Inleiding in de civiele techniek: Havens

Inleiding Ll de

v

~...

!iZP

...."1A

-re:::r:

~OUWKUNDB

Afd. Civiele Techniek

pi

Prof.ir. L.Ve Bendegom

...

Havens •

1.1. Inleiding.

Havens z~Jn voor nederlandse waterbouwkundige van groot belang, niet alleen omdat ons land de grootste haven ter wereld heeft, maar ook omdat vele nederlandse civiel ingenieurs bij buitenlandse haven-projecten zijn betrokken, in het bijzonder havens in ontwikkelings-landen.

Verder zijn havens interessant, omdat deze een mooi voorbeeld geven van vele gecombineerde civiele projecten.

In een haven hebben we n.l. naast waterloopkundige en waterbouwkundige werken ook te maken met verkeersku?dige werken.

Een haven is n.l. een belangrijk verkeersobject, waarbij spoor-wegen, emplacementen, wegen en wegopstellingen direct zijn betrokk~n.

Verder speelt hierbij de gezondheidstechniek een belangrijke rol, als we denken aan lucht- en waterverontreiniging met zuiveringsinstal-laties, e.d.

Tenslotte hebben we nog de bouwtecr~iek, waarbij niet alleen de waterbouwkunde maar tevens de utiliteitsbouw nauw is betrokken. Diverse gebouwen, si.l.o" s, loodsen,veemene.d. treffen we er aan.

Een haven geeft hierdoor een algemene indruk over het vakgebied van de civiel ingenieur.

2.1. Definitie van een haven:

Het lijkt op het eerste gezicht een eenvoudige zaak om een haven te definiëren naar zijn doel, hetgeen echter in zijn algemeenheid zoals hierna zal blijken niet zo eenvoudig ligt.

2.2 •.Veelal is het hoofddoel van een haven het vormen van een vervoersknoop-punt, de z.g. overslaghaven.

Beschouwen we b.v. het vervoer, met de daarbij behorende overslag, van een bij Mannesmann in Mannheim vervaardigde locomotief, welke bestemd is voor Kano in Nigeria. Deze locomotief wordt per lorrie vervoerd van de fabriek naar de kade, waar deze wordt overgeslagen m.b.v. een kraan op een binnenschip; dit binnenschip vaart naar de haven in Rotterdam en wordt daar weer overgeslagen in een zeeschip; het zeeschip vaart nu

-2 -i r l i

I

t

t

l

naar Lagos in Nigeria en wordt daar overgeslagen op een spoorwagon;

deze spoorwagon brengt de locomotief naar Kano, waar hij tenslotte weer wordt overgeslagen op de plaats van bestemming.

Dit is dus een typisch voorbeeld van een keten van verschillende vervoerscategorieën met daartussen steeds de overslag.

Deze overslag komt vooral tot uiting bij de zeehavens. Bij de binnenhavens komt overslag b.v. voor tussen het riviertransport en de spoorbaan.

In West Europa echter lang niet zo sterk als in een land als Rusland, waar dit soort verkeer met overslag volkomen geperfectioneerd

is. Daar vinden we een eindeloos aantal van deze overslagplaatsen (terminals). Men onderzoekt in dat land steeds wat het meest economische vervoer is

tussen twee punten A en B, voor bepaalde goederen. Dit kan zijn geheel te water of voor een bepaalde trajeet;per spoorbaan en een ander ge-deelte weer per weg. Het geheel bestaat dus uit een groot aantal vaste OVerslagpunten met daartussen een aantal vervoersmogelijkheden.

,

r-L I ~ i

[

een vervoersknooppunt.

Een voorbeeld hiervan is de theehaven in Amsterdam, waar vroeger al de thee aankwam. En verder de tabakshaven in Amsterdam, waar de tabak werd aangevoerd en daar reeds ten dele werd verwerkt.

We zien hier reeds een soort van eerste industrievestiging. Er vindt al een zekere bewerking van de goederen plaats.

;

I

r

~

!

~ !" ~" ! 1"'

r

i-~ ~ i ~ ,

l-L

i

r-

_r -II

~.

I ~ 2.3. Van oudere datum is de haven, welke is ingericht als handelscentrum, de

z.g. stapelhaven.

Zo is b.v. Amsterdam een typische stapelhaven, waar de goederen worden opgeslagen.

Het is dus wel een knooppunt van vervoer, waar overslag op de kade plaats-vindt,maar waar de goederen niet direct worden doorvervoerd.

Deze goederen worden opgeslagen en verkocht of eerst bewerkt (kwaliteits -controle, samenstellen van melanges, verrichten van sorteringen, wijzi-ging verpakkingen etc.) en daarna verkocht.

Deze haven is dus in eerste instantie een handelshaven en niet zo zeer

2.4. Naar het andere uiterste gaande, krijgen we nu de haven waaromheen een industrie concentratie mede door behoeftetoename van energie en grond-stoffen plaatsvindt, de z.g. industriehaven.

i- l-u

-"3-We zien hierbij dat de industrie zich ter plaatse van de overslag

gaat vestigen, om zodoende het vervoer zo economisch mogelijk te maken. De industrie h~eft zich oorspronkelijk daar gevestigd, waar e ner-gie, brandstoffen, grondstoffen, arbeid, intellect, arbeidsrust en arbeidslust tezamen kwamen.

Een voorbeeld hiervan is het Ruhrgebied. In Elzas-lotharingen waren zowel erts als kolen op grote schaal van nature aanwezig. Het lag dus voor de hand dat daar grote industrie gebieden ontstonden. Pas veel later,

toen de brandstoffen gingen opraken, moest men deze gaan importeren.Weer later moest men ook de grondstoffen, waarvan de nog aanwezige van zeer slechte kwaliteit waren, gaan importeren vanuit Labrador. Mede door deze ontwikkelingen bleek het Ruhrgebied langzamerhand niet meer zo geschikt als industrie-centrum. Er moest te veel getransporteerd worden. Dit heeft er toe geleid dat men de industrie is gaan verplaatsen naar die gebieden, waar een gecombineerde aanvoer van brandstoffen en grondstoffen het goe d-koopst is.

