Vaarwegen voor supertankers

24 JUU 1978

ARCHIEF

I

*'rCaiii a

NederIands Scheepsbouwkundig Proofstation Wagen Ingen

vaarwegen voor

supertankers

45e jaargang, nr. 5, 1977, Cat. nr. 455 Lab___

U3L. NO.64&,

.

_{y. Scbeepsbouwkm4F}

Technische Hogaschool

Deiff

Bu de foto:

Het in de vaart komen van steeds grotere schepen heeft geleid tot een ernstige achterstand in het aanpassen

van haveningangen en vaarwegen.

Vooral de gigantische olietankers met

hun grote diepgang en hun trage

manoeuvreereigenschappen vergen een vaarweg van geheel andere dimensies

en vorm, dan die voor het

conventio-nele scheepvaartverkeer.

Bij het onderzoek naar het ontwikkelen en realiseren van vaarwegen, haveningangen en toegangsgeulen voor moderne schepen komt de

nadruk vooral te liggen op een zorgvuldige afweging van de

manoeuvreer-eigenschappen van de schepen en de intensiteit van

het scheepvaartverkeer. 00k factoren als veiligheid en kosten spelen

een belangrijke rol. Een van de hu!pmiddelen die tegelijkertijd ook

Vaarwegen

Als we over vaarwegen spreken ugt het voor

de hand ons eerst af te vragen wat we

daar-mee bedoelen. Het is gemakkelijk voor te

stel-len dat we een kanaal of een rivier een

vaar-weg noemen. Hierbij moet meleen de

kantte-kening gernaakt worden dat de vaarweg niet

de totale oppervlakte tussen de oevers beslaat.

Naar analogie met bet wegverkeer, waar een onderscheid gernaakt wordt tussen rijweg en

weg inclusief trottoirs en bermen, beschouwen we een vaarweg als dat gedeelte van het water dat 'kennelijk aangeduid is' orn te bevaren. Dat betekent dat een vaarweg dus meestal begrensd

is door bakens of boeien. Dat kan ook

bete-kenen dat een vaarweg alleen maar aangegeven is op een zeekaart. In dit laatste geval is vaak zeifs geen sprake van enige zichtbare begren-zing zoals een dijk, doch vaak we! van onzicht-bare begrenzingen zoals plaatselijke ondiepten.

294

Hierboven: Een van de bekendste kunstmatig aange-legde vaarwegen is het Suezkanaal met een engte

van 162 km, waarvan 39 km gevormd wordt door na-tuurlijke meren. 103 km door een kaarsrecht gegraven kanaal en de resterende 20 km door gebogen kanaal-trajecten. Mot een bevaarbare breedte van 120 meter en een diepte van 16 meter kunnen supertankers slechts met sleepbootassistentie en gedeeltelijk ge-laden het traject veilig passeren. Daarom wordt voor het transport van de arabische olie naar Europa geen gebruik gemaakt van het Suezkanaal. De schepen, die er wel doorheen gaan doen dat in ange convoolen, die orn de beurt - er is slechta eenrichtingaverkeer

mogelijk - aan beide uiteinden van start gaan, en el-kaar op plaatsen waar de vaarweg breder is, passe-ren. leder schip krijgt eec speciale Suezkanaalloods

mee, die voor eec correcte uitvoering van alle

ma-noeuvres adviezen geeft. Op dit moment wordt

be-studeerd op welke wijze het kanaal geschikt

ge-maakt kan worden voor de doorvaart van volledig

geladen supertankers tot een grootte van 300 000 tdw (ton deadweight = tonnen draagvermogen(.

Rechts: Sinds kort is de scheepsmanoeuvreersimulator

uitgebreid met een tweede scheepsbrug. Deze is

be-doeld voor navigatie op instrumenten en dus niet

In tegenstelling tot vele andere landen valt in Nederland de verhouding tussen natuurlijke en kunstmatige waterwegen vrj ongunstig uit. 0m

onze natuurlijke waterwegen, zoals

bijvoor-beeld de grote rivieren, bevaarbaar te houden is het zeifs noodzakelijk om grate stuwen en

slui-zen-complexen te bouwen.

