RIJKSWATERSTAAT Directie Zuiderzeewerken Afdeling Planstudie. Nota ZZ-AP-N-78.00.01. / bx '.~, ,\, Windtunnelonderzoek spoorbruq naast Hollandse Brug. &.I3 6 , . 1. Inleiding. Door het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (N.L.R.) te Amsterdam is in de tweede .helft van 1977 een windtunnelonderzoek uitgevoerd naar de invlded van een spoorbrug op een afstand van 50 m, resp: 200 m ten N-W van de bestaande Hollandse Brug OD het windklimaat onder en naast,de bruggen. Aanleiding tot dit onderzoek was de vrees dat een spoorbrug op korte afstand van de bestaande brug hinder voor de scheepvaart zou kunnenveroorzaken, waardoor gevaarlijke situaties zouden kunnen ontstaan. Daarbij werd met name gedacht aan de zeilende recreatievaart. De begeleiding van het onderzoek vond plaats in samenwerking met de Dienst ~erkeerskunde,hoofdafdeling Scheepvaart. Het N.L.R. heeft alleen op zich genomen de interpretatie van de aerodynamische modelresultaten te verzorgen. Rijkswaterstaat'heeft de nautische aspecten nader bekeken. Door het N.L.R. zijn de modelresultaten in voorlopige vorm verstrekt. De eindrapportage van het N.L.R. zal nog enige maanden vergen. In verband met de vaststelling van het trace is vooruitlopend op dat eindrapport deze nota samengesteld. Voor de interpretatie en conclusies met betrekking tot de veiligheid van de scheepvaart stonden ter beschikking de meetresultaten en een nadere bewerking daarvan voor een aantal windrichtingen die in overleg tussen R.W.S. en N.L.R. waren gekozen. Deze nota beperkt zich tot een globale beschrijving'vanhet modelonderzoek en tot de interpretatie van de nautische aspecten. Voor een verantwoording van de gekozen meetmethode (schaal, meethoogte, e.d.) wordt verwezen naar het nog te verschijnen eindrapport'van het N.L.R. Voor een beoordeling van het geheel is nog van belang dat het.. gebied aan weerszijden van de brug een watersportgebied is.en een 1 - onderdeel uimaakt van een nationale vaarweg voor de recreatievaart, - 7050 , I n.1. van West-Nederland naar N-W-Overijssel en Friesland. Voor de situatie zie bijlage 1. -3- 2 . M e t i n g e n bewerking. Het model, schaal 1 : 250, stond op een ronde d r a a i t a f e l (0 2 m) o ~ e s t e l di n de windtunnel. Door de d r a a i t a f e l t e d r a a i e n kan wind u i t a l l e r i c h t i n g e n gesimuleerd worden. Metingen z i j n v e r r i c h t u i t de r i c h t i n g e n O(noord), IS0, 30° enz. Het onderzoek b e s t o n d u i t 2 delen: a . meting van windrichting en t u r b u l e n t i e met een g r o o t a a n t a l . windvanen; vastlegging op f o t o en videoband; b. meting van windsnelheid op een g r o o t a a n t a l p l a a t s e n op 2 m en 7.5 m hoogte. De meetresultaten ad b z i j n vastgelegd i n t a b e l l e n . Aangegeven is d a a r i n de verhouding van de windsnelheid t e r p l a a t s e (voor a l l e m e e t p u n t e n ) en de ongestoorde windsnelheid. Omdat deze verhoudinq onafhankelijk i s van de absolute waarde van de ongestoorde. windsnelheid kon de meting beperkt b l i j v e n t o t 66n snelheid voor de i n t e s t e l l e n ongestoorde wind. Aan de hand van de gemeten windsnelheden, de f o t o ' s en de videobanden z i j n een a a n t a l windrichtingen g e s e l e c t e e r d waarvoor de v e r s t o r i n g van h e t windveld h e t g r o o t s t was. Dat z i j n de r i c h t i n gen d i e een hoek van 10 5 4S0 met de brugas (050° t.0.v. het noorden) maken ( u i t a l l e v i e r kwadranten). A l s r e p r e s e n t a n t van deze "moeilijke r i c h t i n g e n " z i j n nader bekeken de r i c h t i n g e n . 10.25. en 40° (0600, 07S0, 090° en 25S0 t . 0 . v . h e t noorden, z i e b i j l a g e 2 ) . Vanwege de symnetrie om de assen evenwijdig aan en loodrecht op de brug, behoefden n i e t a l l e kwadranten i n g e l i j k e mate t e worden onderzocht. Voor de ?enoemde r i c h t i n g e n i s op tekeningen met behulp van vectoren h e t windveld naar r i c h t i n g en snelheid aangegeven, evena l s de r i c h t i n g s v a r i a t i e ( t u r b u l e n t i e ) . Deze l a a t s t e i s bepaald m.b.v. de op de videobanden vastgelegde bewegingen v a n d e wind- vaant j e s . .. Bovenstaande w i l n i e t zeggen d a t a l l e e n b i j deze r i c h t i n g e n problemen voor de z e i l e n d e r e c r e a t i e v a a r t z i j n t e verwachten. De aanwezigheid van een tweede brug op k o r t e . a f s t a n d kan ook b i j de windrichtingen min of meer loodrecht op de brug e r n s t i g e moeilijkheden b i j h e t manoeuvreren opleveren ( z i e p a r . 