We zien dan ook een verplaatsing optreden van deze industrieën naar-de zee, waar deze geCOmbineerde aanvoer wel economisch is te verwezenlijken.

Er zijn echter een aantal factoren, waardoor men toch verder van de zee af blijft zitten.

Zo kan het voorkomen dat men in de omgeving van een grote ene rgie-centrale gaat of blijft zitten, omdat hier alleen de grondstoffen aan ge-voerd moeten worden.

Een andere factor is b.v. de arbeidsrust. Dit was voorheen het geval met de olieindustrie op de Nederlandse Antillen.

De olie uit Venuzuela werd vroeger naar Willemstad op Cura~ao gebracht om geraffineerd te worden. Dit i.v.m. het gebrek aan arbeidsrust en zeker -heid omtrent eigendommen (naasting) in Venuzuela zelf. Nu deze omstandig-heden op het vasteland steeds beter worden, zien we dat deze raffinaderijen geleidelijk ter~ggebracht worden naar"Venuzuela zelf, alwaar de grond-stoffen aanwezig zijn.

Bij het verplaatsen van industrievestigingen naar de zee zien we osm, IJmuiden met de hoogovens ontstaan als concurrent van het Ruhrgebied. Hier is een goedkope aanvoer"mogelijk van brandstoffen en grondstoffen.

MOmenteel zien we weer een nieuwe concurrent opkomen in de vorm van de Maasvlakte bij Rotterdam, alwaar zich grote staalfabrieken willen vestigen.

-4-

r--L

massatransporten, zowel brandstoffen als grondstoffen kunnen worden aangevoerd.

In Delfzijl gaat de aluminiumindustrie zich vestigen om weer een andere reden.

Aluminium vereist n.l. zeer veel energie. Deze is in Delfzijl goedkoop te verwerven in de vorm van aardgas. Hier moet dus alleen de grondstof worden aangevoerd.

In de naaste toekomst zijn brandstoffen niet meer nodig i.v.m. de komst van de kernenergiecentrales, waardoor het mogelijk wordt om de industrie daar te vestigen, waar b.v. arbeidsrust heerst.

i ~

t

_IJ I L ~

t- i-f_!

[

t-I r:: L· I

2.5. Naast bovengenoemde drie mogelijkheden, overslaghavens,stapelhavens en industriehavens zijn er ook nog een aantal nevendoeleinden van een haven.

Een haven is eigenlijk een plaats, waar het schip van de tlwiegtot het graf" wordt verzorgd.

Allereerst de scheepsbouw ("de wieg") in bouwdokken en op scheepshel-lingen. Ook dit zijn weer civiele projecten. Verder de onderhouds-diensten, waar de schepen worden onderhouden (z.g. "knippen en scheren") in reparatiedokken e.d., en tenslotte zal het schip op den duur weer worden gedemonteerd en gesloopt. ("het graf")-.

Ook het bunkeren, het innemen van voedsel; water en brandstoffen dient in de haven te gebeuren.

Verder kennen we de wachthaven, dit is een haven waar de schepen op hun lading liggen te wachten of waar de schepen kunnen liggen i.v.m. storm op zee. Dit laatste zien we ook nog wel bij de caosterhavens, dit zijn kleine haventjes langs de kust, waar de schepen een tijdelijk, toe-vluchtsoord vinden voor de storm.

enz.

3.1. De uitrusting van een haven:

Bij een haven zijn een aanzienlijk aantal details aanwezig, die ogenschijnlijk hiermee niet direct iets hebben te maken. Hiertoe behoort o.a. de uitrusting van de haven.

Deze kan liggen op het gebied van de waterbouwkunde zoals dammen', golfbrekers, geulen, zwaaikommen en andere bassins, of deze houdt verband met de opslag en de overslag zoals kranen op kademuren, silo's, loodsen

Dan zijn er de maritieme hulpmiddelen, zoals de semafoor (mast of stelling met seinen in de vorm van ballen, kegels of lampen); een

radiostation en radartorens. Dit zijn allemaal hulpmiddelen ten dienste

~

(

i.

t

I

t

1 -van de scheepvaart.

Ook nautische hulpmiddelen treffen we er aan, in de vorm van een loods-dienst, sleepboten, een kompaspaal waar een schip zijn kompas opnieuw kan bijstellen. Soms zien we op enkele plaatsen nog een dem agnetiseer-inrichting, waar een schip gedemagnetiseerd kan worden i.v.m. mijnen.

Verder zijn er de grote beheersdiensten in een haven20als de

eigenlijke havendienst, de onderhoudsdienst met onderhoudsaannemers, de quarantaine (wachtplaats voor schepen die vanwege het feit dat ze uit besmette gebieden komen gedwongen worden te wachten) en de douane.

Gebieden van de haven die als z.g. vrijhaven zijn ingericht, hetgeen betekent dat hier niet; in- of uitgeklaard behoeft te worden. Wanneer er b.v. vanuit de V.S. kolen vervoerd moet worden naar Hull in Engeland en dit gebeurd met zeeschepen die niet in Hull gelost kunnen worden, dan kunnen deze schepen naar de vrijhaven van Rotterdam varen om daar hun goederen

in kleinere Engelse schepen over te slaan en zo naar HuIl te vervoeren. Deze kolen behoeven dus niet in Nederland geïmporteerd te worden, ze

gaan naar de vrijhaven en komen er zondermeer weer uit.

Tenslotte zijn er nog de cargadoors(bedrijven die zich bezig houden

met alle werkzaamheden in verband met het bevrachten, lossen en laden van

schepen en andere wettelijke formaliteiten en belangen van rederijen e.d.)

en de stuwadoors (bedrijven die zich bezig houden met het stuwen d.i.

het oordeelkundig en doelmatig inladen van de te vervoeren goederen in

een schip).

In vele havens zijn deze bedrijven in handen van particuliere firma's,

maar in enkele havens in de wereld vallen deze onder de beheerders van

de haven zelf.

De uitrusting van een haven vormt aldus een zeer belangrijke onderdeel.

~

I

~

I

t-_I

A: Planologisch, sociaal-economische aspecten. B: Civiel-technische aspecten.

