afstudeeronderzoeken maart 2006 · inhoudsopgave inhoudsopgave 3 voorwoord 9 toelichting 10...

AfstudeeronderzoekenMaart 2006

Civiele Techniek

Stevinweg 1

Postbus 5048

2600 GA Delft

Telefoon: 015-2788234

Telefax: 015-2784889

Mrt-2006.indd 1Mrt-2006.indd 1 01-03-2006 10:52:3201-03-2006 10:52:32

2

Mrt-2006.indd 2Mrt-2006.indd 2 01-03-2006 10:52:3401-03-2006 10:52:34

Inhoudsopgave

Inhoudsopgave

3

Voorwoord 9

Toelichting 10

Samenvattingen Civiele TechniekMechanica, Materialen en Constructies 13

Voorontwerp en dynamische analyse van een hardhouten tuibrug voor langzaam verkeer 14

Student: J.J.M. van der Asdonk

BOUW - Software voor bepaling tuikabel-voorspankrachten 15

Student: P.A. Brongers

Bouw - Voorgespannen Spoorbrug in Hogere Sterkte Beton 16

Student: H.J. de Bruijn

Experimenteel onderzoek naar de RCM-methode 17

Student: S.M. van Dalen

Phenomenological Modelling of Vortex-Induced Vibrations of Deep-Water Risers 18

Student: W. Hoogkamer

BOUW - Minimum wapening in gewapend betonnen platen 19

Student: J. Keijnemans

Bouw - IJmeerverbinding 20

Student: R.L.J. Maes

Joint behaviour in microtunnelling processes 21

Student: Mohammed Abdelkarim Taher

Innovation of stress and damage reduction in bored tunnels during construction,

based on a shield equilibrium model 22

Student: Q.C. de Rijke

Discontinuous Galerkin methods for elastoplasticity 23

Student: D. Romagosa Sanchez-Monge

Samenvattingen Civiele TechniekBouwtechniek en bouwproces 25

Hoogbouw op ‘Stapeldok’ 26

Student: M. Bahri

De “Rotonde” 27

Student: J.M. Brouns

Waardevol verleden... 28

Student: R. M. Burer

Koelkast of broeikas? 29

Student: M.D. van Donselaar

Deployable Structures based on Mechanisms in Nature 30

Student: W.L. Dumans

Constructief ontwerp van het nieuwe stadhuis van Gouda 31

Student: T.E. de Graaff

Mrt-2006.indd 3Mrt-2006.indd 3 01-03-2006 10:52:3401-03-2006 10:52:34

0306I Inhoudsopgave4

Constructief glazen element 32

Student: J.F. van Heusden

Constructief Ontwerp ‘VandenEnde Musicaltheater’ 33

Student: S.T. Kiefte

“Bridge to China” 34

Student: K.T. Lee

Lightness in glass constructions 35

Student: J. Luttmer

De Haagsche Zwaan 36

Student: G.J. Roos

Een snel wegneembare overkapping van tentdoek 37

Student: N. Roovers

Techniek in Mijnbouwkunde 38

Student: R. Sanders

Samenvattingen Civiele TechniekStudent: W. van Balen

The evaluation of piping at existing flood defence constructions 41

Student: A.J. Boer

Erosion resistance of a grass top layer against wave overtopping 42

Student: W. van den Bos

Klimaatverandering en Binnenvaart 43

Student: C.G. Bosschieter

Admittance policy tidal bound ships 44

Student: R. Bouw

Side channels to improve navigability on the river Waal 45

Student: C.A.J. van Dam

Design of a cooling water outfall system 46

Student: V.N. van Dijk

Nourishment Behaviour Delray Beach 47

Student: W.M. Hartog

Probabilistic analysis of typhoon induced hydraulic boundary conditions for Suo-nada Bay, Japan 48

Student: E.N. Klaver

Compensation Grouting Experiments in Sand 49

Student: R.M. Kleinlugtenbelt

Humplike nourishing of the shoreface 50

Student: L. Koster

The Irrigation System as an Open System; Proyecto Rio Dulce and the Rio Dulce Basin 51

Studen: C.N. Lieveld

Jetgrouten 52

Student: R.M. Loeffen

Mrt-2006.indd 4Mrt-2006.indd 4 01-03-2006 10:52:3401-03-2006 10:52:34

0306

Theoretical and Experimental study on the placement of Xbloc 53

Student: E. ten Oever

Itapocú Inlet, Brazil 54

Student: L.M. Perk

Planning and technical feasibility study deepwater port ‘Zona Portuaria Simon Bolivar’, Venezuela 55

Student: S. van Poeteren

Transverse slope effects on widely graded sediment 56

Drifting Sea Ice 57

Student: T.J. Segboer

A probabilistic flood risk assessment and the impact of compartmentation 58

Student: R.P.G.J. Theunissen

Samenvattingen Civiele TechniekWatermanagement 59

Saturation in the New York City Watershed 60

Student: M.A. Borst

Voorwaarden buitendijkse bebouwing langs rivieren 61

Student: L.A.C. van Genugten

Hydrological modelling for a micro hydro-power dam in the Panato creek, Suriname 62

Student: T. Lieuw

Application of a semi-distributed hydrological model based on the REW approach to the Collie River Basin,

Western Australia 63

Student: E. Tromp

Model Predictive Control on Irrigation Canals; application of various internal models 64

Student: R.M.J. Wagemaker

”De provincie Zuid-Holland zit er warmpjes bij ” 65

Student: B.G. van de Weerdhof

Use of culverts in dikes in the floodplain 66

Student: T. Wilms

Estimating the influence of on-farm Conservation Practices on the Water Balance,

Case of the Mzinyathini Catchment in Zimbabwe 67

Student: L. Woltering

Samenvattingen Civiele TechniekTransport & Planning 69

Functionele eisen voor beweegbare bruggen 70

Student: C. Hofma

Financieel-economische haalbaarheid van ontwikkeling van meervoudig ruimtegebruik bij

railinfrastructuur in stedelijk gebied 71

Student: M. Kokshoorn

Woonmilieus aan de Zuiderzeelijn 72

Student: H.N. Vuong

Inhoudsopgave 5

Mrt-2006.indd 5Mrt-2006.indd 5 01-03-2006 10:52:3401-03-2006 10:52:34

6 0306

Optimal utilization of capacity 73

Student: H.J.J. Wieringa

Samenvattingen Technische Aardwetenschappen Resource Engineering 75

Development of a CFD model for a phosphorus producing submerged arc furnace 76

Student: A.T. Adema

The effects of surfactants on the efficiency of solution gas drive 77

Student: Ali Barati

An emf cell to measure thermodynamic properties of the magnesium – salt flux – impurity system 78

Student: M. Goense

Modelling of Recycling Systems - Applied to Car Recycling 79

Student: G.J. de Haan

Dynamic Interaction between Slag and Coke in the Blast Furnace 80

Student: A. Hoogervorst

The prediction of dross formation and the containment of dross on an Industrial

Aluminium Recycling Plant 81

Student: V.A. de Roode

Samenvattingen Technische Aardwetenschappen Petroleum Engineering and Geosciences 83

Deposition of Colored Tracer Latex Particles in Sandstone 84

Student: H. Bennaceur

Sensitivity Study of Fracture Properties, Related to the Production of Hydrocarbons 85

Student: M.W.N. van Galen

Samenvattingen Technische Aardwetenschappen

Numerical modelling of rock mass decay in road cuts 88

Student: W. Tegtmeier

Samenvattingen Offshore Engineering

An analytical, numerical and experimental approach of parametric roll of a tophat in irregular seas 90

Student: F.W. Blaauw

Standardised wave data bases on power level 91

Student: M.F. Burger

Deep water buoys – review study 92

Student: C.R.E. de Groot

Pipeline rotation during installation of inline structures 93

Student: J. Mulder

Development of a compliant cone for solid tubular expansion 94

Student: R. Schoon Shell

Inhoudsopgave

Mrt-2006.indd 6Mrt-2006.indd 6 01-03-2006 10:52:3501-03-2006 10:52:35

70306 Inhoudsopgave

Samenvattingen van afgelopen jaar 95

Leerstoelen faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen 107

Mrt-2006.indd 7Mrt-2006.indd 7 01-03-2006 10:52:3501-03-2006 10:52:35

03068

Mrt-2006.indd 8Mrt-2006.indd 8 01-03-2006 10:52:3501-03-2006 10:52:35

0306

Voorwoord

Voorwoord afstudeerbundel Civil Engineering en

Applied Earth Sciences

februari 2006

Een groot aantal studenten Civil Engineering en

Applied Earth Sciences hebben, in het bezit van de

felbegeerde en door de sector zeer gewaardeerde

titel van ingenieur, de faculteit verlaten. In deze

bundel presenteren we met trots de kwaliteit van

onze afgestudeerden aan de hand van presentaties

van hun Master thesis.