3 ) . .. 3 . Conclusies. Onderstaande conclusies zijn getrokken uit de onder par. 2 beschreven voorlopige meetresultaten en bewerkingen daarvan. 1. De invloed van de bruggen en de grondlichamen is te zien aan: a. in de meeste gevallen een afname van de windsnelheid, in somige gevallen een toename (t.0.v. de ongestoorde wind); b. windsnelheidsgradisnten onder en vlakbij de bruggen. Vooral bij bruggen op een onderlinge afstand van 50 m kunnen deze gradienten in het gebied tussen de bruggen groot zijn. Tussen de pijlers zijn zowel gebieden met versnellingen en vertragingen (neren, zoggebieden) aan te wijzen. Het geheel is soms erg verward en onoverzichtelijk en niet altijd logisch verklaarbaar; c. windrichtingsveranderingen. Nabij en vooral onder de bruggen kan de richting een belangrijke, soms ook plotselinge verandering ondergaan. 2. Het reeds gestoorde windklimaat onder de Hollandse Brug verandert slechts in geringe mate door een spoorbrug op 50 of 200 m afstand. 3. Bij een spoorbrug op 200 m afstand verandert ook het windklimaat aan weerszijden van de Hollandse Brug slechts weinig. In deze variant kunnen beide bruggen als twee onafhankelijke hindernissen worden beschouwd waartussen nog over ca. 100 m (afhankelijk van de windrichting) een slechts weinig beinvloed windklimaat heerst, vergelijkbaar met de toestand zonder spoorbrug. 4. Bij de variant met spoorbrug op 50 m afstand vormen beide bruggen tezamen BBn gestoord gebied. Voor de zeiljachten is er nu weinig of geen gelegenheid om in een slechts weinig beinvloed gebied weer meer snelheid te krijgen waardoor onderdoorvaart van de tweede te passeren brug meer problematisch wordt, vooral daar onder de bruggen de windsnelheid op een aantal plaatsen gedeeltelijk of grotendeels wegvalt of een heel andere, soms geheel tegengestelde richting krijgt. Slechts bij wind evenwijdig aan de brugas (N-0 en 2-W) zijn hiermee nauwelijks problemen te verwachten. Het gestoorde gebied bij dit trace is groter dan de som van .. de twee gestoorde gebieden die bij bruggen op 200 m ontstaan. 5. DOOrVaart waarbij de wind schuin achter binnenkomt (ruime wind) zal m a r verwachting geen ernstige achteruitgang van de bevaarbaarheid en de veiligheid ondervinden van een spoor,. brug op 50 m (of 200 m) afstand. 6. De grootste verstoring van het windveld is te verwachten bij windrichtingen die een hoek van ca. 10 - 45O met de as van de brug maken. Op grond hiervan zijn de boven reeds genoemde richtingen (060°, 07S0, 090° en 255O t.0.v. het noorden) nader bekeken (zie bijlage 2). 7. Voor een zeiljacht is bij een spoorbrug op 50 m afstand van de Hollandse Brug het volgende te verwachten. A. Variatie van windsnelheid en -richting. Bij het naderen van de bruggen komt een zeiljacht in een gebied waar (soms vrij plotselinge) veranderingen van windsnelheid en -richting optreden (zie ook concl. 1). De vaarroute zal nu niet meer volgens planning kunnen verlopen. Het jacht is gedwongen zijn vaarrichting aan te passen (het schip moet afvallen). Afhankelijk van de oorspronlcelijke vaarroute zal de schipper moeite moeten doen om de pijlers te ontwijken. Tijdens het passeren van de eerste brug heeft het jacht snelheid (en daarmee manoeuvreerbaarheid) verloren die juist nodig zijn voor het passeren van de tweede brug. De tweede brug kan nu door een andere opening'gepasseerdwor, . den, waarbij dus tussen twee in elkaars verlengde liggende pijlers doorgezeild moet worden (in dit gebied kunnen juist de grootste turbulenties verwacht worden). Een tweedemogelijkheid is dat het jachtoverstag gaat en in de lengterichting van de brug gaat varen om een goede startpositie voor het passeren van de tweede brug in te nemen. A1 deze manoeuvres zullen ten koste van de snelheid en manoeuvreerbaarheid gaan. Een en ander .kan consequenties hebben voor de veiligheid van het individuele jacht (moeilijkheden met het ontwijken van pijlers) en voor de interactie met het overige scheepvaartverkeer. Oplopende