4.1. Problematiek van een haven.

Wat is nu eigenlijk de problematiek voor de civiel ingenieur die een

haven moet ontwerpen?

We kunnen deze onderverdelen in twee hoofdaspecten, zoals dit bij elk

Se jaars afstudeerontwerp ook gebeurd, n.l.:

4.2. Bij het planologisch-economisch aspect werkt de civiel ingenieur

samen met o.a. verkeerseconamen in één team.

kan worden. Hij moet ook de behoefte bekijken die er is om een bepaalde overslag e.d. toe te passen. In het algemeen dienen zij een behoefte onderzoek uit te voeren. niet alleen voor het heden, maar tevens voor de komende jaren. Zij moeten dus een Erognose opstellen voor de ont-wikkeling van het transport in de toekomst voor een bepaald land.

Waar komen de concentraties van de productie- en consumptiegebieden.

Hieruit kunnen dan de vervoersstromen bepaald worden, waarna weer aan-gegeven kan worden waar de verkeerswegen naar en tussen diverse punten in de wereld moeten komen en waar de knooppunten, dus de havens, ont

-wikkeld moeten worden.

Dit voorgaande heeft dus nog niets te maken gehad met de vraag of de plaatsing van de havens daar en daar technisch wel mogelijk, c.q. uitvoerbaar is.

Het is dus zuiver een sociologisch en planologisch project, waarbij de gehele infrastructuur, het gehele stelsel van verkeerswegen, en

ergie-levering en bevolkingsconcentratie wordt bekeken.

Uiteraard speelt de civiel ingenieur hierin wel een rol, mede omdat

hij ook wel planologisch is geschoold, maar verder ook omdat dit onder-zoek eigenlijk niet mogelijk is zonder een technisch vooronderzoek.'

We kunnen natuurlijk wel een prachtig sociologisch onderzoek ver

-richten en economisch kunnen we wel zeggen dat daar en daar een haven moet komen, ~ar indien dit technisch niet valt te realiseren, heeft dit onderzoek geen enkele zin gehad.

Beter is het om aan beide aspecten tegelijkertijd te werken, dus zowel

aan het economisch-sociologisch vooronderzoek als aan het technisch vooronderzoek. Hierbij wordt dus mede gelet op de ontwikkeling van de infrastructuur en de economie van een land. En dit nu is een probleem

dat ook in Nederland speelt. Waar moeten de grote concentraties in de

toekomst komen, moeten we gaan decentraliseren of centraliseren. Dit is

dus een planologisch probleem. Zo kan de vraag gesteld worden of een

stad alt! Rotterdam niet alleen de eerste wereldhaven maar tevens het

eerste industriegebied ter wereld"moet worden. Hierover bestaan een groot

aantal opinies. "

Een aantal wil van de gehele delta een zeer groot industriegebied maken,

terwijl anderen de mening zijn toegedaan het geheel te gaan verspreiden

langs de Nederlandse kust en wel naar Balgzand bij Den Helder en naar

de Eemshaven in het noorden.

Dit zijn dus allemaal vraagstukken, die bekeken dienen te worden in de

eerste plaats als economisch-sociologisch probleem, maar daarnaast toch ook direct als technisch probleem.

-7-4.3. Bij de technische vraagstukken is de civiel ingenieur veel directer

betrokken, omdat hij zal moeten uitmaken of een bepaalde haven u

it-gebreid kan worden of niet. Ook moet hij kunnen aangeven of een be -paalde haven al of niet geschikt is te m~ken als diepzeehaven.

Bij dit soort onderzoeken zijn bij vele havens in de wereld

nederlandse civiel ingenieurs betrokken.

In Brazilië b.v., waar bekeken moest worden welke havens er zich

verder zouden moeten ontwikkelen. In Mexico, waar ca. 30 plaatsen

werden aangewezen waar zich havens zouden kunnen ontwikkelen en w

aar-bij uitgemaakt diende te worden welke hiervan zowel economisch als

technisch gezien in aanmerking zouden komen voor verdere ontwikkeling.

Ook in Turkije is zoln onderzoek verricht, waarbij uitgemaakt diende

te worden welke van de ongeveer 40 havens zich het beste zou kunnen

ontwikkelen in een haven, bestemd voor de zeescheepvaart.

Bij al deze onderzoekingen zien we de combinatie van planologische en

technische aspecten als belangrijkste naar voren komen.

Verder is er de problew2tiek van de toegang van een haven tot de zee,

waarover reeds door Prof. E.W. Bijker het een en ander is verteld. Voorheen vormde dit geen enkel probleem, maar t.egenxcoo'rLg is dd it

juist wel het geval.

De meeste havens zijn n.l. gevestigd in beneden rivieren, in lagunen

en in haffen,dus in het algemeen dáár, waar de schepen enigermate be-schut liggen en waarbij men direct een eind het binnenland inging.

In vroeger tijden vestigde men zich bij zandige kusten meestal voorbij het

moerasgebied op het hogere land. Dit ging best, ook al zaten er buiten in de lagune drempels waar men bij laag water niet overheen kon varen.

Men wachtte gewoon het eerstvolgende hoog water aft lukte dit vandaag niet dan toch zeker morgen weL Deze wachttijd was ook niet zo belang-rijk als we het feit in aanmerking nemen dat een schip er twee maanden over deed om de haven te bereiken. Gezien deze lage reistijd was 1 of

2 dagen wachten om over de drempels naar binnen te kunnen varen te

verwaarlozen.

Tegenwoordig is dit wel een factor van grote betekenis. Allereerst

zijn de havens groter en groter geworden, maar tevens zijn de schepen

ook groter en vooral ook sneller geworden. De toegang tot de haven vormt daardoor tegenwoordig de grote bottle-neck.