Aan het taalgebruik kunt u het internationale karak-

ter van onze opleidingen al herkennen. Dat geldt

zeker voor onze (engelstalige) MSc-opleidingen,

waarvan de studentenpopulatie in toenemende

mate een internationale samenstelling krijgt. De

MSc-opleiding Applied Earth Sciences loopt hier-

bij voorop. Deze opleiding biedt samen met een

aantal Europese universiteiten de ‘European Mineral

Engineering Course’ en de ‘European Mining Course’

aan als varianten binnen de Delftse opleiding. Deze

vorm van internationalisering wordt verder ontwik-

keld op het gebied van Applied Geophysics. Met

ingang van september 2006 bieden drie Europese

technische topuniversiteiten: ETH Zurich, RWTH

Aachen en TU Delft een gezamenlijke MSc-opleiding

Applied Geophysics aan.

Voorwoord 9

Ook de drie Nederlandse technische universiteiten

hebben vergevorderde plannen voor gezamenlijke

MSc-opleidingen. Op het terrein van civiele techniek

kan hier de MSc-opleiding Construction Management

and Engineering worden genoemd, die in 2007 van

start gaat. Van Delftse zijde is naast de faculteit

Civiele Techniek en Geowetenschappen ook de

faculteit Technische Bestuurskunde en Management

bij dit initiatief betrokken.

De universiteit, de faculteit, onderhoudt veel rela-

ties. Zoals hiervoor al duidelijk is aangegeven, met

de zusterinstellingen, maar ook met het bedrijfs-

leven en – in bredere zin – de beroepspraktijk. Ik

hoop, en reken er eerlijk gezegd op, dat onze afge-

studeerden hun studietijd zo hebben gewaardeerd

dat zij zich als ingenieur ook ambassadeur van onze

faculteit en universiteit weten.

prof.ir. L. de Quelerij

decaan

Mrt-2006.indd 9Mrt-2006.indd 9 01-03-2006 10:52:3501-03-2006 10:52:35

0306 Toelichting 10

Toelichting

Deze bundel bevat samenvattingen van de afstu-

deerverslagen van de studenten die op het inge-

nieursdiploma “Civiele Techniek”, “Technische

Aardwetenschappen”, “Transport, Infrastructure

and Logistics” of “Offshore Engineering” aan de

Technische Universiteit te Delft hebben behaald.

Deze bundel is onder meer bedoeld om de beroeps-

praktijk meer inzicht te geven in de huidige onder-

wijs- en onderzoeksgebieden van de faculteit Civiele

Techniek en Geowetenschappen. In vele gevallen

zijn de afstudeerprojecten uitgevoerd in samenwer-

king met of naar aanleiding van vragen uit de prak-

tijk. Ook kan het voorkomen dat de projecten een

onderdeel vormen van een uitvoerig researchproject

binnen de onderzoekgroep. Voorop blijft staan dat

het afstudeerproject primair is bedoeld als afronding

van de studiefase voor het verkrijgen van het inge-

nieursdiploma, waarvoor op basis van de huidige

normen nominaal 22 tot 26 studieweken zijn inge-

ruimd. In de bundel zijn alle aangeleverde samen-

vattingen opgenomen, ongeacht de honorering van

het bij het afstudeerproject behorende verslag.

Indeling van de bundel

De samenvattingen van de afstudeerverslagen zijn

gerubriceerd per opleiding en afstudeerrichting.

De opleiding Civiele Techniek kent vijf afstudeer-

richtingen;

• Mechanica, Materialen en Constructies

• Bouwtechniek & Bouwproces

• Waterbouwkunde en Geotechniek

• Watermanagement

• Transport & Planning

De opleiding Technische Aardwetenschappen kent

ook drie afstudeerrichtingen:

• Resource Engineering

• Petroleum Engineering and Geosciences (with

specialization in Applied Geophysics, Petroleum

Engineering and Reservoir Geology)

• Engineering Geology

De opleiding Offshore Engineering

De opleiding Transport, Infrastructure and Logistics

Onder aan de pagina van de samenvatting treft u

het telefoonnummer aan van de medewerker die

meer informatie over het afstudeerverslag kan

geven. Na de samenvattingen van de afstudeerver-

slagen, treft u achter in de bundel ook een overzicht

van de samenvattingen vanaf afgelopen jaar aan.

Deze zijn gerangschikt volgens de indeling van de

desbetreffende bundel met afstudeerprojecten.

Binnen de afstudeerrichtingen is een reeks van

vakgebieden te onderscheiden, welke alle zijn gere-

lateerd aan het onderwijs- en onderzoekprogramma

van de faculteit. Om u een idee te geven van de

fijnere uitsplitsing van deze vakgebieden is achter in

de bundel een lijst van de leerstoelen van de facul-

teit Civiele Techniek en Geowetenschappen opgeno-

men met de huidige bezetting.

Mrt-2006.indd 10Mrt-2006.indd 10 01-03-2006 10:52:3601-03-2006 10:52:36

0306

Doelstelling van de bundel

Met de verspreiding van deze bundel wordt een

verbetering van de herkenbaarheid van de Civiele

Techniek en de Geowetenschappen beoogd. Tevens

hoopt de faculteit met het uitbrengen van deze

bundel de communicatie met de praktijk te onder-

houden, wat de inzetbaarheid van de civiel-ingenieur

ten goede zal komen.

Informatie

Mocht u naar aanleiding van de in deze bundel

opgenomen samenvattingen nadere informatie

willen over de inhoud van een afstudeerproject, dan

kunt u contact opnemen met de betreffende sectie.

De telefoonnummers vindt u onderaan de pagina

bij elke samenvatting. Het is niet altijd mogelijk

kopieën van afstudeerverslagen toe te zenden. Ook

kunnen er voor het toezenden van afstudeerversla-

gen kunnen kopieer- en verzendkosten in rekening

worden gebracht. U kunt op afspraak de afstu-

deerverslagen bij de betreffende afstudeerrichting

inzien.

Dienst Onderwijs en Studentenzaken

015-27 85444 / 81765

Dienst Marketing & Communicatie

015-27 87685 / 84694

Overige inlichtingen

Technische Universiteit Delft

Faculteit CiTG, Dienst Communicatie

Postbus 5048

2600 GA Delft

Toelichting 11

Mrt-2006.indd 11Mrt-2006.indd 11 01-03-2006 10:52:3601-03-2006 10:52:36

030612

Mrt-2006.indd 12Mrt-2006.indd 12 01-03-2006 10:52:3601-03-2006 10:52:36

0306 13

Mechanica, Materialen en Constructies

Samenvattingen Civiele Techniek

Mrt-2006.indd 13Mrt-2006.indd 13 01-03-2006 10:52:3601-03-2006 10:52:36

Civiele Techniek: Mechanica, Materialen en Constructies

14 0306

In dit afstudeeronderzoek is een ontwerp gemaakt

voor een hardhouten (azobé) tuibrug met een

hoofdoverspanning van 100 m en een brugdek met

een breedte van 5 m. Het ontwerp is gemaakt in

samenwerking met en gebaseerd op bestaande

tuibruggen van Groot Lemmer B.V., aangevuld met

literatuuronderzoek.

De statische sterkte, stabiliteit en doorbuiging van

de brug zijn berekend met behulp van Eurocode

5. De krachten in de onderdelen van de brug zijn

zowel met een eenvoudige handberekening als met

een eindig elementen model bepaald. De stati-

sche belastingen op de brug zijn overgenomen uit

Eurocode 1.

Met het computermodel is de mate van comfort voor

voetgangers op de brug bepaald. Hiertoe zijn zowel

de verticale als de zijdelingse versnelling van het

brugdek berekend.

De dynamische analyses zijn in eerste instantie

uitgevoerd met de dynamische voetgangersbelasting

uit Eurocode 5. Aangezien hiermee waarschijnlijk

onrealistisch hoge versnellingen worden berekend,

is een alternatieve methode ontwikkeld, waarmee

de versnellingen lager uitvallen. Nader onderzocht

moet worden of deze alternatieve methode geoor-

loofd is en of hiermee de dynamische voetgangers-

belasting niet nog steeds overschat wordt.

