Afsluiting stroomgat Schelphoek

E

STROOM GAT

SCHELPHOEK

-< ~

t

Dorleu~tr.101 ₀ ~ Delft ~ 0 -;:,,

"

7..,~ ~o~

I IT H O U D S O P G A V E

Inleiding.

Hoofdstuk 1. De ontwikkeling van het stroomgat in verband-met de plaatselijke gesteld1:eid en de afsluitingsmo-.gelijkheden.

1.1. Historische en geologische bijzonderheden, 1.2. Ontstaanswijze van het stroomgat.

1,3. Ontwikkeling van het geulenstelsel in de polder.

1.4. Keuze van het tracé.

Hoofdstuk 2. Getijberekeningen en Laboratoriumonderzoekingen. 2.1. Getijberekeningen.

2.1.1. Doorrekenen van de situatie na de doorbraak.

2.1.2. Berekening van de snelheden etc. voo~ de verschillende fasen van het werk. 2.1.3. Invloed van het opnemen van geulen in

een sluitgat,

2.1.4 . . Invloed van de grootte van het

ti1-verschil. ·

2.1.5. Berekeningen als hulpmiddel bij de analyse van de stromingstoestand. 2.1.6. Overzj_cht uitgevoerde berekening-en. 2.2. Onderzoekingen in het Waterloopkundig

Labo-ratorium.

2.2.1. Resultaten van het onderzoek in het getijmodel.

2.2.2. Ondersoek van de manoeuvres voor het plaatsen van de caissons.

2.3. Onderzoekingen in het Lab0 mechanica. blz. 1 1 2 4 6 11 11 11 11 12 13 13 13 13 1c

blz. Inleiding.

Hoofdstuk 1. De ontwikkeling van het stroomgat in verband met de plaatselijke gesteldheid en de

afsluitingsmo-gelijkheden. 1

1 2 1.1. Historische en geologische bijzonderheden,

1 .2. Ontstaanswijze van het stroomgat.

1.3. Ontwikkeling van het geulenstelsel in de polder<

,

1.4. Keuze van het tracé.

Hoofdstuk 2. Getijberekeningen en Laboratoriumonderzoekingen. 2.1. Getijberekeningen.

2.1.1. Doorrekenen van de situatie na de doorbraak.

2.1 .2. Berekening van de snelheden etc. voor

4 6

11 11

11 de verschillende fasen van het werk. 11 2.1.3. Invloed van het opnemen van geulen in

een sluitgat. '.12

2.1.4. Invloed van de grootte van het

tij-verschil. 12

· 2.1,5, Berekeningen als hulpmiddel bij de

analyse van de stromingstoestand. 13 2.1.6. Overzj_cht uitgevoerde berekening-en. 13 2.2. Onderzoekingen in het Waterloopkundig

Labo-ratorium. 13

2.2.1. Resultaten van het onderzoek in het

getij model. 13

2.2.2. Onder~oek van de manoeuvres voor het

plaatsen van de caissons. 16

2,3. Onderzoekingen in het Laboratorium voor

Grond-mechanica. 17

3-blz.

Hoofdstuk 3. Waarnemingen op het terrein. 19

3.1. Waarnemingen tijdens het voorbereidende

sta-dium van het werk. 19

3. 1.1. Waarnemingen op 26 Maart.

3.1 .2. Waarnemingen op 3, 8 en -16 April. 3, 1 ,3. GetiJwaarnemingen op 28 April, 3,1,4. Metingen in en langs de geulen. 3.2. Waarnemingen tijdens de uitvoering van het

19 19 21 21 werk. 21 3.2.1. Waarnemingen op 19, 20 en 21 Mei. 22 3.2.2. Waarnemingen op 30 Juni, 23 3.2.3. Waarnemingen op 30 Juli. 23 3.2.4. Snelheidsverdeling in verticale

rich-ting. 24

3.2.5. Waarnemingen in de sluitingsperiode. 24

Hoofdstuk 4. De uitvoering van het werk. 28

4.1. Algemene beschouwingen. 28

4.2. Voorbereidende werkzaamheden. 28

4.3. Werkhavens. 30

4.4. Materieel. 30

4.5, De onderdelen van het werk. 31

4. 6. He-t grondwerk. 31

4.6.1. De Westelijke dijksaanzet. 31

4.6.2. Het middenvak. 32

4.6.3. De Oostelijke dijksaanzet. 33 4.6.4. Het dichten van sloten en tochten. 34

4.7. Het zinkwerk. 34

4.7.1. Zinkwerk op het maaiveld. 34 4.7.2. De bezinking van het sluitgat in de

Gemene Geul.

37

4.7.3.

De bezinking van het sluitgat in de

Klompe Geul. 38

4.7.4. Hoeveelheden. 39

-4.8.-4-.8.1. Sluiting van de 4-.8.2. Sluiting van de 4-.8.3, Sluiting van het

Gemène Geul. Klompe Geul. Westelijk maaiveld.

39

4-1 4-5 46 4-,8.4-. Sluiting van het Oostelijk maaiveld. 47 4-.8.5. Opbouw van het dijkslichaam. 4-8

4.9. Hoeveelheden en kosten. 51

4,10. Afwerking van het geheel. 52

4-.11 . n-ijlnrnl1Pn_

4.12. Het droogmalen van de Polder Schouwen. 53

4,13, Nabeschouwing. 53

Hoofdstuk

5.

Theoretische waterloopkundige beschouwingen. 55

Notaties. 55

Inleiding. 56

5.1. Sluitgat in een geul. 56

5.2. Sluitgat op het maaiveld. 58 5,3, Snelheidscoëfficiënten voor de sluitgaten in

de geulen. 60

5,4. Snelheidscoëfficiënten voor een sluitgat op

het maaiveld. 62

5.4.1. Volkomen overlaat. 62

5,4.2. Onvolkomen ovet-laat. 67

Dit rapport bevat beschouwingei1 over het ontstaan, de ontwikkeli~g en de afsluiting van het gat in de zeewering van de polder Schouwen na•-bij Schelphoek.

Naast een beschrijving van d~ wijze waarop het stroomgat werd ge-dicht, wordt de ontwikkeling van de waterloopkundige toestand van het stroomgebied nagegaan.

Het gat ontstond tijdens de stormvloed van 1 Februari 1953, en on-derging een zeer snelle uitbreiding, zodat.het spoedig eerr der moei-lijkst te bedwingen stroomgaten werd. De strijd om de Schelphoek werd dan ook een der zwaarste uit de fiederlandse waterbouwkundige geschiede nis, een strijd, die kon worden gewonnen dank zij de moderne hulpL1iddê len van wetenschap en techniek,

De-sluitingsmethode met behulp van caissons heeft bij de dichting van de grote stroomgaten van de watersnood 1953 zijn bruikbaarheid op-nieuw bewezen. Het is terecht de vraag, of zonder gebruikmaking van de caissonmethode de afsluiting van het stroomgat bij Schelphoek techniscti wel mogelijk zou zijn geweest.

Een juist inzicht in de waterloopkundige toestand en ontwikkeling werd verkregen, doordat door een speciale studie-afdeling regelmatig metingen op het terrein werden uitgevoerd.

Daarnaast werden door he-~ Waterloopkundig Laboratorium modelproeven gedaan, terwijl door de Centrale Studiedienst van de Rijkswaterstaat getij-berekeningen voor de betreffende objecten werden uitgevoerd.

Voorts verleende het Laboratorium voor Grondmechanica medewerking inzake het grondonderzoek.

De in .het rapport voorkomende beschouwing~n over de rnodelonderzoe-kingen zijn ontleend aan een concept van het Waterloopkundig Laborato--rium te De.lft.

D:S OrT.T'{/IKKEL_-----ihG VAN _{·---·---·--} H_-ET _{. ------}ST_{-- --·} ROOI'î_..... GAT IN VERBAl'ifD HET DE ?LAATSELI.JKE GESTELDHEID EN DE AFSLUITINGSI10GELIJKHEDEN.

1.1. Historische en geologische bijzonderheden.

Het overstroomde gebied van Schouwen, groot 8600 ha, heeft geen oinnendijken en ligt voor het grootste deel aanzienlijk lager dan N.A.F Het laagste deel ervan ligt in het midden, ten Oosten van Serooskerke, ~aar de maaiveldhoogte variäert van 1.5 tot 2 m onder N.A.P. •

De structuur en gelaagdheid van de grond hangen nauw met de histo·• rische ontwikkeling samen.

Aan de geschiedenis van Schouwen zijn reeds verschillende studies gewijd. Niettemin tast men over verscheidene facetten der historische ontvvikkeling nog· in het clt1._ister. Zo is b.v. het tijdstip r,Naarop de dij-ken van Schouwen zijn aangelegd, niet uit de historische geschriften o~

te maken. :

Voorts is niet met zekerheid te zeggen, of Schouwen uit een aaneen voeging van kleinere polders is opgebouwd, waarbij de binnendijken la-ter zouden zijn afgegraven, of èat Schouwen direct in zijn geheel is i . gedijkt. Dr Vlam 1) beschouwt Schouwen als een oud kernland, dat reeds vroeg een hoge graad van rijpheid had bereikt, en dat in zijn geheel werd ingedijkt. In dit geval zijn er nooit binnendijken geweest.

Vrij zeker is, dat Schouwen in de 9e eeuw al vele jaren bewoond ~oet zijn geweest.

2).