Dit is dus weer een typisch ~aterbouwkundigprobleem. Wat kunnen we hier

aan doen, moeten we dammen gaan aanleggen of uitbouwen in zee, moeten

Bij vele havens, die ver naar binnen gelegen zijn, zoals de havens

van Londen. van Rotterdam en Amsterdam, (de laatste was in vroeger tijden

via de lagune. de zuiderzee met de noordzee verbonden, pas later werd de verbinding via het noordzeekanaal tot stand gebracht), alsmede vele havens in Frankrijk en Duitsland. (Hamburg, Bremen e.d.) heeft men niet de gebruikelijke methode gevolgd, waarbij de vaarweg werd

ver-beterd, maar heeft men ineens de sprong gemaakt, door de bestaande havens zo goed mogelijk te verbeteren maar daarnaast een voorhaven aan te leggen aan de kust voor diepzeevaart.

Voorbeelden hiervan zijn Europoort, Tilbury, Cux-hafen, Le Havre enz. Bij haven~die gelegen zijn ·aaneen gesloten baai(baaihavensl b.v. aan

een rotsachtige kust (Marseille,Genua) en waarbij de baai een beschutte ligging van de schepen waarborgde, kreeg .men ook met deze moderne ont -wikkeling te maken. Ook deze havens hebben zich verder ontwikkeld en zijn

volgebouwd. Hier hebben we echter niet het probleem van de zandige kust met zijn banken en zijn moeilijkheden, maar hier vormt vooral de zee het

probleem.

Bij rotskusten neemt de diepte n.l. zeer snel toe, indien dus een baai is volgebouwd en men wil naar buiten toe uitbreiden, dan schiet hier de waterdiepte naar beneden en zit m.endirect op zo'n 30 à 40 m diepte.

Weer een typisch probleem voor de waterbouwkundige. Zijn hier grote vertikale golfdammen te bouwen dan moet men zich afvragen wat zijn de golfkrachten waarop bij het ontwerp moet worden gerekend. We moeten bij

deze havens wel naar buiten, omdat er nog geen ander alternatief bestaat. Het uitbreken in de rotsen is nog een te dure aangelegenheid. Wellicht zal met behulp van kernladingen in de toekomst zo'n oplossing te ver-wezenlijken zijn. Verder hebben zicD ook havens gevestigd langs een

gesloten zandkust, waar men dan eenvoudigweg kunstmatig_doorheen gebroken

is. (Scheveningen), om dan achter de duinen havens te gaan bouwen.

Als laatste kan met betrekking tot de problematiek van de toegang van een haven tot zee worden genoemd de eilandhavens.

Om verzekerd te zijn van voldoende diep water werd omstreeks 1800 voor Christus een van de eerste ei.Landhavens gebouwd op het eiland Pharos

voor de kust van Alexandrië.in de delta van de Nijl.Andere voorbeelden zijn: Hundested in Denemarken en Arnager in Snogeboeck op het eiland Bornholm in de Baltische zee (einde 18e eeuw). Dit zijn kunstmatig aangelegde havens

-9-o.m. ten behoeve van de visserij, verbonden met de vaste wal door middel van een steiger of brug, dus een open constructie teneinde aanzanding te voorkomen. Van recentere datum is de eilandhaven bij La Salina c.a. 25 km uit de kust van het meer van Maracarbo

(Venuzuela) speciaal gebouwd in het diepe gedeelte van het meer voor

de afvoer van olie met behulp van supertankers.

Een volgend probleem is de diepgang van de schepen. De

scheepsdiepte is gaandeweg toegenomen, in de middeleeuwen bedroeg

deze niet meer dan 12 à 14 voet, waarna deze is gegroeid tot 40 voet

en welke nu naar de 60 voet .(= 18 m) gaat oplopen.

Bij deze ontwikkeling zien we een geleidelijke selectie ontstaan,

waar-bij een bepaalde categorie met zeer grote scheepsafmetingen, zoals de

olietankers en in de laatste tijd ook de grote ertsschepen (

erts-carries).

De grote lijnvaarten en de grote stukgoedschepen vertonen echter niet

deze neiging om steeds groter te worden.

Daarentegen gaat bij de passagiersschepen de diepgang weer teruglopen.

Schepen, zoals de Queen Elisabeth met een diepgang van 40 voet (12 m),

worden niet meer gebouwd omdat deze nu niet meer rendabel zijn.

Tegenwoordig worden deze schepen meer en meer gebruikt als cruisesschepen;

ze kruisen een aantal maanden per jaar over de wereldzeeën met voornl.

vacantiegangers. Dit betekent, dat ze veel kleinere havens aandoen, waar

een geringe diepgang aanwezig is. Bij deze schepen zien we dus een

te-ruggang van 12 m naar 10 à 9~ m diepte.

De categorie van grote olietankers e.d. vormt voor de civiel ingenieur

een prob~eem van de eerste orde. Hij zal zich hierbij moeten aanpassen

aan de snelle ontwikkeling, welke deze categorie doormaakt.

De haven-ingenieur dient zich hierbij altijd aan te passen aan de scheepvaart en niet omgekeerd, otr~ateen eenvo~dige economische bereke -ning, waarbij zowel de winst van de oliemaatschappij als de kosten

V

an

de havenbeheerder zijn betrokken, uitmaakt dat het altijd voordeliger

is om een haven dieper te maken in plaats van schepen met grotere di

ep-gang te weren. Deze scheepsontwikkeling gaat bij deze categorie nog

steeds door, uiteraard alleen voor havens die olie moeten overslaan en

havens waar olieraffinaderijen zijn aangelegd.

te maken krijgt is het getij, dat soms ver op de rivier doordringt met

de daaraan gelegen open havens.

Zolang dit maar in hoogte beperkt blijft is het niet zo bezwaarlijk. Bij

stormvloeden ligt de zaak echter veel gecompliceerder, omdat nu de kaden

verhoogd dienen te worden om watervrij te blijven. Hierdoor wordt het

laden en lossen van schepen moeilijker. Nu zullen niet langer de meest

economische hoogte verschillen tussen het dek van een schip en de hoogte

van de kade aanwezig zijn. Deze hoogte varieert met het getij en de

op-tredende stormvloeden. Zolang de verschillen in getij en stormvloedstanden

beneden de 3 m blijven, is dit nog geen reden om de havens te gaan af

-sluiten. Worden deze verschillen echter groter b.v. zo'n 4 à 6 m, dan

is het bijna ondoenlijk om deze havens open te houden. Men krijgt dan

veel te hoge kademuren, alsmede veel te dure overslagkosten.