Voorontwerp en dynamische analyse van een hardhouten tuibrug voor langzaam verkeer

De invloed van de demping van de brug op de

versnellingen van het brugdek is groot. De genor-

meerde demping voor dit type houten bruggen is:

ζ = 1,5%, maar hiermee wordt de werkelijke

demping waarschijnlijk onderschat. In het compu-

termodel is het niet gelukt de demping lager te krij-

gen dan: ζ = 7%. Dit is waarschijnlijk onrealistisch

hoog, waardoor de berekende versnellingen te laag

zijn.

De berekende versnellingen van het brugdek zijn

hoger dan Eurocode 5 toestaat. Vanwege de onze-

kerheden in de dynamische voetgangersbelasting

en demping van de brug kan echter nog niet defini-

tief geconcludeerd worden, dat de ontworpen brug

oncomfortabel is voor voetgangers.

Figuur 1: Model van de brug in MSC Marc Mentat

Student: J.J.M. van der Asdonk

Begeleiders: prof. ir. F.S.K. Bijlaard, dr. ir. J-W.G. van de Kuilen, dr. A. Romeijn, prof. ir. A.C.W.M.

Vrouwenvelder, ing. P. Zanen (Groot Lemmer B.V.), ir. L.J.M. Houben

Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015-2783174

Mrt-2006.indd 14Mrt-2006.indd 14 01-03-2006 10:52:3601-03-2006 10:52:36


150306

BOUW - Software voor bepaling tuikabel-voorspankrachten

Bij het ontwerp van een tuibrug speelt de bepa-

ling van de voorspankrachten in de tuikabels een

belangrijke rol, omdat de grootte van deze krachten

een grote invloed heeft op de verplaatsingen en

krachtsverdeling in de brug. Wanneer de tuikabels

niet worden voorgespannen, ontstaan er door de

belasting van het eigen gewicht aanzienlijke vervor-

mingen, waardoor relatief grote mo-menten optre-

den. Wanneer de tuikabels dusdanig worden voor-

gespannen dat het brugdek niet verticaal verplaatst

onder belasting door het eigen gewicht, worden de

momenten sterk geredu-ceerd.

Om de bepaling van de voorspankrachten te

vergemakkelijken, is een computerprogramma

ont-wikkeld, waarmee de bepaling systematisch

gebeurt op basis van gewenste vervormingen en

krachtsverdeling. In het computerprogramma is de

verplaatsingsmethode geïmplementeerd, waarbij

de constructie is opgebouwd uit staven met eigen-

schappen als een rekstijfheid en een buigstijfheid,

die door knopen met elkaar verbonden zijn.

Naast een lineaire berekening, kan ook een bere-

kening worden uitgevoerd waarbij verschillende

vormen van geometrische en fysische niet-lineari-

teit worden meegenomen. Oplossen van het stelsel

vergelijkingen moet nu gebeuren door middel van

een iteratieproces, waarvoor verschil-lende algorit-

mes zijn geïmplementeerd.

Een vorm van fysische niet-lineariteit ontstaat door

het scheuren van het beton in de trekzone van een

doorsnede, waardoor de stijfheid van het staafele-

ment afneemt. Geometrische niet-lineariteit komt tot

uitdrukking, wanneer de van de spanning afhanke-

lijke doorhang van een kabel wordt meegenomen.

Wanneer de spanning in een kabel wordt vergroot,

wordt de doorhang kleiner en de schijnbare elas-

ticiteitsmodulus groter. Een andere vorm van

geometrische niet-lineariteit is het P-delta-effect.

Dit effect ontstaat, doordat de vervormingen in een

constructie die op druk en bui-ging wordt belast de

krachtsverdeling beïnvloeden. Door de drukkracht

en de vervorming treden er extra momenten op,

die op hun beurt weer extra vervormingen met zich

meebrengen.

Voor de methode voor de bepaling van de tuikabel-

voorspankrachten moet een gewenste krachtsver-

deling of vervorming of een combinatie daarvan

worden opgegeven, waarna de beno-digde tuika-

bel-voorspankrachten worden bepaald die deze

gewenste situatie bewerkstelligen. Hiermee kan het

programma gebruikt worden als ontwerpgereed-

schap voor een tuibrug. Doordat ook de niet-lineaire

effecten in rekening kunnen worden gebracht, is het

programma tevens ge-schikt voor het uitvoeren van

een bezwijkberekening.

Student: P.A. Brongers

Begeleiders: prof. dr. ir. J.C. Walraven, dr. ir. C. van der Veen, dr. A. Romeijn,

dr. ir. E. Dado, dr. ir. P.C.J. Hoogenboom, ir. L.J.M. Houben

Voor informatie over afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015-2784578

Mrt-2006.indd 15Mrt-2006.indd 15 01-03-2006 10:52:3701-03-2006 10:52:37


16 0306

Bouw - Voorgespannen Spoorbrug in Hogere Sterkte Beton

In de spoorse omgeving zijn stalen bruggen in het

verleden veelvuldig toegepast. Bij het ontwerpen

van nieuwe of bij de vervanging van bestaande

infrastructuur worden dan ook vaak stalen bruggen

toegepast. Dit, omdat stalen bruggen over het alge-

meen een kleinere constructiehoogte bezitten dan

bruggen uitgevoerd in conventioneel beton.

Door de komst van het materiaal hogere sterkte

beton blijkt het echter mogelijk ook betonnen brug-

gen te ontwerpen met een vergelijkbare construc-

tiehoogte. Dit maakt hogere sterkte beton wellicht

tot een goed alternatief voor stalen bruggen.

Een betonnen brug is, mits goed ontworpen, zeer

duurzaam. In de spoorse omgeving, waar verstoring

van de treinenloop steeds minder toegestaan is, lijkt

beton op voorhand dan ook een goed alternatief.

Of een brug uitgevoerd in beton in een hogere

sterkteklasse daadwerkelijk een goed alternatief

is, is in dit afstudeerrapport nader onderzocht. In

eerste instantie zijn middels een literatuurstudie de

eigenschappen van hoge en zeer hogesterktebeton

nader belicht en vergeleken met die van de conven-

tionele betonsterkteklassen. Aan de hand van een

referentieproject zijn diverse alternatieven opge-

steld. De overspanning in dit referentieproject is 13

meter.

Om een kleine constructiehoogte te verkrijgen is in

de brug een ingegoten spoorstaaf toegepast. Dit

heeft echter als consequentie dat de spoorstaaf

extra opbolt in de tijd ten gevolge van kruip van

het beton; de spoorstaaf is namelijk aan de ligger

verbonden. Interessant is dan ook welke opbolling

toegestaan is om aan de richtlijnen qua versnel-

lingen te voldoen. Door middel van een dynamische

analyse met het programma Spoormodel Figuur 2

en een validatie aan de hand van handberekeningen

zijn de versnellingen van zowel de reiziger als de

constructie gecontroleerd.

Voor het genoemde referentieproject zijn 4 oplos-

singen aangedragen: in B65, in B115 zonder staalve-

zels, in B115 met staalvezels en in B180 (zie Figuur

1). De genoemde alternatieven zijn zowel onderling

als met een stalen doorsnede op kosten vergeleken.

In de kostprijs zijn de grondstof-, productie-, hijs-

en transportkosten meegenomen (zie Figuur 3).

Uit het onderzoek blijkt dat een brug in hogere

sterkte beton in de spoorse omgeving een goed

alternatief is: de betonnen liggers zijn allen goedko-

per dan een stalen doorsnede. Gezien de beperkte

onderhoudskosten van betonconstructies zal het

verschil in prijs nog groter worden in de loop van de

tijd. Een ligger in de sterkteklasse B115 geeft het

optimum, zowel qua unity checks als qua kosten.

Het materiaal wordt in deze betonsterkteklasse

volledig benut.

Student: H.J. de Bruijn

Begeleiders: prof. dr. ir. J.C. Walraven, dr. ir. C. van der Veen, dr. ir. C.R. Braam, ing. F.J. van der Vaart

(Holland Railconsult)

Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact op nemen met de afstudeerrichting, tel. 015-2784578

Figuur 1 Verschillende doorsneden afhankelijk van beton-

sterkteklasse.

Figuur 2 Modellering brugligger en trein voor dynamische

analyse.

Figuur 3 Vergelijking op kosten tussen betonnen en stalen

doorsneden.

