Momenteel is een gedeelte van onze hallen - ongeveer 2 000 m² - ingenomen door een speciaal ontworpen schaalmodel van de haven van Zeebrugge voor langdurige proeven.
De Vlaamse overheid heeft de voorbije jaren fors geïnvesteerd in verdiepingsbaggerwerken in de maritieme toegang van de haven van Zeebrugge. Hierdoor kunnen schepen met een diepgang van 15,5 tot 16,0 m vandaag de haven bereiken. Het vaarvenster - oftewel de tijd om de haven in- en uit te varen - van dergelijke schepen en van LNG-tankers is echter beperkt tot circa 4 à 6 uur per dag. Dat komt door de grote dwarsstroming voor de havenmond en de moeilijk te baggeren sliblaag in de voorhaven. Bovendien heeft de haven van Zeebrugge te kampen met aanslibbing: twee keer per dag kan het aanwezige slib op de zeebodem binnenstromen tijdens de vloedfase.
Problematiek van de getijstroming
De stroming voor de Vlaamse kust is meestal parallel met de kustlijn. Tijdens de vloedfase stroomt het water van het Nauw van Calais langs de Vlaamse kust richting Westerschelde en tijdens de ebfase stroomt het uit de Westerschelde in omgekeerde richting. Ter hoogte van de haven van Zeebrugge concentreert de kustparallelle stroming zich voor de havenmond waardoor een sterke dwarsstroming in de vaargeul optreedt. In de periode rond hoogwater is deze stroming zo sterk dat grote schepen de haven niet veilig kunnen in- of uitvaren. Dat is een belangrijke beperking voor de haven van Zeebrugge, want op dat ogenblik is de waterdiepte net het grootst om de allergrootste schepen toegang te verschaffen.
Modellering
Het Waterbouwkundig Laboratorium bestudeert deze problematiek met 3 verschillende onderzoekstools: gedetailleerde numerieke modellen, scheepssimulatoren en een groot schaalmodel. Hierin wordt de dwarsstroming aan de havenmond en in de vaargeul in detail bestudeerd, zowel voor de huidige situatie als voor mogelijke aangepaste lay-outs. Het grote schaalmodel en de bijhorende computersturing hebben we volledig zelf ontworpen. Het model omvat een kustlijn van 15 km (van Blankenberge tot Knokke) en gaat 10 km ver in zee tot voorbij de vaargeul ‘Scheur’. Het schaalmodel simuleert een volledig springtij, met een correcte variatie van de veranderende waterstand en stroming gedurende de volledige getijdecyclus. De stroomsnelheden en stromingspatronen kunnen we hierbij in detail opmeten en onderzoeken.
Snelheidsmetingen met PTV-techniek
PTV staat voor ‘Particle Tracking Velocimetry’. Een PTV-systeem maakt videobeelden van vlotters (partikels, witte bolletjes van 15 mm) die meedrijven met het stromende water en volgt de beweging van elke vlotter. Hieruit wordt het stromingspatroon afgeleid. Deze techniek is uitermate geschikt voor het opmeten van oppervlaktesnelheden over grote zones.
Daarnaast wordt de stroomsnelheid in het schaalmodel ook in detail opgemeten met elektromagnetische snelheidsmeters.
Eigenschappen van het Zeebruggemodel
- Horizontale schaal: 1/300
- Verticale schaal: 1/100
- Snelheidschaal: 1/10
- Tijdschaal: 1/30
- Debietschaal: 1/300.000
- Oppervlakte: 2000 m²
- Getijdecyclus: 25 min (= 12,5 uur in werkelijkheid)
- Amplitude bij gemiddeld springtij: 4,3 cm (= 4,3 m in werkelijkheid)