0m te voorzien in waterwegen voor grote en zeer grate zeeschepen bleek het nodig orn

lan-ge lan-geulen in de Noordzee uit te baglan-geren. Za

werd de haven van Rotterdam pas toegankelijk voor zeer grate schepen, waarvan de

supertan-ker het meest bekende voorbeeld is, nadat in

de Noordzee een vaargeul was gebaggerd van liefst 30 km lengte met een breedte van ± 1200 meter (zie pag. 296).

Omdat het bouwen van dergelijke

kunstwer-ken een uiterst kostbare zaak is en met het

onderhoud eveneens grate bedragen gemoeid

zijn, wordt in bijna alle gevallen eerst uitge-breid onderzocht aan welke eisen de aan te

leggen of te verbeteren vaarwegen moeten vol-doen. De situering en afmetingen moeten

za-danig gekozen worden dat het te verwachten

verkeersaanbod op zo veilig en efficient moge-luke wijze verwerkt kan worden.

Naast de voorbereidende onderzoekingen, die

betrekking hebben op de economische en

tech-nische aspecten van de vaarweg, zal oak aan

het nautisch aspect ruime aandacht worden

ge-schonken. Dit nautisch ofwel zeevaartkundig

aspect van de vaarweg heeft te maken met de

bevaarbaarheid van de vaarweg, gezien vanuit het schip, inclusief haar uitrusting en inclusief

haar bemanning. Een onderzoeksinstrument, dat

bu uitstek geschikt is am onderzoek op dit

ge-bied te doen is de manoeuvreersimulator. waar-van de eigenschappen en taepassingen in een vorig artikel (augustus 1976) werden belicht.

Samenvattend zal bet anderzoek aan de vaar-weg met behuip van een scheepsrnanoeuvreer-simulator zich uitstrekken over een aantal flau-tische zaken, die voor de afmetingen, de vorm

en de hulpmiddelen (bakens, boeien ed.) een verantwoorde keuze mogelijk maken. Op de

eerste plaats kwarn bij veel tot nu toe verricht simulatoronderzoek van vaarwegen het

beant-woorden van vragen naar het gedrag van de

schepen, gezien hun afmetingen, de wijze van

manaeuvreren door loodsen en kapiteins, de

plaatselijke omstandigheden

van straom en

scheepvaartver-keer.

Diepte van de vaarweg

Een niet onbelangrijk verschil tussen vaar-weg en rijvaar-weg betreft het aantal dimensies: de

vaarweg is narnelijk ook begrensd door een

diepte. Hoewel geen onderwerp voor nautisch onderzoek als boyen omschreven, is het voor de volledigheid wel nuttig jets over de diepte

van de vaarweg te zeggen. Bepalend voor de

benodigde diepte van de vaarweg is in de

ROTTERDAM-EURO POORT

Overzicht

naderingsgeuleri voor zeer g rote tankers

7. AFSTOPMANOEUVRE

- havenloods komt aan

boord

- sleephoot assistentie

voor koershouden tanker

- eirrde taak zeeloods,

overcame door haven-loods 6. INVAART HAVErkMOND - rravfgatie Iichtenlijn 116 wal ichtenhijn 116, wal- en scheepsradar. vrsueel

- vast maken sleepboten - afstemming

scheeps-sneiheid op: sleepbOten,

afstand tot oliesteiger. eventuele bocht-manoeuvres beer-kanaal 5. AANVAARMANOEUVRE HA VEN MOND - navigatie: overgang lichtenlijn 112° op 116°. wal- en scheepsradar, einde Decca rravigatie

- besturing afgesternd op:

passage haverrmond, veranderend stroom-beèld, overige scheepvaart 4. VAART IN MAASGEUL - geleidelijke afname scheepssnelheid - navigatie: Brown box, Iichtenlijn 112°, wal- en scheepsradar 3. PASSAGE MAASBOEI - bochtmanoeuvre - navigatie:

overgang van primair

op secundair

Decca-patroon,

Brown box navigatie.