Mrt-2006.indd 16Mrt-2006.indd 16 01-03-2006 10:52:3701-03-2006 10:52:37


170306

Experimenteel onderzoek naar de RCM-methode

In de afgelopen decennia is het beoordelen van

de duurzaamheid – oftewel het voorspellen van

de te verwachte (rest)levensduur – van betonnen

constructies in toenemende mate een rol gaan

spelen binnen de bouwwereld. In het verlengde

hiervan is de DuraCrete methodiek ontwikkeld. De

DuraCrete methodiek is gebaseerd op verscheidene

methoden en modellen die het toekomstige gedrag

van het beton in zijn omgeving beschrijven. In één

van deze modellen wordt de wapeningscorrosie

– één van de belangrijkste aantastingmechanis-

men van beton – beschreven. De wapeningscor-

rosie is onder andere afhankelijk van de indrin-

ging van chloridenionen in het beton. Binnen de

DuraCrete methodiek wordt dit weergegeven met

de migratiecoëfficiënt (DRCM) die wordt bepaald

m.b.v. de RCM-methode (Rapid Chloride Migration

method). Naast de RCM-methode kan de TEM (Twee

Elektroden Methode) nog een extra inzicht geven in

dit proces aan de hand van de specifieke weerstand

(Rp) van het beton.

Dit afstudeeronderzoek heeft zich voornamelijk

gericht op welke invloed de verschillende parame-

ters uitoefenen op de indringing van de chloride-

nionen (migratiecoëfficiënt (DRCM)) in het beton

en op de weerstand (Rp) van het beton. Verder kan

op basis van het afstudeeronderzoek een uitspraak

worden gedaan over de repeteerbaarheid en repro-

duceerbaarheid van de RCM-methode.

De verschillende parameters die tijdens dit afstu-

deeronderzoek aan de orde zijn gekomen, zijn

onder andere de cementsoort, de water-cement

factor (wcf), de ouderdom van het beton, de lengte

van het proefstuk en de proefduur van de RCM-

methode. Tijdens de onderzoeksperiode zijn aan de

hand van deze parameters ruim 170 RCM-proeven

en ruim 420 TEM-proeven.

Uit het afstudeeronderzoek is gebleken dat de

RCM-methode – zoals die volgens de NT BUILD 492

beschreven wordt – een redelijk eenvoudig op te

zetten methode is en dat de resultaten die hiermee

verkregen zijn goed reproduceerbaar en repeteer-

baar zijn voor proefstukken van dezelfde meng-

selsamenstelling. Over de invloed die de verschil-

lende parameters op de migratiecoëfficiënt (DRCM)

hebben, kan het volgende gezegd worden:

- Het hoogovencement (CEM III/B) levert een lagere

migratiecoëfficiënt (DRCM) en een hogere speci-

fieke weerstand (Rp) op dan het portlandcement

(CEM I).

- Een toenemende water-cement factor (wcf) zorgt

voor een stijgende migratiecoëfficiënt (DRCM) en

een dalende specifieke weerstand (Rp).

- Een toenemende ouderdom van het beton zorgt

voor een dalende migratiecoëfficiënt (DRCM) en

een stijgende specifieke weerstand (Rp).

- De invloed van de proefduur en de invloed van de

lengte van het proefstuk staan nog niet eenduidig

vast, daarom is verder onderzoek voor beide para-

meters noodzakelijk.

Wat tijdens de onderzoekperiode verder nog duide-

lijk is geworden, is dat de temperatuur een veel

grotere invloed blijkt te hebben op de resultaten

dan in de formule van de RCM-methode wordt

aangenomen. Er wordt dan ook een aanbeveling

gedaan om een onderzoek te verrichten naar de

invloed van de temperatuur op de migratiecoëffi-

ciënt (DRCM).

Student: S.M. van Dalen

Begeleiders: prof.dr.ir. K. van Breugel (GCC/Microlab), dr.ir. E.A.B. Koenders (GCC), dr.ir. M.R. de Rooij

(Microlab/TNO), ir. W.J. Bouwmeester – van den Bos (DMC/BAM Civiel)

Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting tel. 015-2784578

Fig. 1: RCM-opstelling.

Fig. 2: Chloridenindringing in het beton.

Mrt-2006.indd 17Mrt-2006.indd 17 01-03-2006 10:52:3701-03-2006 10:52:37


18 0306

During the last decade, major changes have taken

place in the offshore industry. New oil and gas

fields have been discovered in ever increasing water

depths (even more than 3000 m) and in more severe

environments. Risers (vertical pipelines which trans-

port oil and gas to offshore platforms) may vibrate

due to the vortices, which occur due to flows around

the risers. These riser vibrations, which are called

Vortex-Induced Vibrations (VIV) may damage the

riser and limit its fatigue life.

Existing tools can predict VIV for short risers, based

on modal analysis and the mode superposition

method. These tools can only predict single-mode

vibrations.

To study the possible occurrence of multi-mode

vibrations in long risers, VIV can best be modelled

in the time domain. In order to analyze the VIV-

behaviour of deep-water risers a phenomenological

model is used in which a ‘van der Pol’-type wake

oscillator for the lift force is coupled to the structure

motion. This resulted in a system of two coupled

partial differential equations, which is analysed in

the time domain, using a central explicit finite diffe-

rence method. A program, written in FORTRAN,

is used to predict the riser behaviour for different

current profiles. The riser behaviour is analyzed for

constant current profiles (current velocity does not

vary along the riser) and for sheared current profiles

(current velocity varies along the riser).

In case of a constant current profile at nearly all

cross-sections the wake oscillation synchronizes

with the riser oscillation at a frequency close to one

of the natural frequencies of the riser.

In case of sheared current profiles the spectra of

oscillations contain several different frequencies:

the local Strouhal frequency and the frequencies

of incoming waves. These multi-mode vibrations

will make the riser response look either chaotic (for

profiles with significant variation in flow velocity)

or quasi-periodic (for profiles with little variation in

flow velocity this multi-mode behaviour can be very

Phenomenological Modelling of Vortex-Induced Vibrations of Deep-Water Risers

much like the single-mode behaviour for constant

current profiles).

The results outlined above were obtained employ-

ing a wake oscillator model that contains empirical

parameters well suited for single-mode vibrations.

Numerical simulations in the time domain with this

model indicated the existence of multi-mode oscil-

lations of the deep-water risers. This means that the

wake oscillator model should be improved to make

it suitable for modelling the multi-frequency oscil-

lations. To enable this improvement experimental

research focused on multi-frequency oscillations is

strongly needed.

Student: W. Hoogkamer

Begeleiders: prof.dr.ir. L.J. Sluijs, prof.ir. J. Meek, dr.sc. A.V. Metrikine,

ir. G.L. Kuiper, ir. A.L. Bosch (Heerema Marine Contractors b.v.)


Mrt-2006.indd 18Mrt-2006.indd 18 01-03-2006 10:52:3801-03-2006 10:52:38


190306

BOUW - Minimum wapening in gewapend betonnen platen

In de hedendaagse utiliteits- en woningbouw

speelt de constructieve functie van de schei-

dende elementen vaak een ondergeschikte rol en

worden de dimensies bepaald volgens de geldende

geluidseisen. De betonnen elementen waarbij de

maatvoering op deze wijze is vastgelegd, worden

in de praktijk doorgaans van praktische wapening

voorzien. Voor vloeren is dat minimumwapening.

De interpretatie van minimumwapening zoals in de

verschillende nationale normen opgenomen, is niet

eenduidig.

Doel van dit onderzoek is het bijdragen aan het

fundamenteel begrip van het na-scheur gedrag van

ongewapende en lichtgewapende betonnen elemen-

ten om zodoende een bijdrage te leveren tot het

opstellen van een heldere formulering inzake mini-

mumwapening.

Voor de numerieke simulatie van het na-scheur

gedrag van beton is een lamellenmodel opgesteld.

Uit een deelstudie blijkt de essentie van de micro-

scheurvorm op het tension-softening gedrag van

beton en daarmee op de momentcapaciteit van de

doorsnede.

De microscheur en het daaraan gerelateerde tension-

softening gedrag van beton zijn nader beschouwd,

waarbij de microscheur over de hoogte is opgedeeld

in een eindig aantal plakjes met dikte dh, zie Figuur

1. De invloed van de wapening op het na-scheur

gedrag van beton, waarbij als mathematische onder-

bouwing een gekoppeld stelsel van een eindig aantal

afschuifl iggers en trekstaven is beschouwd, is sche-

matisch in Figuur 2 weergegeven.

Een theorie is uitgewerkt waarin de zich geleidelijk

ontwikkelende microscheur(wijdte) uit twee compo-

nenten is opgebouwd, beiden voortkomend uit het

afnemen van de betontrekspanning: het zich openen

van de scheur volgens de softeningtak voor het

beton in de scheur zelf en het zich ontspannen van

het beton tussen twee scheuren. De toename van

de lengte van de betonlamellen is gekoppeld aan de

vervorming die tussen de hartlijnen van de scheuren

moet optreden om de opgelegde kromming te reali-

seren.