De aanleg van de terpen moet wel éerder dan de 6e eeuw hebben plaatsgevonden.

In een vorig tijdperk - waarschijnlijk om en nabij het begin van onze jaartelling - was Schouwen, evenals verschillende andere Zeeuwse eilanden door een bepaald systeem van getijgeulen doorsneden, waardoor he~, althans bij vloed, in ee~ groot aantal eilandjes en

schiereiland-jes ui teen viel.

Dit is een van de conclusies van dr Vlam in haar reeds genoemd proefschrift. 1). Deze conclusie heeft een sterke bewijskracht, daar zij werd gegrond op een gro~t aantal uitgevoerde proefboringen. Het sy~ steem van getijgeulen kon hiermee vrij goed worden gereconstrueerd,. dà6 ter plaatse van · oude getij geulen het veen op geringe diepte was weg. ge-spoeld.

Bij verlanding van deze geulen werden ze opgevuld met fijn zand. Deze opgevulde geulbedd.ingen tekenen zich meestal in het huidige land-schap af als ruggen, doordat de klink van deze gebieden geringer was dan het omliggende veenlandschap. Dit veen werd bedekt met klei, dat m( het water door de geulen werd aangevoerd. De dikte van d(:l kleilagen neemt naar het midden van het gebied af. De gronden in de opgevulde geulbeddingen zijn zeer fijn en hebben een losse stapeling, De bovenge· noemde ontwikkeling kenschetst men als i; omkering van het reliëf11•

1) A.W.Vlam

Historisch-Morfologisch Onderzoek van enige Zeeuwse eilanden.

Leiden 19LL2,

2) Mr A.J.F.Fokker. Schouwen v66r 1600. Zierikzee 1908/9.

-2-2.

Op Sc:1ouwen zijn niet alle voormalige geulen. als ruggen in het landschap terug te vinden (wat op Walcheren wel het geval is).

Oude geulen, welke bij de bedijking niet volledig waren v:erland, teke•• nen zich in het huidige landschap als diepere _{terrein0 edeelten af.}

Uit de historische geschriften blijkt, dat Schouwen vroeger veel groter is geweest. Zuidelijk van het hedendaagse Schouwen strekte zich een vruchtbaar land, het z.g, zesdedeel 11_Zuidland1

i , uit met welvarende kerkdorpen> De breedte va~ het eiland moet ter plaatse van Schelphoek omstreeks het jaar 1000 ~el bijna tweemaal zo groot geweest zijn als thans het geval is.

In de loop der geschiedenis zijn vele dijkvallen aan de Zuidkust er oorzaak van geweest, dat de zeedijk steeds verder moest worden terugge-trokken en iand moest worden prijsgegeven. Reeds irt 1290:1291 werd in een charter van Floris V gesproken over het aanleggen van ''inseten" (inlaagdijken).

De laatste eeuwen zijn aan de Zuidkust van Schouwen nog vele vallen voorgekomen, doch er behoefde weinig land te worden prijsgegeven.

Schouw~n werd vele malen door overstromingen geteisterd. De eerste in de geschiedenis vermelàe overstroming dateert van 1288; op St. Aagten van dat jaar (5 Febr.) liep Schouwen door een dijkbreuk aan de lloordzij-de onder.

Het zou te ver voeren, hier de vele inundaties te bespreken. Wel is het van belang, dat de meeste doorbraken aan de Zuidzijde van het eiland plaatsvonden, waarvan verschillende door een dijkval werden veroorzaakt.

De ramp van 1 Februari 1953 was voor Schouwen vermoedelijk de groöt-ste uit de geschiedenis.

Van de dijkvallen welke in de zomer van 1953 aan de Zuidzijde optra-den kan niet met zekerheid worden gezegd, of deze aan de veranderde hy-drografische omstandigheden ten gevolge van de inundatie moeten worden toegeschreven, al lijkt dit laatste wel waarschi jnlijk.

1 • 2. Ontstaanswijze van het strc:>_omgat.

Op 1 Februari 1953 ontstonden in de Zuidelijke zeewering v-an de po1der Schouwen een drietal stroomgaten, elk ter plaatse van een haven of haventje aan de Zuidkust; bij zj_er:i_kzee, Schelphoek en Burghsluis.

Ook in de Noordelij::e zeedijk ontstonden enige kleine doorbraken, die t.g.v. de achtergelegen inlaagdijken zich niet tot grote stroomgaten konden ontwikkelen en daardoor op eenvoudiger wijze konden worden geslo-ten.

Het gat in de havendijk bij Burghsluis kon het eerst worden gedicht. Begin Maart kwam de sluiting door middel van een rijzendam tot stand, hetgeen voor de werkzaamheden bij Schelphoek van groot belang was. Door deze dichting kon nl. de verbinding van de droog gebleven duinstreek met het werk bij Schelphoek via de weg op de zeedijk worden hersteld. Verder werd de afsluitdijk i~ Rurghsl:1is zodanig aangelegd, dat na het uitbag-geren een ruime werkhaven ontstond.

De bres in de liJestelijke havendijk van Zierikzee kon op 4 Juni wor-den gesloten. De hier gevolgde methode van afsluiting door middel van kleine caissons is zeer instructief geweest voor de uitvoering van de maaiveldsluiting bij Schelphoek, waar dezelfde methode op grotere schaal is toegepast. De waterbeweging door deze bres was van ondergeschikte be-tekenis t.o.v. die ven Schelphoek. Het is dan ook gebleken, dat na de sluiting van 11_{Levensstrij d}11 _{bij Zierikzee geeï1 merkbaar ongunstiger} si-tuatie ·bij Schelphoek is ontstaan.

-3-De stroomgaten ontstonden op die plaatsen, waar de kruin van de zeewering een te lage ligging bezat. Dit was het geval bij de genoemde haventjes.

Het gat-bij Schelphoek is ontstaan in de loswal van het voormalige havent1e; De situatie is op bijlage 1 weergegeven.

De loswal werd aan de polderzijde begrensd door een tuimeldijk, waarvan de kruin op ca. N.A.P. + 4.15 was gelegen.

Van de hoogte van de -loswal zijn de nauwkeurige gegevens niet be-kend, zodat een dwarsprofiel niet gereconstrueerd kon worden. De hoogte was vermoedelijk N .A_.P. + 2. 0 m.

Het catastrofale hoo·gwater bereikte bij Schelphoek een hoogte van N.A.P. + 4,30 m. Gedurende zekere tijd zal overspoeling van dè tuimel-dijk hebben plaatsgevonden, waardoor het binnentalud kon worden aange-tast. Nadat een gat in de tuimeldijk was ontstaan, )con het water met grote kracht over de loswal de polder instromen. De loswal is hierop bezweken. Of het ramr'neien van een voor de loswa_l gemeerd schip tegen de tuimeldijk de doorbraak heeft bespoedigd, is niet met zekerheid te zeg-gen,

Ten Westen van het haventje van Schelphoek bevond zich op de kruin van de zeedijk (kruinshoogte ca. 4.50 +) een Muraltmuurtje met de boven-kant op gemiddeld+ 5,10 m (zie bijlage 2).Ten Oosten van het haventJe ontbrak dit muurtje. De kruin van de zeedijk lag hier op ca.+ 4.80 m. Van deze dijk was het binnentalud zwaar beschadigd.

De er achter gelegen i~laagdijken sloten pp de havendijken aan. Door middel van dwarsdijken waren de inlaagdijken met de zeedijk ver-bonden, terwijl de verschillende inlagen door middel van openingen in de dwarsdijken met elkaar in verbinding stonden.

Het gat bij Schelphoek onderging een grote uitbreiding binnen korte tijd. De slechte ondergrond ter plaatse van het oude dijktracé bezat weinig weerstand tegen uitschuring. De grote en lage polder werd bij elk tij geheel overstroomd. In het dijkgat ont~tonden dientengevolge grote stroomsnelheden.

In tegenstelling tot kleinere polders kon het water in de polder Schouwen onmiddellijk na de doorbraak niet snel stijgen.

De hoogste stand va~ het polderwater werd bereikt op 12 April, toen bij een hoge buitenwaterstand van N.A.P. + 2.03 te Zierikzee het water in de polder tot+ 1.80 m opliep.

De ge~. hoogwaterstand op de Schelde bedraagt bij Schelphoek N~A.P. + 1.38 m, de gem. laagwaterstand is N.A.P. - 1.42 m. (Deze laatste waar-de komt vrijwel overeen met de gemiddelde hoogte van het maaiveld rond-om het dijkgat). Het gemiddelde tijverschil bedraagt dan 2.80 m.

De Oostelijke havendijk van de Schelphoek, welke in 1903 werd aange-legd was Óp 3 Februari al grotendeels verdwenen. Ooggetuigen schatten op è.ie dag de breedte van het gat in de zeedijk c.a. 100 m.

De grond voor het maken van deze Oostelijke havendijk was ontleend aan het maaiveld achter de haven, welk gebied op de situatie van bijlage 1 geharceerd is aangegeven."Hier ontbrak de vaste kleilaag aan de opper-vlakte, en konden na de doorbraak spoedig grote verdiepingen ontstaan.

Binnen de dijksbres ontwikkelde zich een geulenstelsel, dat zich met grote snelheid in polderwaartse richting uitbreidde. De geulen vormden zich vrijwel overal ter plaatse van bestaande kavel-sloten, watergangen en tochten: Voorbeelden hiervan zijn het Westdijkrak, de Karremans Geul, Gemene Geul, Oude Ge11l, Moelker Geul, D,O. Geul en Heertjes Geul, namen TTelke zijn ontleend aan de plaatselijke topografie en de boerderijen in het oude landschap (bijlage

3

D).

