Havens

in aansluiting op het College Havens

van Prof.ir P.Ph.Jansen.

TECHNISCHE

HOGESCHOOL

-

DELFT

AFDELING

WEG- EN WATERBOUVrnTINDE

College Havens 19 _{- 19}

Inleiding.

Op de vraag, wat is een haven, is niet in een paar woorden een geheel juist antwoord te geven. We kunnen verschillende definities opstellen, die stuk voor stuk niet volledig zijn, maàr samen een goed beeld van een haven geven, b.v. :

Een haven is een veilige ligplaats voor schepen. Een haven is een verkeersknooppunt. In een haven moet·gelegenheid zijn voor het bouwen en repareren van schepen.

Een haven is een knooppunt van het verkeer. De goe-deren worden daar van het ene vervoersmiddel in het andere overgeladen, of opgeslagen,

Lbinnenvaartschip

zeeschip~auto .:

lipoor

Vroeger was een haven.meestal alleen stapelplaats. Er bestond t.oen nog slechts zeer weinig binnenlandsverkeer "

Tegenwoordig doen de havens ook nog di~nst als stapelplaats, maar alleen voor de goederen, die niet direct doorgezonden worden.

Het opslaan van de goederen is een tussenstadium in 'het ver-voer.

De goederen worden verhandeld, we spreken van een hand eLshaven ,

Als we een haven ontwerpen, dan zullen we nièt alleen

de havenbassins moeten bek~jken, maar ook de kaden,

havenoutil-lage, emplacementen, enz.

Emplacementen eisen vaak meer ruimte, dan de havenbassins.

We willen zowel gewone, als spoorwegeh naar de haven hebben;

deze beide eisen een geheel andere aanleg en hinderen elkaar

vaak.

Sommigen havens verenigen verschillende functies in

hun bedrijf. Andere hebben slechts één functie. Zo kunnen wij

De vluchthaven dient alleen als veilige ligplaats voor schepen tijdens storm, of ijs, enz. Deze havens behoeven dus alleen te beschikken over een beschut bassin en een be-hoorlijke toegang. De haven moet natuurlijk aan een scheep-vaartroute liggen.

De oorlogshaven dient als basis voor de vloot. We kunnen verschil maken tussen een marinebasis in oorlogstijd

en in vredestijd.

De haven moet beschikken over ruime bassins, opdat de sche-pen snel kunnen laden en lossen. De outillage moet in een snelle ravitaillering en herstelling van de oorlogsschepen kunnen voorzien. Alleen voor een haven in oorlogstijd is het nodig, dat de schepen zich in de haven in slagorde kunnen op-stellen.

Uit strategische overwegingen zal men aan een oorlogshaven meerdere Uitgangen geven.

Het Nieuwediep is een voorbeeld van een marinebasis voor vre-destijd.

Een ~orlogs~aven is slecht te combineren met een handelshaven. Een aanloophaven dient om reizigers en goederen, die aan bederf onderhevig zijn, snel te kunne opnemen en afleveren. Een dergelijke haven zullen wij zover mogelijk naar buiten ont-werpen.

Een bunkerhaven dient om de schepen zo snel mogelijk van brandstof te voorzien.

Elke handelshaven biedt mogelijkheid tot bunkeren. Er zijn echter ook havens, die uitsluitend dienen voor het snel bunke-ren van zeeschepen. Dit soort havens treffen we langs de gro-te scheepvaartrougro-tes aan.

Een industriehaven ontstaat vaak in, of nabij een handelshaven. De laatste trekt altijd industrie aan. Concen-treert deze industrie zich nu om éen bepaald gedeelte van de haven en worden in dat havengedeelte alleen goederen voor de omliggende industrieën geladen en gelost, dan spreekt men van een industriehaven.

,

- 3

Een hand~haven is een knooppunt van het verkeer. Een ideale haven zou die haven zijn, waar de goederenstroom nooit oponthoud zou hebben.

Dat is practisch niet mogelijk.

De zeeschepen zijn duur en mogen dus geen oponthoud hebben. Daarom moeten op het haventerrein opslagplaatsen en loodsen aanwezig zijn, om de onregelmatigheden in het goederenverkeer te kunnen opnemen.

We moeten hierbij de goedere~ splitsen in: Stukgoederen, d.z. goederen van verschillend formaat, die per stuk gelost moeten worden en meestal duur zijn.

De kosten van opslag zijn niet van belang.

Hier tegenover staan de massagoederen (steenkool, graan, enz.) De kosten van deze goederen zijn sterk afhankelijk van de ver-voerskosten. Deze zullen dus zo laag mogelijk moeten zijn.

Hierbij zijn de wijze en duur van de opslag dus wel van belang. Via de problemen van opslag en overslag komen we di-rect in aanraking met de outillage van de haven. Deze moet na-melijk een snel laden en lossen van de schepen mogelijk maken. Voor havens, die het gehele jaar bereikbaar zijn, wordt de, capaciteit ook bepaald door de outillage. Dit in tegenstelling tot de haven, die slechts een gedeelte van het jaar toeganke-lijk zijn. Dan wordt de capaciteit bepaald door de opslagruimte.

Waar zullen we een haven aanleggen? stel we hebben 3 industriecentra, op enige afstand van de kust gelegen.

,0'".",---- .. -..--- ..--- ...,\ ( industrie ) -, .l ...._--- --- ----_.._..." ",.,,--- ..- , I , I ,

i

industrie

1

\'

.

\,..._---_. /' ",.._..._-_....__..._---_...'\ I , (• industrie Il \ ' \,...

_--

_

...--....-

--

-

_

..._/" kust

/////////////////////////////////////////&////////////////

/

Van de technische kant bezien zal de te kiezen oplossing,

1 haven of elk éentrum een haven, bijna geheel door de om-standigheden bepaald worden.

Een goed voorbeeld ZlJn de havens van de Unie van Zuid-Afrika.

Deze staat beschikt over een aantal havens langs de kust, die

ieder hun afzetgebiedje hebben, maar behalve Durban geen van

alle beschikken over een goede verbing met het binnenland, als

gevolg van de gebergten, die zich evenwijdig aan de kust

uit-strekken.

Van de economische kant zullen de kosten van het

ver-voer en de aanlegkosten van de haven(s) van invloed zijn op de

keuze.

De waarde van een product vermeerdert door het vervoer. Het

product mag niet te duur worden, dus zullen wij de kosten van

het vervoer zo veel mogelijk moeten drukken ..Die kosten ont

-staan t.g.v. landtransport, zeetransport en overslag.

De kosten van het landtransport worden berekend per ton km,

de kosten Van het zeetransport niet, daar komt het niet op

een km aan. Het is dus voordelig om de goederen zover mogelijk

per zeeschip het binnenland in te brengen. Dan is dus een

ha-ven ?oor elk industriecentrum het meest gewenst.

Daar staat tegenover, dat de aanlegkosten voor 3 havens natuur

-lijk veel groter zijn dan die voor 1 haven.

Bovendien zal ook de ontwikkeling van de streek in het geding

komen.

We komen hiermee op het terrein van de rentabiliteit. Voor een

haven is het heel lastig, om daar een berekening over op te

zetten.

Een haven is meestal niet alleen belangrijk voor de plaats of

streek, maar over 't algemeen is het belang van een haven een

landsbelang.

Bij voorbeeld: Antwerpen is de plaats van België. Het is ook

begrijpelijk, dat de st"aat belang heeft bij een goede haven

en zich daar ook alle moeite voor zal getroosten. In de haven

zal de handel een centrum stichten en om de haven zullen zich

industrieën vestigen.

Uit dat alles blijkt wel, dat het inderdaad niet mee zal val

-len, om voor een haven een rentabiliteitsberekening op" te zet

5

-Bij de aanleg van een haven in de rimboe zou men misschien

een globale berekening kunnen maken.

De eerste havens., die men aangelegd heeft, waren

vrijwel uitsluitend zeehavens voor de oorlogsvloot.

±

2000 jaar voor Chr. is er al een haven bij Alexandrië

ge-bouwd. 300 jaar voor Chr. bouwde Alexander de Grote daar een

nieuwe haven. Pas in 1870 is men voor de derde maal aan de

bouw van een haven in Alexandrië begonnen, omdat de oude haven

dichtslibde. Dat was het bezwaar van havens aan zandige kusten.

Tegenwoordig kan men, dank zij het moderne baggermaterieel,

ook deze havens op diepte te houden.

Als voorbeelden van havens:

Rotterdam en Antwerpen.

Rotterdam is een open haven, d.w.z. is altijd te bereiken,

zon-der dat men sluizen hoeft te passeren •.Antwerpen daarentegen

is een gesloten haven. De bassins zijn door middel van sluizen

afgesloten. Is men deze sluizen eenmaal gepasseerd, dan heeft

men ideale omstandigheden, wat betreft de rustige ligging van

de schepen.

In Rotterdam zouden sluizen onmogelijk zijn, omdat deze haven

een zeer druk verkeer heeft, o.a. veel overslag van zeeschip

op binnenvaartschip. In Antwerpen heeft men vrijwel uitsluitend

.overslag op de spoorwegen, bovendien maakt het grote tijver

-schil (5,-m, tegen 1,50 m bij Rotterdam) een open haven vrij

-wel onmogelijk.

