Memo
Voorstel uit te werken
integrale subvarianten
MEMO
Aan
: Rico Sies/RWS
Van
: Eric Brasser/DHV
Kopie
: Frans Loman/RWS en rest kernteam PoC
Opdrachtgever
: Rijkswaterstaat Dienst Noord Holland
Dossier
: BA3334-102-100
Project
: Zeetoegang IJmond
Betreft
: Voorstel uit te werken integrale subvarianten
Ons kenmerk
: WPPoC-20110818-CVR-01
Datum
: 10 oktober 2011
Classificatie
: Klant vertrouwelijk
INHOUD
1
Doel memo ... 1
2
Inpassing binnen beschikbare ruimte ... 2
3
beoordeling per sluisvariant... 4
3.1
Subvarianten sluishoofd, kolk en nivelleersysteem... 4
3.2
Subvariant deuren ... 4
3.3
Vergelijkingsmethodiek... 5
3.4
Variant 1 (lengte 500m, breedte 65m en diepte NAP -18,0m)... 5
3.5
Variant 2 (lengte 500m, breedte 70m en diepte NAP -17,0m)... 6
3.6
Variant 3 (lengte 500m, breedte 60m en diepte NAP -18,0m)... 8
3.7
Nulalternatief (Kopie bestaande Noordersluis – lengte 400m, breedte 50m en diepte NAP -15,0m)... 9
Bijlagen:
1
Inpassingstekeningen
2
Onderbouwing kosten en energie gebruik
1
DOEL MEMO
Het doel van deze memo is om informatie aan te dragen op basis waarvan de Opdrachtgever een keuze kan maken
welke integrale subvariant(en) er in de volgende projectfase tot Voorontwerp moeten worden uitgewerkt.
Er kan dan gekozen worden voor een of meerder integrale subvarianten maar ook voor een of meerdere
sluiskolkafmetingvarianten:
sluiskolkafmetingvariant
Nuttige kolklengte
[m]
Breedte tussen kolkwanden
[m]
Drempeldiepte
[m]
Variant 1
500
65
-18
Variant 2
500
70
-17
Variant 3
500
60
-18
Nul
400
50
-15
Deze laatste keuze is afhankelijk van de balans tussen kosten, economische baten en milieueffecten. De
DHV Groep is een internationaal advies- en ingenieursbureau dat wereldwijd actief is en kantoren heeft in Europa, Afrika, Azië en Noord-Amerika.
DHV B.V. is onderdeel van de DHV Groep. Kamer van Koophandel nr. 31034767.
Het kwaliteitssysteem van DHV B.V. is gecertificeerd volgens ISO 9001.
NoLogo
WPPoC-20110818-CVR-01
10 oktober 2011
Klant vertrouwelijk
pagina - -
2
economische baten en de milieueffecten hangen vooral samen met de verschillende ladingsstroom alternatieven,
deze zijn nu nog niet volledig in beeld. Echter de resultaten van de simulatie van de capaciteit van het
sluizencomplex blijkt dat de sluiskolkafmetingvarianten nauwelijks onderscheidend zijn voor de capaciteit.
Deze memo gaat vooral in op de integrale subvariant of te wel een combinatie van diverse subvarianten voor de
onderdelen locatie, deurtype, kolkwand- en bodem, sluishoofd en nivelleersysteem.
In de subvariantennota zijn al per subvariant verschillende oplossingen gegenereerd, beoordeeld, uitgewerkt en
afgewogen. Deze subvariantennota, de uitgangspuntennota en de memo’s a) Bepaling risico’s en uitwerkingsniveau
subvarianten, b) Afwegingscriteria en c) Voorstel uit te werken subvarianten en de overleggen met RWS liggen ten
grondslag aan deze memo.
2
INPASSING BINNEN BESCHIKBARE RUIMTE
De locatieafweging is vooral van belang voor de nautische topeisen veilig en vlot schepen laten passeren van de
nieuwe sluis met zomin mogelijk desinvestering in de bestaande (sluis) infrastructuur en dus zo min mogelijk
nadelen voor de bestaande functies en objecten.
Het zoekgebied voor een locatie wordt als volgt begrensd:
•
Noordzijde door de bestaande sluiskolk- en hoofdconstructies van de Noordersluis en de nautische ruimte om
de Noordersluis in en uit te kunnen varen
•
Zuidzijde door de nautische ruimte om de Middensluis veilig in en uit te kunnen varen aan de
Noordzeekanaalzijde
•
Westzijde door de nautische ruimte die nodig is voor een veilige in- en uitvaart van de nieuwe sluis zonder dat
hinder wordt ondervonden van een dwarsstroom van de spuisluis
•
Oostzijde door de nautische ruimte die nodig is voor een veilige in- en uitvaart van de nieuwe sluis rekening
houdend met de S-bocht die gemaakt moet worden voor de nauwe passage van de Velserkom.