4.

1.3. Ontwikkel_ing_van het _geulenstelsel in de polder.

De snelle ontwikkeling van het geulenstelsel werd mede veroorzaakt door het feit, dat kort voor de ramp een aanvang was gemaakt met ·de uitvoering van een nieuw ontwateringsplan. Ruime tochten voerden het . water naar het gemaal Schelphoek, dat in het kader van dit ontwaterings-~lan was gebouwd.

Gekoppeld aan deze werken werd tegelijkertijd een ruilverkaveling .... itgevoerd, waarbij nieuwe ruime l:aY8ls::..oten werden gegraven. In de si-~ •atie van bijlage 1 zijn de gereed gekomen tochten van het

ontwáterings-_:an

opgenomen. _

In de afwateringstochten ohtstond·en na de doorbraak grote snelheden, -ooral bij eb. Deze snelheden werden groter naarmate men dichter bij _et gat kWam; Door de geringe weerstand tegen uitschuring van de onder-0:!'ond breitlde het systeem van afwateringstochten zich tot een st.room-Éeulenstelsei uit, waarbij de geulen zich door terugschrijdende erosie

::..=

polderwaartse richting verder ontwikkelden.

Op bijlage

3

is een film van de ontwikkeling van het geulenst~lsel eergegeven. Bij d~ samenstelling van de verschillende kaartjes is ge-:::!.'"'~i.K gemaakt van de door de studie-afdeling uitgevoerde lodingen1

ter-:.:;__ voor de figuratie van het geulenstelsel de luchtfóto's een waarde-: ~~lpmiddel waren.

e verschillende kaartjes bogen niet op grote nauwkeurigheid. Het ~s ~uidelijk dat een opname van het gehele stroomgebied van de Schelp---e~ niet op één dag kon geschieden, maar dat daarvoor verscheidene da-ge_, soms zelfs enkele weken nodig waren. Het behoeft dan ook nauwe~ :~jks betoog, dat de genoemde data uitsluitend ter oriëntatie opgegeven z..:jn.

Wel is er naar gestreefd, om de stand van het werk op deze data zo z::auwkeurig mogelijk aan te geven.

Bij een nadere beschouwing van bijlage 3 valt een verschil in ont-ikkelingskarakter op tussen de geulen, welke zich in \'/estelijke

rich--:..ng

,

en die welke zich in Oostelijke richting ontwikkelden. Vergelijk :t.iertoe b.v. de ontwikkeling van de Gemene Geul en van de N.O. Geul.

De Gemene Geul, waarvan de geboorte op bijlage 3A is te zien als een nog onbeduidende zijtak van de Moelker Geul, bleef aanvankelijk

ge-'urende korte tijd in ontwikkeling achter bij de

î

1

.

0. Geul. In een vol-gend stadium ging de ontwikkeling van de GemenB Geul juist verrassend s~el, terwijl de N.O. Geul, welke toch gericht is naàr het zwaartepunt ~a:i het vullingsge bied, na het bereil~en van een Oost-West lopende tocht, n g slechts een zeer geringe verdere ontwikkeling ~eemaakte.

De verklaring van deze verschillen in ontwikkelingskarakter moet -oornamelijk worden gezocht in de samenstelling van de ondergrond. De ~ orresultaten van bijlage 5 geven hiervan een duidelijk overzicht.

Over het grootste deel van het Westelijk maaiveld vindt men aan de _pervlakte een betrekkelijk vaste kleilaag van 0.70 - 1.40 m dikte. ~e diepere lagen zijn tot op grote diepte voornamelijk los gestapelde zandlagen met een fijne korrelsamenstelling. Het zijn deze losgestapelde ::2-!:.dpakketten, welke ook bij de oevervallen een grote rol spelen. i'Iet -.ra.i.er verzadigd hebben ze een geringe inwendj_ge samenhang en worden ze ge?::.ak.kelijk geërodeerd. Deze _lagen worèen aangetast door het water, dat ~~ch bij eb over de randen van het maaiv8ld in de geulen stort (neer ·met !:. !'izontale as). De kleila.ag verliest dan zijn steun en brokkelt af, 5 ~ met grote stukken tegelijk.

-5-O!lder de vaste klëi1aag van het Oo~teiijk maaivel~ wèlke op de mees--: _:aatsen aanzienliJk dunner is dan in het Westen bevindt zich een -:::..a~?e kleilaag met veel grotere weerstand tegen uitschuring

dan

de los 5 ~s-apelde zandlagen onder het Westèlijk maà±veld~

~~ r de grotere samenhang van deze lagen Röhden de geulen zich hier min-~er goed ontwikkelen.

Het feit, dat het Oostelijk maaiveld een 'lage~e ligging had dan het 1::stelijke (resp. gem. N.A.P.- - 1,65 men - 1.20 m) is voor deze ont-

-::..!d{eling vermoedelijk ook nog wel van enige betekenis geweest.

Bezien we de hoogtekaart van he~ gebied, dan blijkt dat zich ten : • • van Serooskerke een flauwe rug in het landschap aftekent. In

ver-=~d

met de11_{omkering van het reliëf" is het r;o.ogelijk, dat hier vroeger}

---=-- lopers van getijgeulen zijn geweest. 1). In de grondboringen no's 6 - :: 21 van bijlage 5 ontbreekt ook het veen op geringe diepte.

Op de door Mr Fokker samengestelde kaart van Schouwen voor het jaar 0 komt een getijgeul voor op ongeveer dezelfde pla.ats, waar de Gemene '.;-s•l zich heeft ontwikkeld.

De loop van de Gemene Geul is overigens geheel bepaald door de lig-5i~g van de ruime, nieuwe kavelsloot, waaruit hij is ontstaan. De bajo-=~~vormige verspringing van de kavelsloot bij de kruising met de verhar-~e weg is ook door de Gemene Geul gevolgd.

~a--- voortschrijden van de Gemene -Geul ging niet gelijkmatig doch schoks-5: ijs. Van omstreeks 20 April tot 1 Mei b.v. was er geen verdere ach-~eruitgang merkbaar. Een ander maal werd weer een achteruitgang van 40

=

_er etmaal geconstateerd. _

Na het bereiken van de Oost-Viest lopende afwateringstocht in de 1 e elft van Mei is het beeld van de ontwikkeling van de Gemene Geul ge-~jzigd. Deze toèht had niet zoveel invloed, dat hij de verdere

uitbrei--~ g van de Gemene Geul kon tegengaan. Wel splitste de geul zich ten _- orden vàn de tocht in een aantal afzonderlijke takken, waarvan er één

ie belangrijkste werd en zich in de richting van Noordwelle verder ont-ikkelde.

De hierboven geschetste ontwikkeling van de Gemene Geul is geheel ~~~r natuurlijke oorzaken bepaald.

Het vorderen der maaiveld-bezinking en der dijksaanzetten deed het -.. rmogen van deze geul verder toenemen. Op

25

Juni was er een doorgaande

=ezinking over het maaiyeld ten W. van de Gemene Geul aangebracht en de ~a 1 zelf van een bezinkingsdrempel van 100 m leng~e in de richting van ~e stroom voorzien, Van dat moment af gingen de verdiepingen aan weers-=:.jden van de bezinkingsdrempel een belangrijke rol spelen. ·

nstreeks half April ontstond langs de Westelijke oever van de Gemene ~eul, vermoedelijk door plaatselijk zeer slechte bodemgesteldheid een _iLstulpende verdieping (bijlage 3D). Het tracé werd uiteindelijk ten

::.-oorden van deze uitstulping gelegd. Toen de iJestelijke maaive- ld-bezin-~ing tot aan de Gemene Geul was genaderd, is deze verdieping tijdelijk

eer verzand (vergelijk de bijlagen 3D en 3F).

Tijdens de sluitfase van de Gemene Geul ontstonden op deze plaats pnieuw grote verdiepingen, welke een bedreiging hebben gevormd voor de

;n;abiliteit van de bezinkingsdrempel in de gèul.

Tenslotte is hier de grote komvormige verdieping van bijlage 3H

ont-s aan-. , _

Een meér gedetailleerd beeld van de ontwikkeling van de Gemene Geul ~s gegeven op de bijlagen 33 en 34,

·

J

A.W.Vlam. Historisch-Morfologisch ~nderzoek van enige Zeeuwse eilanden.

-6-6.-··

Het (estdijkrak, de Hoelker Geul en de heertjes Geul

ziJn

uit be-langrijke afwateringstochten ontstaan, die bij het Gemaal samen kwamen.

ran 8 - 23 Februari ondergingen de beide eerstgenoemde een sterke uit-breiding.

Als een zijtak van het Westdijkrak ontstond medio April in het V es-ten de Karremans Geul uit een kort voor de ramp in zeer slechte grond-soort (derrie) gegraven tocht. Door het uitbouwen van de Westelijke dijksaanzet namen in deze geul de stroomsnelheden toe. De ebstroom, welke loodrecht op de zeedijk was gericht gaf bij de uitmonding in het ·,iestdijkrak een sterke aantasting van de zeedijk, _,,

In de l'Ioelker Geul zijn de _snelheden steeds zeer hoog geweest. Op-merkelijk is dan ook, dat deze geul zich niet verder heeft verdiept. ~ïa de aanvankelijke verdieping moet de grondslag van de geulbedding uit sterk weerstandbiedende kleilagen hebben bestaan.

