07-04-2004 Toepassingen van SIMONA voor havens en vaarwegen

Toepassingen van SIMONA voor havens en vaarwegen

Op 7 april  2004 was er bij het RIKZ in Den Haag weer een  SIMONA gebruikerdag met het thema: "Toepassingen van SIMONA voor havens en vaarwegen". Van de verschillende voordrachten op deze dag zijn samenvattingen gemaakt, welke u hier kunt lezen.

1: Modellen bij het Havenbedrijf Rotterdam
Door: Cor van der Schelde (Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam)

Namens de gemeente beheert het Havenbedrijf Rotterdam het havengebied met een oppervlak van ruim 10.500 hectare. (Ter illustratie: één voetbalveld is 0.5 hectare). De missie die bij deze beheerstaak is ingesloten is het versterken van de positie van het Rotterdamse haven- en industriecomplex in Europees perspectief, zowel op de korte als de lange termijn. Een schone, veilige en duurzame haven is hiervoor een belangrijke randvoorwaarde.

In het verleden werden processen voornamelijk ondersteund door metingen. Tegenwoordig en in de nabije toekomst is/wordt de inzet van (stromings)modellen steeds belangrijker bij het uitvoeren van de beheerstaken. Op het gebied van verkeersveiligheid (waterstanden, stroomsnelheden), duurzaamheid (ontwikkeling Maasvlakte 2, ontmanteling Waalhaven complex) als op het gebied van kwaliteit ( zoutindringing, oliebestrijding, berging vervuild baggerspecie) is de inzet van modellen nu bijna een vanzelfsprekendheid. De ontwikkeling van dit soort modellen ligt niet opgesloten in het takenpakket van het Havenbedrijf Rotterdam en zal te allen tijde bij externe partijen worden neergelegd. Als goed beheerder zal het gebruik de komende jaren wel gestimuleerd worden al was het maar om de overgang van verleden (meten) naar de toekomst (berekenen) gladjes te laten verlopen.

2: Ontwikkeling van een 3D-model voor het Noordzeekanaal
Door: Gerard van den Berg ( RIZA, afdeling WST)

 Het Noordzeekanaal is een complex watersysteem dat wordt beïnvloed door aanvoer van water via het Amsterdam-Rijnkanaal, het IJmeer en de omliggende polders. Daarnaast vindt aanvoer van water plaats via puntlozingen ( RWZI's en industrieën) en het doorspoelen van de Amsterdamse grachten. In het Noordzeekanaal treden horizontale en verticale zoutgradiënten op door toevoer van zeewater via de schutsluizen bij IJmuiden.

Rijkswaterstaat directie Noord-Holland is als beheerder van het Noordzeekanaal gestart met het project 'Systeemanalyse Noordzeekanaal'. Dit project heeft tot doel om tot een up-to-date beschrijving te komen van het gehele watersysteem. Onderdeel van dit project is de ontwikkeling van een 3D- modelinstrumentarium voor de waterbeweging en waterkwaliteitontwikkeling in het Noordzeekanaal. Dit onderdeel van het project is in opdracht van RWS directie Noord-Holland uitgevoerd door het RIZA. Het modelinstrumentarium zou op termijn kunnen worden ingezet ten behoeve van algemene beheersvragen ( zuurstofhuishouding; kwaliteitsverschillen tussen boven- en onderlaag; indringing zout), specifieke vragen die voortkomen uit vergunningaanvragen (bijvoorbeeld met betrekking tot koelwaterlozingen) en verplichtingen gerelateerd aan de uitwerking van de Kaderrichtlijn Water (doorrekenen effectiviteit van maatregelen in het stroomgebied). Er is gekozen voor een meerjarig project, waarbij in eerste instantie een waterbewegingsmodel ( WAQUA/ TRIWAQ-in- SIMONA) is ontwikkeld door Alkyon. De gevoeligheid van het model is in het najaar van 2003 onderzocht met bestaande en nieuwe meetgegevens, verzameld in het kader van het project.

3: Optimale stortstrategie voor baggerspecie met SLIB3D
Door : Johan de Kok ( RIKZ, Den Haag)

In de Maasmond, de Europoort en de Botlek worden jaarlijks miljoenen tonnen slib en zand gebaggerd om de vaargeulen en havens op diepte te houden. Het grootste gedeelte van deze onderhoudsbaggerspecie voldoet aan de kwaliteitsnormen voor schone baggerspecie en wordt op zee gestort. Hiervoor zijn een aantal locaties voor de Zuid-Hollandse kust aangewezen. Vanaf de locaties dicht bij de Maasmond stroomt een gedeelte van het geloste slib vrij snel weer terug naar de Maasmond en de achterliggende gebieden. Dit wordt retourstroming genoemd en is een ongewenst verschijnsel omdat het extra baggeronderhoud noodzakelijk maakt. 
Begin jaren '90 zijn er berekeningen gemaakt met TRIWAQ en SLIB3D om de retourstroming vanaf diverse locaties te kwantificeren. SLIB3D is een 3D programma waarmee de verspreiding van zwevend particulair materiaal in de waterkolom, inclusief de uitwisseling met de bodem, kan worden berekend. Het sluit aan op de uitvoer van TRIWAQ of WAQUA. Op dit moment is SLIB3D opgenomen in SIMONA BenO. Het numerieke schema is gekozen en aangepast voor een optimale reproductie van de grote horizontale en verticale concentratiegradiënten die bij baggerpluimen optreden. Op grond van de SLIB3D berekeningen zijn een tweetal nieuwe stortlocaties aangewezen en in 1995 in gebruik genomen. 

Sinds 1996 is de onderhoudsinspanning in het Maasmondgebied met meer dan 40% gedaald. Hiervoor zijn meerdere oorzaken aan te wijzen, maar één ervan is onmiskenbaar de sterk verminderde retourstroming ten gevolge van het gebruik van nieuwe, verder weg gelegen stortlocaties. Recentelijk zijn de oude berekeningen nog eens herhaald met de nieuwste programmatuur op een rooster met nog meer resolutie. De uitkomst was grotendeels consistent met het resultaat uit het verleden.

4: Voortgang van het OMS project (Open Modellen Systeem)
Door: Edward Melger ( WL|Delft Hydraulics)

Op de SIMONA Gebruikersdag zijn de resultaten van de OMS- Stuurgroepvergadering van 5 maart 2004 gepresenteerd. Het OMS project is een samenwerkingsverband tussen Rijkswaterstaat en WL|Delft Hydraulics. In 2003 is de voortgang van het OMS project niet geweest zoals afgesproken, dit mede onder impuls van  teruglopende budgetten.  De haalbaarheid van de uitgangspunten van OMS worden nog eens goed bekeken in de zogenaamde bezinningsperiode, welke is ingegaan aan het einde van 2003.

De OMS Stuurgroep heeft in de bovengenoemde vergadering een besluit genomen om de huidige OMS samenwerking open te breken en een nieuwe samenwerking RWS - WL op te zetten. Hierbij zal zo veel mogelijk vooruitgelopen worden op het advies van de Commissie Wijffels en de herijking van de specialistische diensten van Rijkswaterstaat.
In 2004 zal verder de klemtoon komen te liggen op de OMS-Backbone versie 1.6. WAQUA / TRIWAQ en Delft3D-FLOW modules moeten eind 2004 op deze backbone gestekkerd kunnen worden, dat wil zeggen dat deze modules aangesloten worden op de backbone.