In overleg met loodsen, CNB en duwbakschipper en op basis van de PIANC richtlijnen zijn de grenzen bepaald.
Hieruit blijkt dat er in lengterichting van de vaaras(oost-west) genoeg ruimte is (ca. 1 km) voor de inpassing
van de nieuwe sluis.
Echter de ruimte in de breedte(noord-zuid) is zeer beperkt en de zuidelijke grens is dan ook bepalend voor de
ruimte (breedte) die beschikbaar is voor realisatie van de Nieuwe Zeesluis. Dit heeft een directe relatie met het
deurtype dat toepasbaar is. Als alleen de PIANC regels zouden worden gehanteerd dan blijft er maar ca. 97 m over
op het smalste deel van het zoekgebied wat erg beperkend is voor de keuze van een type deur maar ook voor de
sluiskolkbreedte.
Daarom is samen met loodsen, CNB en duwbakschipper nader naar de zuidgrens gekeken. Uit de praktijk blijkt dan
dat ontmoetingen van maatgevende schepen zoals 4 baks duwvaart(24x200 m) en coasters(18x120 m) niet of
zelden voorkomen. Indien dit toch voorkomt dan kan gebruik worden gemaakt van de wachtplaatsvoorzieningen
aan de zuidzijde van de Zuiderbinnentoeleidingskanaal. Inkorten van het zuidelijke Middensluiseiland levert ruimte
om sneller de koers te verleggen naar de zuidzijde.
Door deze maatregelen ontstaat een beschikbare breedte op het smalste punt van ca.131 m.
Het begrensde zoekgebied ziet er dan als volt uit:
WPPoC-20110818-CVR-01
10 oktober 2011
Klant vertrouwelijk
pagina - -
3
Uit een vergelijking van een viertal varianten voor de locatie in oost-westrichting blijkt dat een variant waarbij het
binnenhoofd van de nieuwe zeesluis op zelfde hoogte als het binnenhoofd van de Noordersluis vooral vanwege
nautische redenen( minste asymmetrie) er als beste uitkomt.
Uit de beschouwing van diverse subvarianten voor het deurtype blijken de varianten rechte roldeur, puntdeuren met
eb- en vloeddeuren, gekromde roldeur en de sectordeur technisch mogelijk te zijn.
Daarom is eerst gekeken of deze 4 subvarianten ook inpasbaar zijn binnen de locatiegrenzen. Daarbij is gevarieerd
in lengterichting van de vaaras. Verder is er voor de subvarianten die in breedtezin meer ruimte vragen(rechte
roldeur en sectordeur) ook in de positionering van de nieuwe sluishoofden in breedtezin van de t.o.v. de bestaande
sluishoofden van de Noordersluis meegenomen waarbij een langere kolk is toepast en hoofden om de bestaande
hoofden van de Noordersluis heen. Hierbij moet wel de kantekening worden geplaatst dat dan minder aan de
eis/wens kan worden voldaan voor een ruimte van 20 m naast de dagzijde van de sluiskolk Noordersluis voor
sleepboothulp.
Hierbij wordt een overschrijding van de zuidgrens met maximaal 10 m in dit stadium van ontwerp en afweging nog
acceptabel geacht omdat er nog wat ruimte in de breedte van de kolk- en sluishoofdwanden zit en de afstand tot de
Noordersluis.
De inpasbaarheid van de verschillende deurtypen binnen nautische ruimte is weergegeven in onderstaande tabel.
Tevens is de mogelijke overschrijding (in m) van de zuidelijke grens weergegeven.
WPPoC-20110818-CVR-01
10 oktober 2011
Klant vertrouwelijk
pagina - -
4
Inpassing t.o.v. zuidelijke grens
Deurtype
Sluisvariant
Rechte Roldeur
(Rol) Puntdeur
Gekromde roldeur
Sectordeur
Variant 1 (65m breedte)
Past
niet,
overschrijding
van
ca. 17 m
Past
Past
Past met langere kolk
en
hoofden
naast
hoofden Noordersluis,
overschrijding ca. 10
m
Variant 2 (70m breedte)
Past
niet,
overschrijding ca. 27
m
Past
Past, overschrijding
ca.7 m
Past
niet,
overschrijding ca. 15
m
Variant 3 (60m breedte)
Past
met
langere
sluis
en
hoofden
naast
hoofden
Noordersluis,
overschrijding ca. 7
m
Past
Past
Past
met
overschrijding met ca.