Dit laatste zal vermoedelijk oo:c bij de

N

.o.

Geul het geval zijn ge-weest.

Met de uitbreiding van de Heertjes Geul is e.en voortgaande aantas-ting van de inlaagdijk van de Heertjes inlaag gepaard gegaan.

In de inlaagdijk van de Flauwers inlaag was eveneens een stroomgat ontstaan, zodat er een verbinding Heertjes inlaag Flauwers inlaag -polder Schouwen bestond. Door het gat in de verbindingsdijk van de in-laagdijk met de zeedijk tr?k een felle stroom, waardoor de Heertjes Geul enigszins werd ontlast. Op 4 Mei werd het gat in de verbindingsdijk met een stenen dam afgesloten.

De tocht langs de boerderij van De Oude werd later Oude Geul gedoopt. Ondanks· de hoge ebsnelheden welke in het begin hierin optraden, is deze tocht noo1.t een echte 17_{geul11 geworden. De bedding bezat klaarblijkelijk} eveneens een grote weerstand tegen uitschuring.

De Klompe Geul, welke naast de Gemene Geul een belangrijke rol in de sluitingsfase heeft gespeeld, heeft zich slechts moeizaam ontwikkeld. Blijkbaar bezat de ondergrond ook hier een grotere samenhang. De ontwik-keling werd versneld na 1 Juli,nadat een gedeelte van de maaiveldbezin-king ten Oosten van deze geul gereed gekomen was.

Gaan we· verv-olgens de ontwikkeling van het gebied aan de zeezijde van de oorspronkelijke haven na, dan blijkt, dat om de dijksbres heen een drempel op een hoogte van ca. E.A,P. - 6.0 meen grote weerstand tegen uitschuring bezat. Enkel& hier uitgevoerde boringen tonen aan, dat op deze diepte een slappe kleilaag aanwezig was van enkele ~eters dikte, die slechts langzaam kon worden geärodeerd. (bijlage 5, boring 55)

Bijlage 4 geeft een overzicht van de uitóreiding van het dijkgat in de zeedijk. Deze uitbreiding vond al spoedig voornamelijk in 1:/estelijke richting plaats, waarvoor de ebstroom langs de Weste~ijke dijknol en de geringe weerstand tegen ui tsclmring van de ondergrond op die plaats (boring 54 van bijlage

5)

in hoofdzaak aansprakelijk zijn geweest.

1.4. Keuze van het tracé,

Het vaststellen van de wijze, waarop de Schelphoek zou worden afge-sloten, was geen eenvoudige zaak.

Eensdeels was van tevoren moeilijk te bepalen onder welke omstandig~ heden (stroomsnelheden), o~ het maaiveld nog gewerkt (gezonken) kon wor-d~n, anderdeels onderging de hydrografische gesteldheid van het gebied een voortdurende verandering, waarbij het moeilijk was te voorspellen,

-7-_oe snel de verande:ringen zouden plaats vinden e:!1 hoe ver de geulen zich zouden uitbreiden.

In het begin is overwogen om de sluiting va:n de Schelphoek te ver-gemakkelijken door het -kombergingsgebied te verkleinen.

~en Noord-Zuid lopende dijk zou de polder Schouwen in twee delen kunnen splitsen. Aan de bouw van een dergelijke dijk waren echter zo grote be-~ aren verbondbn (tijdrovend, moeilijk bereikbaar), dat hiervan spoedig

erd afgezien.

Voor·de plaats van het tracé was een keuze uit de volgende drie principiële oplossingen mogelijk:

2.

3

.

Een afsluitdijk over de dreDpel aan de zeezijde van het gat. Een afsluitdijk i r" de lijn van de bestaande zeedijk.

Een ringvormige afsluitdijk aan de polderzijde van het gat.

De bijlagen 3C t/m 3E geven een overzicht van de verschillende moge-lijkheden.

~ - Aanvankelijk leek dit een aantrekkelijke oplossing (tracé (a) van bijlage 3C).

Op de drempel zou een beziï1king zonder grote moeilijkhede·n aange-bracht kunnen worden.

Bezwaren waren er echter ook en deze overheersten. Het sluitgat op de drempel zou een zeer ongunstige vorm krijgen (lang en betrekkelijk ondiep, b.v. 600 :;: 5 m2), waardoor aan de sluiting grote risico's zou- -den zijn verbon-den, daar deze verscheidene dagen in beslag zou nemen.

Voorts was het risico vrij groot, dat er een geul in de drempel zou doorschuren, nadat reeds een gedeelte van de bezinking zou zijn aange-bracht. In dat geval zou het plan misschien opgegeven moeten worden en een nieuw tracé binnenwaarts van het gat moeten worden gel~ozen.

Tenslotte zou een sluiting buitenom veel gevoeliger zijn voor ongun-stige weersomstandigheden.

Tijdens de uitvóering is de drempel voor een groot deel in tact ge-bleven, hoewel op het eind toch ee:1 duidelijke aantasting zichtbaar werd. ad 2. Afsluiting volgens het tracé in de lijn van de oude zeedijk

(tracé (b) van bijlage

3c).

Technisch zou deze oplossing wel mogelijk zijn geweest. Wegens de grote diepten zou eerst een bezinking tot b.v. 11.A.P. - 15 m moeten wor-~en aangebracht, waarna Phoenix caissons (18 m hoog) zouden kunnen wor-~en geplaatst. Bij de afsluiting zouden meer dan één Phoenix caisson ge-:·jktijdig moeten worden gezonken en dit werd niet aangedurfd.

a~ 3, Bij de oplossing binnen\ioor kon.uit een drietal mogelijkheden worden gekozen.

Een geulensluiting met een tracé dicht achter de grote komvormige diepte (b.v. oplossing (c) van bijlage 3C).

Om de snelheden in de sluitgaten beneden de toelaatbare waarden te houden, zou de gelijktijdige sluiting van meer dan één geul nood-zakelijk worden. Het totale verr..qogen wordt dan over een aantal geu-len zo.dan_ig verdeeld, dat voo:~ deze ge,üen een (gelijktijdige) geu-lensluiting aantrekkelijk wordt. Hoewel aan deze oplossing verschil-lende voordelen verbonden waren (kort tracé, geringe sluitgatlengte) zag men in de uitvoering toch ook grote moeilijkheden.

-8-/

8.

De aannemer was nl. van mening, dat het besc~ikbare materieel

voor het gelijktijdig afdichten van meer dan ~~n geul niet toerei-kend zou zijn, waarna ook van deze oplossing werd afgezien.

2. Een maaiveldsluiting achter de uiteinden der geulen om, waarbij-het sluitgat volledig op het maaiveld wordt aangelegd (b.v. tracJ (d) van bij lage 3C) .

DezB methode impliceert oen lang en ondiep sluitgat. Hierbij is een zeer belanr;rijk voordeel aanwe:üg, nl. het feit, dat bij

voort-)

gaande vernauwing-van het sluit₆at van een bepaàld moment af, de maximale snelheden over de boè.embezi:nking niet verder toenemen. De zinkstukken gaan dan als volkomen overlaat werken. De maximale snel--heden worden dan niet meer bepaald door het verval, maar door de hoogteligging van de bezinking.

Deze snelheidslimiet bij een maaiveldsluiting is vooral van be-lang, wanneer het gaat om grote vermogens. :Hij kleinere vermogens

b~v. tot 20 mill. ~3 is veelal een geulensluiting aantrekkelijker, daar in dat geval de afmetingen van het sluitgat blokkering door één handel"baar element, mogelijk -.maken.

Andere voordelen van de maaiveldsluiting zijn de volgende.

Na-dat de aansluitende ~ ijkvc~ken en de bezinking zijn klaargekomen, is een zeer hoog sluitingstempo mogelijk, indien caissons worden

ge-bruikt. Voorts bezit het doorgaande maaiveld vaak door de samen-stelling van de bovenlaag (v~st e klei) een grote weerstand tegen de

werking van de stroom. Dit was ook bij de Schelphoek het geval. Door de afdekkende kleilaag zijn de risico's van uitschuring etc.

veel minder groot dan in de geulen, waar de boäem veelal uit fijn zand bestaát. Vooral een doorgaande grasmat kan een sterke stroom verdragen. (Bij de Schelphoek gaf een snelheid van 2½ m/sec nog geen merkbare aantasting).

Een belangrijk nadeel is vooral de grote lengte van het sluit-gat. Behalve dat hierdoor veel zinkwerk noodzakelijk is, is een be-zwaar dat, wanneer de caissons geplaatst zijn, de caissondijk ever grote lengte tot een waterkerende dijk moet worden afgewerkt. Dit eist, ook bij de aa.nwezigheid van groot materieel, toch altijd nog veel tijd, waarin aan de ricico's van verzakkingen en stormen het hoofd moet worden geboden.

Een tweede bezwaar is, dat op de plaatsen, waar de

maaiveldbe-zinking de sloten van de verkaveling kruist, vele zwakke plekken in de caissondijk ontstaan.

De bij zonde re voordelen van een z1-üvere maaiveldsluiting hebben er toe geleid, dat in de beginperiode een omsingeling van de op-dringende geulen werd nagestreefd. Het tracé (dil) van bijlage 3D

geeft hiervan een t reffend voorbeeld.