bij goed zicht is

lichtenlijn 112° zichtbaar 2. VAART IN EUROGEUL

- onder loodsaanwijzing melding tijd binnen-komst aan pilot Maas

- navigatie: op betonning, scheepsradar, primaire Decca-patroon

- komt nabij ton euro 5A binnen bereik van

wal-radar en vhf. 1. GEULTANKER VAART EURO I AAN - krijgt m.b.v. helicopter loods, r.w.s. waarnemer en Brown box 296 DECCA pISet.b.paiinQ.p.ttofl .-.--.--oEccA pi..t.b.paigepaC'oofl 000,'.,,.dS A - A B doo,SnSduSu'ogauI B .o 3 .4.---- b.00flnInQ

Ste plaats het diepste punt van de bewegende

schepen, die van de vaarweg gebruik zullen maken. Omdat de diepgang van het schip en

ook de diepgangsverrneerdering door deinen, rollen en stampen, verschijnselen van overwe-gend fysische aard zijn, kunnen ze veelal met meer of minder moeite rekenenderwijs of door

(model)-proeven bepaald worden. De

veilig-heidsmarge die bij deze dieptebepaling aange-houden moet worden, hangt al van verschillen

tussen hoog en laag water, golfhoogte en bo-clerngesteldheid.

Overigens treft men op jeder schip aan de buitenzijde - op de boeg en vaak ook op de achtersteven - merktekens aan, die de

diep-gang aangeven (Fig. 1). Meestal zijn dit even getallen die de diepgang in decimeters geven

of romeinse cijfers die de diepgang van bet

schip in voeten geven. Tussen voor- en

achter-steven bevinden zich op de scheepsromp de

deklijn, het Plimsolmerk en de uitwateringslij-nen. De deklijn laat zien waar het laagste punt van het dek zich bevindt.

Het Plimsolmerk is in de vorige eeuw inge-voerd orn een te grote belading van schepen te

voorkomen, en geeft de grootst toegelaten

diep-gang in zeewater aan. Later is hierop een

ver-fijning aangebracht in de vorm van

uitwate-ringslijnen. Uit deze limen blijkt ook het ver-schil in opwaartse druk tussen zout of zoet en warm of koud water.

Breedte van de vaarweg

De bepaling van de benodigde

vaarwegbreed-te is een jets moeilijker zaak. Behalve het feit

dat, zoals in het vorige artikel* reeds

opge-merkt is, een mathematische beschrijving van scheepsbewegingen in het horizontale vlak een uiterst ingewikkelde zaak is, komt hierbij ook nog de invloed van de bestuurder. Het behoeft nauwelijks betoog dat twee verschillende brug-bemanningen onder overigens identieke am-standigheden nooit met een zelfde manoeuvre uit de bus zullen komen. Het is zelfs niet waar-schijnlijk dat één bemanning tweemaal precies dezelfde manoeuvre achter elkaar zal maken. Deze extra variabiliteit heeft een direct ge-volg voor de benodigde breedte van een

vaar-weg: niet alleen de manoeuvreer-eigenschappen

van het schip zelf hebben hun invloed, maar ook de specifieke kenmerken van de mensen

die bu de besturing van het schip betrokken

zijn: de kapitein, de loods, de eerste stuurman, de roerganger, ja vaak zeifs de machinist. Juist

uit deze laatste aspecten volgt de noodzaak

van de scheepsmanoeuvreersimulator waarvan

de navolgende praktijkvoorbeelden een illustra-tie kunnen zijn.

*

P. J. Paymans en F. G. J. Witt, Het sirnuleren van scheepsnlanoeuvres, Ntuur en Techniek, 44, 8 (1976), Cat, nr. 420.

Deklijn

Pli msa) merk

Fig. 1. Voorbeeld vari nierktekens die de toege-stane diepgang van een schip aangeven.