Bij zeer laag water liggen de schepen diep, wat inhoudt dat de kad

e-muren zeer diep moeten worden aangelegd. Ook zullen hierbij jaarlijks

aanzienlijke baggerwerken moeten worden uitgevoerd.

Bij zeer hoge waterstanden krijgen we moeilijkheden met de spoorwegen

en emplacementen die naar deze hoge kaden gevoerd moeten worden, omdat

deze stormvloedvrij moeten zijn gelegen. In verband met deze

moeilijk-heden is men er in vroeger tijden toe overgegaan om gesloten havens in

de vorm van z.g. dokhavens aan te leggen. Deze havens worden gedurende

een gedeelte van het getij gesloten. Zodra het water te hoog

wordt gaan de deuren voor het havenbassin dicht, waardoor verder een

const~nt peil in de haven wordt behouden (zie fig. 1)

Ook het omgekeerde komt voor, n.l. de dokhavens die gesloten

worden zodra het water te laag wordt, zoals dat bij afwaaiing het

geval is (zie fig. 2) _;,--_

r

"o~d••' ~..

l

.~...

Î

! ko" ..l-ofti ~

-==---

1

( ..

"ncwt)

~

T~

__

~-

-•

~

f

,

~

.

~

.

~~

.Gedurende de tijd dat d~ dokdeuren zijn gesloten, kan dus niet

-11

-zoals in de haven van Liverpool in Engeland.

Tegenwoordig ziet men steeds meer de situatie, waarbij de dok

-deuren zijn vervangen door moderne grote schutsluizen. Dit heeft tevens

het voordeel, dat de binnenwaterstand konstant blijft. De schutsluis

vormt dan de verbinding met de zee, zoals bij de havens van Amsterdam.

Deze haven heeft tevens het grote voordeel, dat alle havens binnen

de sluis weer allemaal met elkaar in open verbinding staan. Er is hier

maar één sluis bij IJmuiden aanwezig, waardoor de schepen als ze

een-maal binnen zijn van de ene haven in de andere kunnen komen. Deze situatie is lang niet overal aanwezig. In Antwerpen moet men b.v. nog door een aan-tal&uizen om de plaats van bestemming te bereiken. Ook in Engeland kan

men, wanneer men eenmaal in een haven is aangeland, zonder meer niet in

een ander havenbassin komen, zonder opnieuw een sluis te passeren. Deze laatste oplossing heeft dus bijzonder grote nadelen.

Tenslotte krijgen we nog te maken met de problematiek van de soort goederen, die in de haven moet worden overgeslagen.

Het kostbaarste goed de mens (de passagier) komt haast niet meer voor. De passagier komt alleen nog voor als toerist en nog maar zelden als zakenman, omdat daarvoor het vliegtuig tegenwoordig het aangewezen ver-voermiddel is.(Time is money). Slechts in een enkel geval zal hij door zijn zakenreis te combineren met een aantal vacantiedagen nog per schip gaan. Het grote afstandsvervoer is voor de mens bijna geheel overgenomen door het vliegtuig.

Anders is dit met het passagiersvervoer op de korte afstanden. Hier ken-nen we de ferryboten, die b.v. tussen Engeland en het contingent varen waarmee het ook mogelijk is personenauto's te vervoeren. Hierdoor kan men met zijn eigen auto in enkele uren tijds van het vaste land naar

Engeland, en omgekeerd, oversteken. Deze ferrydiensten treffen we tegen-~oordig in vele andere landen aan zoals o.a. Scandinavië.

In een haven speelt zich in hoofdzaak het goederen vervoer af. Vroeger kende men alleen het stukgoed. Dit betekent dat elke machine, elke tros bananen, elke zak, elk hoopje steenkool apart als stukgoed werd behandeld. Dit stuk voor stuk behandelen van de goederen was een zeer kostbare over-slagmethode. Dit heeft dan o~k geleid tot zeer vele moderne ontwikkelingen. Daarnaast heeft zich in het industrie tijdperk het.z.g. massavervoer ont-wikkeld.

Het massagoed zoals de brandstoffen (olie, kolen), de grondstoffen (ertsen e.d.), eetbare artikelen (massa landbouwproducten, zoals graan,

rijst e.d.) vraagt weer om geheel andere behandelingen.

Ook hier zijn vele specialisaties in overslag ontstaan afhankelijk

van de soort van het massagoed.

We kennen het z.g. droog massagoed; nat massagoed (dik of dun vloei

-baar, verwarmt zoals spijsoliën of gekoeld; al of niet stuivend massagoed, klevend en niet-klevend massagoed).

Suiker b.v. wordt als massagoed vervoerd, maar omdat dit een klevende

substantie is zal het anders behandeld dienen te worden als b.v. kolen

of erts.

Al deze specialisaties hebben zich in diverse richtingen ontwikkeld.

Tenslotte onderscheiden we daarnaast nog het massa-stukgoed.

Dit zijn dus eigenlijk massagoederen, die verpakt worden in vaten,

tonnen en zakken en als zodanig als stukgoed worden behandeld.

Als een schip b.v. 10.000' zakken pinda's tegelijk vervoerd, dan is dit

massavervoer van stukgoederen. Elke zak is stukgoed, maar tezamen vormen

de zakken massagoed.

5.1. Overslag in een haven:

In een haven kunnen we op twee manieren overslaan, n.l.

1) Overslag op stroom.

2) Overslag aan de kade.

Bij overslag op stroom komt geen kade te pas. De schepen liggen gemeerd

aan boeien of dukdalve~.De goederen worden rechtstreeks van het

zee-schip in het binnenzee-schip overgeslagen. Deze methode is dus alleen

moge--lijk bij de vervoersrelatie zeeschip - binnensehip of zeeschip - coaster.

-

----~

",-kr •• ""

lt •• ",.",

Wo._

! ....

-nadeel van deze methode is.

Een voordeèl van deze methode van overslag is de grotere flexi

-biliteit. Het is n.l. vrij eenvoudig en het kost weinig om de dukdalven of meerboeien te veranderen of anders te groeperen.