6 m of past met
langere
kolk
en
hoofden
naast
hoofden Noordersluis
en overschrijding met
ca. 4 m
Nulalternatief
(50m
breedte)
Past
door
verschuiving
naar
oostgrens of past met
langere
sluis
en
hoofden
naast
hoofden Noordersluis
Past
Past
Past
Tabel 2-1 Inpassingsgebied Nieuwe Zeesluis
3
BEOORDELING PER SLUISVARIANT
3.1
Subvarianten sluishoofd, kolk en nivelleersysteem
Uit de subvariantennota blijkt duidelijk een voorkeur voor:
• een sluishoofd met caisson en prefab drempel
• noordelijke en zuidelijke kolkwand met een kistdam uit resp. betonnen en stalen damwanden
• kolkvloer met prefab betonblokkenmatten
• nivelleersysteem met deurschuiven.
3.2
Subvariant deuren
Er is voor alle type deuren rekening gehouden met een tweetal (sets voor puntdeuren) reservedeuren: 1 (set
puntdeuren) in het water aan palen zo dicht mogelijk bij het binnenhoofd en 1 set in en deurendok dat droog gezet
kan worden voor onderhoud. Voorts is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd voor een pessimistisch scenario waarin
de gekromde roldeur toch met rechte oplegvlakken en stempelraam uitgevoerd moet worden i.v.m. risicobeheersing
de en de sectordeuren dubbel uitgevoerd moeten worden i.v.m. de beschikbaarheid i.r.t. de uitwisselbaarheid.
WPPoC-20110818-CVR-01
10 oktober 2011
Klant vertrouwelijk
pagina - -
5
3.3
Vergelijkingsmethodiek
In de volgende paragraven worden per variant bovenstaande combinatie van subvarianten weer gecombineerd met
diverse subvarianten voor de deur, de locatie in lengterichting en de kolklengte.
De beoordelingen zijn relatief en niet absoluut daar andere, maar niet voor de afweging onderscheidende, objecten
zoals voorhaven met grondwerk, terreininrichting niet zijn meegenomen.
De kostenramingen voor stichting- en onderhoudskosten hebben een onzekerheidsmarge met een
variatiecoëfficiënt van ca. 40% bij een trefzekerheid van ca. 70%.
In de kostenraming van stichting- en onderhoudskosten zijn de kosten voor deuren, bewegingswerk, reservedeuren,
deurendok- en berging, sluishoofdwanden, sluisdrempel, kolkwanden, kolkvloer en fuikwanden opgenomen. Deze
scope geldt ook voor het aspect duurzaamheid.
Andere onderdelen van de nieuwe sluis zoals nivelleersysteem, voorhavens, bediening en besturing en
terreininrichting zijn niet meegenomen in de vergelijking van integrale subvarianten daar deze niet onderscheidend
zijn voor de keuze.
De kwalitatieve beoordelingen voor betrouwbaarheid, beschikbaarheid en risico’s worden bepaald door het type
deur en zijn 1 op 1 uit de subvariantenafweging voor sec de deuren overgenomen. De boutwijd is afgeleid uit
andere grote sluizenprojecten. De wachttijdreductie wordt bepaald door het nivelleersysteem in combinatie met het
type deur. De beoordeling van de nautische ruimte is bepaald door de inschatting van effect in vooral breedtezin en
mate van asymmetrie.