n zeewater

in zeewater 's winters in de Noordatiantische wateten

Natuur en Techniek,45, 5 (1977) 297

Uitwateringsmerk

Max. toelaatbare diepgang: in tropisch zoetwater

in zoetwater 's zomers Max. toelaatbare diepgang in tropisch zeewater

298

Moderne navigafie-huIpmddeIen

Net ontwerpen en bouwen van havens en vaarwegen kan niet losgezien worden van de hulpmiddelen, die de schepen nodig heb-ben orn op de juiste wijze de haven te

vin-den en aan te topen. Het verkeer te land

heeft ten opzichte van zee- en Iuchtvaart het

belangrijke voordeel, dat op eenvoudige

wijze markeringen, borden, stoplichten e.d. gebruikt kunnen worden orn het verkeer in goede banen te leiden. Op zee is er minder keus: witte strepen, noch stoplichten, noch verkeers- en richtingsborden behoren tot de mogelijkheden. Toch stellen de moderne navigatie-hulpmiddelen de meeste schepen in staat nauwkeurig hun positie te bepalen

en op de juiste wijze een haven binnen te

topen. Dit is het beste toe te lichten aan de

situatie bij Rotterdam: 's werelds grootste haven, waar jaarlijks duizenden schepen, sterk variërend in grootte, in

manoeuvreer-baarheid en in uitrusting, binnenvaren. De Nederlandse Rijkswaterstaat,

verant-waordelijk voor het ontwerpen, bouwen en onderhouden van do Nederlandse havens, heeft speciaal voor de haven in Rotterdam in het recente verleden veel onderzoek

ge-daan 0m de navigatie in hot

naderingsge-bied te verbeteren. In feite zijn er verschil-tende hulpmiddelen uit de bus gekomen

zoals boeien, radarreflectoren, lichtenlijnen,

walradar en de zogenaamde 'Brown box'.

Al doze hulpmiddelen voor een goode navi-gatie overlappen elkaar gedeeltelijk en ge-ven aldus de loads aan board van hei schip

i

veelvoudige informatie over zijn positie, oak ander siechte weersomstandigheden.

leder navigatie-huipmiddel heeft eon eigen karakter, en daarmee samenhangende voor-en nadelvoor-en. Bij wijze van voorbeeld zullvoor-en we wat nader ingaan op de navigatie-huip-middelen die gebaseerd zijn op eon elektro-nisch opgewekt coördinatiestelsel dat als

een onzichtbaar tapijt over het Rotterdamse zeegebied ugt uitgestrekt. Drie op hot vaste-land opgestelde radar-zendstations genere-ren dit onzichtbare tapijt van hyperbolische lijnen, oak wel het Decca-patroon genoemd. Speciale ontvangers, wolke door de loods mee aan board warden genomen en bekend staan als 'Brown box' zijn in staat de positie

van het schip op een simpele wijzerplaat

tevoorschijn te toveren.

Simulatoranderzoeken verschaffen

infor-matie over de nauwkeurigheid waarmee op doze 'Brawn box' genavigeerd kan worden, speciaal met hot oog op de 'sky wave'. Door atmosferische storingen namelijk kan het ge-hele door de drie walzenders gegenereerde

Decca-patroon ten opzichte van hot

zee-oppervlak verschuiven, waardoor de nauw-keurigheid, waarrnee de positie van hot

schip wardt afgelezen, ernstig bedreigd kan worden. Bijgaande schematische afbeeidin-gen verduidelijken de wijze waarop eon en ander op de manaeuvreersimulator in ander-zoek werd genomen. Met eon gesimuleerde supertanker van 210 000 ton voerden load-sen, geassisteerd door 15 roergangers eon

10 Windriohting ZW-5 Bf INTERMEZZO w L, Waterdiepte 22,80 m B = Geulbreedte 1400 m)

I)

loa. door hei transmissie systeem)

aantal vaarten uit, over een stuk van 7 kilo-meter speciaal voor supertankers met hun grote diepgang gebaggerde geul.

Onder verschillende condities -

verschil-lende stroomsterktes bïjvoorbeeld - moesten

de oodsen proberen zo goed mogelijk op de 'middenstreep' van de geul te blijven,

door te letten op de aanwijzingen van de

Brown box', Geregistreerd werd hoe nauw-keurig de taak werd volbracht ondanks de plotselinge aanwezigheid van 'sky-wave'

ge-dureride een aantal manoeuvres. Een van de

uitkomsten van het onderzoek leidde dan

00k tot de beslissing, dat het optreden van

'sky-wave' vanaf de wal via de radio aan alle schepen gemeld moet worden, zodat

met de tijdelijke onnauwkeurigheid in de

aanwijzing van de 'Brown box' rekening ge-houden moet worden.