Resultaten van het model geven aan dat een onge-

wapende betonnen doorsnede na overschrijding van

het eerste scheurmoment nog momentcapaciteit

bezit en de belasting nog in zekere mate kan toene-

men. Het model geeft ook aan welke belasting nog

kan worden opgenomen bij volledige doorgroei van

scheuren. Dit geeft een indruk van de ductiliteit van

de doorsnede. Uit opgenomen parameterstudies

blijkt de invloed van o.a. de breukenergie, de beton-

sterkteklasse en het wapeningspercentage op het

na-scheur gedrag van licht gewapende en ongewa-

pende betonnen elementen, alsmede het schaalef-

fect van beton belast op buiging.

Student: J. Keijnemans

Begeleiders: prof. dr. ir. J.C. Walraven, prof. ir A.C.W.M. Vrouwenvelder,

dr. ir. drs. C.R. Braam, ir. L.J.M. Houben.

Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact op nemen met de afstudeerrichting, tel. 015-2784578

Figuur 1De schematisatie van het ‘’ontspanningsgedrag’’

in een microscheur met scheurdiepte hcr zonder wape-

ning.

Figuur 2

De schematisatie van het ontspangedrag in een micro-

scheur met scheurdiepte hcr voorzien van wapening

Mrt-2006.indd 19Mrt-2006.indd 19 01-03-2006 10:52:3801-03-2006 10:52:38


20 0306

Bouw - IJmeerverbinding

Alternatief staalbeton-dek in tuibrug

Een brug over het IJmeer moet Almere en

Amsterdam in de toekomst aan elkaar verbinden. De

brug vormt de drager van een nieuwe, snelle OV- en

wegverkeerverbinding tussen Almere en Amsterdam

IJburg.

Deze IJmeerverbinding is inmiddels onderwerp

geweest voor een afstudeeronderzoek. Hierin is een

variantenstudie uitgevoerd voor een geschakelde

tuibrug met drie pylonen. De tuibrug is eveneens

onderwerp van dit afstudeeronderzoek, maar nu

als enkele tuibrug met twee pylonen en een staal-

beton brugdek waarover een magneetzweeftrein en

wegverkeer zal rijden.

Het toepassen van ronde stalen buizen voor de

hoofdliggers in de tuibrug is een mogelijk alternatief

voor de veelvuldig toegepaste plaatliggers. Dit brug-

dektype is in het afstudeerwerk nader onderzocht.

Het ontwerp bestaat uit een aantal deelonderzoe-

ken. Allereerst is de keuze voor de dwarsdrager

beschouwd. Naast de toepassing van buisliggers

voor de hoofdliggers, is onderzocht of toepassing

van buisliggers voor de dwarsdragers voorkeur

verdient. Verder wordt er van het brugdek een opti-

malisatie uitgevoerd waarbij gelet wordt op sterkte,

stijfheid, vermoeiingssterkte en uitvoeringswijze.

Van de hoofdliggers worden een aantal varianten

beschouwd: toepassing van een stalen buis, een

buis volledig gevuld met beton, een buis inclusief

binnenbuis met hiertussen beton en een buis met

een betonschil.

Ook wordt er aandacht besteed aan detaillering van

verbindingen tussen hoofdliggers, dwarsdragers en

tuibevestigingen als ook aan de bouwwijze van de

tuibrug. Naast het ontwerp wordt de gehele tuibrug

gemodelleerd in een eindige elementen methode

programma en wordt de tuibrug beoordeeld op o.a.

tweede-orde effecten en trillingsgedrag.

Het blijkt dat voor de dwarsdragers een plaatligger

de voorkeur verdient, twee hoofdliggers met daar-

tussen een dwarsdrager een zo optimaal mogelijk

brugdek oplevert en een stalen buis met betonschil

de beste optie is. Verder is er gekozen voor zo

eenvoudig mogelijke verbindingen en verdient de

uitbouwmethode de voorkeur voor de bouw van de

brug.

Student: R.L.J. Maes

Begeleiders: prof. dr. ir. J.C. Walraven, dr. A. Romeijn, dr. ir. C. van der Veen,

ir. C.Q. Klap (Ballast Nedam, IC+E), ir. L.J.M. Houben


Mrt-2006.indd 20Mrt-2006.indd 20 01-03-2006 10:52:3901-03-2006 10:52:39


210306

Joint behaviour in microtunnelling processes

Theoretical analysis of the elastic joint behaviour of

curved jacked concrete pipeline in homogeneous soil

The jacking force transmission from one pipe to

another trough joint zone between the pipes is

related to the angle of curvature and the compres-

sive zone of the joint between pipe elements. If the

opening exceeds the maximum permissible joint gap

width, leakage occurs and the structure will fail. The

emphasis in this paper is on the joint zone of the

concrete pipeline in horizontal position

(h-constant) during curved jacking process. To

examine joint behavior it develops a two-dimen-

sional model based on the static equilibrium state

incorporating the affecting forces i.e. jacking force,

front resistance force against TBM, soil reaction

force, friction force between the soil and pipeline

and joint compressive stress and strain.

Figure 1 Isometric view of a new model

of curved concrete jacked pipeline in

horizontal position

(h-constant)

Height of joint compressive zone related to internal

joint stress

The horizontal force at the point (C) is:

0 < Z ≤ De

Where:

: Compressive area factor depends on the height

of the compressive zone (Z).

Then

- Gap width:

Conclusion

1. Rubber is a good joint material.

2. Soil reaction force depends directly on curvature

angle and joint deflection.

3. Z increases due to increasing of Pj, Fs, joint

deflection is constant and decreases due to

regular increasing of joint deflection.

4. Gap width decreases due to constant joint

deflection or increasing of the pipe length.

5. Gap width is varying due to irregular increasing

of joint deflection and increases due to regular

increasing of joint deflection

Student: Mohammed Abdelkarim Taher

Begeleiders: prof.ir.J.W.Bosch, ir.G.Arends, dr.ir.C.Blom


Mrt-2006.indd 21Mrt-2006.indd 21 01-03-2006 10:52:3901-03-2006 10:52:39


22 0306

Innovation of stress and damage reduction in bored tunnels during construction, based on a shield equilibrium model

Voor het dimensioneren van de tunnelwand van

geboorde tunnels in Nederland is in de huidige

stand van de techniek de bouwfase maatgevend.

Gedurende het grootste gedeelte van zijn levens-

duur is de tunnel daardoor overgedimensioneerd.

Dit is economisch onwenselijk.

De tunnelboormachine wordt voortgestuwd door

middel van vijzels die een kracht leveren om de

grond te steu-

nen en de

wrijving met

de grond te

overwinnen.

Ook moet een

moment gele-

verd worden

omdat de TBM

de neiging

heeft voorover

te kantelen.

In deze studie is een model gemaakt die de verschil-

lende bijdragen aan benodigde vijzelkracht en vijzel-

moment berekend. Parameters als gronddekking en

grondsoort kunnen worden ingevoerd waaruit een

kwalitatief resultaat volgt voor de vijzelkrachtverde-

ling.

Met het verworven TBM-evenwichtmodel is een

parameterstudie gedaan om de invloed van de TBM

lay-out te bestuderen. Een gunstige combinatie van

lay-out veranderingen levert een reductie van de

vijzelkracht van maar liefst 34%. Minder schade zal

dus optreden.

Een verbeterde introductie van de vijzelkracht kan

een verlaging van de piekspanningen in het segment

betekenen. Meerdere voorstellen worden gedaan

om spanningen en schade te voorkomen. Een van

de voorstellen is een splitsing in de afdracht van de

vijzelkracht, oftewel een tweede draagweg, is een

van de innovaties die zorgt voor een grote reductie

van de spanning die ontstaat. Een gereduceerde

spanningsbelasting in de segmenten leidt in de

toekomst wellicht tot een meer economische tunnel-

wand.

Student: Q.C. de Rijke

Begeleiders: prof.dr.ir. J.C. Walraven, prof.ir. J.W. Bosch, dr.ir. C.B.M. Blom,

ir. S.J. Lokhorst (Holland Railconsult)

Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting tel. 015 2784578

Mrt-2006.indd 22Mrt-2006.indd 22 01-03-2006 10:52:4001-03-2006 10:52:40


230306

Discontinuous Galerkin methods for elastoplasticity

Commercial finite element packages using the

traditional continuous Galerkin (cG) finite element

method are capable of predicting the elastoplastic

behaviour of structures. However, there are certain

cases where traditional methods face difficulties.