of tegemoetkomende schepen moeten misschien uitwijken. De beroepsvaart is daartoe nauwelijks in staat, terwijl motorjachten door de pijlers ernstig in de uitwijkmogeli jkheden worden gehinderd .. Deze problemen zijn vooral te verwachten bij alle windrichtingen, waarbij jachten bij de wind of aan de wind moeten zeilen. B. Variatie in de tijd van windsnelheid en -richting. De proeven in de windtunnel zijn genomen bij een constante richting van de ongestoorde wind. In werkelijkheid zal de windrichting enige variatie ondergaan. Uit de gemeten windsnelheid blijkt, dat plaatselijk bij een geringe wijziging van de windrichting een grote verandering van de windsnelheid kan voorkomen; wijziqing kan een factor 3 bedragen bij een rich- . 0 tingsvariatie van 15 Bij plotselinge afname van de windsnelheid gaat dit ten koste van de snelheid en manoeuvreerbaarheid van het schip. Na het passeren van de eerste brug heeft het schip echter geen gelegenheid in een slechts weinig beinvloed gebied weer meer snelheid te krijgen, alvorens de tweede brug te passeren. Bij plotselinge toename van de windsnelheid zal een jacht, dat aan de wind zeilt (zie bijlage 31 sterk overhellen met als gevolg oploeven. Dit kan gevaren voor het jacht zelf betekenen door mogelijke aanvaring met de pijlers of ook voor het overige scheepvaartverkeer, waardoor ook het overige verkeer in moeilijkheden kan komen. Na het oploeven verliest het schip bovendien veel van zijn snelheid, omdat er tussen de twee bruggen die op een afstand van 50 m liggen weinig mogelijkheden zijn, om opnieuw snelheid te maken en zal het passeren van de tweede bruq extra complicaties opleveren. De genoemde problemen kunnen ook vlakbij en tussen de bruggen voorkomen waar de uitwijkmogelijkheden van andere schepen beperkt zijn. De afname van de windsnelheid (zie boven) kan bij alle windrichtingen voorkomen; de problemen t.g.v. plotselinge toename van de windsnelheid voor de aan de wind zeilende jachten, komen vooral voor bij richtingen die ca. 45 - 90° maken met de as van de b ~ g . C. Noodzaak tot laveren tussen de bruggen. Dit speelt met name bij de richtingen die een hoek van 55 - maken met de brugas. Bij deze richtingen moeten schepen met 0 90 tegenwindse koers voor het passeren van een brug laveren. Bij aanwezigheid van Bdn brug of een tweede op 200 m afstand behoeft dit niet a1 te grote problemen op te leveren. Jachten met een lengte tot ca. 10 m (veel grotere jachten kunnen niet onder de vaste bruq door) zullen de laatste slag (het overstaq gaanl ca. 40 :! 60 m voor de brug beginnen. De tweede brug kan dan mogelijk niet met dezelfde slag gehaald worden, zodat het jacht tussen de bruggen in een sterk gestoord windveld weer overstag moet gaan. Dit kan voor het zeiljacht zelf en voor het overige scheepvaartverkeer gevaarlijke situa, . ties opleveren. Evenals onder'A kan ook gekozen worden V O O ~ het passeren van de brug door een andere opening. Dit levert weer dezelfde gevaren en hinder op als onder A vermeld: . . De.onder A,'B en C genoemde problemen konden door de opstellers van deze nota in alle rust worden bekeken. Voor de zeilers, waaronder ook weinig ervaren of ter plaatse niet bekende zeilers, kunnen de moeilijkheden echter zeer plotseling opduiken, 8. Samenvattend kan worden gesteld dat wanneer de spoorbrug op een afstand van 50 m wordt gesitueerd, de condities voor het nemen van de tweede brug (Hollandse Brug of spoorbrug) belangrijk slechter zijn dan wanneer de bruggen op een onderlinge afstand van 200 m liggen. Dit kan ten koste gaan van de veiligheid van het zeiljacht zelf en van het overige beroepsverkeer of recreatieverkeer. Het situeren van de spoorbrug op een afstand van 50 m uit de bestaande Hollandse Brug moet dan ook met het oog op de veiligheid van de scheepvaart ernstig worden ontraden. .. .. Lelystad. Nota Z Z A P - N - ? U . O O . O I . Ui~dfu~\nei0+1detZ4ek spoorbrug h a a s t braq tlolb.ndre Bijlaqe 1 s ITuATIE m e t ih y e t c k c h d e sb-r Lr&qqee 0' 180' enlge nader beschouwde wlndricht~ngenin relatie tot de r~chtingvan de as van de hollandse brug r~jkswaterstaat d ~ r e c t ~zu~derzeewerken e get 1 I gez b l ~ l 0 g e2 noto qchnnl zzap-n-78 0001 lform AL l rea nr A N P 780081,
© Copyright 2024 ExpyDoc