Antwerpen probeert z'n achterland te vergroten door de Rijn

-vaart naar zich toe te trekken (o.a. biedt Antwerpen gratis

sleepdienst van Antwerpen tot Dordrecht).

Het achterland is voor een haven zeer belangrijk. De plaats

van een.haven wordt vaak bepaald door het achterland, zoals

al eerder betoogd.

Autographiën:

de haven van Alexandrië

de in- en uitvoerhavens van Zuid-Afrika •

Zeehavens: ontwikkeling.

De ontwikkeling van de havens heeft tot nu toe

on-geveer gelijke tred gehouden met de ontwikkeling van de schepen.

Dit geldt dan voor de aangelegde havens en niet voor de z.g.

strategische havens.

De schepen zijn heel lang van hout gemaakt. Hiermee

kon men geen schepen van grote afmetingen bouwen. Men kon de

schepen in langsrichting niet voldoende versterken, waardoor

de schepen ook maar een bepaalde lengte konden krijgen.

Staal gaf vele nieuwe mogelijkheden. Men kon een

sterk langsverband maken. Dus langere schepen, .waarmee men

sneller kon varen en meer vervoeren. ft Gevolg was: lagere

vrachtprijzen. Daar tegenover staat dat langere schepen per

m3 duurder zijn.

Het is zeer belangrijk om een idee te krijgen van de grote

van de schepen in de toekomst, in verband met de aanleg van

nieuwe havens en de uitbreiding van de reeds bestaande.

We kunnen de schepen in 3 groepen verdelen:

a) Passagiersschepen. b) Vrachtschepen. c) Oorlogsschepen.

a) De eisen aan een passagiersschip te stellen zijn:

1. Snel vervoer van de passagiers.

2. Zo comfortabel mogelijk vervoer.

Verder is een passagiersschip weinig aan de wal, omdat het

van en aan boord gaan van de passagiers weinig tijd vraagt.

Het is daarom economisch verantwoord om een passagiersschip

zo groot mogelijk te maken.

Dit geldt dan speciaal voor vervoer over grote afstanden. Is

de afstand klein, dan is het beter om met een kleine boot

een frequente dienst te onderhouden, dan maar enkele malen te

7

-voor 't gerief van de passagiers.

Zullen er nog grotere schepen komen? Waarschijnlijk niet. Bij nog grotere schepen moet de inrichting van de havens geheel gewijzigd worden. Voor die hele grote schepen is er ook maar heel weinig dok gelegenheid.

In de toekomst zullen de schepen waarschijnlijk kleiner worden. De luchtvaart gaat ook een woordje mee spreken. Het vervoer

per vliegtuig is veel sneller, maar biedt tot nog toe niet zoveel comfort als een schip.

Vroeger werden de havens aangepast aan de schepen. Maar tegen~ woordig moet met de bouw van nieuwe schepen rekening gehouden worden met de grootte van de havens.

Dit is nog sterker het geval bij de luchtvaart. Daar heeft men verschillende klassen van vliegvelden. De vliegtuigbouw moet

zich aanpassen aan de bestaande luchthavens.

b) Vrachtschepen.

D~ tijd van laden en lossen speelt hier een veel grotere rol, terwijl er ook de noodzakelijkheid van snel vervoer niet zo klemmend is.

Uitzondering: vervoer van aan bederf onderhevige producten. Er zijn veel vrachtschepen in de z.g.n. wilde vaart. Deze schepen moeten in elke have~ terecht kunnen. Om deze grote

bewegingsvrijheid te kunnen verkrijgen_zijn dus kleinere sche-pen nodig. Bovendien zal een klein schip eerder een retour-vr-acht vinden.

Hier staat tegenover, dat men tegenwoordig hoe langer hoe meer tot lijndiensten over gaat. Een mooi laadvermogen voor

een vrachtschip i~ 10 ~ 15000 ton (~ 1000 kg.). De brutoregisterton is een vervelende maat:

1 brutoregisterton

=

100 kubieke voet.

Vuistregel: 10.000 brutoregisterton is zo ongeveer 15000 ton (à 1000 kg.) zuiver laadvermogen.

Uitzonderingen op de regel, dat vrachtschepen niet zo groot be-hoeven te zijn: walvisvaarders en tankschep'en•

Tankschepen liggen zeer weinig aan de wal, omdat ze snel laden

en lossen. Verder vragen ze slecht~ een geringe outillage

(een pijpleiding). Dus er is een tendens deze schepen zo groot

mogelijk te maken. De grootste is 29

à

30.000 ton.

Verder zijn er nog de z.g.n. kustvaarders, kleine vrachtsche

-pen met 200 - 1000 t.onlaadvermogen. Deze scheepjes hebben

weinig diepgang, zodat ze ver het binnenland in kunnen dringen.

Ze concureren vooral op de korte trajecten tegen de grotere

vrachtschepen.

c) Oorlogsschepen.

Ook deze schepen zullen zich aan moeten passen aan de

bestaan-de havens.

Ze stellen toch al heel andere eisen, wat betreft outillage en

toegang van de haven dan de andere schepen. Een oorlogshaven

ziet er meestal heel anders uit dan een handelshaven.

Ze hebben brede en vaak meerdere toegangen.

Scape - flow - Schotland.

Deze oorlogshaven had te veel toegang, en dat was vervelend in

verband met duikboten.

Men heeft toen enkele toegangen volgestort. Het tijverschil

was daar

1t

m, waardoor in de sluitgaten grote stroomsnelheden

optrad~n.

111 _{Golfbeweging en stromingen.}

Wanneer een schip een haven wil binnenlopen, dan kan het hinder

ondervinden van golven en stromen.

Wanneer er een stroming dwars op de

haven-ingang staat, dan zal het heel wat st

uurmans-kunst vereisen om de haven btnnen te lopen.

Bovendien zal er, bij de ingang, t.g.v. de

stroom een neer ontstaan, waardoor er slib

- 9

-Dan is dus baggerwerk nodig om de haven op diepte te houden. Door de stroom heeft men voor het binnenvaren een wijde toe -gang en om het onderhoudswerk te beperken een smalle toegang nodig.

Ook door de golven zal de navigatie bij een haven -toegang bemoeilijkt worden~

Hoe ontstaan golven.

zuiging

Door de wind zullen er oneffenheden op het water ontstaan, die steeds versterkt worden, door de druk van de ene en de zuiging aan de andere kant t.g.v. de wind.

Zo ontstaan de golven.

En

ze groeien afhankelijk van de wind -sterkte en de strijklengte.

Voortplantingssnelheid van de golven:

2 (À a 2n) 2 n z o

=

g

21t

+

S

·

A tg hyp -X-o = voortpl. snelheid À = golflengte s ₌ dichtheid z

₌

waterdiepte a ₌ oppervl. spanning

g ₌ versn. van de zwaartekracht.

À 1)

2i

2) ~ , gravitatie term. 21t

T

capillaire term.

Er zijn twee krachten, die invloed hebben op de golfbeweging: de zwaartekracht (1)

Voor water is 02

= (

159'À + ~ ) tg hyp ~ tg hypo ---1--- ...----...---

-!

'"

0 ,

9

0•

9 5

, , r ,, , : , r , , , , , r

o

rt rt 7t

,

2

2

Is dus ~

=

1, dan is ~

=

7t, dus tg hyp ~

7t

"

-= 1.

À

We kunnen de tg hyp

=

1 stellen, als z=

2'

dus als de diepte groter is dan een halve golflengte.

De voortplantingssnelheid wordt: c2

=

g

(*+ ~

.

'

~ )

De voortpl. snelheid is nu alleen afhankelijk van de golf

-lengte.

Hoe groot is de minimum golflengte en wat zit hier aan vast? c2

= (

159 À+ ~ ) = 159 ( À + ~ ) •

Minimum: 1 .-~

=

-

0 À

=

1,7 cm en 0

=

23 cm/sec.

De voortplantingssnelheid kan nooit kleiner worden dan

23 cm/sec. en deze min. snelheid wordt bereikt bij een golf

-lengte van 1,7 cm. Wordt \ nog kleiner, dan wordt c weer gro

-ter. Voor À 1,7 cm is de gravitatieterm overheersend, bij

grotere À valt de capilláireterm bijna geheel weg. Dit zijn de z.g.n. gravitatie golven.

Voor À ~1,7 cm wordt de invloed van de gravitatieterm steeds

kleiner. Deze golven noemen we capillaire golven.

Wij hebben steeds met gravitatiegolven te maken. De voortpl.

11

Verder hebben wij nog te maken met: C.T

=

À

T

= periode van de golf.

Deze golfbeweging heeft een beweging van de waterdeeItjes

ten gevolge. Met de golftop loopt het deeltje met de golf mee,

maar in een dal zal weer een tegengestelde stroom ontstaan.

De waterdeeItjes bewegen zich in ellipvormige banen die naar

beneden toe steeds kleiner

worden. Dieper dan z

= ~

zijn de bewegingen van de

waterdeeItjes t.g.v. deze

oppervlakte golven

=

0

geworden.

Als we de periode van dè

golf weten, dan kunnen we

direct de voortplantings

-.snelheid c en de golfleng -te À bepalen.