1'°m/sec '' 60025

- -

--

r

II

r rrr

-

-.-'--- -.,

Vervormingen in het elektronisch

pisaisbepalings-systeem ten gevolge van atrnosferische storingen kunrien sen tijdelijke onrrauwkeurigheid in de posi-tio-asnwijzingen aarr boord van het schip teweeg-brongen. Het effect staat bekend als sky-wave' en werd op bovenstsande wijze gesimuleerd voor

onder-zoek op de scheepsmanoeuvreersimulator.

Eerr simulstor-onderzoek niet betrekkirrg tot de

nauwkeurigheid van de navigatie van eon super-tanker op basis van een zgn. Deccs-pstroon kan in vijf elementaire componenten in beold worden

ge-brscht. Bij (1) de manoeuvre die zij moesten

uit-voeren; (2) en (3) laten de irrvloed van de stroom

err wind zion, terwijl (4) en (5) de Decca-lijnen tonen,

GeuI. 5 GeuL_ Plaatsbepalingspatroon Alleen gearceerd patroon vervormt

Gebruikte combinaties van Y1 Y Y (totasl 54 comb) 299

+10 30 +50m

+50 10 +30m

+10 50 +30m

Supertankers, die een haven verlaten

Een onderzoek op de manoeuvreersimulator van het Nederlands Scheepsbouwkundig

Proef-station, waarbij veiligheidsaspecten van een

reeds bestaande vaarweg onderzocht zijn, is

het volgende.

Een schip dat via Hoek van Holland de

haven van Rotterdam verlaat, ondervindt buiten

de strekdam aan de noordzijde van de vaarweg

de invloed van een 'overgangsstroombeeld'. Dat

wil zeggen dat het schip vanuit een situatie met bijna geen stroom dwarsop naar een situatie op open zee moet met stroomsnelheden van soms 4 km per uur. Op zich is dat niet zo'n probleem, zu bet niet dat het schip zich in een ongunstige situatie kan bevinden doordat veelal op dat

mo-Hieronder: De lengte van een supertanker in beeld gebracht op we! zeer suggestieve wijze.

300

STEM

612VEET

186,7 METERN

ment nog geen vol machinevermogen aanwezig

is. Ook het bu Hoek van Holland drukke overige

verkeer kan de beschikbare manoeuvreerruimte beperken. Bovendien kan bu een supertanker

in ballast een sterke wind het manoeuvreren

bemoeilijken. Bu de woorden 'supertanker in ballast', moeten we denken aan een gevaarte van 370 meter lang en 45 meter breed (foto hierboven) waarbij het dek zon 10 meter

bo-ven het wateroppervlak zit, een geweldig wind-oppervlak derhalve.

Bij de simulatie van de geschetste situatie is gestreefd naar een zo natuurgetrouw mogelijke

Dat een haveningang niet alleen voor in- en uitgaan-de schepen wordt gebruikt, laat bovenstaanuitgaan-de foto

van Rotterdam-Europoort zien. Dit we! zeer

onge-bruikeiijke transport betrof een reusachtig produktie-platform gebouwd op de Maasvlakte door Andoc en bestemd voor de oliewinning uit de Noordzee. De constructie van loo m in bet vierkant en meer dan

150 meter hoogte werd gesleept door sleepboten van Smit Internationale, een operatie die 00k met behuip van de beschreven manoeuvreersimulator werd

voor-bere Id

nabootsing van de havenmond. Zo werden clusies getrokken worden. De voornaamste

stroom- en windkrachten ingevoerd in het ma- strekking hiervan was dat geen van de

ver-thematisch model van scheepsbewegingen en storende invloeden een 20 ongunstige

uitwer-werd op de radar de situatie zichtbaar gemaakt. king op de manoeuvres had dat van een

on-Een aantal ervaren loodsen maakten in totaal veilige situatie gesproken kon worden.