For consistent implementation of thin Poisson-

Kirchhoff plates, the shape functions require C1

continuity. This is however met by few, if any, plate

elements and the results obtained for these are not

completely satisfactory.

An alternative is to use continuous C0 elements

and impose the continuity of slope weakly. This

procedure is known as the discontinuous Galerkin

(dG) finite element method. Unlike the traditional

cG method, dG methods do not require continuity

of the approximate functions across the interele-

ment boundary. Instead, in this case, C1 continuity

is enforced weakly by adding a term that penali-

zes the jump in the normal derivative. This weakly

enforcement of continuity in displacement or normal

derivative makes it possible to use spaces of discon-

tinuous piecewise polynomials to solve numerous

problems. This makes dG methods ideally suitable

for h- and p-adaptivity, as well as for dealing with

non-matching grids.

In this master’s thesis two different discontinuous

Galerkin methods for elastoplastic problems are

analyzed. These are the interior penalty (IP) method

and the non-symmetric (NS) discontinuous Galerkin

method. However the existing literature is based

exclusively in a linear-elastic behaviour. Little has

been done assuming plastic behavior for the diffe-

rent dG methods, making it difficult to exploit the

explained beneficial properties of the more general

elastoplastic case.

The work is therefore divided in mainly two parts.

First, following the existing literature, an analysis

of the behavior and properties in the elastic case

of the two above-mentioned dG methods is done.

In the second part of this thesis the formulation for

the elastoplastic case is done for both the interior

penalty method and the non-symmetric method.

Due to a simpler formulation of the non-symmetric

method the extension to the elastoplastic case is

straightforward, resulting in a method with similar

properties if compared to the elastic case. However,

the extension of the interior penalty method beco-

mes ambiguous, and can only be carried out if some

simplifications are assumed.

Student: D. Romagosa Sanchez-Monge

Begeleiders: prof.dr.ir. L.J. Sluys, dr. G.N. Wells, dr. M.A. Gutiérrez,

Nguyen Tien Dung MSc, ir. L.J.M. Houben


Mrt-2006.indd 23Mrt-2006.indd 23 01-03-2006 10:52:4001-03-2006 10:52:40

24 0306

Mrt-2006.indd 24Mrt-2006.indd 24 01-03-2006 10:52:4001-03-2006 10:52:40

250306


Bouwtechniek en bouwproces

Mrt-2006.indd 25Mrt-2006.indd 25 01-03-2006 10:52:4101-03-2006 10:52:41

Civiele Techniek: Bouwtechniek en Bouwproces

26 0306

De gemeente Amsterdam heeft uitbreidingsplannen

opgesteld voor het gebied ‘Zuidas’ om daar, wonen,

werken en recreatie naast elkaar mogelijk te maken.

Gezien de schaarste van de ruimte in de regio

Amsterdam is het nodig om eerst de barrièrewerking

van de huidige in-frastructuur weg te nemen, door

deze ondergronds aan te leggen.

Het afstudeerwerk richt zich op de uitwerking van

een hoogbouw(blok) boven op een ‘Stapel-dok’ en

ter plaatse van de OV-terminal die bestaat uit een

stationshal met eronder een driel-aagse tunnel.

Tijdens het onderzoek is er gekeken naar het func-

tionele en constructieve ont-werp van de hoogbouw

en de interactie ervan met de eronder gelegen

tunnelconstructie.

Het stapeldok is een drielaagse tunnel (tot op -25m

NAP), zie figuur. Uit het onderzoek blijkt dat de

interactie tussen de diepwanden, de fundering-

(trek)palen en de ondergrond heel gunstige resulta-

ten oplevert. De zettingen blijven heel erg beperkt

even als de zettingsverschillen in de langs- en de

dwarsrichting. Ook de horizontale uitbuigingen blij-

ven heel klein.

De hoogbouw op het stapeldok bestaat uit

een gebouw met drie niveaus (eis gemeente

Amsterdam).

Hoogbouw op ‘Stapeldok’

1. Stationslaag, 10m hoog.

2. Kantoorzone van 10m tot ±30m.

3. Flexibele zone van ±30m tot ±60m.

4. Woongedeelte/(-zone) tussen ±60m en ±100m

hoogte.

Tussen de 10m en 15m hoogte is er een installatie-

laag opgenomen waar tevens de over-drachtscon-

structies ondergebracht worden. Er is een vijftien tal

gebouwvormen ontwikkeld waaruit uiteindelijk één

als beste naar voren is gekomen. In het midden van

de plattegrond is er een opening gecreëerd voor de

daglichtinval in de stationshal. De flexibele zone is

omzet-baar van kantoren naar woningen en omge-

keerd. Door het (extra)/zoneren van de stijgpunten

(liften en trappen) en de klimaatinstallaties, is een

hoge mate van flexibiliteit ontstaan.

Voor de draagconstructie is gekozen voor een

staalconstructie omwille van o.a. het gewicht en de

bouwsnelheid. Het funderen op de tunnel brengt

voor de bovenbouw de nodige conse-quenties met

zich mee. De eerder genoemde overdrachtscon-

structies zorgen voor de vertaling van de gebouw-

grid (7,2m) naar de grid van de tunnel (21,6m). Op

het stationsniveau zijn schoorkolommen geplaatst

voor de stabiliteit die ook veel voordelen leveren

t.a.v. de belas-tingenafdracht en het beperken van

de overspanning van overdrachtsconstructies.

De stabiliteit van het gebouw wordt gewaarborgd

door stabiliteitsverbanden in de gevels. Door de

verbanden in de gevels te plaatsen worden deze niet

gecombineerd met de zwaarst belaste kolommen

in het midden van het gebouw. Voor het hoogste

(woon)gedeelte van het gebouw zijn de stabiliteit-

selementen inwendig geplaatst. Op deze manier

blijft de middelste toren diagonaalvrij zonder visuele

hinder voor de woningen. Al de keuzes en afwegin-

gen zijn gemaakt na het ontwikkelen van meerdere

varianten.

Student: M. Bahri

Begeleiders: prof. dipl. ing. J.N.J.A. Vambersky, ir. L.I. Vákár (Holland Railconsult), ing. H.J. Everts, ir.

R.J. Nottrot (faculteit bouwkunde)


Mrt-2006.indd 26Mrt-2006.indd 26 01-03-2006 10:52:4101-03-2006 10:52:41


270306

De “Rotonde”

Ontwerp voor een ondergrondse uitbreiding van het stadhuis van Gouda

Als onderdeel van

een onderzoekspro-

ject van Henk Engel

en Otto Diesfeldt

naar de huisvesting

van het politieke en

bestuurlijke centrum

van de gemeente

Gouda in de histo-

rische binnenstad

is de “Rotonde”

ontworpen, een

ondergrondse uitbreiding van het historische

stadhuis onder de Markt in Gouda. De Rotonde is

gesitueerd tussen de Waag en het stadhuis met de

hoofdingang in de Waag en een achteringang bij het

stadhuis. Uit verschillende bouwkuip oplossingen is

gekozen voor de open bouwkuip die gebruik maakt

van de natuurlijke kleilaag als waterafsluiting. Voor

de verticale grond- en waterkering wordt gebruik

gemaakt van diepwanden aangezien het slaan of

trillen van damwanden niet is toegestaan en het

drukken van damwanden niet mogelijk is vanwege

de grote hoeveelheid puin in de grond. Aangezien de

diepwanden vele malen duurder zijn dan damwan-

den, wordt besloten deze niet alleen als grond- en

waterkering tijdens de bouw te gebruiken, maar

ook als buitenwand van de uiteindelijke constructie.

Door het ontwerp van de Rotonde aan te passen

kan de diepwand optimaal gebruikt worden. In het

oorspronkelijke ontwerp zal de diepwand niet als

ring kunnen werken en daardoor op buiging worden

belast. Hierdoor zullen ankers of stempels nodig

zijn om tijdens de bouw de verplaatsing van de

diepwand tegen te gaan. Door de buitenwand van

de Rotonde als een volledige cirkel aan te brengen

zal alleen normaalkracht optreden in de wand. De

verplaatsing van de wand onder de gronddruk is in

dit geval ook te verwaarlozen. Van de constructie

zijn de onderdelen die maatgevend zijn voor de

dimensionering doorgerekend en gewapend. Voor

de fundering wordt gekozen voor een combinatie

van Tubexpalen voor de neerwaartse belasting

en groutankers voor de opwaartse belasting. De

Tubexpalen worden gekozen omdat ze trillingsvrij,

in kleine ruimtes aan te brengen zijn. Daarnaast zijn

ze grondverdringend en hebben ze een minder slap

last-zakkingsdiagram dan andere trillingsvrije palen,

die vrijwel allemaal grondverwijderend zijn.