Ook kon nog een keuze word-en gedaan tussen een kort en een lang tra-cé ( ( d) en (d') van bijlage 3C).

Beslissend hierbij zijn de snelheden, waarbij op het maaiveld nog gezonken kon worden. Bij de uitvoering bleek, dat men hierin

ta-melijk ver kon gaan, zodat het korte tracé (d) de voorkeur kreeg.

Van belang is vooral de snelheid, welke b.v. 1 uur voor de H.W.-ken-tering op hét maaiveld aanwezig is (de werkgrens ligt bij 1 - 1 ,5

m/sec, met bijzondere voorzieningen misschien nog wel iets hoger). Hoe verder de maaiveldbezinking vordert des te groter de

moei-lijkheden bij het zinken worden,

Wat betreft het vasts-!;ellen van de grootte Vél-n het sluitgatpro-fiel bij de maaiveldsluiting dient op de volgende criteria te worden

gelet.

-9--

·1

I

1. Eet sluitgatprofiel moet zo ruim ziJnt dat het mogelijk is de aansluitende d:_jkvakken tot aan de bezinking vooruit te

kun-nen bouwen. · _

Verder moeten de laatste zinkstukken (sluitstukken) van de maai--veldbezinking zonder grote bezwaren kunnen worden aangebracht. 2. De grootste snelheden in het gereedgekomen sluitgat-mogen

in verband met de stabiliteit van de stortsteen en de aantasting

van het maaiveld een bepaalde toelaatbare waarde niet over-schrijden.

Een gemengde geulen-maai~eldsluiting, waarbij behalve een sluitgat op het maaiveld, enkele geulen in het tracé worden opgenomen.

Door het snelle opdringen van de Gemene Geul moest deze oplos-sing tenslotte worden gekozen, waarbij in de Ge,nene Geul en Klompe Geul sluitgaten werden geprojecteerd.

Het project kreeg hierdoor een grotere gecompliceerdheid en een

grotere kwetsbaarheid. ·

In de geule11 zouden uitgebreide bezinkingen moe·cen worden uit-gevoerd. :2::chter kon nu ook het sluitgat op het maaiveld weer enigs-zins worden verlrnrt, zodat tracé ( e) va:l bij lage 3:ïi: kon worden ge-volgd.

Mede van belang voor trac~ (e) zijn geweest de onderzoekingen in het Laboratorium vin Grondmechanica. Onderzo~kingen in het ter-rein (boringen en sonderingen); in het láboratorium (gestoken mon-sters) en berekeningen toonden aan, dat de grondslag van het Ooète-lijk maaiveld, wat de draagkracht betreft, van slechte kwaliteit was. Verspreide boringen :;aven aanvJijzingen omtrent de meest wense-lijke ligging van tracé (e) uit grondmechanisch oogpunt.

Opgemerkt moet nog worden dat een belangrijke voorwaarde voor het welslagen van deze gedeeltelijke maaivBldsluiting was, dat de hoeveelheid in te zetten materiaal, materieel en arbeiders zodanig kon worden opgevoerd, dat de blokkering van het maaiveld, nadat een-·

maal de geulen waren afgedicht, in zo snel mogelijk tempo kon worden verwezenlijkt.

En wel om twee redenen:

1. Ïijdens eb zou het maaiveld langs de rand van de bezinking zeer sterk worden aangevallen zodra de geulen waren afgesloten. 2. Het gevaar zou testaan dat tijdens de blokkering van het

maaiveld andere geuien zouden doordringen tot de bezonken strook waarbij ondermijning daarvan niet was uitgesloten.

Aan een oplossing binnendoor waren nog enige practische voordelen verbonden.

Het werke~ binnendijks bracht beschutting tegen slechte

weersomstan-digheden met zich mee. Dit voordeel woog vrij zwaar, daar met een slui-ting in de nazomer (AppelstoTmen) of in de herfst rekening moest worden gehouden.

De beschutte en diepere gedeelten van het geulenstelsel (Heertjes

Geul, Westdijkrak, Karremans Geul) konden ~orden benut als overslaghaven en opslaghaven voor de grote hoeveelheden caissons.

De overbelaste werkhave:n °.ran Burghsluis kon hierdoor enigszins wor-den ontlast.

-10-10.

In het uitgevoerde tracé ziJn drie dijksaanzetten opgenomen: de westelijke en oostelijke aanzet aan de einden en het z.g. Vogeleiland

in het mi~den (ten Zuiden van Serooskerke), welke op de normale wijze met behulp van perskaden konden worden opgebouwd.

De sluiting van de geulen eï.1 het maaiveld z·ou geheel met behulp van caissons tot stand worden gebracht.

/

\

HOOFDSTüK 2

2. GETIJ13ERÈKErHNGEN EN LABORATORIUMOND~RZ.OEKIHGEN •

..

2.1. Getijberekenin.gen.

\

De b~rèkeningen werden uitgevoerd door de Centrale Studiedienst van de Rijkswaterstaat o.l.v. dr J,J.Dronkers.

Ze kunnen in verschillende groepen worden onderverdeeld. 2.1 ,1. Doorrekene~ van de.situatie na ~e doorbraak.

De resultaten van deze berekeningen werdèrt vergeleken met de hydrau-lische situatie . op het terrein. Een g9ed-8 mate van overeenstei1r._:ing be-tekent dat in de berekeningen de juiste constánten werden ingevoerd en dat het geschematiseerde beeld van de toestand tot redelijke uitko~sten aanleiding gaf'.

Dit wil niet zeggen, dat dan geen onzekerheden in de berel~ening meer

aanwezig zijn, wel, dat de combinatie van verschillende onzekerheden

niet tot een afwijkende uitkomst. leidt.

Wanneer door een gegeveu situatie een dergelijk sluitend geheel is

verkregen, mag een extrapolatie naar een volgende fase van het werk

wor-den toègepast.

In deze fase dienen de uitkomsten van de berekening weer met

~aar-nemingen op het terrein te worden vergeleken, zodat, zo dit nodig blijkt

te zijn, opnieuw een correctie van d~ berekeningen en de daárhij :ing e-voerde coëfficiënteri kan worden aangebracht.

Bijlage 6 geeft een overzicht van de schematisatie, welke bij het uitvoeren der berekeningen is toegepast •

. Tot de belangrijkste gegevens, welke nodig zijn om ee~ sluitende be-rekening te verkrijgen behoort de weerstand van het maaiveld. _

Deze is afhankelijk van de hoogteligg;ing hiervan, de wijze, waarop de oppervlaktelaag is bewerkt (bouwvoor of grasland), het aantal heggen, hoeveelheid bebouwing enz •.

Ook het aantal, de afmeting~n en de richting v~n kavelsloten en tochten is van invloed op de weer~tand. pez~ wordt in de berekening in-gevoerd als de coëfficiënt van Chézy.

Betrouwbare resultaten werden verkregen

met

wag,rden van deze coëffi-ciënt tussen 35 en 4-0

m

½

sec-1.

2.1.2. Berekening van de snelheden etc. voor de verschillende fasen van het werk.

i,,a het doorrekenen van de bestaande toestand dienden berekeningen te worden gemaakt om het verloop der snelheden bij wijzigingen in het door-stromingsprofiel t.g.v. het uitvoeren der sluitingswerkzaamheden te kun-~ nen ~oorspellen.

12.

Hierbij was het noodzakelijk -~e weten welke methode van afsluiting

worden toegepast (maaj_veldslui ting of geulenslui ting).

De situatie na de ramp, waarbij de pÓlderwaarts reikende geulen nog

=:echts beperkte lengte hadden, bracht met zich mee, dat naar een zui--ere maaiveldsluiting (zonder geulen in het trace) werd gestreefd.

De berekeningen werdeTI dan ook op deze basis opgezet.

Op bijlage 7 is een greep gedaan uit het voorhanden zijnde bereke-~ s materiaal. Weergegeven is de -sitÛatie inet constante sluitgatlengte

-

=

een variërende hoogte van de maaiveldbezinking, terwijl het verzamel -~ i e kje de maximale vloed..- en-ebsnelheden in het sluitgat geeft voor

s::1 bepaalde hoögteligging der bezinking (h,A.P. - 0.80) e;1 een

varia-__ e sluitgatlengte.

De variërende hoogteligging van de bovenkant van de bezinking ont-- nd, doordat ter plaatse van het trac~-het maaivela niet overal

dezelf-e hoogteligging bezat en het verzamelen van gegevens op het terrein in

verband nogal wat moeilijkheden opleverde.

Een complicatie gaf nog de onbekendheid met de afvoer- en snelheids-- ëfficiënt bij de stroming over de maaiveldbezinkirrg.

- ~dies achteraf hebben, dank zij het tijdens de sluiting verzamelde _;:;arnemingsmateriaal, eèn beter inzicht in dit vraagstuk opgeleverd.,

~ ch tijdens de uitvoering van de berekeningen moest met een schatting ~rden volstaan.

Om aan de veilige kant te zijn, werd bij deze berekeningen daarom

r de afvoercoëfficiënt en snelheidscoëfficiënt de waarde 1 ingevoerd, _.-.-geeü de berekende maximale snelheden 5 à 15~~ te hoog maakt.

2.1

.3.

~nvloed van het opnemen van geulen in het sluitgat.

Door de sterke ontwikkeling van het geulenstelsel braken de Gemene

- 1 en de Klompe Geul doo~ het geprojecteerde tracé heen.