Deze overslag op stroom komt, ondanks de nadelen, nog vrij veel voor. In de Rotterdamse haven heeft men een groot aantal uit de vaart ge-nomenrljnaken gehuurd om als buffer voor graan dienst te doen, van-wege het feit dat de capaciteit van de aanwezige graansilo's te klein

is geworden.

Het graan wordt pneumatisch opgezogen vanuit het zeeschip en in de binnenschepen geblazen.

Daarnaast krijgen we de overslag aan de kade. Bij deze methode hebben we het grote voordeel, dat hier eenvoudig een buffer is aan te leggen.

Aanvankelijk vond die overslag plaats aan kaden langs een oever van de

rivier, waarbij de schepen achter elkaar lagen.

Bij uitbreiding van de kade werd deze soms vele km. lang. Dit is

echter een volkomen oneconomische oplossing, omdat nualles moet worden

uitgerekt, zowel de wegen, spoorwegen met emplacementen als het toezicht

en het beheer. Dit heeft geleid tot oplossingen, waarbij een concentratie

plaatsvond van loodsen, rail- en we~verkeer, waardoor het geheel tevens veel overzichtelijker is geworden.

Deze oplossingen kunnen worden verdeeld in de volgende twee mogeli jk-heden:

a) Uitbouwen vanuit de oevero

Dit zijn steigers of·pieren die dwa~s op de oever zijn gelegen - - ~. . ~.

-en waarlangs de schepen worde~ afgemeerd (zie fig. 4)

Dit is alleen mogelijk op brede

·rivieren,zoals op de Hudson bij

New York.

b) Ingraven (inbouwen) dwars op de oever (zie fig. 5)

HierdOor worden dus insteekhavens gevormd, zoals b.v. in Rotterdam.

Deze worden meestal schuin op de

ri-vier gelegd i.v.m. gemakkelijker in-en uitvoegen op scheepvaartweg en aan te leggen spoorwegaansluitingen.

-14

-Men kan al deze ingravingen (bassins) verder gaan combineren

en een oplossing kiezen waarbij één ingang aanwezig is (fig. 6) Dit

laatstei.v.m. het bezwaar dat bij bovengenoemde oplossingen voor de

doorgaande vaart op h~t vaarwater aanwezig is. Uit alle bassins kunnen

nv l., schepen komen, die eerst nog moete n draaien op stroom, hetgeen

tot botsingen kan leiden.

Verder is meestal de ruimte niet meer aanwezig om zoveel insteekhavens

direct achter elkaar te maken.

\

\-.

f~,

.

,

.. z::

Deze ontwikkeling, waarbij de kaden zoveel mogelijk woraéti

ge-concentreerd in de haven, is eén planologisch probleem waarmee de haven

~ngenieur die het ontwerp moet maken direct heeft te maken.

Bij de overslag aan kaden is men gaan specialiseren in stukgoed .

en massagoed.

5.2. Bij het massagoed krijgen we te maken met weer een typisch civie

moet worden.

Als een bepaalde firma de opdracht geeft om een haven te maken voor

een hoogoven of graanbedrijf, dan dringt zich daarbij onmiddelijk de

vraag op hoe groot moet de caEacitei~_ en hoe groot moet de accu

-mulatie (buffer) worden. Het probleem van de accumulatie komt direct

naar voren, als we bedenken dat het maar zelden mogelijk zal zijn

om direct van een zeeschip naar een ander vervoersmiddel over te

slaan, omdat bijna altijd bij een van beide moeilijkheden zullen

op-treden. Dit is dan meestal het zeeschip, omdat deze zeer kostbaar is.

Er zijn zeeschepen die f. 10.000,== I uur kosten, wat inhoudt dat elk

uur langer wachten dan strikt noodzakelijk is een groot verlies betekent. Het lossen van een zeeschip kan meestal vrij snel geschieden. De nor-male zeetankers worden binnen 24 uur gelost ongeacht hun grootte, Qm-dat elke tanker zijn eigen overslagpompen heeft die er op berekend zijn hem binnen 24 uur te lossen.

Ook de grote ertskaden,die worden gemaakt, zijn zodanig ingericht dat ze een zeeschip 'in 1 à 1~ dag kunnen lossen.

Het zou eenvoudig onmogelijk zijn om in diezelfde tijd al de ruimen van de veel kleinere binnenschepen te vullen. Ze zouden in tweeën breken, indien ze met een dergelijke capaciteit Jen geweld werden ge-vuld. Ook het vullen van spoorwagons in dit tempo is onmogelijk te verwezenlijken alsmede het ~aten voorrijden en laden van trucks.

Er bestaat dus een verschil tussen de laad- en de loscapaciteit der verschillende vervoersmiddelen. Men zal dan ook naar een oplossing met accumulatie moeten overg~an.

De haven-ingenieur zal dus moeten bepalen de grootte van de

loscapa-'citeit, daarna_de grootte van de siloruimte, loodsruimten of buffer

-ruimten, verder hoe groot de capaciteit moet zijn voor het laden van de spoorwagons en de daarmee samenhangende grootte van het spoorweg -emplacement voor het sorteren van de wagons. Dit is een typisch ma-thematisch probleem, waarbij wachttijd problemen en operationele ana-lyse een grote rol spelen.·Deze wiskunde colleges kunnen desgewenst

.in het 4e jaar worden gevolgd. De theorieën geven een antwoord op dit

soort moeilijke problemen. (kraancapaciteiten, opslagplaatsen als buffer e.d.).

-16

-Daarnaast is er het probleem van de kade lengte die moet worden

ge-maakt en hoeveel kranen daarbij nodig zijn.

Zo zullen we b.v. bij een ertsbedrijf in Ijmuiden waar per jaar een

aantal miljoenen tonnen erts aankomen moeten bepalen hoe groot

hier-voor de kadelengte en de kranen moeten worden opdat per jaar de meest

economische wijze van lossen wordt verkregen bij de bestaande buffe

r-grootte.

De ertsbuffer bij Ijmuiden wordt uitsluitend gebruikt voor de hoog

-ovens in tegenstelling tot de grote buffers in Rotterdam.