De aansluitingen met de Waag en het stadhuis

zullen tegen de diepwand van de Rotonde aan

gebouwd worden. Na voltooiing van de vloer en

wanden zal dan een doorgang in de diepwand

worden aangebracht.

De bouwkuip voor de aansluiting met het stadhuis

zal niet uit diepwanden bestaan aangezien deze

in dat geval zeer dicht langs de fundering van het

stadhuis aangebracht moeten worden. In plaats

daarvan zullen vrieswanden gebruikt worden.

Voor de aansluiting met de Waag dient de fundering

aangepast te worden om plaats te maken voor de

roltrappen bij de hoofdingang van de Rotonde. De

bouwput voor deze aansluiting zal bestaan uit grout-

kolommen in combinatie met een kunstmatig aange-

brachte ondoorlaatbare laag.

Student: J.M. Brouns

Begeleiders: prof.dipl.ing. J.N.J.A. Vambersky, ir. G. Arends, ir. H.J. Engel,

ing. A.P. van der Marel


Mrt-2006.indd 27Mrt-2006.indd 27 01-03-2006 10:52:4101-03-2006 10:52:41


28 0306

Waardevol verleden...

Onderzoek naar een nieuwe vorm van renovatie met behoud van waardevolle kenmerken uit de naoorlogse

wijken

Omdat op dit moment de na-oorlogse

wijken voor een groot deel gesloopt

worden om de uiteenlopende proble-

men in deze wijken aan te pakken,

dreigt karakteristieke woningbouw

verloren te gaan: het erfgoed uit de

Wederopbouwperiode. Om iets uit

deze periode te kunnen behouden,

zijn voor één type woning verbete-

ringen aangebracht zonder dat hierbij

het uiterlijk wordt aangetast.

Allereerst is er een ontwerp gemaakt

voor een nieuw type woning. Door twee boven

elkaar gelegen woningen samen te voegen tot een

maisonnette, ontstaan grotere wooneenheden, die

meer aansluiten bij de huidige woonwensen van

overheden en bewoners (voor wat betreft de opper-

vlakte en prijsklasse).

Om de situatie in het projectcomplex m.b.t de

daglichttoetreding te verbeteren, is gekeken naar

de effecten van het aanbrengen van (inpandige)

vides aan de voorgevel (waardoor het licht door het

raam van de bovengelegen verdieping meegenomen

kan worden) en naar het wegbreken van de balkon-

vloer op de tweede etage van de maisonnette, die

veel licht aan de achterkant tegenhoudt. Naast de

vergroting van daglichttoetreding zorgen deze ingre-

pen voor een bijzondere uitstraling en daarmee voor

een verbetering van de woonbeleving.

Als het souterrain bij de bovengelegen woning wordt

getrokken, is voor het bewoonbaar maken hiervan

vergroting van de daglichtopeningen vereist. Met

het openbreken van de vloer voor een 1,5 meter

brede vide zal (met betrekking tot de grootte van

de daglichtopeningen) voldaan worden aan het

Bouwbesluit.

Door de gevelopbouw zonder spouw of isolatie

wordt de vereiste warmteweerstand (Rc) van 2,5

m2•K/W niet gehaald. Daarnaast treedt er al bij een

lage relatieve luchtvochtigheid, wanneer de buiten-

temperaturen in de winter richting vriespunt gaan,

condensatie op (voornamelijk langs de

dakranden op de bovenste etages).

Door middel van een computerbere-

kening (Trisco) kan de invloed van

verschillende aanpassingen aan de

constructie onderzocht worden. Hieruit

blijkt ook de negatieve invloed van

de betonnen dakrand, die koud op de

dakplaat rust. Door middel van een

gevelisolatie, waarin steenstrips in

metselverband zijn verwerkt, kan de

situatie verbeterd worden met behoud

van de uitstraling. Met voldoende ventilatie kan, na

het isoleren, de condensvorming vlak onder het dak

genoeg bestreden worden.

Door het wegbreken van delen van de vloer (voor

vides) en dakvloer (voor het creëren van extra

‘buitenruimte’ in de vorm van een terras) treden er

veranderingen op in de spanningen en het doorzak-

ken van deze vloeren.

De voorgestelde aanpassingen leiden, ondanks

de lage kwaliteit van het toegepaste Korrelbeton,

slechts tot kleine veranderingen, ruim binnen de

toegestane marges. Alleen kunnen er in de nieuwe

situatie geen scheidingsconstructies langs de vide

geplaatst worden. Hiervoor is een hulpconstructie

uitgewerkt: in de vorm van een stalen ligger vlak

langs de ingekorte vloerrand.

Het blijkt voor het gegeven project mogelijk te zijn

om met minder drastische ingrepen (zoals sloop)

een bijzonder type woning te bieden, dat aansluit

op de huidige woonwensen en -eisen. Wanneer

aspecten zoals geluidsoverlast en de aanpak van de

omgeving ook nog worden meegenomen, kan een

goed alternatief geboden worden.

De Wederopbouwperiode verdient het om voor een

deel als erfgoed bewaard te blijven!

Student: R. M. Burer

Begeleiders: Prof. dipl.-ing. J.N.J.A. Vambersky, dr. G.J. de Bruin-Hordijk,

Ir. H.R. de Boer


Mrt-2006.indd 28Mrt-2006.indd 28 01-03-2006 10:52:4101-03-2006 10:52:41


290306

Koelkast of broeikas?

Studie naar CFD modellering als hulpmiddel bij het ontwerpen van Grote Glasoverkapte Ruimten.

Glasoverkapte

ruimten worden

al vele eeuwen

toegepast. Al in

de eerste eeuw

na Christus maak-

ten de Romeinen

gebruik van

dunne, gesne-

den lagen talk

om daarmee

primitieve plan-

tenkassen te

maken. Vanaf de

16e eeuw werden in Nederland en Italië de eerste

(eenvoudige) plantenkassen ontwikkeld. Vanaf 1820

kwam de ontwikkeling van grote glasoverkapte

ruimten (GGR) pas echt in een stroomversnelling.

Door de industriële revolutie werd het mogelijk om

op grotere schaal glas en ijzer te produceren. Vooral

in Engeland werden

imposante plantenkassen

gebouwd.

Sinds de bouw van het

Crystal Palace worden

glasoverkapte ruimten

echter ook steeds vaker

gebruikt als (semi-

)permanente verblijfs-

ruimte, waarbij ook

hogere eisen aan het binnenklimaat gesteld moeten

worden. Het binnenklimaat van een GGR is echter

een complex geheel en is daardoor lastig te voor-

spellen. Om hieraan tegemoet te komen zijn in dit

onderzoek diverse bouwfysische aspecten die een

rol spelen bij het binnenklimaat van een GGR in

kaart gebracht. Vervolgens is er een aantal gereali-

seerde projecten bezocht om de optredende proble-

men ook in de praktijk te kunnen bestuderen.

In de laatste deel van het onderzoek is specifiek de

stratificatie/temperatuurgradiënt in natuurlijk geven-

tileerde glasoverkapte ruimten nader onderzocht.

Met behulp van Computational Fluid Dynamics,

ofwel CFD, is getracht modellen te ontwikkelen om

de optredende stratificatie inzichtelijker en beter

voorspelbaar te maken. Daarbij is ook gekeken of

het CFD-pakket Flovent een waardevol hulpmiddel

kan zijn bij het ontwerpen van het binnenklimaat bij

natuurlijk geventileerde grote glasoverkapte ruim-

ten.

Het afstudeerwerk is gemaakt in samenwerking

met van Zanten raadgevende ingenieurs en Brakel

Atmos.

Student: M.D. van Donselaar

Begeleiders: prof. ir. J.J.M. Cauberg, ir. A.C. van der Linden, dr. ir. A.A.J.F. van den Dobbelsteen,

dr. R.M.J. Bokel, ir. W.F. Westgeest (van Zanten raadgevende ingenieurs),

ir. M.T.M. van Gerwen (Brakel Atmos)


Mrt-2006.indd 29Mrt-2006.indd 29 01-03-2006 10:52:4201-03-2006 10:52:42


30 0306

Deployable Structures based on Mechanisms in NatureA geometrical and structural analysis of technical folding patterns based on natural folding patterns.

In the world of architectural design there is a

tendency to implement movable parts in buildings

and structures. Motion adds the fourth dimension,

time, to a structure. Designers are conscious of

the fact that motion in general and deployability

in particular, can intensify the use of a building or

structure, because it can be adapted to changing

circumstances.