Omstreeks 1 Mei werd het dui·delijk, dat 'het streven naar een zuivere ;aiveldsluiting niet gehandhaafd kon blijven, zodat één of meer geulen :..:: !let sluitgattracé moesten worden opgenomen.

Fieuwe berekeningen moesten worden uitgevoerd om de consequenties ::,,:;, deze ontwikkeling te kunnen overzien.

~en keuze uit deze verschillende berek~ningen is op bijlage 8 weer -~egeven, en wel één berekening met twee geulen met een totaal profiel -:-an 1600 m2 t.o.v. I:.A.P., en een andere met alleen de IGompe Geul nog

_en (profiel 700 m2 t.o.v. li.~.P.)~

Achteraf is _{gebleken, dat de hoogtelig0 ing} van de bovenkant bezinking -~j de berekening met alleen de Klompe Geul open te hoog was aangenomèn,

aardoor o.a. voor de vloedsnelheden in de Klompe Geul ten opzichte van

~e werkelijkheid te hoge waarden werden gevonden.

Uiteraard is het beter, dat de berekende resultaten aan de ongunsti-~ kant zijn, dan dat zij een te gunstig beeld geven,

2 .1 .4. Invloed van~ grootte van het tij.verschil~_

Zen vierde groep berekeningen had betrekking op de invloed van het -~jverschil op de hoogte van de hoogwaterkentering, de middenstand in de - lder en de grootte van het eb- en vloedvermogen.

Bijlage 9 geeft.van de betreffende berekeningen een voorbeeld.

-13-het ging hiertijvoa'.'al om de hoogte van de H.V1,-kenterîng, i:r.i verband met het plaatsen van de maaiveldcaissons op de bezinkingsdrempel.

Aan de hand van deze grafieken kon worden bepaald, of bij een

gege-ven hoogwaterstand caissons voor het maaiveld met gegeven diepgang

kon-den worden geplaatst, zonder deze van drijfkisten te voorzien.

De resultaten va:o. deze berekeningen klopten goed met de

waarnemin-gen op het terrein, waaruit mag worden afgeleid, dat verschillende in de

erekening voorkomende onnauwkeurigheden in hoogteliggingbezinking en

af'voercoëfficiënt elkander om en nabij compenseerden.

ê.1

.5.

Berekeningen als hulpmiddel bij de analyse van de stromingstoestand.

Een belangrijk aspect vail deze getijberekeningen, dat niet direct

in de resultaten tot uitdrukking komt, is, dat mei1 door analyse van de ~ romingstoestand het karakter van de waterbeweging in het betreffende

===

=

~ebied beter kan leren kennen,

Zo kan b.v. worden nagegaan of aan de randen van gevormde

getijgeu-_en de toestand van volkomen overlaat al dan niet optreedt; ook kan de

~ loed van een uitbreiding van het geulenstelsel (verlenging en ver-=..:eping van reeds gevormde getijgeulen) op het totale vermogen

(getij-lumen) van het gat in de dijk beter worden voorspeld.

2.1.6. Overzicht uitgevoerde berekeningen.

De staat op bladztjd6 14 geeft een overzicht van alle berekeningen, elke voor het sluiten van de Schelphoek werden uitgevoerd.

2.2. Onderzoekingen in het daterloopkundi~boyatorium, 2.2.1. Resultaten van het onderzoek in het getijmodel.

Om de getijbeweging in het waterschap Schouwen onder invloed van de

=5.-4Cen bij Zierikzee en Schelphoek te best,uderen, werd op schaal 1 ; 3000 -::-a:.:. getijmodel gebouwd. De verticale schaal bedroeg 1 : 50.

Een uitvoerige beschrijving van de inrichting van het model en de

~:x:-ra voorzieningen, welke nodig waren om de juiste weerstanden etc. te ::...::.-reduceren, is opgenomen in de nHydraulische beschouwingen over de ;;:...;.::..ting van çle inlaagdijk ·;;Levensstrijd;, te Zierikz,eel• van het

Water-:..

w

_kundig Laboratorium en de Dienst D~jksherstel Schouwen en D~iveland.

De eerste proeven vonden plaats, toen de l~ndwaarts dringende geu~ :..e~ nog een snelle ontwikkeling doormaakten.

Onderzocht werd het verloop van de snelheden en debieten bij voort-~~ande verkleining van het sluitgat. Hierbij werd zowel een normaal tij ~=-s een springtij als randvoorwaarde gekozen. In dit stadium dacht men

~=--een nog aan een maaiveldsluiting,

De uitkomsten van deze eerste serie proeven zian mede van invloed

_ ~est op de keuze van het tracé van de afsluitdijk.

-14-OVERZICHT VA1f _{-- - - -}DE UI'.i:G_·-BVOERD:E: GETIJ--BEREIIBNTI'IGEN

etijlijn 20 Februari 1953~

Zierikzee (Levensstrijd) open en dicht.

~. Vermogen Schelphoek, voorlopige getijberekeningen polder,

maaiveld 1.30 m-, straal 1 k~ rond gat Schelphoek.

-.

~

-,,. o.

?

.

Dijk Flauwers - Scharendijke over weg gebouwd, breedte

opening voor maximum snelheid 1 m/sec,

Dijk Flauwers

-

Scharendijke gesloten, totale vermindering

vermogen gat Schelphoek.

Tracé afsluitdijk 3000 m opgezonken tot N.A.ï=',

-

0,80 m.

Il Il _{2000 m.} 11 Il

_N.A.P.

-

_{0,80 m.}

li Il _{1600 m} il ;·t _{N.A.P. 0.80 m.}

itengetijlijn 28 April 1953,

8. 9,

Tracé 2420 m opgezonken tot 0,50 m-, sluitgat 800 m2.

Tracé 2320 m opgezonken tot 0.50

m-2 sluitgaten 80 m x 10 m 100 m x 8 m. = 800 m2 = 800 ,m,2 14-. 1600 m2 t.o.v. N,A.P. 4 Qa, Tracé 2500 m 2420 m opgezonken tot 0,50 m-Sluitgat 800 m2 t.o.v. ~:.A.P.

~

o

b.

Tracé 2500 m opgezonken tot 0.50

m-- 380 m maaiveld op 1 • 30 m··

2 sluitgaten totaal 600 m2 t,o,_v. N.A.P. (120 x 5 m2)

1, Tracé 2500 m opgezonken tot 0.50 m-. 12. Tracé 13. Tracé 14. Tracé 15. Tracé Tracé 16. Springtij• 1000 m 1000-m 1000 m 200 m 200 m opgezonken tot 0,50 m-. opgezonken tot 0.20 111- • opgezonken tot lî. Jl.?. opge zonl:en tot 0.20 m- •

opgezonken tot 0.20 m+.

17. Tracé 1000 m opgezonken tot 0.20.m-.

18. Tracé 200 m opgezonken tot 0.20 m-.

Doodtij,

19. Tracé 1000 m opgezonken tot 0,20 m-.

Gemiddeld tij.

20. Klompe Geul dicht, Gemene Geul open

bezinking West 900 m (N.A.P.)

be~inking Oost 1150 m (N.A.P. - 0,30 m)

21. Gemene Geul dicht, Klompe Geul open

bezinking West 900 m (Ii,A.P.)

bezinking Oost 1150 m (N.A.P. - 0,30 m)

-15-.:a- '":odel moest aan 1:et inmiddels sterl-~ uitgebreide geulenstelsel

·==~~-

aa!:lgepast. In het model kregen de geulen eerst te grote

äfmetin-erden met klei tot de juiste afmetJ.ngè~1 afgewerkt. '

~estelijke- en Oostelijke dijksaanzet werden, eveuals ~et V6gel-- gereed verondersteld, terwijl een aaneengesloten tràcébezinking

_

__..--=~~

Jas gedacht. _

=~

proeven werden verricht in twee groepen; diè voer eeh maaiveld-- ~ , waarbij eerst de geulen zouden worden afgesloten,

e~

voo~ een -=__s:.uiting, waarbij eerst het maaiveld zou wórder, gedicht.

- randvoorwaarde werd gs;kózen een getij mët een hoogwatel"' van - · + 1.48 men een laagwater van l'l.A.P. - 1;30 m. (ongeveer het

ge--:.:: 23 April 1953, zie bijlage 18). Het tijyerschil was hierbij

en-1s groter dan normaal, de middenstand 1 tot 1½ dm hoger.

-c-onden snelheden zijn hierdoor t.o.v. gemiddeld tij wat aan de ho -:,..::i. De verschillen zij11 echter gering.

~ het volgende zullen slechts de resultaten van de proeveh, betrek-ebbende oµ de maaiveldsluiting worden wee~gegeven.

==-j

de maáiveldsluiting vrnrdt c;ebruik gemaakt van d.e snelheidsbe~ ·

_ing bij stroming over de bezinkingsdrempel, wanneer hierbij de toe~

- ~ yan volkomen overlaat optreedt (zie bijlage 48;. .

p bijlage 11 is het verloop van de debieten en snelheden voo~ ver-- ~-~lende toestanden bij de E1aaivéldsluiting wéergegeven.

sij lage 12 heeft het ve:..~loop v-a:1 de maximale snelheden bij v1oed en

: eb bij voortgaande verkleining van het sluitgat. De snelheden zouden -- hoger oplopen dan 4 m/sec, welke snelheid een goec't bestort zinkstuk ~ de...11iet te lange tijd kan verdragen. .