I

_,/"".;>- ..••••...•• ~----_-~

_.

, ) -'---._- P' " -_>--' -, , \

.

.

À

z

== ~

1

Uit 0

2

= ~

en T.C.

=

À 2 'Tt

volgt namelijk, dat bij iedere

T een bepaalde c en À horen

zie de grafische voorstelling.

Ook de vorm van de golf wordt

door de wind beinvloed. Wind

-golven hebben een scherpe kam en e~n hol dal. Dus veel kans

Golven die niet direct onder invloed van de wind staan, zijn

meer symetrisch van vorm.

Deze deining is zeer sug

-gestief ze plant zich na

-melijk over zeer grote afstand voort, met behoud van nagenoeg

alle energie.

Deining is een groepverschijnsel, de groep loopt half zo snel

als een individuele golf. Dus bij het bouwen van havens niet

alleen rekening te houden met de heersende winden, maar ook

met de .deining, die van heel ver kan komen.

Golfbeweging langs de kust:

'2

c = g ( .1..) tg hyp 2nz

2n

-r-In diep water: z ~ À was tg hyp

=

1

In ondiep water is z klein en dus ~ klein.

Voor a klein geldt: tg hyp a

=

a

Dan geldt voor

4f

-r=

2nz

g.z.

Dus c2

=

g.z. is de voortplantingssnelheid van golven in on

-diep water. De_c is nu geheel afhankelijk van de diepte z,

inplaats'van À. Het water is dan ook tot aan de bodem in be

-weging.

Tussen de ondiepwater- en de diepwatergolf is een middengroep,

waarvoor de "tg hyp Il met z'n juiste waarde ingevuld moet

worden.

In deze overgangsgroep zal dan ook voor c de afhankelijkheid

van À afnemen en van z toe emen.

Bij zeer flauw hellende kusten loopt de golf ten gevolge van

de wrijving langzaam dood. Bij een iets steilere helling ( zo

-als b.v. aan onze kust) moet de golf zich aanpassen aan de

diepte. Door de wrijving zal de golf langzamer gaan lopen, de

golf wordt korter en hoger, terwijl de top nei~ng heeft om

harder te lopen.

Tenslotte slaat de golf om: branding.

Een windgolf heeft al een steile kam en zal daardoor eerder

branden, dan een dei~ingsgolf.

Golven, die scheef op de kust lopen.

De golf loopt niet evenwi jdig

t.

v

v

:

.aan de hoogtelijnen.

~

l

Dat deel van de golf,

!

wat dichter bij de kust

V

v ,:,v~':,

-iS, wordt het sterktst

;f

~

afgeremd. ~. 1.',1

Dus de golf zal bij- ~

draaien en tenslotte toch nog evenwijdig aan de kust eindigen.

:

, , v2

!

~

:

, I, ,_, : , , I _I,, , , , ' , ' , I I I :-?" 1!

:

v

1 I ! ! K U S T .I"

13

Golfbeweging vóór en in een haven.

Op het strand loopt een golf dood. Bij een dam is er echter kans op terugkaatsing en dus (afhankelijk van de Vorm en

plaats van de dammen) kans op versterkte golfbeweging vóór de haveniJlDgang.

In de haven waaiert de golf uit, verdeelt zich over een groter opper

-vlak en -vlakt daardoor af. Binnen ABC is de golfbeweging nog even sterk als buiten de ha

-VQn. Tussen de havendam en AE (450) is de golf

-beweging

=

O.

Daar zullen de achepen dus een veilige ligplaats vinden.

Zandbeweging t.g.v. de golven en stromingen. In

de golven bewegen de waterdeeItjes zich in ongeveer ellips

-vormige banen. Door deze beweging worden de zandkorreltjes opgetild en t.g.v. het s~eile voorfront van de ondiepwater

-golven krijgen deze zandk~eltjes een beweging in de richting van de kust.

Zijn de korrels eenmaal in zwevende toestand,

dan is voor de beweging slechts een zeer kleine kracht nodig.

Er vormen zich zandribbels,

die in de richting van het strand aangroeien. Het terugetromende water pro

-beert weer zand mee terug

te nemen, maar daar is een aanzienlijk grotere kracht voor nodig, dan om de zw e-vende zandkorreltjes voort te bewegen.

Verder heeft het terugstromende water alleen de zwaartekracht

tot z'n beschikking, alle andere energie is er uit, zodat nor

-maal het strand steeds aangroeit.

Alleen bij stormweer is er een aanzienlijke zandstroom naar

zee, dus neemt het·strand dan af.

Ook wind en stroom zijn van zeer veel invloed op de

zandbeweging. De korreltjes, dïe door de golfbeweging in zwe

-vende toestand zijn geraakt, worden gemakkelijk meegevoerd.

Worden er buiten de kust werken uitgevoerd, dan zullen er

plaatselijk stroomverlammingen

optreden, b.v. bij A en B. Daar

zal het zand neerslaan.

Het is waarschijnlijk de be

-doeling daar diep vaarwater

te hebben (B), dus is baggerwerk noodzakelijk. Dit is gevaar

-lijk, want op die manier wordt het evenwicht verbroken. Nor

-maal komt van de ene kant evenveel, als langs de andere kant

verdwijnt.

Gaan we nu baggeren, dan verdwijnt er alleen zand, dus afbraak

van het strand.

Hoogte van golven.

Voor de verdedigingswerken bij een haven is het belangrijk te

weten hoe hoog de golven kunnen komen.

De hoogte van een golf is ook afhankelijk van de golflengte À

De verhouding hoogte: lengte van de golf is afhankelijk van

de omstandigheden, 'zoals wind, diepte van het water e.d. De

genoemde ve:r;houdingvarieert van h : À. = 1 :,7 tot 1 : 20.

( h

=

afstand top-dal van de golf).

Voorbeelden van gemeten hoge golven:

't Kanaal h

=

5 - 6 m

Noordzee - Noord 6 m

Zuid 4 m

Middellandse zee

6

~

m

Atlantische Oceaan

8

m

Indische Grote

" 10 m

15

-Er zijn misschien wel hogere golven geweest, maar men m3ent toch niet hoger dan 15

à

18 m.

IV Toegangen tot de zeehavens.

Indeling van de havens naar hun ligging: A. Havens aan een rivier:

1. aan rivieren zonder getijbeweging. 2.

_"

_"

met

_"

B. Kusthavens:

1. natuurlijke havens 2. kunstmatige havens.

Practisch iedere haven heeft een andere toegang.

De eisen die men aan een goede haventoegang st.elt, zajn bijna

overal gelijk. Echter de verschillende liggingen brengen tel-kens andere moeilijkheden.

Om toch enigzins een overzicht te krijgen zullen we de haven-toegangen behandelen volgens de bovenstaande volgorde:

A. Havens, die aan een rivier liggen.

Vroeger konden de zeeschepen veel verder de rivieren op komen dan tegenwoordig. Toen was een rivier een natuurlijke haven, waarbij geen speciale werken nodig waren om de schepen een rustige ligplaats te verschaffen. Hoe hoger de havens de rivier op lagen, des te dichter Lagen ze bij het achterland, des te minder landvervoer was er no'dä g,

Deze havens hebben het op de duur niet vol kunnen houden, ten-zij er vele dure werken werden gemaakt. Meestal verplaatste de handelsactiviteit zich naar een meer stroomafwaarts gelegen plaats.

De oorzaken van dit verval waren:

a) het groter worden van de zeeschepen, ze konden niet meer zover stroomopwaarts doordringen.

b) terwij1de havens juist ondieper werden door. 't neerslaan van zand en slib.

D had in onze tijd misschien opgeheven kunnen worden door intensief baggerwerk; maar men kende indertijd nog geen baggermolen, alleen de z.g.n. moddermolen. Daarmede kon men wel wat los slib weg halen, maar meer ook niet. De haven ver -diepen was toen dus onmogelijk.

Hieraan zijn vele havens ten gronde gegaan (Brugge, Amsterdam eigenlijk ook, het Noordzeekanaal was de redding).

Een rivier als haventoegang heeft nog steeds het grote gevaar van verzanden (Rotterdam en Antwerpen), maar men kan er zich tegenwoordig, m.b.v. het moderne baggermateriëel, veel beter tegen verdedigen.

Nu maakt het ook nog verschil of de haventoegang gevormd wordt door een rivier met of zonder getijbeweging.

Dit zijn dus rivieren, die uitmonden in een bassin met constante waterspiegel (b.v. Middellandse Zee en alle binnenzeeën). Een dergelijke rivier wordt te ondiep voor de scheepvaart. Wat kunnen we daar nu aan doen? Er zijn verschil -lende mogelijkheden:

a) De rivier versmallen. We zullen dan inderdaad een verdieping krijgen.

Een dergelijke versmalling kunnen we maar op beperkte schaal toepassen, want we hebben èn voor de scheepvaart èn voor de hoogwateraf -voeren een minimum breedte nodig.

b) Verdieping van de rivier door baggeren. Bag -geren op beperkte

schaal heeft geen zin, want dat zal alleen een niveau verlaging tenge -volge hebben. Alleen als we een grotere diepte be-neden de zeespiegel

..,,,,,,

".......

