina Maersk in Maasvlakte - Groot, Max. vloedstroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Hyundai Utopia in Maasvlakte - Groot, Max, ebstroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Hyundai Utopia in Maasvlakte - Groot, Max, vloedstroom, jaargemiddelde wind Binnenkomst Berge Stahl in Maasvlakte - Groot, Max, ebstroom, NW-Storm Binnenkomst Berge Stahl in Maasvlakte - Groot, Max. vloedstroom, NW-Storm Binnenkomst Regina Maersk in Maasvlakte - Groot, Max, ebstroom, NW-Storm Binnenkomst Regina Maersk in Maasvlakte - Groot, Max. vloedstroom, NW-Storm Binnenkomst Hyundai Utopia in Maasvlakte - Groot, Max, ebstroom, NW-Storm Binnenkomst Hyundai Utopia in Maasvlakte - Groot, Max, vloedstroom, NW-Storm Binnenkomst Berge Stahl in Maasvlakte - Groot, Max, ebstroom, ZW-Storm Binnenkomst Berge Stahl in Maasvlakte - Groot, Max, vloedstroom, ZW-Storm Binnenkomst Regina Maersk in Maasvlakte - Groot, Max. ebstroom, ZW-Storm Binnenkomst Regina Maersk in Maasvlakte - Groot, Max, vloedstroom, ZW-Storm Binnenkomst Hyundai Utopia in Maasvlakte - Groot, Max, ebstroom, ZW-Storm Binnenkomst Hyundai Utopia in Maasvlakte - Groot, Max, vloedstroom, ZW-Storm Binnenkomst Berge Stahl in Maasvlakte - Eiland, Max, ebstrpom, Jaargemiddelde wind Binnenkomst Berge Stahl in Maasvlakte - Eiland, Max, vloedstroom, Jaargemiddelde wind Binnenkomst Regina Maersk in Maasvlakte - Eiland, Max. ebstroom, Jaargemiddelde wind Binnenkomst Regina Maersk in Maasvlakte - Eiland, Max, vloedstroom, Jaargemiddelde wind Binnenkomst Hyundai Utopia in Maasvlakte - Eiland, Max, ebstroom, Jaargemiddelde wind Binnenkomst Hyundai Utopia in Maasvlakte - Eiland, Max, vloedstroom, Jaargemiddelde wind

Max eb, jaargemiddelde wind, versie mv2vO Ship: BULKCARRIER "BERGE STAHL"

Max vloed, jaargemiddelde wind, versie mv2v0 Ship: BULKCARRffiR "BERGE STAHL"

102

Max eb, jaargemiddelde wind, versie mv2v0 Ship: REGINA M A E R S K 6 0 0 0 TEU

103

Max vloed, jaargemiddelde wind, versie mv2v0 Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

Max eb, jaargemiddelde wind, versie mv2vO Ship: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 m A 3

105

Max vloed, jaargemiddelde wind, versie mv2v0 Ship: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 m*3

106

Max eb, storm NW, versie mv2v0 Ship: BULKCARRIER "BERGE STAHL"

107

Max vloed, storm NW, versie mv2v0 Ship: BULKCARRIER "BERGE STAHL"

108

Max eb, storm NW, versie mv2v0 Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

109

Max vloed, storm NW, versie mv2v0 Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

110

Max eb, storm NW, versie mv2v0 Ship: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 111*3

M a x vloed, storm N W , versie m v 2 v 0 Ship: H Y U N D A I U T O P I A L N G tanker 125.000 m A 3

112

Max eb, storm ZW, versie mv2v0 Ship: BULKCARRffiR "BERGE STAHL"

113

Max vloed, storm ZW, versie mv2v0 Ship: BULKCARRIER "BERGE STAHL"

114

Max eb, storm ZW, versie mv2v0 Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

Max vloed, storm ZW, versie mv2v0 Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

116

Max eb, storm ZW, versie mv2v0 Ship: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 m*3

117

M a x vloed, storm Z W , versie m v 2 v 0 Ship: H Y U N D A I U T O P I A L N G tanker 125.000 m A 3

118

Max eb, jaargemiddelde wind, versie mv3v 1 Ship: BULKCARRffiR "BERGE STAHL"

201

Max vloed, jaargemiddelde wind, versie mv3vl Ship: BULKCARRIER "BERGE STAHL"

202

Max eb, jaargemiddelde wind, versie mv3vl Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

Max vloed, jaargemiddelde wind, versie mv3vl Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

Max eb, jaargemiddelde wind, versie mv3vl Ship: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 m A 3

Max vloed, jaargemiddelde wind, versie mv3vl Ship: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 m A 3

206

Max eb, storm NW, versie mv3v 1 Ship: BULKCARRIER "BERGE STAHL"

207

Max vloed, storm NW, versie mv3vl Ship: BULKCARRffiR "BERGE STAHL"

Max eb, storm NW, versie mv3vl Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

209

Max vloed, storm NW, versie mv3v 1 Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

210

Max eb, storm NW, versie mv3v 1 Ship: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 m A 3

In

••• • i ^ — —

—

I

i

—

—

II

• I

Max eb, storm ZW, versie mv3vl Ship: BULKCARRIER "BERGE STAHL"

Max vloed, storm NW, versie mv3vl Ship: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 m A 3

Max vloed, storm ZW, versie mv3v 1 Ship: BULKCARRffiR "BERGE STAHL"

214

Max eb, storm ZW, versie mv3v 1 Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

Max vloed, storm ZW, versie mv3v 1 Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

216

Max eb, storm ZW, versie mv3v 1 Ship: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 m A 3

M a x vloed, storm Z W , versie m v 3 v l Ship: H Y U N D A I U T O P I A L N G tanker 125.000 m A 3

218

Max. eb, jaargemiddelde wind, versie tnv3v2 Ship: BULKCARRIER "BERGE STAHL"

Max. vloed, jaargemiddelde wind, versie mv3v2 Ship: BULKCARRIER "BERGE STAHL"

302

Max. eb, jaargemiddelde wind, versie mv3v2 Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

Max. vloed, jaargemiddelde wind, versie mv3v2 Ship: REGINA MAERSK 6000 TEU

Max. eb, jaargemiddelde wind, versie mv3v2 Ship: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 m A 3

305

Max. vloed, jaargemiddelde wind, versie mv3v2 Ship: HYUNDAI UTOPIA LNG tanker 125.000 m A 3

nvloed van een eiland in de Noordzee op het lokale golfklimaat

Recommend Documents