160 manoeuvres onder alle mogelijke combina- Het hierboven aangehaalde voorbeeldje van

ties van verstorende invloeden. Zij kregen hier- toegepast onderzoek illustreert de noodzaak aan

bu de opdracht de manoeuvres precies zo uit te kunnen geven wanneer een vaarweg veilig

te voeren als zij in werkelijkheid plegen te genoemd kan worden. In dit geval werd

uitge-doen. gaan van een bestaande vaarwegbreedte. In

Na een statistische analyse van de verschil- andere gevallen moet die joist aan de hand van

lende geregistreerde signalen, zoals positie, een tevoren gegeven veiligheidsmarge gevonden

roerhoek en snelheid konden een aantal con- worden.

302

Het mens-schip systeem

0m de nu volgende voorbeelden van vaar-wegonderzoek goed te kannen beschrijven is

bet verstandig nu eerst een klein intermezzo in

te lassen, dat ons object van onderzoek wat

gemakkelijker definieert.

In iedere tak van wetenschap wordt

tegen-woordig in de één of andere vorm gebruik

ge-maakt van systeemtheorie. Deze

'hulpweten-schap' is vooral van grote waarde als het gaat orn het inzichtelijk en voor iedereen bespreek-baar maken van zeer gecompliceerde

proces-sen.

De meest algemene toepassing van de

sys-teemtheorie is gebaseerd op bet feit

dat in

jeder wetenschappeiijk onderzoek een drietal

lngangssignaal

Mens-schip

Uitgangssignaal

Fig. 2. Afhankelijk van wat de onderzoeker beoogt

kan een uiterst ingewikkeld samenstel van elementen

in de werkelijkheid weergegeven worden door een heel simpel systeempie. Het cornplexere systeem bij

het kleine bootje kan uiteraard oak geldig zijn voor de aan een boel afgemeerde supertanker die olie

aadt.

belangrijke fasen te onderschejden zijn:

- Het bestuderen en formuleren van bet

pro-bleem in de werkelijkheid, waaruit een

mo-del voigt van bet terzake doende deel van

die werkelijkheid;

- Het uitwerken van het model, hetgeen in ved gevallen het doen van bet eigenlijke

onderzoek betekent;

- Het interpreteren van de resultaten verkre-gen uit bet onderzoek aan bet model, en

bet vertalen ervan naar de werkelijkheid. De systeemtheorie draagt er toe bij dat sys-temen van zeer uiteeniopende aard door mid-dei van modellen beschreven kunnen worden. Dat dit op verschillende manieren kan, en naar believen van de onderzoeker zelf, blijkt uit de

lngangssignaal

figuur. Het blokdiagram dat van bet - in ons geval - systeem schip getekend is, is dus in

feite een niodel van het beschouwde systeem. Bij de volgende voorbeelden wordt steeds

uit-gegaan van bet mens-schip systeem, dat zich

in een bepaalde omgeving bevindt. De ene keer is het meer de mens, de andere keer meer het schip, waaraan onderzoek gedaan wordt. Va-ker nog is het juist de invloed van de omgeving (i.c. de vaarweg) op bet mens-schip systeem, die onderzocht moet worden.

Al dit onderzoek wordt eenvoudiger te be-naderen door per probleem aan te geven wat

de invoer- en uitvoersignalen van het systeem

zijn en in welke toestand het systeem op

be-paalde ogenb)ikken verkeert.

Natuur en Techniek, 45, 5 (1977)

T

'L'

j

Def inities

Systeem: eon ten aanzien van zijn omgeving afgezonderd gedacht geheel, waarbinnen een zekere

ordening heerst. en dat eventueel eon wisseiworking met zijn omgeving onderhoudt.

Model: oen verzameling elementen die godooltolijk eon andere verzamoling mot meer elementen (bijv. een systeem) reproduceert. 303 Stoorsignaal Beginconditie

4-

De veiligheid van de vaarweg

Een onderzoek van meer theoretische aard, op de simulator uitgevoerd, betrof de analyse van veiligheidsmarges bij bet manoeuvreren met grote schepen in vaarwegen met beperkte

afmetingen.

Laten we eerst een schip bekijken dat op

open zee vaart. De invoer van het mens-schip

systeem kan dan zijn: bet voornemen van de

gezagvoerder een zodanige manoeuvre te ma-ken dat bet schip precies over een

(denkbeel-dige) lijn in bet vaarwater vaart (Fig. 3). Als

we deze manoeuvre simuleren, kunnen we ons voorstellen dat de uitvoer van het systeem een registratie van de werkelijk gemaakte manoeu-vre is.