Bij het bedrijf van Müller Hanna in Rotterdam zijn de buffers niet

alleen bestemd voor h~t laden en lossen. maar tevens zijn ze bestemd om als opslag en buffer te dienen voor de grote industrieën in het Ruhrgebied. Deze industrieën zijn n.l. niet in staat om deze grote bu~fers op hun fabrieksterrein aan te leggen.

Zij moeten echter wel over grote voorraden beschikken, omdat er in de wintermaanden vrijwel geen erts uit Labrador wordt aangevoerd. Deze industrieën in het Ruhrgebied kunnen dus steeds hun benodigde' hoeveelheden uit de buffers in Rotterdam betrekken. Ze hebben echter zelf ook een klein buffertje nodig om gedurende een ijsperiode het verschil in vervoerscapaciteit tussen binnenschepen en b.v. treinen

te kunnen opvangen.

Het hoofdprobleem is de totale capaciteit van een kade. Het is

moeilijk te zeggen hoe groot deze moet zijn. Als er b.v. per jaar 10

miljoen ton wordt aangevoerd, dan mag deze hoeveelheid niet door 365 gedeeld worden om zodoende tot een gemiddelde loscapaciteit per dag te komen.

Deze zaak is veel gecompliceerder. Er Z1Jn diensten, die op een soort dienstregeling varen zoals tankers. Deze vertrekken op een bepaalde dag vanuit de productie-haven en komen op een bepaalde dag hieraan. Dit is meestal zo geregeldt dat er iedere dag b.v. twee tankers

.binnenlopen. Hi.ervooris de cap.aciteitdus vrij goed te bepa.len. Maar voorvele andere schepen ligt de zaak moeilijker, waarbij b.v. ook het probleem van het weer (de natuur) een grote rol speelt.

Indien we een week lang mist hebben gehad op b.v. de Nieuwe Waterweg, dan liggen daar een paar honderd schepen te wachten, die dan praktisch allemaal gelijktijdig binnen komen. Er zullen er dan zeker een aantal .moeten wachten. Bij zo'n wachtijdprobleem zullen we dus moeten nagaan wat de goedkoopste oplossing is. Wanneer we de kadecap. bazeren op

binnenkomt, dan zou dit betekenen dat er in een drukke periode een groot aantal moeten wachten. Dit kost uiteraard geld, maar de kade is daarentegen goedkoop.

We kunnen nu wat verder gaan en de wachttijd verkleinen door vergroting van de kadecapaciteit (meer kadelengte, meer kranen e.d.), waardoor het mogelijk wordt het aantal schepen dat na een mistperiode

binnenkomt in een paar dagen te verwerken.

We kunnen naar het uiterste gaan en de kadecap. met de daarbij behorende silo's e.d. geschikt rr~ken voor het maximaal aantal schepen dat op één dag verwacht kan worden.

Dit is dus een zeer dure oplossing, omdat vrijwel het gehele jaar maar een gering deel van deze capaciteit wordt benut. Dit is dus een typisch optimalisatieprobleem, ,vat is de goedkoopste oplossing.

Hierbij wordt dus gekeken naar de totale som van de kosten verband houdend met de wachttijden der schepen en de kosten van de kade

(on-derhouds- en beheerskosten inbegrepen), deze som moet dus een minimum zijn. OVerigens is deze situatie in de wereld lang niet overal zo ideaal. Er zijn havens in de wereld, zoals de haven van Lagos in Nigeria en de haven van Chittagong in Oost-Pakistan, waar soms 30 à 40 schepen buiten op de reede liggen te wachten, omdat er binnen in de haven geen plaats is. Er

zijn schepen bij die ca. 3 weken liggen te wachten eer ze gelost kunnen

worden. Goederen die aan beder~ onderhevig zijn, zijn vaak al bedorven voordat ze het binnenland in vervoerd worden.

Dit zijn onmogelijke toestanden, die hun verklaring vinden in het feit

dat hier geen geld beschikbaar is voor havecuitbreidingen. Hierdoor o nt-staan tevens grote renteverliezen voor de vervoerde goederen, terwijl

de toenemende wachttijden voor deze schepen ook nog eens betaald moeten worden. Doordat de havencapaciteit in deze landen te klein is, komen

ze steeds meer in een nadelige positie •

.Bij het massagoed hebben we gezien het probleem van de frequentieverdeling en de operationele analyse.

5.3. Daarnaast krijgen we te maken met de overslag van stukgoed.

Vroeger gebeurde dit veelal met de hand, maar ook tegenwoordig wordt dit in vele landen nog toegepast.

Ook dit is eenvoudig weer een kostenvraagstuk. Wat is goedkoper, het

installeren van een kraan of het betalen van deze (helaas)nog zeer lage arbeidslonen. Is dit laatste goedkoper, dan zal deze methode veelal de

-

18-Het overslaan van stukgoederen heeft zich van het overslaan met de

hand via een loopplank ontwikkeld in het overslaan met behulp van kranen.

Eerst kregen we de vaste walkranen, waarbij het schip langs de kade

verrealdmoest worden om alle ruimen te kunnen bereiken. Hieruit

ont-wikkelde zich de verrijdbare walkranen ~et vaste giek, waardoor het

schip op zijn plaats kon blijven liggen. Weer later kwamen de draai

-bare kranen, de kranen op portalen z.g. portaalkranen waarvan de

portalen verrijdbaar waren, later werd de kraan zelf ook nog ver

rijd-baar op deze portalen (laadbruggen). Onder deze portal~n kan nu

een-voudig het 10s- en laadspoor"worden aangelegd. Het geheel werd spoedig

minder gevaarlijk en bleek eenvoudiger om mee te manupuleren.

Na de 2e wereldoorlog ontstond een revolutionaire ontwikkeling waaruit

de topkraan is voortgekomen. Deze kraan heeft het voordeel, dat bij

het z.g. "toppen" de lading op dezelfde hoogte blijft, waardoor geen

arbeidsvermogen voor het op en neer gaan van de last wordt verspilt.