-=;:

=

=-~

-

---

-

-

-

-

--

-

--

-

-

-

-

-

-

-

-

-

--

_

/'

-zee

baggeren krijgen we een grotere vaardiepte. Deze methode zal echter .ook een enorme uitschuring bo -venstrooms ten gevolge hebben. De rivier voert

- 17

-grote hoeveelheden zand en slib aan, die in het ge

-baggerde bassin neerslaan. De rivier zal proberen z'n oude profiel te herwinnen. Dus constant baggeren is noodzakelijk. In ons land héeft men veel zand nodig, zodat de gebaggerde specie z'n geld wel op

-brengt. Zo is het in het binnenland niet. Dan wordt dit een dure oplossing.

c) Ook kunnen we de rivier opstuwen. Hiervoor moeten we een dam en sluizen bouwen. We hebben dan een ge

-sloten haven. Het zand en slib, dat door de rivier wordt aangevoerd, zal nu achter de dam neerslaan en

zo de verkregen grote vaardiepte weer verkleinen.

Over de moeilijk- _zee

heden, die we met het achterland krijgen door deze opstuwing, praten

we hier nog maar niet. Deze laatste oplossing heeft men in Bristol overwogen.

Uit het voorgaande blijkt wel, dat over het algemeen een rivier zonder getijbeweging geen ideale haventoegang vormt.

B.v. de Rhone en Marseille.

Marseille ligt niet aan de mond van de Rhone, maar is een kusthaven. Wel is er een verbinding met de Rhone door een kanaal,gedeeltelijk uitgehouwen in de rotsen.

Toch zijn sommige van deze rivieren wel daarvoor te gebruiken,

wanneer èn afvoer èn stroomsnelheid maar groot genoeg zijn om de vaargeul op diepte te houden.

Voorbeelden: Amazone, Mississipi en misschien de Donau.

De rivieren bouwen een delta in z€e uit. Er ontstaan vele geu

-len met geringe stroomsnelheden. De zandbeweging, die m is-schien langs de kust optreedt, zal proberen de geulen dicht te stoppen. Men kan dit euvel tijdelijk verhelpen, door m.b.v.

dammen de vaargeul verder in zee te voeren.

maar een tijdelijke oplossing.

Door een juiste vormgeving is het mogelijk om het zand de ene

richting en de grootste waterafvoer de andere kant op te stu

-ren. Door de bochtwerking,(het zand wil naar de binnenbocht)

zal het grootste deel van het zandtransport links af gaan en

de grootste waterafvoer rechtdoor.

2. Rivieren met getijbeweging.

Ditzijnräver-en, dieä uitmonden in

een zee met getijbeweging.

Deze rivieren lenen zich over

het algemeen beter als toe

-gang tot een haven, dan de rivieren zonder getijbeweging.

Door de getijbeweging passeert er veel meer water. Het kan

zelfs zo zijn, dat de normale afvoer van de rivier practisch

geen invloed meer heeft op de hoeveelheden water die door

een bepaald profiel passeren.

Bij vloed krijgen we een vloedstroom, die landinwaarts is ge

-richt, of althans een opstuwing van het rivierpeil.

Bij eb moet het zeewater en (of) opgestuwde rivierwater + de

normale afvoer van de rivier naar zee.

We hebben een haven aan de mond van een dergelijke

rivier. Er is te weinig diepgang. Hoe kunnen we dit nu verbe

-teren?

a) door vernauwing van het profiel.

Dit is al evenmin een oplossing, als bij rivieren zonder

getij beweging.

b) verdieping en verbetering van de loop van de rivier, gecom

-bineerd met een brede mond geven een betere toegang voor de

getijgolf. Het vermogen van

de rivier vergroot, dus is

er een kans, dat hij zich

-zelf op diepte houdt. In

-dien mogelijk zullen wij deze oplossing toepassen, het is goed

-koper dan permanent baggeren. Bezwaar: de snelheid v

=

gh,

dus vergroten we de diepte met 10

%

,

dan wordt de snelheid

- 19

-zich op de nieuwe diepte zal handhaven.

De mond moet trechtervormig verlopen, want hoe hoger de rivier

op, hoe minder water er door het profiel stroomt.

De getijwerking heeft nog een gunstig aspect:

De kentering treedt pas op na

ae max. en de min. standen.

Dus is het profiel bij eb veel

kleiner dan bij vloed,

daar-door is de stroomsnelheid bij

eb groter dan bij vloed. Dit

is inderdaad zo, wanneer de

getij lijn een zuivere sinussoïde

geval. Vaak komt de vloed

veel vlugger op, dan dat de

>t

"

E"B"'",-- --_....-

,_

I

"

was. Dit is vrijwel nooit het

eb afneemt. De vloed geeft

dan ook grotere

stroomsnel-heden.

Het zandtransport is

even-redig met v2, er is dus een

grote kans op zandtransport vanuit zee naar binnen.

Verder is het rivierwater zoet en 't zeewater zout. Het ebwater

is dus zoeter dan het vloedwater. Dit geeft aanleiding tot een

zoete bovenstroom naar zee en een zoute onderstroom. naar binnen.

En het is juist deze bodemstroom, die het zand vervoert.

Daarom zal bij de meeste getijrivieren ook wel baggerwerk nodig

zijn, om de vaargeul op diepte te houden.

Voorbeelden:

1. Antwerpen met de Schelde.

De toegeng is mooi, maar voorbij Vlissingen krijgen we een

groot banken gebied. (Wester Schelde)

Doordat eb en vloed niet dezelfde weg nemen (eb en vloed scha

-ren) is dit banken gebied niet stabiel.

De ebschaar doet meestal dienst als vaargeul. Op de kruisingen

van eb- en vloedschaar heeft men veel last van het zandtrans

-port. Er is heel veel baggerwerk nodig om de vaargeul op diep

2. Rotterdam met de Nieuwe Waterweg.

De toegang vanuit zee wordt gevormd

door een stelsel van dammen. De sche

-pen kunnen met vloed niet gemakkelijk

binnenkomen t.g.v. de vloedstroom, die

vanuit het Z.W; komende, de Nieuwe

Waterweg indraait.

Zijn de schepen eenmaal op de Nieuwe

Waterweg, dan is de verdere weg naar vloed troom

de Rotterdamse havens ideaal te noemen.

Ook op de Nieuwe Waterweg wordt nog geregeld gebaggerd.

3

.

Rouen met de Seine.

In de mond van de Seine ligt een groot ba~en-gebied. De geulen

tussen de banken zijn ondiep. Daardoor is Rouen, dat verder

stroomopwaarts is gelegen, sterk achteruitgegaan, in tegenstel

-ling tot Le Havre. Le Havre ligt naast de mond van de Seine en

heeft een verbinding met de Seine (ft kanaal Le Havre

-Tancarville). De haven van Rouen is langs de Seine gebouwd. Er

zijn geen havenbassins mogelijk, omdat het havengebied begrensd

wordt door kalksteenrotsen. Het gevolg is een zeer langgerekte

en dus oneconomische havenaanleg.

4. Liverpool met de Mersey.

Bij Liverpool is het tijverschil

±

9

,-

m. Het is dan ook een

gesloten haven. De havenbassins, waarvan verschillende dezelfde

toegang naar de rivier hebben, strekken zich uit langs de N.

oever van de Mersey. Men tracht de haventoegang, de mond van

de Mersey, op diepte te houden door de vaargeul te begrenzen

door 2 stroomgeleidende dammen, die niet boven H.W. uitkomen.

Men gebruikt bij de bouw van deze dammen geen zinkstukken, met

als gevolg uitschuring van de bodem.

Bij verlenging van de dammen heeft men dan veel meer materiaal

nodig, dan het geval zou zijn geweest bij het gebruik van zink

-stukken ter verdediging van de bodem.

Rivieren,die nauwelijks zand en slib afvoeren zijn uiteraard

zeer geschikt om havens aan te bouwen.

-- 21

-ding in zee, door een groot bekken gestroomd zijn. B.v. de St. Laurens rivier, met Montreal stroom&fwaarts van de grote

meren. Dit is zeer aantrekkelijk, want hoe verder vervoer per

zeeschip, hoe goedkoper.

Het bezwaar van Montreal is, dat er zeer vrgeg ijsvorming in de St. Laurens optreedt.

Hetzelfde voordeel hebben wij bij een rivier, die in een haf of lagune uitmondt.

Een riviermond is een inham

van de kust. De kuststroom

geeft aanleiding tot een en slib

-afzetting zandstroom langs de kust,

waardoor een dam voor de

inham wordt gevormd.

leen gevormd worden op _zandstr~ _oom plaatsen waar slechts een

gering tijverschil is. Achter de dam hebben de schepen een rus

-tige ligplaats, terwijl de rivier in een groot bekken uitstroomt en direct bij de binnenkomst al z'n zand en slib kwijt raakt.

Het probleem is: hoe houden wi,j de haventoegang op z'n plaats

en op diepte.

De rivier zorgt er voor dat er steeds water naar de zee toe moet stromen en zal dus (afhankelijk van zijn capaciteit) een

be~aald profiel van de geul handhaven.