Voor die toestanden, waarbij de geulen nog niet waren afgesloten,

_~n de snelheden gemiddeld over het gehele profiel. Dit was niet juist, niet wanneer geen maximum afvoer over de zinkstukken optrad, omdat eerstand over de zinkstukken groter was dan in de geulen, ·

Uit een vergelijking met de snelheden zoals die tijdens de sluiting

__ ·!'.l gemeten blijkt, da~ een re'.5.elijke overeenstemming aanwezig was,

Op bij lage 12 is eveneens het verloop van het vermoge:--1 bij de s

lui--::..ng

weergegeven. Bijlage 13 geeft het peil bij Serooskerke bij

voort·-:. :voort·-:.ande afsluiting. De aanduid ins der peilschalen is overeenkomstig bij

·-:.age 14. Dat na de sluiting het peil in de polder in werkelijkneid

ho-5er was, is een gevolg van de hogere middenstand (N.A.P. + 0.30, tegen-er N.A,j. + 0.05 in het mod0l).

De op 23 Augustus 1953 gemeten getijkrommen op het terrein bij slui--ing van het Westelijk tracé en T 29 in het model (860 w sluitgat op ~ aiveld) vertonen goede overeenkomst (zie bijlage 13).

Het iets hoger liggen va~ getijlijn VII in de natuur kan behalve :ioor de hogere middenstand -misschien ook worden verklaa.rd door het iets

oger liggen vs.n de zinkstukken over dit deel van het sluitgat.

Op bijlage 12 zijn nog getekend de vloedanelheden ~án uur voor de kentering. Dit is uitsluitend gedaan om een idee te krijGen hoe snel de vloedkentering (waarop de caissons moesten worden geplaatst) zou verlopen. Een kleine. verandering van het getij in vorm en hoogte kon een aanzien-· lijke verandering van de opgegeven waarden tot gevolg hebben.

Uit de getijkrommen van bijlage 14 kan het verval aan weerszijden van het sluitgat in verschillende stadia van. de afsluiting worden be --paald • .'.)it is van belang in verband i,1et de stabiliteit va:--1 reeds g eplaat-ste caissons.

-16.

Om in het laatste stadium een overzicht te krijgen van rle invloed afslui tin:; van één deel va~,,_. het slui tsat op de rest daarvan zou h1f

b-is begin Augustus een serie metingen verrj_cht waarbij allerle.i

J,'.tl.oge-:.:... ·kheden in de volgorde van afsluiting zijn onderzocht. De snelheden in

:.:: geulen zijn hierbij met behulp van een pitotbuis ger;ieten, terwij 1 die _Ter de zinkstukken uit de opge~even vervallen-konden worden berekend.

Uit dit onderzoel: bleek, dat de verschillende afsluitingen elkaar

etrekkelijk weinig beïnvloedden. Echter bleek de snelheid in de Klompe

~ 1 vrij aanzienlijk op te lopen bij afsluiting van de rest van het

-racé.

Uit deze proeven tieek tevens dat eerder sluiten van het Westelijk

~aaiveld minder ongunstig zou werken op het Oostelijk maaiveld dan

om-gekeerd. Wel z~uden de snelheden op het Oostelijk maaiveld constant iets

groter zijn daa op het i/esteliJk maaiveld, -v-anwege het dieper liggen der zinkstukken.

Uit een vergelijking met de snelheden en vervallen zoals die tijdens de sluiting z.ijn gemeten volgtt dat alleen de Klompe Geul ster}~

afwij-kende waarden vertoont.

Het doorstroroingsprofiel in het model was ongeveer 300 m2 onder

r

;

.

A:P. Dit bleei op het terrein 450 m2 onder N.A.P~ te bedragen, zodat de snelheden kleiner konden zijn dan in het model was gemeten._

2.2.2. Onderzoek van de manoeuvres voor het nlaatsen van de caissons.

---

~

_{Voor het plaatsen van de caissons op het maaiveld isgeen detailmodel}

gebouwd. De ervaring hiermee opgedaan tijdens de operatie HLevensstrijd;· gaf voldoende kansen op het slagen hiervan.

De moeilijkheden bij het afsluiten van de Ge;;1ene Geul maakte een

mo-delonderzoek echter wel gewenst.

Oorspronkelijk is het plan·overwogen de caisson tegen de afnewende

ebstroom aan te voeren, hem een vol tij of zelfs een volle dag in de

di-recte nabijheid van het gat over te laten liggen en hem daarna bij

af-ne;:nende ebstroom in het sluitgat te draaien. Hiervoor was het dus nodig

e~n plaats te zoeken waar de caisson zowel bij vloe~ als bij eb

voldoen-de veilig kon liggen.

Als alternatief -werd voorgesteld de caisson met afnemende vloedstroom in de Gemene Geul · 11_{af te laten zakken;, om hem dan slechts gedurende één} ebtij over te laten liggen voor hij in het sluitgat zou worden geplaatst. Voor deze methode moesten de krachten door de vloedstroo:,,1 OiJ de ü1 de

Gemene Geul liggende caisson zeer nauwkeurig bekend zijn.

Om deze beide punten, en het indraaien van de -ponton te onderzoeken

is een model op één-vijftigste van. de ware grootte gebouwd. De bodem van

dit model was gemaakt van grind.

In het model werd in de eerste plaats de kracht op de ponton tijdens de aanvoer door de geul bij vloed onderzocht. Gemeten is met een

gebal-laste ponton met 9 m diepgang en met een ongeballaste ponton met _7 m diepgang. Het ballasten van de ponton had ten doel de zinktijd te bekor-ten.

De kracht op een ponton iE stromend water kan worden voorgesteld door de formule

K = Cw.~-.

p.

v2 A. (Newton)

-17-Hierin is

p

de dichtheid van het water (kg/m3)1 ~ de

stroomsnel-.::.eid (m/sec), A het nat oppervlak van de ponton loodrecht op de stroom :::2) en C een dimènsieloze coëfficiënt. De laatste bleek bij 9 m

diep-w . - .

~ang-1.3 à 1 .4 en bij 7 m diepgang 1 à 1 .2 te bedragen. .

De metingen

zijn

verricht bij stroomsnelheden in het sluitgat van 2.5 tot 3 m/sec.· Daàr elke grootheid uit de formule bekend Wàs kon - or iedere situatie worden bepaald bij welke stroomsnelheid men voldoen--::.e veilig zou kunnen vare 11.;

Op bijlage 15 is één der situaties waárbij is gemeten, we~rgegeven onton A).

Als volgend punt is de ligplaats van 6e pohton bij het slJitgat on-~erzocht (ponton B). De ponton lag ongeveer 80 ili ten Zuiden van het ::.andhoofd. Bij een vloedsnelheid in het sluitgat vàn 2.70 m,'sec was de stroomdruk op de ponton in zijn lengterichting 7 .5 ton .•

In dwarsrichting was de kracht te verwaarlozen klein; deze werd niet ;;emeten. De ponton z·ou hier dus een tij kunnen overliggen,· maar op deze

--====-laats was het gevaar van vastraken van de ponton aan de. bodem vrij groot.

Bovendien nam de kracht op deze plaats met iedere meter· verplaat-sing in de richting van het landhoofd toe met 0,6 ton, tot een maximum 7an 25 ton. Dit maakte deze ligplaats met de altijd aanwezige kans op Kleine verplaatsingen zeer gevaarlijk.

Wanneer de ponton tegen het landhoofd steunde (ponton C) en de

langs-kracht geen probleem meer was, ware:n de dwarskrachten toegenomen tot 45

on aan de kop en 31 ton aan~de achterkant van de ponton.

Bij ebstroom is gemeten met een stroomsnelheid van 3,3 m/sec in het sluitgat. Wanneer de ponton nu tegerl het landhoofd aanlag bleken de dwarskrachten ongeveer 5.5 ton te zijn.

Tot slot zijn de krachten gemeten, die zouden optreden bij het dichtdraaien van de ponton tijdens de late eb.

De metingen zijn verricht bij 9 m diepgang van de ponton. Om bij 7 m diepgang de krachten te -bepalen kon men de gemeten waarden ongeveer met 2/3 vermenigvuldigen.

De manoeuvre werd in e praktijk met ortgeballaste ponton uitgevoerd. Uiteindelijk week de ge lgde methode belangrijk af van de onder-zochte sluitingsmanoeuvres.

Ih werkelijkhe~d bleken de eren bezuiden het sluitgat een zo ster-ke intensiteit te bezitteh, dat e door het Laboratorium voorgestelde manoeuvre, waarbij de caisson gedu ende het ebtij aan het landhoofd zou

zijn gemeerd, niet werd a~ngedurfd.

De gang van zaken, zoals die zie_ bij de sluiting van de Ge::1ene Geul heeft voorgedaan, is beschreven in ho fdstuk 4 (blz. 41 e.v.).

De caisson werd tijdens het staart·e van de eb de Ge~ene Geul inge-sleept en op zijn plaats gezet.

2,3, Onderzoekingen door het Laboratorium voor Grondmechanica.

rn·het begin stond reeds vast, dat de medewerking van het Laborato-_rim.i1 voor Grondmechanica niet zou kunnen worden gemist. Op de plaats van

de toekomstige dijk was de samenstelling van de ondergrond zeer wissel-vallig, terwijl, vooral in het Oostelijk deel van het traçé, zeer slappe lagen voorkwamen, waarbij het de vraag was, of daar wel een dijk van

-18-18.

voldoende hoogte zou kunnen worden gebour1d.