Een ander groot voordeel van de topkraan is het feit dat deze kranen

praktisch koud tegen elkaar aan kunnen 'staan terwijl ze in bedrijf

zijn, waarbij ze een zeer grote capaciteit halen. Hierdoor is het

mogelijk dat één ruim van het schip door twee kranen tegelijk gelost

kan worden. Een schip met 5 ruimen is dus zeer snel te lossen met 10

topkranen, hetgeen vroeger een onmogelijkheid was met die starre vaste kranen, die zich amper konden bewegen en elkaar hinderden. Er is met topkranen dus een snelle overslag van stukgoederen te ver

-krijgen zij het met grote kosten van investeringen.

Een andere mogelijkheid, waarbij de kraan op het s

.

chip zelf aanwezig

is, de z.g. dirkkraan die het schip lost ~n laad zonder hulp van wa

l-kranen dus, komt in Europa ~ar zelden meer voor, in tegenstelling tot

b.v. de Verenigde Staten van Amerika. Daar is dit wel gebruikelijk.

"In verreweg de.meeste landen is.de walkraan toch wel het voornaamste

overslagmiddel geworden. Het probleem bij stukgoederen was altijd de vraag of een tros bananen, een zak pindanoten e.d. afzonderlijk in de

touwen moest worden overgeslagen of dat dit voor een aantal zakken e.d.

niet is te combineren.

Deze ontwikkeling heeft zich dan ook geleidelijk voltrokken. Eerst 4us de goederen in zakken, later een aantal van deze zakken in een net, dat met de kraan uit het schip in de loods werd geplaatst en waarna de zakken weer afzonderlijk in de spoorwagon werden gebracht.

Een volgende stap is geweest een aantal kisten, kratten of zakken

op een dubbel plankier (pallets) te plaatsen.

De Vorkheftruck nam dan dit geheel tussen de plankiers op en ver-voerde dit van de kade naar de loods of rechtstreeks naar de spoor

-wagon. Deze pallets gingen tenslotte helemaal mee vanaf het begin -punt tot het eindpunt. Zo werden b.v. in Kano in Midden Nigeria waar de zakken met pindanoten geformeerd werden, deze direct al op pallets gezet; met de vorkheftruck werden ~e dan in de spoorwagon gereden; met de vorkheftruck weer van de wagon naar de kade, op de pallets in

het schip d.m.v. een kraan. Tegenwoordig geschiedt het stapelen in het ruim van het schip eveneens met vorkheftrucks. Tenslotte zijn schepen

gebouwd die geheel op dit systeem zijn afgestemd, de palletschepen

waarbij de vorkheftruck met het gepalletiseerde goed via een luik in de zijwand in het schip rijdt of op een transportband deponeert, waarna rechtstreeks met hetzelfde werktuig of via liften met een ander heftruck-stapeling in het ruim plaatsvindt. Bij deze moderne ontwikkeling wordt dus bijzonder goedkoop gewerkt.

Deze ontwikkeling ging nog verder, de pallets werden boxen waardoor het mogelijk werd hierin van alles te laden. Deze boxen gingen dan ook mee in de

,

.,

schepen. Tenslotte heeft men deze boxen geheel gesloten uitgevoerd en

uniform gemaakt. Dit is dan de moderne container, die over de gehele

wereld wordt vervoerd en die vermoedelijk wel de toekomst heeft.

De container, waar van alles in geladen kan worden. Ook zijn er speciale

containerschepen gebouwd, voor het vervoer van uniforme containers

(I.S.o. containers),waarinalle soorten stukgoed worden opgetast en teg

en-woordig soms ook voor beperkt massagoed als pindanoten, ertsen e.d., alhoewel dit minder gunstig is.

Deze containers worden hetzij in de fabrieken, hetzij in

speciale groepageloodsen gevuld.

In deze groepageloodsen staan dan een aantal containers waar de lever an-ciers hun goederen heen kunnen brengen.

Als de container vol is, wordt hij naar de container-terminal in Rotterdam

.of Amsterdam. gebracht om in het schip te worden geladen en bsv , naar

New York gevaren. Hier vindt dan weer een degroepering plaats, de goederen worden of afzonderlijk vervoerd of de containers gaan in hun geheel naar de groothandel.

Deze ontwikkeling is formidabel, vooral als we denken aan de mindere zorg van douane, die de containers nadat ze verzegeld zijn niet meer hoeft te openen, verder minder risico voor diefstal en schade, en veel

..

-20

-goedkopenaen kortere overslag.

Er zijn reeds een groot aantal speciale containerkranen gebouwd, die

een aantal miljoenen guldens hebben gekost. Verder kennen we de con

-tainer opslagplaatsen, waar de containers tijdelijk worden neergezet

als ze uit het schip komen om dan later per truck of via spoorwagons

verder te worden vervoerd.

Hierop is tenslotte nog een verdere ontwikkeling gevolgd. Bij containers

moet altijd nog met speciale kranen (portainers) en werktuigen (stradle

carrier enz) worden gewerkt om deze vanuit het schip of vanaf de ti

jde-lijke containeropslag op de·truck of spoorwagon te zetten.

Bij de laatste ontwikkeling heeft men gezegd "waarom zouden we

de wielen niet onder de containers zetten". Dit heeft geleid tot het

z.g. rolion - rollof systeem, waarbij speciale containerstrucks met

trekkers op het wachtterein bij de haven aankomen, waar de truck wordt

af-.

,~

gekoppeld. Speciale haventrekkers rijden ze daarna in het schip. Deze

speciale schepen varen daarna naar een ander land, waar weer haventrekkers

aanwezig zijn die de trucks uit het schip trekken naar het wachtterein.

Daarna komen de eigenaars of de cargadoors met hun eigen trekkers om ze

naar de uiteindelijke plaats van bestemming te brengen.

Het trekkergedeelte gaat dus niet mee in het schip, omdat dit dure

motorische gedeelte dan dagenlang ongebruikt op het schip zou staan. Dit

zou veel duurder zijn dan dat er in beide landen trekkers zijn, die

voortdurend worden gebruikt. Er is dus momenteel een geweldige ontwikk

e-ling aan de gang, waarvan het einde nog niet in zicht is.

Het probleem voor de civiel ingenieur is natuurlijk altijd, wat

gaat er in de toekomst gebeuren en in welke richting moeten onze havens