Een lagunehaven is de overgang van een rivierbaven naar een kusthaven.

B. Kusthavens.

1. Natuurlijke kusthavens 2. Kunstmatige kusthavens.

1. Natuurlijke kusthavens.

Een natuurlijke kusthaven is, zoals de naam al aanduidt, een

\

door de natuur gevormde veilige ligplaats voor schepen.

~t te bouwen om de veilige ligging van de schepen de verze -keren.

Maar zelfs de mooiste natuurlijke haven is niets waard, ais er geen goede verbinding met het achterland mogelijk is.

Meestal zijn de natuurlijke havens aan een bergachtige kust gelegen, of desnoods aan een lagune.

Een zandige kust geeft vrijwel nooit aanleiding tot een natuur -lijke haven. Vroeger zochten de schepen nog wel eens beschut -ting achter een eiland (de rede van Texel).

'Bij een gebergte evenwijdig aan de kust heeft men dus veel kans op een zeer moeilijke verbinding met het achterland. B.v. Zuid -Afrika, het binnenland is moeilijk te bereiken. Een aantal ha -vens,.die meestal maar een klein rayon bedienen.

Bij een gebergte loodrecht op de kust is er een veel grotere kans op een goede verbinding met het achterland, b.v. een fjor -denkust.

Er zijn vele voorbeelden van natuurlijke havens:

1. New York heeft ook naast de rivier nog vele baaien, die

fraaie natuurlijke havens vormen. Oorspronkelijk was Manhat -ten het centrum, dus daar ook de meeste aanlegplaatsen.

Voor vervoer naar het binnenland moeten alle goederen met z.g.n. carferries overgezet worden naar Hoboken.

2. Halifax, de concurrent van Montreal. Halifax is het hele jaar bereikbaar. Montreal daarentegen niet, maar heeft weer het voordeel van verder landinwaarts te liggen en ook over betere verbindingen met het achterland te beschikken.

3

.

Curaçao met de haven Willemstad aan het Schottegat.

Men heeft hier geen sleepboten nodig, vandaa! dat de pieren allemaal in 1 richting zijn gebouwd, opdat de schepen tegen de wind in kunnen aanleggen.

Curaçao is van vulkanische oorsprong.

Er heeft eerst een verheffing plaats gehad tot vlak onder de zeespiegel daarop werd een koraalkap gevormd.

Daarna vond weer een verheffing van het eiland plaats, de

koraalkap is door de regen weggespoeld. Tenslotte daalde het eiland weer, waardoor het Schottegat en de St. Annabaai ge

--

2

3

-vormd werden.

2. Kunstmatige kusthavens.

Vaak is in een gebied, waar een haven noodzakelijk iSt geen

haven aanwezig. Men is dan verplicht een haven te bouwen, d.w.z.

zodanige werken uit te voeren, dat de schepen een rustige li

g-plaats hebben en hun goederen kunnen laden en lossen.

De plaats van de haven wordt veelal bepaald door:

1. de verbinding met het achterland.

2. de benodigde ruimte om havenemplacementen in te richten.

Hebben we zo een plaats gevonden, dan kunnen we bij voorbeeld

golfbrekers evenwijdig aan de

kust bouwen, zodat we de achter

-liggende kuststrook voor aanleg

-plaats kunnen inrichten. Deze me

-thode zullen we vooral in bergach

-tig terrein toepassen, omdat daar

meestal weinig ruimte voor de ha

-vènemplacementen aanwezig is.

De golfbrekers~ven natuurlijk niet evenwijdig aan de kust

te lopen. Ze zijn op vele manieren te bouwen, afhankelijk van

b.v. de wind, stroom en geologische omstandigheden.

Een rotsachtige kust heeft b.v. zeer vaak een steil talud.

Het is veel te duur om een

dam in diep water te bouwen.

Men kiest dan de oplossing

van een dam evenwijdig aan

de kust in ondiep wa~er. Bij

een zandige kust zullen we

vaak de havenbassins in het

land uitgraven.

Enkele voorbeelden van kunst

-matige havens:

1. Kaapstad (rotsachtige kust)

Hier zijn havendammen in zee

2. Marseille.

Golfbrekers evenwijdig aan de

kust.

3

.

Scheveningen (zandige kust).

De havenbassins zijn in het

land uitgegraven.

4. Zeebrugge (zandige kust).

Hier is een haven gevormd,

door één dam in zee uit te bouwen. ~ Scheven in-gen Zeebrugge

Dammen bij een kunstmatige haven hebben een heel ander doel

r:

, dan

de dammen voor riviermonden. De dammen bij een kunstmatige ha

-ven dienen om de schepen een veilige ligplaats te verzekeren.

De toegang wordt gevormd door een opening tussen de dammen. Om

bij de toegang g~noeg diepte te krijgen,

kunnen we de dammen eventueel

in zee uitbouwen. Dat is geen

ideale oplossing. Daar tegen

-over staan de dammen bij ri

-viermonden, die dienen om de

stroom te geleiden en daardoor

een vaargeul van voldoende diep

-te te onderhouden.

Deze dammen behoeven niet boven

H.W. uit te komen, ze doen geen

dienst als golfbreker.

De stroomgeleidingsdammen lopen evenwijdig of bijna evenwijdig

aan elkaar. De dammen bij een kunstmatige haven hebben als doel:

--..._---...---- ---

---...---- ---_ ..

golfkering.

Zeb~n daarom niet evenwijdig te lopen, het is zelfs met het

oog op het afvlakken van de golven vaak helemaal niet gewenst,

dat ze evenwijdig aan elkaar lopen.

Welke eisen worden er aan een haventoegang gesteld?

a) eisen van de invarende schepen.

- 25

-c) maatregelen tegen de aanzanding van de haven.

a. Eisen, die de scheepvaart aan de toegang tot een haven

stelt, i.v.m. het binnenvaren:

1. Divergerende dammen.

Men wenst direct achter de

J

toegang een ruime verwijding,

om de schepen gelegenheid te

/' /'

geven dan hun nieuwe koers te

bepalen.

2. De opening, tussen de golfbrekers, moet ruim genoeg zijn,

b.v.

±

gelijk aan de lengte van het grootste te verwachten

scbip.

3

.

Eisen aan de richting van de toegang.

Bij de zeilvaart stond deze richting precies vast (regels

van Stephenson). De ingang mocht niet in de richting van·de

heersende wind staan, omdat het uitvaren dan practisch on

-mogelijk was.

Ook mocht de ingang niet loodrecht op de richting van de

heersende wind staan, want dan was er teveel kans op aanva~

ring van de dammen.

Dus moest de richting van de ingang schuin op de richting

van de heersende wind staan, terwijl men

'

t

liefst had, dat

de stormwind dan precies in de richting van de ingang waaide,

dan kon men met storm nog binnenvallen.

Tenslotte moest de ingang zover van de kust verwijderd zlJn,

dat bij eventueel mislukken van een binnenkomst het schip

nog gelegenheid tot draaien had.

Deze eisen zijn nu wel heel·wat veranderd. De schepen zijn

bestand tegen een storm, zodat de noodzaak om bij stormweer

binnen te lopen vervallen is.

Daarbij komt nog, dat indien de stormwind precies op de

in-gang staat, ervan de rustige ligging van de schepen niet

veel terecht komt.

De tegenwoordige schepen hebben hinder vaneen sterke

wind opzij. Dus zal men liefst de ingang van de haven zo

Daaruit volgt dat een ingang loodrecht op de kust lang niet altijd gunstig is. Maar er zijn

den. Iedere vorm heeft zijn

nog vele andere mogelijkhe

-J\fLjL

~

bezwaren. De keuze zal meest

-al door de omstandigheden be

-paald worden.

r--

/ ~

.

b, III een haven moeten de sChepen7)~l??/7!v ~ verzekerd zijn van een rustige

ligging.

Deze eis is vaak zeer zwaar, want schepen als b.v. de Scheve

-ningse loggers hebben al last van golven van 35 cm hoog. Daar

-om is het dikwijls onmogelijk om aan deze eis te voldoen, zon

-der gebruik te maken van secundaire golfbrekers.

De haven van Ostia kende dat b egdneeL al. Men spreekt dan van ~ een buitenhaven en een binnenhaven.

Het is van groot belang om de goede plaats te projecteren.

We bepalen ons nu verder tot de eigenlijke golfbrekers. Aan welke eisen moet de toegang voldoen?

1. De toegang moet zo smal mogelijk

zijn. Hoe minder golven de haven binnenkomen, hoe beter.

2. Binnen BAC is het water rustig.

Laten we de dammen onder een

hoek van 450 met de toegang ver-

--e~--

.

lopen dan zullen de golven niet »7/7777;;:~;;;//7?77?7/

, B 4 50 ,~ ,,450

terugkaatsen tegen de dammen.

/<

j

o"

~"

~

Door de grote lengte van de ,/ ~ "

golfbrekers wordt dit een dure // """,

.

" ,

oplossing, daarom laten we ze

·

6

-

.

naar de kust toe iets inbuigen.

Dan treedt er echter wel weer terugkaatsing van de golven tegen de dammen op.

- 27

-3

.