3.4
Variant 1 (lengte 500m, breedte 65m en diepte NAP -18,0m)
Beoordeling
Integrale subvariant
1
2
3
Afwegingscriteria
Eenheid
(Rol) Puntdeur
Gekromde roldeur(schuine
oplegvlakken)
Sectordeur(enkele set per
hoofd en met langere kolk
Stichtingskosten
miljoen €
534
488
555
Onderhoudskosten
miljoen€
per jaar
6,8
5,9
6,9
Beschikbaarheid
kwalitatief
0
+
-
Betrouwbaarheid
kwalitatief
0
0
0
Duurzaamheid
miljoen GJ
2,1
1,9
2,1
Bouwtijd
jaar
3
3
3
Wachttijdreductie
%
0 <-5
<5
<10
Risico’s
kwalitatief
+
-
+
Nautische ruimte
kwalitatief
0
+
-
WPPoC-20110818-CVR-01
10 oktober 2011
Klant vertrouwelijk
pagina - -
6
Beoordeling
Integrale subvariant
1
2
3
Afwegingscriteria
Eenheid
(Rol) Puntdeur
Gekromde
roldeur(rechte
oplegvlakken)
Sectordeur (dubbel set per
hoofd en met langere kolk)
Stichtingskosten
miljoen €
534
498
648
Onderhoudskosten
miljoen€
per jaar
6,8
7,1
9,6
Beschikbaarheid
kwalitatief
0
+
++
Betrouwbaarheid
kwalitatief
0
-
+
Duurzaamheid
miljoen GJ
2,1
1,9
2,6
Bouwtijd
jaar
3
3
3
Wachttijdreductie
%
0 <-5
<5
<10
Risico’s
kwalitatief
+
-
+
Nautische ruimte
kwalitatief
0
+
--
Tabel 3-2 Vergelijking integrale subvarianten variant1 gevoeligheid pessimistisch scenario
Conclusie:
•
de onderlinge verschillen zijn niet groot
•
lichte voorkeur voor de (rol)puntdeur omdat de extra kosten en iets lagere beschikbaarheid t.o.v. de gekromde
roldeur opwegen tegen een lager risicoprofiel
•
overwogen kan worden zowel de (rol) puntdeur als de gekromde roldeur uit te werken in een voorontwerp om
de keuze beter te onderbouwen
•
optimalisatiemogelijkheden:
o
uitwisselbaarheid, reservedeuren en deurendok
o
combineer de voordelen van 2 deurtypes bijv. (rol)punt voor het bovenhoofd en de rechte roldeur
voor het benedenhoofd omdat aan de oostzijde meer ruimte beschikbaar is.
3.5
Variant 2 (lengte 500m, breedte 70m en diepte NAP -17,0m)
Beoordeling
Integrale subvariant
4
5
Afwegingscriteria
Eenheid
(Rol) Puntdeur
Gekromde
roldeur(schuine
oplegvlakken)
Stichtingskosten
zonder grondwerk
miljoen €
566
532
Onderhoudskosten
miljoen€
per jaar
7,0
6,2
Beschikbaarheid
kwalitatief
0
+
Betrouwbaarheid
kwalitatief
0
0
Duurzaamheid
miljoen
GJ
2,2
2,1
Bouwtijd
jaar
3
3
Wachttijdreductie
%
0 <-5
<5
Risico’s
kwalitatief
+
-
Nautische ruimte
kwalitatief
0
+
WPPoC-20110818-CVR-01
10 oktober 2011
Klant vertrouwelijk
pagina - -
7
Beoordeling
Integrale subvariant
4
5
Afwegingscriteria
Eenheid
(Rol) Puntdeur
Gekromde
roldeur(rechte
oplegvlakken)
Stichtingskosten
zonder grondwerk
miljoen €
566
542
Onderhoudskosten
miljoen€
per jaar
7,0
7,5
Beschikbaarheid
kwalitatief
0
+
Betrouwbaarheid
kwalitatief
0
-
Duurzaamheid
miljoen
GJ
2,2
2,1
Bouwtijd
jaar
3
3
Wachttijdreductie
%
0 <-5
<5
Risico’s
kwalitatief
+
-
Nautische ruimte
kwalitatief
0
+
Tabel 3-4 Vergelijking integrale subvarianten variant 2 gevoeligheid pessimistisch scenario
Conclusie:
•
de onderlinge verschillen zijn niet groot
•
lichte voorkeur voor de (rol)puntdeur omdat de extra kosten en iets lagere beschikbaarheid t.o.v. de gekromde
roldeur opwegen tegen een lager risicoprofiel
•
overwogen kan worden zowel de (rol) puntdeur als de gekromde roldeur uit te werken in een voorontwerp om
de keuze beter te onderbouwen
•
optimalisatiemogelijkheden:
o
