Waterbouwkundige constructies

compilatiefoto waterbouwkundige constructies

Het Waterbouwkundig Laboratorium onderzoekt het hydraulische gedrag van waterbouwkundige constructies en hun wisselwerking met de omgeving. Ze worden immers belast door bv. stroming, scheepsgolven, windgolven en waterdruk. De expertise die we verwerven in dit onderzoeksdomein sluit nauw aan bij ons doel om duurzaam te streven naar een veilige, vlotte en slimme mobiliteit. Bovendien willen we een infrastructuur helpen realiseren die geïntegreerd en efficiënt beheerd wordt ten dienste van de maatschappij en de economie.

Voor waterkerende constructies zoals zee- en rivierdijken onderzoeken we de invloed van de erosieve werking van hydraulische belastingen op de stabiliteit van de dijk of onderdelen ervan, en bepalen we de gevolgen van het mogelijke falen van de dijk.

Worden er nieuwe schutsluizen ontworpen of worden bestaande stuwsluiscomplexen gerenoveerd, dan staan we paraat met advies en/of een hydraulische studie. Zo dragen we meteen ook bij aan de visdoorlaatbaarheid van stuwsluiscomplexen door vispassages. Ook voor andere waterbouwkundige constructies (zoals stuwen, in- en uitwateringsconstructies en duikers) voeren we hydraulische studies uit.

Waterkeringen

Schutsluizen

Vispassages

Overige waterbouwkundige constructies

Projecten


Waterkeringen

Het Waterbouwkundig Laboratorium is gespecialiseerd in beleidsondersteunend advies en het (voor)ontwerp, de monitoring en de toetsing van waterkeringsstructuren. Wij beschikken over specifieke expertise in oevers, keermuren, rivier- en zeedijken en voeren onderzoek uit naar naar bovenbresgevoeligheid, faalkansen, faalmechanismen en bresgroei. Voor kustbeschermingsstructuren, o.a. zeedijken en duinen, strandhoofden, havendammen en stormmuren onderzoeken we de interactie met golven, stromingen en sedimentbewegingen. Dit doen we door gebruik te maken van in situ metingen, schaalmodelproeven en geavanceerde numerieke modellen voor golf- en stromingsbelastingen die ons inzicht geven in getij, golfklap, golfoploop en golfovertopping.

Daarnaast voeren we de dimensionering uit van de bekleding van rivierdijken, zeedijken, overloopdijken en ringdijken voor gecontroleerde overstromingsgebieden. Eerst analyseren of meten we de erosieve werking van hydraulische belastingen die optreden op de dijken en nadien bepalen we de noodzaak, het type dijkbekleding en de afmetingen.

Schutsluizen

Ontwerp van het nivelleersysteem

Het Waterbouwkundig Laboratorium is gespecialiseerd in studies voor nivelleersystemen van schutsluizen. Via een desktopontwerp schatten we de benodigde doorstroomsectie van het nivelleersysteem in. Daarna tekenen we de geometrie uit en gaan we na of er sprake is van luchtaanzuiging of cavitatie.

Met behulp van diverse gespecialiseerde softwarepakketten (o.a. ons eigen ontwikkelde programma vul_sluis,) simuleren we het vullen en ledigen van de volledige sluiskolk en brengen we de krachten in kaart die optreden op schepen in de sluiskolk. Hiervoor kunnen we ook een schaalmodel van de sluiskolk bouwen of de stroming in de sluiskolk simuleren met CFD-modellering. Zo kan ook het lokale stromingspatroon van specifieke delen van het nivelleersysteem nagebootst en onderzocht worden.

In bestaande of nieuwe schutsluizen voeren we ook terreinmetingen uit om het comfort van de schepen tijdens het vullen of ledigen van de sluiskolk te verhogen en de werking van het sluissysteem te optimaliseren. Zo meten we:naar boven

  • de variatie in de tijd van de stijgsnelheid van het waterpeil;
  • de helling van de waterspiegel in de sluiskolk;
  • de openingssnelheid van kleppen of schuiven;
  • eventuele hydraulische verliezen van het nivelleersysteem van de sluiskolk;
  • golven in de voorhavens of kanaalpanden ten gevolge van het schutten

Ontwerp van de bodembescherming

Voor schutsluizen nemen we ook het ontwerp van de bodembescherming voor onze rekening die in de voorhavens van de sluis of naast de kaaimuren aangebracht moet worden. Hiervoor bepalen we eerst de hydraulische belastingen op de bodem via een desktopstudie of numerieke modellering. Op basis van dit resultaat stellen we het vereiste type bodembescherming voor, inclusief de afmetingen. Ook de hydraulische krachten op sluisdeuren (bv. door golven) kunnen wij bepalen.

Vispassages

Om knelpunten voor vismigratie op te lossen, doet het Waterbouwkundig Laboratorium onderzoek naar het hydraulisch ontwerp van vispassages. Dat gebeurt vaak in nauwe samenwerking met het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek (INBO) dat een adviesfunctie vervult inzake ecologische aspecten en criteria. Via desktopstudies bepalen we het meest aangewezen vispassagetype (bv. V-vormige bekkentrappen of verticale slotpassages) en de beste ruimtelijke en hydraulische inpassing. In geval van complexere ontwerp- of onderzoeksvragen - bv. de realisatie vannaar boven een optimale lokstroom of de inpassing in meer complexe ruimtelijke en/of hydraulische situaties - voeren we studies uit met schaalmodellen en numerieke modellen (bv. CFD-modellering).

Het Waterbouwkundig Laboratorium staat niet alleen in voor advies en onderzoek over het ontwerp van nieuwe vispassages, maar evalueert ook de hydraulische werking van bestaande vispassages. Hiervoor voeren we terreinmetingen uit van bv. waterstanden, debieten, stroomsnelheden en stroompatronen.

Overige waterbouwkundige constructies

Het Waterbouwkundig Laboratorium is gespecialiseerd in studies over allerlei watervoerende constructies, zoals in- en uitwateringsconstructies, afvoerduikers, stuwen, spuiconstructies, de toevoer en afvoer naar pompgemalen en turbines, enz.

We maken gebruik van desktopstudies om de benodigde doorstroomsectie te bepalen, de hydraulische verliezen in te schatten, de woelkom te ontwerpen en de luchtaanzuiging aan de inlaat van de constructie te controleren.

Om het debiet, de stroomsnelheid en de druk in de leidingen te simuleren, zetten we gespecialiseerde softwarepakketten in. Aan de hand van een schaalmodelstudie of via CFD-modellering kunnen we meer in detail het ontwerp van de woelkom of het stromingspatroon (naar of uit deze constructies) bepalen, net zoals het hydraulisch verlies van de constructies.

De stroomsnelheden op de bodem bepalen we met behulp van numerieke modellen of schaalmodellen om de noodzaak, het type en de afmetingen van de bodembescherming naast de constructies te bepalen.naar boven

Daarnaast voeren we terreinmetingen uit om meer inzicht te verwerven in de hydraulische werking van deze constructies. We bepalen het debiet door de constructies en het waterpeil opwaarts en afwaarts van de constructies. Ook de stroomsnelheid naar of uit de constructie is meetbaar, net zoals de stand van schuiven of kleppen.

Projecten

Sluizen

Dijken

naar boven