Zo weinig mogelijk verticale wanden. Het maakt een groot verschil of de dammen direct de haven omsluiten, of dat ze alleen een voorhaven vormen. In het eerste geval zullen de achter- en gedeeltelijk ook de zijwanden gevormd worden

door kaden, dus door verticale wanden. Hebben wij daarente -gen met een voorhaven te maken, dan kunnen we zoveel mogelijk flauwe hellingen toepassen.

4

.

We moeten de golfbrekers zo lang maken, dat de golven in de voorhaven gelegenheid krijgen te dempen. Natuurlijk zal de lengte mede bepaald,worden door de kosten die men aan de dammen wil besteden.

c. Maatregelen die getroffen moeten worden om geen, of zo wei -nig mogelijk aanslibbing of aanzanding van de haven te krijgen. Een zandbeweging langs de kust is zeer gevaarlijk voor een ha -van. Vaak moet men de havendammen een bepaalde vorm geven, of aparte dammen bouwen, i.v.m. de zandbeweging langs de kust. Voorbeeld: Port-Saïd. Men heeft hier dammen gebouwd om de haven te behoeden tegen verzanden. Deze dammen moeten steeds verder zeewaarts gebouwd worden, omdat 't zand steeds weer voorbij de 'mond komt. In ieder geval zal men er voor moeten zorgen, dat

het zand niet in de havenmond tot bezinking komt.

Een haven kan door verschillende oorzaken ondieper worden: a) Stromingen langs de kust.

b) Getijwerking.

c) Afzetting van organisch slib (Plankton).

a. Zandstroom langs de kust. Er ontstaat een neer in de mond van de haven, of mis

-schien wel verschillende. In ieder geval komt er steeds met zand en slib

bezwangerd water de haven binnen, verliest daar z'n

snel-heid en al het zand en slib slaat neer. Tengevolge van de

bochtwerking (de stroomlijnen buigen om de haven heen) zal

er bovendien nog extra veel zand de haven binnenkomen

(bochtwerking: het opp. water neemt de bUltenbocht, terwijl

meer naar de bodem-een compensatiestroom naar de

binnen-bocht is gericht).

Hoe nauwer we de toegang maken, hoe minder zand en slib naar

binnen komen.

Voor een goede navigatie is daarentegen een ruime toegang

vereist. We zullen dus een compromis moeten zoeken.

Verder is de baggermolen hier de enige hulp. Als we dan toch

moeten baggeren, dan zelfs een plaats uitkiezen, waar het bag

-geren het gemakkelijkst is en het havenbedrijf er 't minst

last van heeft.

b. Aanzanden van de haven t.g.v. de getijwerking. De getijbe

-weging kan meestal niet voorgesteld worden door een fraaie

sinusoïde. De vloed komt n.l. snel opzetten en brengt slib

en zand mee de haven in, het bezinkt daar. Door de veel la

n-gere duur van de eb, treden er dan gerinn-gere snelheden op,

die het zand en slib niet mee terug kunnen voeren naar zee.

Vroeger had men, z.g.n. spuihavens, veel heeft dit niet mogen

baten. Ook hier blijft de baggermolen als enige mogelijkheid

over.

Zoals eerder beschreven bij havens aan riviermonden vindt daar

de Uitwisseling zout-zoetwater plaats, die de slibafzetting

doet toenemen. Hoe dieper dan de haven is, des te meer zout

water komt er per getij naar binnen, des te meer slibafzetting

(Hoek van Holland heeft

3t

m klei per jaar).

Ideaal zou een haven ver in zee zijn, een eilandhaven dus.

Maar ook daar is nog een kans op aanzanding.

Hier zou men een verbetering aan kunnen brengen, in de vorm

van een dam in zee, waardoor een sterkere stroom door de haven

zal trekken en het zand en slib geen kans krijgen om te gaan

29

-«'nzanding

~

i

I I !

\

, I I

:

::>

/77JJ)/7/h'l?//)777777777777??

Een voorbeeld van het zandprobleem bij een haven is Zeebrugge.

Zie de autographien No.

Deze haven heeft een enkele dam (voor de bestaande toestànd

zie To).

De vloed vormde een neer voor de ingang van de haven, waardoor

het zand in de hele haven neersloeg. Hier zijn proeven over

genomen in een laboratorium te Antwerpen (door de heren Bonnet

en Lamoen) en ook in het Waterloopkundig Laboratorium te Delft.

Men heeft daar o.a. de opp. van de haven verkleind (Lab.

3)

.

De neer blijft dan, maar door de geringere opp. heeft men ook

minder te baggeren. Ook is er nog een proef met een 2e dam,

die niet tot boven hoogwater reikt en die zodoende een deel

van het zand belette om in de haven te komen.

Maar de slibbezinking bleef.

Men heeft tenslotte de keus laten vallen op Lab 8 d: dit is de

oplossing met een claire-voie (een opening in de golfbreker).

Toch schat men dat er nog

±

106m3 per jaar gebaggerd zal moeten

worden.

De haven van Nieuwediep wordt door de getijstroom op diepte

gehouden. De vloed komt binnen tussen Texel en Noord-Holland

en trekt dan over de schorren (Oostelijk van N.Holland) naar

het Zuiden.

Men heeft nu dwars over deze schorren een dam gebouwd, waardoor

de ebstroom door de haven van Nieuwediep wordt gezogen.

Op deze manier bleef de haven op diepte.

Er zijn nu plannen voor een nieuwe marinehaven, die van het

bovenstaande geen gebruik meer zal maken.

Men heeft proeven genomen met dammen bij de ingang, die de

De invaart wordt er wel door

bemoeilijkt en bovendien brengt

het extra bouwkosten met zich

mee.

Maar misschien wegen deze extra

kosten wel op tegen de afname

van de hoeveelheid baggerwerk.

Autographieën: Nieuwe Waterweg.

De havens van: New York, Cura~ao, Haïfa, Scheveningen, Duinker

-ken, Zeebrugge en Nieuwediep.

V Rivierhavens voor de binnenscheepvaart

a) bovenrivieren.

Op rivieren is, behalve in de zeegaten en riviermonden, de

golfslag onbelangrijk.

Hier zijn van belang: a) de stroom.

b) de zandbeweging.

Bij het kiezen van een plaats voor een haven zullen we dus met

beide problemen in aanraking komen.

We hebben zo ongeveer te

kiezen uit a

±

f. We kun

-nen een keuze doen uite

de ingang stroomop- of

stroomafwaarts gericht en

aan welke kant van de bocht

we een haven nemen.

Over het algemeen zullen de

havens stroomafwaarts gericht

zijn, omdat de stroomopwaarts

varende schepen dan gemakke

-lijk binnenvaren, terwijl

stroomaf komende schepen moeten draaien. Dit is wel mogelijk,

echter omgekeerd niet.

Als we onze slepen zo samenstelden als in Amerika zou dit

- 31

-Daar drukken de 'sleepboten de sleep voor zich uit. Zo'n sleep

heeft minder weèrstand en doordat men er een stijf geheel van

maakt heeft men niet op elke boot personeel nodig. In Amerika

heeft deze methode geleid tot sterke normalisatie van de

scheepsafmetingen.

Toch zou deze manier van slepen (!) bij ons minder geschikt

zijn:

a) er is voor het manoevreren veel ruimte nodig, bovendien zou

-den hier in de Waal 2 van dergelijke slepen elkaar nauwelijks

kunnen passeren.

b) de stroomsnelheid is te

groot.

Een uitzondering op de re

-gel, dat haveningangen in

bovenrivieren stroomafwaarts zijn gericht, wordt gevormd door

de toegang naar een sluis bij een stuw.

Zullen we een haven

aan de buitenbocht,

of aan de binnenbocht projecteren?

Door de centrifugaal

-kracht wordt de stroom

naar de buitenbocht ge

-drukt, zodat we daar de

grootste diepte aantreffen.

Verder treedt er, doordat

de stroom naar buiten ge

-drukt wordt, bij de bodem

een compensatie stroom op,

die naar de binnenbocht gericht

is en de grootste hoevee

l-heid van het in het water

aanwezige zand naar de bin

-nenbocht voert.

~opp. stroom

We projecteren onze hattn dus aan de buitenbocht en wel

't liefst bij het begin,van een bocht, omdat aan het eind van

de boch ae stroom vlak langs de kant gaat, wat bij een haven -toegang zeer onplezierige stromingen op zou kunnen leveren.

Moeten we de haven achter de bandijk projecteren? Dan hebben we een.gat in de hoogwaterkering, dat is gevaarlijk. Bovendien m oe-ten we dan nog een keer-sluis bouwen. Dus het is een dure en gevaarlijke oplossing. Dan kunnen we de haven in de uiterwaard aanleggen.

Dat is ook niet toelaatbaar, want dan wordt de haven g e-regeld overstroomd. Verho

-gen we de uiterwaard, dan wordt het profiel voor de hoogwaterafvoeren verkleind,

dat mag ook niet.

De beste oplossing is: de kaden om de haven uit te voeren als een deel van de bandijk.

De ingang van de haven moet vrij breed zijn, anders be-staat er een kans, dat de schepen door de stroom tegen de kant gedrukt worden. Het bezwaar van zo'n brede toe

-gang is, dat de leidraad van de stroom over een aan

-zienlijke lengte wordt on

-=>

«

Daarom in ieder geval de toegang niet breder nemen, dan voor de

navigatie strikt noodzakelijk is, b.v. de afstand (a) tussen 3 opeenvolgende kribben.