uitwisselbaarheid, reservedeuren en deurendok
o
combineer de voordelen van 2 deurtypes bijv. (rol)punt voor het bovenhoofd en de rechte roldeur
WPPoC-20110818-CVR-01
10 oktober 2011
Klant vertrouwelijk
pagina - -
8
3.6
Variant 3 (lengte 500m, breedte 60m en diepte NAP -18,0m)
Beoordeling
Integrale subvariant
6
7
8
9
Afwegingscriteria
Eenheid
Rechte
Roldeur
met langere kolk
(Rol)
Puntdeur
Gekromde
roldeur(schuine
oplegvlakken)
Sectordeur(enkele set per
hoofd met langere kolk)
Stichtingskosten
zonder grondwerk
miljoen €
417
504
460
530
Onderhoudskosten
miljoen€
per jaar
5,1
6,2
5,4
6,4
Beschikbaarheid
kwalitatief
+
0
+
-
Betrouwbaarheid
kwalitatief
++
0
0
0
Duurzaamheid
miljoen
GJ
1,9
2,0
1,8
2,0
Bouwtijd
jaar
3
3
3
3
Wachttijdreductie
%
0
0 <-5
<5
<10
Risico’s
kwalitatief
++
+
-
+
Nautische ruimte
kwalitatief
0
-
+
0
Tabel 3-5 Vergelijking integrale subvarianten variant 3
Beoordeling
Integrale subvariant
6
7
8
9
Afwegingscriteria
Eenheid
Rechte
Roldeur
met langere kolk
(Rol)
Puntdeur
Gekromde
roldeur(rechte
oplegvlakken)
Sectordeur(dubbele
set
per hoofd met langere
kolk)
Stichtingskosten
zonder grondwerk
miljoen €
417
504
469
617
Onderhoudskosten
miljoen€
per jaar
5,1
6,2
6,6
8,9
Beschikbaarheid
kwalitatief
+
0
+
++
Betrouwbaarheid
kwalitatief
++
0
-
+
Duurzaamheid
miljoen
GJ
1,9
2,0
1,8
2,4
Bouwtijd
jaar
3
3
3
3
Wachttijdreductie
%
0
0 <-5
<5
<10
Risico’s
kwalitatief
++
+
-
+
Nautische ruimte
kwalitatief
0
-
+
-
Tabel 3-6 Vergelijking integrale subvarianten variant 3 gevoeligheid pessimistisch scenario
Conclusie
WPPoC-20110818-CVR-01
10 oktober 2011
Klant vertrouwelijk
pagina - -
9
3.7
Nulalternatief (Kopie bestaande Noordersluis – lengte 400m, breedte 50m en diepte NAP
-15,0m)
Beoordeling
Integrale subvariant
10
11
12
13
14
Afwegingscriteria
Eenheid
Rechte Roldeur
Rechte
Roldeur met
langere kolk
(Rol) Puntdeur
Gekromde
roldeur(schuine
oplegvlakken)
Sectordeur(enkele
set per hoofd)
Stichtingskosten
zonder grondwerk
miljoen €
398
395
423
391
425
Onderhoudskosten
miljoen€
per jaar
4,4
4,5
5,3
4,7
5,3
Beschikbaarheid
kwalitatief
+
+
0
+
-
Betrouwbaarheid
kwalitatief
++
++
0
0
0
Duurzaamheid
miljoen
GJ
1,7
1,7
1,7
1,6
1,6
Bouwtijd
jaar
3
3
3
3
3
Wachttijdreductie
%
0
0
0 <-5
<5
<10
Risico’s
kwalitatief
++
++
+
-
+
Nautische ruimte
kwalitatief
0
+
0
0
0
Tabel 3-7 Vergelijking integrale subvarianten nulvariant
Beoordeling
Integrale subvariant
10
11
12
13
14
Afwegingscriteria
Eenheid
Rechte Roldeur
Rechte
Roldeur met
langere kolk
(Rol) Puntdeur
Gekromde
roldeur(schuine
oplegvlakken)
Sectordeur(enkele
set per hoofd)
Stichtingskosten
zonder grondwerk
miljoen €
398
395
423
399
486
Onderhoudskosten
miljoen€
per jaar
4,4
4,5
5,3
5,7
7,2
Beschikbaarheid
kwalitatief
+
+
0
+
++
Betrouwbaarheid
kwalitatief
++
++
0
-
+
Duurzaamheid
miljoen
GJ
1,7
1,7
1,7
1,6
1,9
Bouwtijd
jaar
3
3
3
3
3
Wachttijdreductie
%
0
0
0 <-5
<5
<10
Risico’s
kwalitatief
++
++
+
-
+
Nautische ruimte
kwalitatief
0
+
0
0
0
Tabel 3-8 Vergelijking integrale subvarianten nulvariant gevoeligheid pessimistisch scenario
Conclusie
SSK-2010 Rekenmodel (27-05-2010)
!["Teoria ciała ludzkiego w pismach św. Tomasza z Akwinu", Paweł Milcarek, Warszawa 1994 : [recenzja]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)