De belangrijkste grondboringen zijn weergegeven op bijlage 5,

De resultateï.'l van de sonderingen op het OosteliJk maaiveld gaven er aanleiding toe, het evemricht vaj_'l de ondergrond -aan een nadere beschou-wing te onderwerpen. Het ging hierbij vooral om de vraag, of er even-wicht mogelijk zou zijn, wanlleer de op een bezinking geplaatste cais-sons plotseling geheel of gedeeltelijk met zand zouden wordell

volgespo-ten.

-De uitkomsten van dit evenwichts-·onderzoek gaven aan, dat het met het evenwicht van de ondergrond onder de bezinking van het Oostelijk maaiveld na het plaatsen van de caissons op de normale wijze, maar be-denkelijk zou zijn gesteld. Onder 11 _{op normale wij ze}1

• -dient men dan te

verstaan koppeling van de caissons met de korte zijde van

7½

m tegen el-kaar (eenheden van

7½

m breedte).

Aanbevolen werd, om voor de slechtste gedeelten in het tracé de caissons met de zijde van 11 maan elkaar te koppelen, zodat eenheden van 11 m breedte zouden worden verkregen. Op deze wijze zou een gunsti-ger spanningsverdeling in de ondergrond optreden dan in het eerste

ge-val.

Hierbij bleef de wenselijkheid bestaan, de caissons in twee stadia

vol te spuiten, opdat de spanningen in de ondergrond zich geleidelijker

zouden kunnen aanpassen.

-Rij de sluiting van het Oostelijk maaiveld.is dan ook in het Zuide-lijk deel van dit tracé op twee plaatsen met sets van 11 m breedte ge-werkt. Inderdaad kwamen hier belangrijke verzakkingen voor.

?laatsing proefcaisson.

Om de theorie te toetse~ aan de praktijk werd, op een daarvoor uit~ geBochte slechte plaats, en polderwaarts van het Oostelijk tracé, een proefcaisson van

7½

x 11 m gezonken op een zinkstuk van 40 x 12 m2 (de zijde van 40 min de richting van de stroom). (zie bijlage 5) De cais-son werd na het zinken met 300 m3 klei belast; 6 dagen na h t zinken werd nog een extra belasting van 125 m3 klei aangebracht.

De zakking van de proefcaisson vertoonde een merkwaardi beeld. De · grootste zakking trad op binnen 24 uur na het aanbrengen de eerste be-· lasting (gemiddeld 0,55 ·m). Daarna ·trad nog slechts een zakMing van en-kele drn's op.

Het.evenwicht van de ondergrond werd echter niet verbro en (mede

on-der invloed van het zinkstuk), hetgeen de uitvoering van de caisson-afsluiting op de voorgenomen wijze aanvaardbaar maakte.

-19-HOOF'DSTUK 3

3.1. Waarneminr,e.n tijdens het voorbereidende stadium van het werk.

3. 1 • 1 • Vlaarnemingen o·1) 26 Haart.

Op 26 ttaart werde~ tijdens doodtij stroo~snelheden in het dijkgat

:~-eten tijdens vloed. De grootste snelheden bedroegen 2.40 m.sec en m en gemeten met uitgeworpen (vrije) oppervlakte drijverS' van 0.5 -2. .::. lengte.

De voorvloed was ~et belangrijkst in het Oostelijt gedeelte van het

_::.jkgat, terwijl gedurende de navloed de stroom zich in de Weste).ijke

0 lit concentreerde.

Het srootste verval tussen de peilschalen bij het Gemaal buiten en

~nr.P.n bedroeg 0,29 m, hetgeen in overeenstemming is met bovensenoemde

elheid van 2.40 m. sec.

3, 1.2r Waarnemingen op

3,

8 en 16 April.

Om een indruk n van de stroomverdeling over het maaiveld

erden op}, 8 en pril stroomsnelheden gemeten in de punten, welke

_ bij lage 16 zi · aangegeven. I)e metingen van 8 April vonden Jdjdens

odtij, en van 3 en 16 April bij een zwak springtij plaats. Op 3 April

as er een uit astronomische oorzaken voortvloeiende verlaagde

midden-_tand.

Alle metingen werden uitgevoerd met stokdrijvers. De veêtoren van

ijlage 16 gevfü'" de maximale v✓aarden va;-i de eb•· en vloedsnelheden aan, ::oals die bij gemiddelde getij-omstandfgheden zouden zijn opgetreden.

(De bijgeschreven waarden zijn nauwkeurig tot op 10%),

De resultaten van stroomsnelheidsmetingen en getijwaarnemingen zijn .

aangegeven op bijlage 17. De aanduidingen I, II etc. corresponderen met e meetpunten van bijlage 16.

De snelheden zijn het grootst op het Oostelijk maaiveld (verklaar-baar in verband met de ligging van het zwaartepunt van het komberginc s-gebied·en de diepere ligging).

Opmerkelijk is de bijzondere gedaante van de stroomsnelheidskromme. Een lange ebperiode, waarin de snelheden slechts weinig afnemen, wordt

gevolgd door een vrij plotselinge kentering en een snelle toename der vloedsnelheden.

De langdurige ebperiode met de weinig variërende snelheden wijst er

op, dat aan de rand van het maaiveld grenzend aan de diepe kom en de

in-dringende geulen gedurende zekere tijd de toestand vau volkomen

over-laat optreedt, waarbij de snelheden onafhankelijk zijn van _de

buit~nwa-erstand. Een contr6le-berekening bevestigde de juistheid van deze ·

ver-nderstelling.

De terugschrijdende erosie van de stroomgeulen treedt voornamelijk

tijdens de ebperiode op.

-20-2D.

De stroomsnelhede;1 tijdens vloed ZlJE ván b_elang voor het uitvoeren

=:.:! he~ zinkwerk. Neer dan de máximale yloedsnelhedert is van belang de

~-elheid, welke ca. 1 uur voor de H.W~-kentering optreedt en welke voor

- aanv'él.ng der zinkwerkzaamheden bepalend is (in meetpunt Ia van bijlage

is dit 1,25 m/sec.

Uit .de vorm van de snelheidskrommen in het Westelijk tracé is de

in-=- ed van de toen reeds ver-in Ü.VI. richting doorgedrongen Gemene Geul

- __:delijk te onde:rscheiden. V✓anneer nl. de waterstahd op het maaiveld

-=:leden N .A.P. is gedaald, beg:Lnnen de geulen 11_{te. trekken•r eil nemen de}

__ elheden op het maaiveld af. Verge1ijk ,6p 8 April de snelheidskrommen

-::.j eb in

de

punten I en 1I met die in de pi.mtén

III

en IV (bijlage 1.7).

Hei tijdstip en nivea~ van de H,w:-keritering blijken voor het gehele

::..rkel\rot>mige tracé vrijwel geiijk te zijn (ca. N.A.P. + 1.00 m). Deze

~ terin~ ialt slechts

kotie

tijd(+ 10 min.) na het tijdstip van H.W.

-sr plàatse en omstreeks 1h.15 min.-na het tijdstip van H.W. te

Zierik--~e.

De L. W. -kentering ( van eb naar vloed) valt in het 1i/estelijk tracé

'

- = =-=_geveer 10 minuten vroeger dan in het Oostelijk traêé. Dit verschil,

--t door de aanwezigheid van de Gemene Geul ontstond, nam in de loop

73.:::l het werk nog verder toe. De waterstand, waarbij deze kentering

op--::-ad was voor het Westelijk maaiveld N.A.P. - 0.4-0 ;:;1 en voor het

Ooste-=.::.jk maaiveld N.A.P. - 0.30 m. Ook deze verschillen werden nog groter,

~ rmate het werk vorderde. ::Jij di;; uitvoering der stroommetingen werd

=---

de verschillen<le meetpunten het verticale getij opgenomen. Bij~age 17

aeft hiervan een overzicht.

Hierbij zijn als volgt drie gr pen getijkrommen te onderscheiden:

1. Getij op het maaiveld.

2. Getij in een stroomgeul naar he gat (peilschaal bezuiden

Se-rooskerke in Oude Geul).

3.

Getij binnen en buiten het gat (peils alen gemaal Schelphoek).

Door de grote afmetingen van het gevormde gat · de zeedijk is het

-erval aan de peilschalen bij het gemaal binnen en bux'en niet gröot.

De getijkromme bij het gemaal buiten geeft niet zuiver de

randvoor-aarde van het buitengetij ter plaatse weer. Eij het gemaal heeft bij

~1oed het water een toestromingssnelheid van betekenis.

De getijkromme van Zierikzee werd eveneens vervormd door het verval

in de havenmond tengevolge van het stroomgat in de Westelijke havendijk.

Uit de grote vervallen tijdens eb tussen de peilschalen op het

maai--eld en in de geulen blijkt duidelijk, dat langs de rand van het

maai-eld plaatselijke vervallen optreden, waarbij de toestand van volkomen

verlaat mogelijk is.

Uit de vervallen tussen ~e peilschalen in de punten II en VI is de

aarde van de weerstandsooäfficiänt (coäff. van Cházy) te bepalen. Voor

enl$:ele waarden is deze berekening uitgevoerd, waarbij een C-waarde werd

gevonden tussen 35 en ~5 m½sec-1.

-ermogens.

Aan de hand van de·oesproken waarnemingen is, rekening houdend met

àe verschillen in hoogteligging van het maaiveld, een vermogensverdeling

opgesteld (bijlage 16).