Voorbeeld: Het Maas-Waalkanaal bij Weurt.

Men kreeg hier een veron-dieping van de rivier vóór de toegang en in de toegang

- 33

-derbroken. Het -gevolg d

aar-van kan een neer voor de

ingang zijn, waarmee dan een

sterke zandafzetting in de

havenmond gepaard gaat.

een zeer sterke aanzanding. De oplossing heeft men hier gevonden, door niet het ontstaan van de neer tegen te gaan, maar door een be-paalde vorm van de oever deze neer zo te regelen, dat de zandneerslag niet meer in de vaargeul plaats vond.

Bovendien werkt deze neer als een kogellager, die de hoofdstroom op z'n plaats drukt, waardoor een ve ron-dieping van de rivier vóór de toegang ook vermeden wordt.

I

~I

a L///ii//////III//////i//I////tll A

=

verondieping

~

=

aanzanding /(I////!I///I///I///I//I(//(//I~'

Een dergelijke oplossing is ook gekozen voor de kruising van het A'dam-Waalkanaal met de Lek bij Wijk bij Duurstede.

De grote moeilijkheid was hier de oversteekplaats voor de sle

-pen.

Een sleep "giert" nu naar de overkant.

De vorm en plaats van de

haven en de richting van

de toegang hangen er sterk

vanaf, of deze haven alleen

voor binnenscheepvaart is,

of ook voor zeeschepen.

Komen er ook zeeschepen in

de haven, dan daar de

ei-sen voor de haven op

in-stellen. De

binnenvaart-schepen zijn kleiner en kunnen zich gemakkelijker aanpassen.

Is er alleen scheepvaartverkeer in 1 richting, dan de

haven-ingang op die richting oriënteren.

Zeer belangrijk is ook de vraag of de rivier een getijrivier

is, of niet. En bij een getijrivier weer de vraag welke stroom

is 't sterkst en welke duurt

het langst. Voorbeeld:

Op de Nieuwe Waterweg duurt

J=P~,

~

!

'

~

~

!vloed l eb vloed i

---t---...---...~---...----..----~----...--- ..--...---..-..--.

de eb het langst. Daarom

wordt de haveningang naar

zee gericht, opdat da

sche-pen gedurende een zo lang

mogelijke tijd naar-binnen

kunnen varen.

Hieraan zijn ook nadelen verbonden:

a) een geringere diepte van de vaargeul

b) de schepen zullen vaak moeten wachten, tot ze naar binnen

kunnen varen.

Het wachten van een groot zeeschip op een rivier is zeer lastig

voor 't scheepvaartverkeer.

We hebben hier niet alleen last van aanzanding t.g.v. de

rivier-stroom, maar ook t.g.v. de komberging door de vloed (zie bij

35

-Bij kleinere rivieren, waar alleen zeeschepen komen, ligt de ingang nog meer in de ricnting van de stroom.

Voorbeeld: Engelse rivieren (Preston). Weer andere moeilijkheden

ontstaan bij havens zoals die van Breskens (?). Daar wordt door de vloed-stroom een neer voor de

ingang gevormd, waarvan de schepen veel hinder hebben •.

De schepen hadden daar toch al last met het naar binnen varBn door de vrij sterke stroom dwars op de ingang (vooral voor slepen is dit zeer hinderlijk).

Men heeft hier de oplossing gevonden door de Westelijke dam te verlengen en de Oos -telijke te verkórtenA Het gevolg was een veel grotere neer met een kleinere stroom -snelheid. Deze neer lag boven

-dien ook niet meer vlak voor de ingang. Men kan deze haven.fei -telijk niet meer bij de rivierhavens rekenen, omdat de schepen er al veel hinder van wind en golven ondervinden.

Autographiëen:

de haven van Duisburg, Preston en Liverpool.

VI Dammen.

A. Stroomgeleidende dammen. B. Golfbrekende dammen en combinaties van deze beide.

A. Stroomgeleidende dammen.

Bij een haven aan een bovenrivier kunnen we dammen nodig heb -ben om de haventoegang te beschermen tegen de stroom. Hierbij speelt de golfslag geen rol.

Hoe zullen we een dergelijke dam construeren en van welk mate-riaal?

Dit zullen eenvoudige driehoekige dammen worden. Tegenwoordig

kunnen we deze dammen, dank zij onze moderne baggerwerktuigen,

grotendeels van zand maken. Door de stroom wordt wel veel zand

weggespoeld, maar we kunnen nog meer opspuiten, dus de dam

komt wel klaar.

De afdekking geschiedt dan met zinkstukken of met een laag klei.

Aan de benedenrivieren en aan zee hebben wa bij dammen, die

voornamelijk dienen voor de stroomgeleiding, toch ook rekening

te houden met de golfslag. Deze .dammen behoeven niet tot ·boven

hoogwater opgetrokken te worden.

Dat scheelt enorm in de bouwkosten

van de dam. Bij deze

stroom-geleidende dammen is de

diep-te meestal niet zo groot,

zodat we dan een

trapezium-vormig damprofiel kiezen.

Voorbeeld: de dammen te

Hoek van Holland. Dit zijn

dammen, die ervoor moeten

zorgen, dat de mond van de Nieuwe Waterweg diep genoeg blijft,

dus "geleiding van de stroom. De dammen zijn samengesteld uit

zinkstukken, die door verticale palen aan elkaar en aan de

bo-dem vastzitten.

dammen zeer elastisch zijn en

heel veel last van nazakking hadden.

Er is veel onderhoud aan de

dammen, maar ze houden wel.

De dammen (b) liepen

even-De steenstorting boven water

is netjes gezet. Dit zetten

viel nog niet mee, omdat deze

wijdig aan elkaar en

lood-recht op de kust. Er ontstond

b~ .

/1/1//11/(11111

een onaangename situatie,

doordat de vloedstroom met een scherpe

dam de Nieuwe Waterweg in hoog.

bocht om de zuidelijke

37

-Om dit te verbeteren heeft men later een dam (a) evenwijdig aan de kust aangebracht. De vloedstroom buigt nu met een veel

wijdere boog de Nieuwe Waterweg in.

Het is een voordeel, dat de dammen niet tot boven H.W. reiken. De golven trekken er over heen, zonder veel van hun energie kwijt te raken.

Dit scheelt enorm in de onderhoudskosten.

We moeten er natuurlijk wel voor zorgen, dat door de overstor-tende golven niet te veel zand binnen de dammen wordt gebracht. Zouden we een dam helemaal van klei of keileem maken, dan zakt hij bij grotere hoogte in elkaar. Daarom beginnen met 2 kleine leemdijkjes te storten, die

een eind uit elkaar liggen. De tussenliggende ruimte vol-spuiten met zand, dan daar-boven weer 2 leemdijkjes, enz.

klei of leem

We kunnen een dam afdekken, b.v. met steen. Deze stenen moeten zeer goed bevestigd zijn. ahders worden ze door de golven weg gevoerd. Een golf tegen een dam geeft een zeer grote druk.

Deze druk werkt met z'n volle kracht op een zeer klein opper-vlak gedurende zeer korte tijd. Dus hoe groter we de stenen nemen en hoe minder ruimte tussen de stenen, des te minder kans is er, dat de golven de dam zullen aantasten.

Een ander middel om de dam af te dekken is asfalt: b.v. asfalt

-zand, of asfalt als binding van de stenen afdekking van een dam. Voorbeeld: nieuwe havendam in Harlingen.

B. Golfbrekers.

Dammen,' die bescherming tegen de go lfslag moeten bieden, lij

-ken veel op een dijk. Een groot verschil is echter, dat bij een dijk geen golfoverslag wordt toegestaan, terwijl dit wel het geval is bij golfbrekers.

Een dergelijke dam moet weerstand kunnen bieden tegen grote krachten en moet dus opgebouwd worden uit zwaar materiaal.

De kern van de dam mag van

licht materiaal zijn, maar hoe verder naar buiten, hoe

zwaarder het materiaal moet zijn. Dit kan dus een normaal trapeziumvormig profiel zijn. Ook kunnen we de kruin van de dam uit 1 stuk en met ve rtica-le wanden maken. Het is zelfs heel goed mogelijk om een dam met van de voet tot de kruin verticale wanden te bouwen.

We kunnen dus kiezen uit 3 mogelijkheden:

a) een dam met taluds

b) een dam met verticale wanden c) een combinatie van a en b.

De golven moeten,zo mogelijk, vernietigd~worden en niet te-ruggekaatst. In het laatste

geval kan de scheepvaart in de buurt van de haveningang er namelijk hinder van krijgen.

Bij een dam met verticale wand is de kans op terugkaatsing van de golf groot (vooral bij een deiningsgolf). De golf raakt hier

-bij lang niet alle energie kwijt.

Bij een dam met taluds is er weinig kans op terugkaatsing, als de taluds maar flauw genoeg zijn.

De stabiliteit van een dam met taluds is wel in orde. Dit 1"s niet zo bij dammen met verticale wanden. Dus niet alleen kans

I

op beschadiging, maar zelfs op vernietiging van de dam.