0m reeds eerder genoemde redenen van va-riabiliteit tussen gezagvoerders of tussen

her-balingen van de manoeuvre zullen er bij het

maken van meerdere manoeuvres verschillen optreden in deze registraties. Als we de regis-traties van de gemaakte vaarten middelen zal echter blijken dat dit gemiddelde meestal niet

ver van de voorgenomen manoeuvre af ligt. Het blijkt dan ook dat de verdeling van de

vaarbanen rond dit gemiddelde bijna altijd

Gaussiaans is. Als dit bekend is kan op vrij eenvoudige wijze berekend worden wat de

kans is dat een bepaalde vaarwegbreedte over-schreden zal worden. Deze overschrijdingskans

van plaats tot plaats, geeft in de meeste

ge-vallen een directe indicatie voor de veiligheid van een vaarweg of verkeersscheidingszone op

open zee. E 0) o Q) o C 'Q E _loo C Q) E o C Q) C) O o o > Q) o 'Q loo voorgenomen manoeuvre indivdueIe manoeuvres gemiddelde manoeuvre 2 3 Algelegde weg (km) 304

Toch zijn de resultaten van een dergelijke aanpak niet direct bruikbaar voor de aanleg

van een kanaal of het baggeren van een

vaar-geul. Het is slechts één van de bronnen van informatie voor de instantie die voor het

ont-werp, de aanleg en het beheer van de vaarweg

verantwoordelijk is.

Daarenboven geldt niet zonder meer, dat

een vaarweg altijd veiliger wordt, naarmate hij breder wordt, of omgekeerd. Onder andere kan dit afgeleid worden uit een vaarweg-onderzoek

op de simulator, waaruit bleek, dat de beno-digde of gebruikte ruimte van de vaarweg op

een - vaak als onverwacht beschouwde - wijze

afhangt van de

(Fig. 4).

De oorzaak voor dit resultaat ligt waarschijn-luk in bet feit dat de bestuurder van het schip zich bij een smalle beschikbare ruimte niet erg happy voelt. Als gevolg hiervan gaat hij

'over-besturen' waardoor een onregelmatiger

scheeps-gedrag ontstaat, hetgeen weer leidt tot een bre-dere benodigde vaarbaan.

Naast bet vaarweg-onderzoek met bebulp van

simulatie, is het ook denkbaar, dat we gewoon in de werkelijkheid gaan kijken, wat er met een

bepaald schip in een bepaalde vaarweg gebeurt.

Een mooi voorbeeld van deze methode is de passage van een supertanker door het Suez-kanaal, tot nog toe slechts voorbehouden aan

veel kleinere schepen. Hoewel met de nodige

voorzorgen omkleed, een voorbeeld van een

echte 'trial and error' onderzoeksmethode. De 'trial' was een 200 000 DWT-schip van 310 m

1000 E Q) Q) Q) .0 C 'Q 'Q .0 'Q 'Q Q) 0) o Q) w

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

Uiterst links. Fig. 3. Eon illustratie van hot

midde-lingseffect' van individuele vaarbanen, waarbij uit de

spreiding orn het gemiddolde eon indicatie voor de

veiligheid gegevon kan worden.

Links. Fig. 4. Doze figuur laat de enigszins bevreem-dende relatie tussen beschikbare en benodigde vaar-baanbreedte Zion zoals die in eon sirnulatoronderzook naar deze relatie bleak te sun.

Hierboven: Over veiligheid gesproken! Eon situatie

als deze is de nachtrnerrie van veel

brugbemannin-gen.

Natuur en Techniek, 45, 5 (1377)

lang en 48 m breed dat onder vrijwel ideale

omstandigheden door de, op vele plaatsen

slechts 120 m brede, vaarweg in het Suezkanaal

voer. De 'error' kon gelukkig, zij het soms met kunst en vliegwerk buiten gesloten worden.

Een schoolvoorbeeld van onderzoek waarbij

de vraag naar het bepalen van grenzen van bet mogelijke centraal stond, betrof de door-reis van Valdez Narrows in Alaska. Onder

vaak bizarre omstandigheden zullen binnenkort tankers van 160 000 DWT olie moeten gaan

la-den in Port Valdez. Hier eindigt namelijk de Trans-Alaska pijpleiding die een deel van de

Amerikaanse energievoorziening uit rijke olie-velden nabij de poolcirkel veilig moet stellen.

