Nivelleersysteem nieuwe middendeuren Sluis Zemst

De sluis te Zemst, gelegen op het zeekanaal Brussel Antwerpen, beschikt over een set middendeuren waardoor schepen met een halve kolk verschut kunnen worden. Het schutten van schepen met een halve kolk is belangrijk voor het beperken van het waterverlies bij schutten. Doordat de middendeuren voor renovatie uitgerust zijn met een nivelleersysteem met openingen in de deur met beperkte doorstroomsectie (4 openingen met diameter 0.90 m) duurde het nivelleren voor renovatie tot 45 min. Dit in tegenstelling tot het bovenhoofd en het benedenhoofd dewelke uitgerust zijn met korte omloopriolen, waarbij de nivelleertijd lager is dan 10 min.sluis Zemst

In 2007 werd een aanpassing aan de huidige middendeur, lees vergroten van de openingen, bestudeerd door middel van een schaalmodelstudie (schaal 1:25). Gelet op de beperkt toelaatbare vergroting van de doorstroomsectie in de bestaande middendeur en de complexiteit van het ombouwen van de deur werd na afloop van de schaalmodelstudie besloten om een nieuwe middendeur te ontwerpen. Dit maakte het mogelijk om ook het aantal openingen te vergroten. Hiervoor zijn in 2012 simulaties uitgevoerd met het programma vul_sluis. Dit programma berekent voor een nivelleersysteem met openingen in de deur de nivelleerkromme en de optredende krachten op een schip in de kolk. Het uitvoeren van bijkomende proeven was op dit moment praktisch niet meer mogelijk. Wel werd het programma vul_sluis gekalibreerd op basis van de schaalmodelresultaten en op basis van een in 2009 uitgevoerde terreinmeting in de sluis van Zemst. Op basis van de simulaties met dit programma werd een nivelleersysteem met 8 openingen diameter 1.40 m afgesloten met vlinderkleppen voorgesteld in combinatie met een geleidelijke openingswet voor de vlinderkleppen.

De nieuwe middendeur werd geplaatst in 2014. Voor de ingebruikname werd een controlemeting uitgevoerd. Tijdens deze meting werden de nivelleerkromme, de langse waterspiegelhellingen tijdens nivelleren en de openingswet van de vlinderkleppen opgemeten. De resultaten van deze meting werden vergeleken met de resultaten van de simulaties met het programma vul_sluis, de in 2009 uitgevoerde terreinmeting en met de criteria voor de toelaatbare langskracht uit de literatuur. Uit deze meting volgde een optimalisatie van de openingswet dewelke vervolgens geverifieerd werd aan de hand van een tweede terreinmeting. Door middel van de nieuwe middendeur (en na aanpassing van de openingswet) wordt een reductie van de nivelleertijd van 45 min naar 16 min bekomen bij het behoud van de maximaal optredende end-to-end langse waterspiegelhelling in de sluiskolk.