De golfbrekers met verticale wanden ziet men het meest in zeeën zonder windgolven. De deining kaatst terug tegen een verticale wand en oefent niet zo'n grote kracht op de dam uit als een brekende golf.

-- 39

-gen we te maken met de.heen- en de teruglopende golf, die

sa-men een staande golf met dubbele amplitudo vormen.

Welke krachten werken op

de golfbreker? De maximale overdruk

=

6

/

5

h. \. i \ " ' '--\~taand~'--;Olf 2 à 2,5

----

_---

_-

--Dit is dus de druk op 'dewand bij terugkaatsing van de golf.

Deze terugkaatsing kan pas cptreden, als de diepte vóór de

wand groot genoeg is. Nodig is eeri diepte van minstens 2

à

2,5 h.

Alle bouweenheden moeten zo vast mogelijk aan èlkaar verbonden

zijn, ripdat niet ~~n of meerdere delen door de golven worden

losgewerkt.

Op de dam werken:

/

a) de horizontale golfdruk H

b) het gewicht G

c) de opwaartse kracht O.

H

o

De resultante van deze krachten moet het bodemvlak liefst bin

-nen de kern van de dam snijden.

Dan hebben we alleen met druk te maken en bovendien wórdt de

kracht dan zo gelijkmatig mogelijk verdeeld.

Ligt het snijpunt van de resultante met het

bodemvlak erg ver bui-ten de kern, dan bestaat

de mogelijkheid, dat de bodem de grote druk~

ken niet kan verdragen, dus kans op kantelen

aanbrengen, die de krachten op de bodem overbrengt.

Bij een rotsbodem hebben we geen

last van de stromingen vóór de

dam, maar wel bij een zandige

bodem.

Welke stroomsnelheden zullen er

vóór de dam optreden?

A

=

knoop.

De hoeveelheid water tussen

A,

B en C moet iedere halve periode

door de doorsnede

A-A

passeren.

In deze drs. treden dus

horizon-tale stromingen op.

Laten we aannemen, dat de amplitudo

van de golf 6 m is. (afstand top-dal).

de periode T

=

lO/sec, dan 1s À

=

120 m.

De knoop van de staande golf ligt

op een afstand

=

t

À

=

30 m van de

teen van de verticale wand. Dan is er

per m1 breedte van de muur de inhoud

van /~\ABC =

!.

3Q. 12 = 180 m3•

Dus in halve periode

=

5,sec moet

180 m3 water de doorsnede A-A pas

-/"

I

seren.

De snelheid van het water is niet constant.

Nemen we voor de maximum hoeveelheid, die per sec. passeert:

'Tt 180 3

~.

~

=

60 m en stellen we de hoogte

A-A

op

15

m, dan is de

maximale stroomsnelheid vóór de dam

4

m/sec.

Bij zandige oevers daarom reeds ~ 30 m vóór de dam een steen

-storting aanbrengen, liefst tot op

i.i\

'

uit de"dam.

De vo'or-'en nadelen van de golfbrekers met flauwe taluds en die

- 41

-verticale muren golfbr. met fl. belopen.

voordelen:

1•. snelle uitvoering, door

het geringe volume (in

rustig water).

2. Als het evenwicht ver

-zekerd is, heeft men er

weinig onderhoud aan.

3

.

De muren zijn te gebrui

-ken als aanlegplaats

voor schepen.

voordelen:

1. goede verdeling van de

druk op de bodem •.

2. eenvoudige uitvoering.

3

.

gemakkelijk onderhoud.

nadelen:

1. zeer voorzichtig zlJn

met de druk verdeling

op de ondergrond.

2. de uitvoering eist dure

machines en duikers.

nadelen:

1. beschadiging door golfslag,

vooral bij.half voltooid

werk.

2. er moeten grote massa's

verwerkt worden.

3

.

de dammen zijn niet als

aanlegplaats te benutten.

Hoe moeten we de keuze tussen de beide soorten golfbreke~s ma

-ken?

1. Hoe zijn de meteorologische omstandigheden:

veel wind, frequentie van de wind.

Een dam uit fijn materiaal is pas bestand tegen golfslag,

wanneer de dam geheel klaar is.

2. Hoe is de bodem:

Grote betonblokken op veen of slappe klei plaatsen is na

-tuurlijk onmogelijk.

Dus vóór het ontwerpen van de dam eerst een grondonderzoek

laten verrichten.

Maken we een dam van grote blokken, dan moet de bodem eerst

vlak gemaakt worden, of er moet eerst een steenstorting

aangebracht worden.

dam uit grote blokken (scheuren en scheefstaan is erg lelijk

en de dam zelf gaat stuk). Een dam opgebouwd uit fijner ma

-teriaal kan de zettingen beter opnemen en is gemakkelijker

te herstellen.

3

.

De golven moeten, bij toepassing van verticale wanden,

kun-nen.terugkaatsen.

,Dus wordt een grote diepte naast de muur vereist. Verder

kan de staande golf met z'n dubbele amplitudo zeer onaange

-naam zijn voor de schepen. Ook de terugkaatsing kan onge

-wenste effecten geven.

4. Hoe groot is het werk. Is het groot genoeg om aparte kranen

te bouwen voor 't stellen van grote blokken?

5

.

Welk en hoeveel materiaal is er in de buurt? Zijn er groeven

in de buurt, dan kan men

een goedkope dam maken van

groeveafval. Is er geen,

of weinig materiaal in de

buurt, dan zullen we

eer-der een verticale muur

toepassen, omdat deze min

-der materiaal vereist.

Voor een dam met verticale

wandén moeten we de blok

-ken laten zak-ken met

kra-nen en stellen door dui

-kers. Daarvoor is heel

rustig water nodig.

, , , , \ , 1 "\ : :

\t\

_,

~

_"

A

\\,

/

i

\ : \! extra golfslag 'I

In de praktijk zullen we vaak een combinatie van een

golfbre-ker met flauwe belopen en een met verticale wanden toepassen.

Op grote diepte is het stellen van de grote blokken zeer

las-tig. Terwijl daar ook wQinig stroom staat. Er is dus geen

be-zwaar tegen het toepassen van groeve afval of zand.

Tot bij voorbeeld 10 m onder de zeespiegel een dam met flauwe

belopen, daarboven een dam met verticale wanden.

Een aarden of stenen dam

tot + 2 m onder ft opper-vlak. Daarboven wordt het fijne materiaal weg gesla-gen. Dan wordt daarboven op een dam uit grote ele-menten gebouwd. Een dam-wand heien is ook een op-lossing, maar meestal geen erg gelukkige.

Heien op zee is niet eenvoudig. Men zou 2 damwanden kunnen

heien en daartussen een vulling aanbrengen (geen zand).

Er zijn nog heel veel andere constructies denkbaar.

Bij voorbeeld:

1. bij de haven van Toronto heeft men golfbrekers ge

-maakt, bestaande uit een geraamte van houten stij

-len en regels, dat gevuld wordt met brokken steen. 2. Zeebrugge: daar heeft men

een dam met verticale wan

-den gekozen.

Deze dam wordt gevormd door caissons.

3.

Schepen als golfbrekers. Dit is een noodoplossing

a) Approaches to Arromanches les bains.

b) voor de haven van Vizagapatam!

-

43

-Autographie: havendammen. / / II II II I , I I • I

.

,

VII Open of gesloten havens.

Een open haven is een haven, die hetzelfde peil heeft als het

buitenwater en waar men dus op elk tijdstip kan binnenvaren.

Een gesloten haven is door middel van sluizen van het

buiten-water afgesloten. Er wordt in de haven een bepaald (minimum)

peil gehandhaafd.

In vroeger tijden kon men nog geen sluizen bouwen, dus toen

kende men all~en de open havens. De bouw van sluizen heeft het

mogelijk gemaakt, dat men een ruimere keuze had, wat betreft

de plaats van een haven.

Bij een open haven (voorbeeld: Rotterdam) zijn de havenbassins

altijd bereikbaar. Geen sluizen, dus geen oponthoud.

Een zeer belangrijk financieel voordeel: een sluis is erg duur

en 't oponthoud van de grote zeeschepen kost ook geld.

Men is bij een open haven ook wel vrijer in de keuze van de

plaats voor de verschillende bassins. Bij de bouw van een

ge-sloten haven moet men zich altijd afvragen hoe groot de sluizen

moeten worden.

De keuze tussen open en gesloten haven hangt ook van het

ver-keer af.

a) overslag van zeeschip op binnenvaartschip

b) overslag van zeeschip op het spoor.

Rotterdam heeft een zeer druk verkeer, veel overslag op

binnen-vaartschepen, daarvoor is een groot bassinoppervlak nodig.

Daartegenover staan Antwerpen en Liverpool, die grotendeels

overslag op het spoor hebb~n. Deze havens kunnen daardoor met

een veel kleiner wateroppervlak toe.

Tot nu toe hebben w~alleen de voordelen van open havens gezien,

wat zijn nu de nadelen? Bij laag water moet er toch nog

vol-doende diepte zijn, terwijl de schepen ook bij stormvloed voor

de kaden moeten kunnen liggen.