Schepen die deze beschut liggende en ijsvrije

haven aan moeten doen, moeten hiervoor een

nauwte passeren die zon 1000 m breed is en

waarin een rnassieve rots ugt (Fig. 5). Pal door deze nauwte waaien op onvoorspelbare tijden vaiwinden uit gletseherdalen die sneiheden van meer dan 200 km per uur kunnen bereiken en gepaard gaan met zware sneeuwval.

Onder zulke extreme omstandigheden kan

geen schip meer in de hand gehouden worden. De vraag ugt voor de hand: onder welke orn-standigheden kan nog wel veilig gevaren

wor-den in dit gebied, eventueel met huip van sleep-boten.

Een moeilijkheid die zich direct aandiende

was, dat bleek dat de plaatselijke loodsen nog nooit op schepen groter dan 80 000 DWT

ge-varen hadden. Een tweede aspect van het

si-mulatorwerk was dus een trainingscursus.

Het onderzoek werd uitgevoerd onder zes

verschillende windsterkten en met assistentie van één of twee sleepboten. Door systematisch

deze condities te varièren en zowel in ballast

306

ingaande als geladen uitgaande manoeuvres te maken konden de nautici en de statistici van de simulator bepalen wanneer het sein van groen op rood gezet moet worden.

Evaluatie

De voorbeelden die hier besproken zijn. geven

een indruk van wat er met een

scheepsrnanoeu-vreersimulator zoal gedaan kan worden als hulprniddel bij het ontwerpen en beoordeIe

van vaarwegen voor moderne schepen. Tevens

za! het de lezer duidelijk geworden zijn, dat

het veelal orn zeer specifieke onderwerpen gaat

die sterk aan een bepaalde situatie gebonden zijn. Dit houdt dan ook in, dat ten opzichte

van de werkelijkheid de mate van abstractie in het onderzoeksrnodel groot zal zijn. Met andere

woorden: de realiteit kan slechts met tal van

schematisaties en vereenvoudigingen ingepast

worden in een voor wetenschappelijk

Links: Als je wilt varen moet er ook met een super-tanker wel eens geschipperd worden: het afmeren

gaat niet vanzelt.

Een kunstzirrnige irnpressie ven Valdez Narrows. Het gesimuleerde buitenbeeld voor het simulatoronder-zoek leek hier veel op. doch was mi»der mooi van

k leu r.

Niet voor niets is de leuze van hen die zieh bezig houden met nautisch onderzoek met be-hulp van de simulator: "Navigare necesse est" ofwel "Er moet geschipperd worden".

Des te bemoedigender is het verschijnsel, dat in toenemende mate van de geavanceerde

on-derzoeksmethoden als hier toegelicht is,

ge-bruik gemaakt wordt teneinde de veiligheid van

het transport over water te bevorderen. Dit niet alleen rekening houdend met de

techno-logische aspecten, maar ook met de menselijke aspecten van onze maritieme activiteiten.

Natuur en Techniek, 45, 5 (1977)

Links: Fig. 5. Fragment van de zeekaart van het ge-bied bi) Valdez Narrows. De bevaarbare breedte tua-sen Middle Rock en de overliggende oever bedraagt

niet meer dan 800 meter. De zeer krachtige wind

komt dan pal dwars op het achip!

Bronvermelding illustraties:

Shell, pag. 303.

Dank is verachuldigd aan het Ministerie van Verkeer en Waterataat voor haar toeatemming enkele onder-zoCksreaultaten ala illustratie te vermelden. Overigena

kernen de vermelde conclusies uitaluitend ter ver-aetwoording van de auteurs en zijn derhalve niet

noodzakelijk dezelfde als die van genoemd miniaterie. Bovendien gaat onze dank uit naar loodaen en ex-loodsen van het Nederlandse Loodawezen, die hun bereidwillige en enthousiaste medewerking sao tal

van simulatoronderzoeken verleend hebben.

307

/

r

\

\