Sedimentologisch en nautisch

achtergrondonderzoek ten behoeve van

baggerplannen in havens met slib

Msc. Styn Claeys (FHR)

Tomas Van Oyen (projectleider, FHR)

& TEAM

Flanders Hydraulics Research / FHR

HSB-CEDA Workshop “Meetmethodes in havens met slib”

(*) Hoofd terrein instrumentatie en techniek HIC, WL

Inhoud

• Aanpassing bagger scenario/ management

• Onderzoek- & goedkeuringsflow

• Doel / reden ?

• Gevolgen

• Directe => scheepvaart

• Indirecte => baggerspecie

• Sediment gerelateerd nautisch bodem onderzoek

• Laboratorium platform/ sediment modellen

• Laboratorium platform/ nautische modellen

• Enkele resultaten

• sediment modellen

• In-situ fase: laboratoriumkennis naar terrein

• Samenwerking

Aanpassing bagger scenario/ managementOnderzoek- & goedkeuringsflow

Scenario keuze

• Kennis baggerspecie

• Opvolging, meetbaar?

• Interactie slib & schepen:

Doorvaarbaarheid;

nautische bodem (apart onderzoek !)

• Veiligheid & gevolgen (milieu en morfologie)

Begroting/veiligheid

versus haalbaarheid

Welke manipulatie slib ?

Labotesten

In-situ testen

Fysische en

mathematische modellen

Aanpassing bagger scenario/ managementDoel / reden ?

Leverancier

meetinstrumenten

Verandering

specie/

morfologie

Innovatie/

ontwikkeling

Druk baggerkosten

/ economie

ConsultancyVergelijken havens

(Aanpassing) havens/

vaarwegen

Verdieping/

onderhoudsbaggerwerken

Tools � doel

Aanpassing bagger scenario/ managementGevolgen?

Scheepvaart

Kapitein

Reder

Havenautoriteiten

LoodsenBaggerbedrijf

Verantwoordelijkheden & kosten =

f(contractvorm) => wie?

• Consultancy

• Leverancier

Meetinstrumenten

• Externe

meetdienst

Verantwoordelijkheden

Aanpassing bagger scenario/ managementGevolgen?

Verplaatsing van

het probleem ! Weg is weg ?

Monitoring !

Milieu technisch

(anaëroob, aëroob, ecosysteem,..)bv. dok/kade

� vaargeul

Nieuw evenwicht !!!!

Morfologie;

sedimentatie/consolidatie

Kort en lange termijn

losplaats� …

Cohesieve baggerspecie

Verplaatsing

(jet, ploeg, hopper, …)

Berging

Verandering eigenschappen

(jet, beluchten, opwoelen, …)

Mili

eu

Effe

cte

n

Ra

pp

ort

eri

ng

Sediment gerelateerd nautisch bodem onderzoek

1983: PIANC: Definition “Navigable depth”

1984: Measurement of mechanical characteristics of muds deposited in navigation

channels (Migniot, C.): SR10 probe

1986: Navitracker: a new system for continuous underwater in-situ density surveys

(De Vlieger; TV Noordzee & Kust); PIANC 1989

1987: "Optimization of maintenance dredging operations in maritime and estuarine

areas" (De Meyer, C.P., Malherbe, B., 1987): in- situ rheometer

1997: PIANC definition nautical bottom

2003: Ship manoeuvring behaviour in muddy navigation areas (Delefortrie, G.)

2005: Revision of Nautical bottom concept in Zeebrugge (Delefortrie et al.)

2006 => STT research; alternative methods, alternative dredging

…..

2016: SHIP MANOEUVRING BEHAVIOUR IN MUDDY NAVIGATION AREAS:

STATE OF THE ART (4th MASHCON)

“Niet over 1 nachtje slib”

De

ce

nia

aa

n o

nd

erz

oe

k in

Vla

an

de

ren

:

Laboratorium platform/ sediment modellen

Scenario Testing “Knowing the cohesive sediments”Measuring

Consolidation Columns

& tools: tracer / structure-scan

Sediment Test Tank

Slepen in slib

Hellend kanaal

Sediment Laboratorium

PROTOCOL !

Vervolg: Emden – Eems cohesive sediment

Laboratorium platform/ nautische modellen

Scenario Testing “Knowing the cohesive sediments”Measuring

SleeptankSleeptank: slepen in kunstslib

CFD• Slepen van eenvoudige geometrie als test =>

complexe geometrie

• Haalbaarheidstsudie (FHR - Antea Group - Kuleuven) Instrument voor het modelleren van krachten op schepen die door slib varen

• (Open Foam (Open Source CFD Software)

=> HAALBAAR Simulator

Laboratorium platform/ sediment modellenEnkele laboratorium resultaten

Laboratorium platform/ modellenEnkele sediment resultaten

Emden alternatief baggeren. Toepasbaar op havens/vaargeulen

Vlaanderen?

Vergelijken slibgedrag uit verschillende havens

EMDEN ≠ Andere havens

Verklaring?

Testen• Elektronen microscopie

• Microscopie• Zeta-potentiaal

• Sedimentatie en consolidatie• Klei-mineralogie

• Organisch materiaal• Poriën water: saliniteit

• Micro biologie (aeroob, anaeroob)• Biologische slijmen

Aquaplus TuDelft Q-mineral

i.s.m.

Vervolg: Emden –Eems cohesive sediment

Scientia Terrae

In-situ fase:

laboratoriumkennis naar terrein

Scenario Testing “Knowing the cohesive sediments”Measuring

1. Huidig bagger management. ZeebruggeOnderhoudsbaggerwerken/ nautische bodem

2. Huidig bagger management. Deurganckdok, … Onderhoudsbaggerwerken

3. Alternatief baggeren. Zeebrugge, …Onderhoudsbaggerwerken/ nautische bodem

WL & AMT & MDK & VLOOT

m/v Pierre Petit

Trillen:

Rheotune/ Densitune)

Slepen: Rheocable

Vrije val sondering (bewegingssensor) :

Graviprobe

In-situ reometer

(O&O)

Staalname& laboratoriumSlib-profiler

Akoestisch: Admodus USP Pro

Radioactief (X-stralen):

Dens-X

Optisch: YSI, OBS

Veld-reometer

Mobieledensiteitmeter

Instrumenten ter beschikking

Uitgevoerd/in uitvoering:

samenwerking !

Cochin (India)

Delfzijl (NL)

Rotterdam (NL)

Wiertsema & partners (NL)

Haven Rotterdam (BE)

Rijkswaterstaat (NL)

Emden (DE)

Antea (BE)

Ugent (BE)

Groningen Seaports (NL)

Ijmuiden (NL)

Zeebrugge (BE)

Deurganckdok (BE)

Amoras (BE)

Haven van Antwerpen (BE)

aMT (BE)

Niedersachsen Ports (DE)

Harlingen (NL)

Montevideo (Uruguay) Vlaamse Hydrografie (BE)

Stema (BE, NL)

Dank je voor uw aandacht !

Maar vooral uw aandacht

voor het veiligheidsbegrip “nautische bodem”