Bij deze modelproeven werd uitgegaan van een schetsontwerp van het sluizencomplex,
zoals beschreven in het Driemaandelijks Bericht nr. 5.
De krachtverdeling in de constructie, als gevolg van golfaanval, kan bepaald worden
door:
a. het meten van vervormingen aan een elastisch gelijkvormig schaalmodel;
b. het berekenen van de vervormingen onder invloed van uitwendige belastingen,
die gemeten zijn aan een star model.
In eerste instantie zijn de metingen verricht aan een star model vervaardigd van beton,
waarin de uitwendige geometrische vorm van de schuiven in gesloten toestand, de
pijlers en de vloer was nagebootst. In de aldus geschematiseerde schuiven werden
drukopnemers gemonteerd, waardoor het mogelijk was de aard en de grootte van de
golfbelasting te bepalen.
In het begin van het onderzoek werden de golfdrukken gemeten bij diverse typen golf
aanval. Hierbij bleken de grootste belastingen op te treden, indien de golven alleen
door wind werden opgewekt.
In de registraties van de drukopnemers traden vrij frequent scherpe hogedrukpieken
op, naast de geleidelijk fluctuerende belasting als gevolg van de terugkaatsing van de
golven tegen de schuiven. Om tot een nauwkeurige analyse van deze zeer kortstondig
optredende belastingen te kunnen komen werd de meetapparatuur aangepast en
verbeterd. Tevens werden snelle filmopnamen gemaakt om de golfbeweging tijdens
het optreden van deze drukpieken te kunnen waarnemen. Hoewel de grootte en de
tijdsduur van de piekbelastingen aldus nauwkeurig konden worden vastgesteld is een
geheel bevredigende fysische verklaring van dit verschijnsel nog niet gevonden. Er is
echter wel geconstateerd, dat de kans op het optreden van een piekbelasting groter
wordt, naarmate de op de schuif aankomende golf een steiler front heeft.
Inmiddels werd door een werkgroep, bestaande uit vertegenwoordigers van het Water
loopkundig Laboratorium, het Mathematisch Centrum, diverse T.N.O.-organisaties
en de Rijkswaterstaat, langs verschillende, elkaar controlerende, berekeningsmethoden
gezocht naar het gedrag van de constructie onder invloed van de aan het starre model
gemeten belastingen.
Hierbij bleek het karakter van de drukpieken zodanig te zijn dat de constructie er
door in sterke trilling zou geraken en deze als een stoot zou ondervinden. Voor de te
verwachten stootbelastingen werd de grootte van de stootcoëfficiënt berekend, waarbij
bleek dat deze in ongunstige gevallen de waarde 2 naderde. Het bleek zelfs a priori
niet onmogelijk dat de coëfficiënt iets groter dan 2 zou kunnen zijn.
Door een uitvoerig modelonderzoek, waarbij varianten in de vormgeving van de
schuiven, sluisvloer, pijlers en landhoofden werden bestudeerd, is men er in geslaagd
28
de drukpieken in grootte en frequentie van optreden te reduceren. De hoofdopzet van
het ontwerp kon hierbij echter gehandhaafd blijven.
De uiteindelijke vorm van de sluis is tenslotte beproefd voor verschillende combinaties
van waterstanden en golfaanval. De resultaten van deze metingen zijn gecombineerd
met uit natuurwaarneming verkregen gegevens over de frequenties, waarmee een
overeenkomstige golfbeweging in het Haringvliet verwacht kan worden. Dit heeft
nog geleid tot een versterking van de overbrugging, de z.g. Nablaliggers, die de
krachten naar de pijlers moeten overbrengen.
Eerst kort geleden is een elastisch gelijkvormig model van een gehele sluisopening
gereed gekomen, waardoor het mogelijk is de in de eerder genoemde werkgroep uit
gevoerde berekeningen te toetsen, door directe meting van de vervormingen van de
schuiven en de Nablaligger.
Hoewel nog niet alle meetresultaten in definitieve vorm zijn uitgewerkt, wettigen
voorlopige gegevens de conclusie dat er een goede overeenstemming tussen dit model
en de berekeningen bestaat.
In het laboratorium te Delft is, lopende dit onderzoek naar de horizontale belasting
tegen de constructie, modelonderzoek verricht met het doel de krachten te bepalen,
die in de hefinrichtingen van de schuiven op kunnen treden, wanneer deze schuiven
gedeeltelijk of geheel geopend worden.
Wanneer de schuiven gedeeltelijk geheven zijn kunnen ten gevolge van het er onder
door stromende water trillingen en zuigkrachten ontstaan, die schijnbaar het gewicht
van de schuif onder water vergroten. Door een bepaalde vormgeving van de onder
aanslag en de constructie van de schuiven zijn deze extra belastingen van het hefwerk
binnen aanvaardbare grenzen gebracht.
Tenslotte is nog een onderzoek verricht naar de krachten, die kunnen optreden wan
neer de schuiven geheven worden tijdens golfaanval. Door de golfbeweging ontstaan
fluctuerende krachten in de hefinrichting, deels ten gevolge van variaties in de door
het water op de schuiven uitgeoefende opwaartse kracht, en deels doordat bij hoge
waterstanden golven over de bovenzijde van de schuif kunnen storten.
De resultaten van dit onderzoek hebben aanleiding gegeven tot een matige vergroting
van de ontwerpbelasting van het hefwerk en tot een verandering van de vorm van de
bovenzijde van de zeewaarts gesitueerde schuiven.
Het gehele modelonderzoek heeft zich uitgestrekt over een periode van ongeveer
vijfjaar. Als gevolg hiervan is de oorspronkelijke opzet in detail sterk gewijzigd, maar
in hoofdlijnen hetzelfde gebleven.
De in een vroeger stadium wel eens overwogen bouw van een golfwerende dam kon
als gevolg van dit onderzoek achterwege blijven.
Schets van het voltooide complex der
uitwateringssluizen in het Haringvliet
29