Traditionally, structural engineers are not used

to working with deployable structures. This gap

between the wishes of the architect and the capabi-

lities of the engineer has to be bridged.

A historical overview of man-made deployable struc-

tures is provided. Amongst others, the work of Da

Vinci, Otto, Hoberman and Calatrava is discussed.

Nature provides many examples of optimized struc-

tures and can serve as a starting point for structural

design and engineering. To place the natural deploy-

able structures in their context, a study at natural

structures in general has been worked out.

Natural deployable structures, like the muscular

systems of the human hand and the unrolling prob-

oscis of the butterfly, can function as a source of

inspiration for structural engineers.

The natural folding mechanisms, which can be found

in unfolding beetle wings and budding beech leaves

are investigated. A mathematical model is developed

which describes the relation between the geometry

and the kinematical behaviour of a folding pattern.

With this model three quantities are investigated;

Speed of Deployment; Compactness of the Folded

Structure and the Required Energy for the Folding

Process. A paradoxical relation between the first

two quantities has been derived. Further more the

structural behaviour of symmetrical and asymme-

trical folding patterns which unfold into a pyramid

shape has been discussed.

With an associative, parametric design tool,

GenerativeComponents, a folding module has been

developed. In this module the derived geometric

relations are embedded. With this module, or so

called `feature’, multiple-knots systems can be

generated. A model has been developed to deter-

mine the possible configurations of the two fold-

types (concave and convex) for three knots folding

systems. These multiple-knots systems are coupled

mechanisms. The kinematical behaviour of the indi-

vidual modules interacts with each other. In order

to realize a multiple-knots system which can fold

without deformation the kinematical behaviour of

the interacting modules needs to coincide. Or in

other words; in a three knots folding system, the

kinematical behaviour of two of the knots determine

the behaviour, and thus the geometry of the third

knot. This relation is solved numeric. Geometries

which deviate from the calculated geometry, needs

to deform in order to (un)fold. This required defor-

mation could serve as a stabilizing element in

technical folding patterns. In natural wing folding

systems this effect can be observed.

Student: W.L. Dumans

Begeleiders: prof. ir. L.A.G. Wagemans, ir. J.W. Welleman, ir. J.L. Coenders


Mrt-2006.indd 30Mrt-2006.indd 30 01-03-2006 10:52:4201-03-2006 10:52:42


310306

Constructief ontwerp van het nieuwe stadhuis van Gouda

Bij de vakgroep Urban Architecture van de faculteit

Bouwkunde zijn de mogelijkheden voor nieuwbouw

in de binnenstad van Gouda onderzocht. Dit resul-

teerde, onder andere, in een soort hof van 80 bij

80 meter dat 17 meter boven het maaiveld begint.

In dit gebouw, het nieuwe stadhuis, zal het ambte-

narenapparaat van de gemeente worden onderge-

bracht.

Het is de bedoeling in het afstudeeronderzoek te

komen tot een realistisch ontwerp van de draagcon-

structie waarbij zowel de locatie als het architecto-

nisch ontwerp de voorwaarden bepalen.

Daartoe zijn eerst de mogelijkheden van de Goudse

binnenstadslocatie, met smalle straten, historische

bebouwing en beperkte ruimte, geïnventariseerd

wat betreft de fundering, het transport van materi-

aal en de mogelijkheden voor de montage.

Met het voorgaande als uitgangspunt is de draag-

constructie voor het gebouw ontworpen. Deze is

opgedeeld in verschillende onderdelen, namelijk

de overspanning, de overdrachtsconstructie en de

steunpunten. Voor elke onderdeel is een alternatie-

venstudie uitgevoerd. Daarnaast is een gevel en het

vloersysteem gekozen. Ten behoeve van de bouw

moet de constructie worden opgedeeld in stukken.

Het resultaat is een stalen draagconstructie, die

met tijdelijke ondersteuningen en het gebruik van

mobiele kranen gebouwd kan worden en daarmee

voldoet aan de randvoorwaarden vanuit de locatie.

Student: T.E. de Graaff

Begeleiders: prof. dipl.-ing. J.N.J.A. Vamberský, ir. R. Abspoel, ir. H.R. de Boer, ir. H.J. Engel


Mrt-2006.indd 31Mrt-2006.indd 31 01-03-2006 10:52:4301-03-2006 10:52:43


32 0306

Constructief glazen element

Toepassing van voorspanning in glas

Licht, transparantie en dematerialisatie zijn een

altijd aanwezig thema geweest in de architectuur.

Door het gebruik van glas als bouwelement kan aan

deze wens worden voldaan. Glas is een sterk en stijf

materiaal. Echter door microscheuren en het ontbre-

ken van een plastisch vervormingtraject bezwijkt

glas zonder een waarschuwing te geven, wat tot

gevaarlijke situaties kan leiden.

Door meerdere glasplaten te verlijmen en staal toe

te voegen aan de doorsnede kan het constructieve

glazen element een veilig bezwijktraject na breuk

krijgen. Als staal in de vorm van voorspanning wordt

toegevoegd, kan een vergroting

van de toepasbare belasting

worden bereikt. Tevens zullen

microscheuren in het glas worden

dichtgedrukt, waardoor de duur-

zaamheid van het constructieve

glazen element wordt vergroot.

Het afstudeeronderzoek bestaat uit een theoreti-

sche studie naar glas, het toepassingsgebied en

de mogelijke vormen van voorgespannen glazen

elementen. De nadruk van het onderzoek ligt bij

de bezwijkveiligheid van de glazen constructieve

elementen en de inleiding van de voorspanning.

Om een voorgespannen glazen element te maken

dient de voor-

spanning in

het element te

kunnen worden

geleid. Aangezien

het glas slechts beperkte trekspanningen kan opne-

men is de inleiding van de voorspanning bij de kop

van het glazen element onderzocht. De treksterkte

wordt nadelig beïnvloedt door microscheuren welke

aan de gesneden kant van het glas aanwezig zijn.

Dit is exact de plaats waar in de regel de voorspan-

ning wordt ingeleid.

Een aantal alternatieven zijn gegenereerd en naast

een theoretische studie, zijn deze ook met model-

proeven onderzocht. De meest eenvoudige oplos-

sing bleek zeer goed te presteren. Een voorgespan-

nen element kon worden gemaakt.

Om de voorspantheorie te verifiëren zijn een aantal

voorgespannen balken in een vierpunts buigproef

getest. Uit de beproeving kwam onder andere naar

voren dat het glas een stuk sterker is dan verwacht.

De vorkscheuren, zoals bekend bij voorgespannen

beton, kwamen zoals verwacht naar voren bij de

voorgespannen glazen elementen. De elementen

lieten een last zakkingdiagram zien met een duide-

lijk waarschuwingsmoment en een restdraagvermo-

gen.

Aan de hand van de uitkomsten van het onder-

zoek naar de inleiding van voorspankrachten en

het bezwijkgedrag is een casestudy gedaan naar

de toepassing van constructieve glazen elemen-

ten in een gevel. Er is een alternatief ontworpen

voor het glazen atrium van ‘The British School’ in

Voorschoten. Bij het ontwerp is het constructief

glazen element als windstijl gebruikt met een over-

spanning van 12 meter. Hierbij zijn verscheidene

aspecten naar voren gekomen welke verder zijn

onderzocht.

Dit onderzoek heeft aangetoond dat een veilig

bezwijktraject is toegevoegd aan het constructief

glazen element door het toepassen van voorspan-

ning middels stalen kabels. Het bezwijktraject

bestaat uit een waarschuwingsmoment en een rest-

draagvermogen, waardoor het draagvermogen van

het element wordt verhoogd.

Student: J.F. van Heusden

Begeleiders: prof.dipl.ing. J.N.J.A. Vamberský, ir. H.R. de Boer, ir. P. C. Louter,

ir. J. Versteegen (Pieters Bouwtechniek)


Mrt-2006.indd 32Mrt-2006.indd 32 01-03-2006 10:52:4301-03-2006 10:52:43


330306

Constructief Ontwerp ‘VandenEnde Musicaltheater’

Onderhandelingen voor het realiseren van een thea-

ter in Amsterdam door Joop van den Ende zijn al

geruime tijd aan de gang. Het prestigieuze ontwerp,

gestart in 2002, moet resulteren in een groot

muziektheater dat plaats kan bieden aan ruim 1900

toeschouwers. De in het oog springende vormgeving

en de ligging op de zuidas moet resulteren in een

landmark voor de stad Amsterdam. In samenwerking

met adviesbureau ABT (Delft) is voor dit theater een

constructief concept ontwikkeld, waarbij de nadruk

heeft gelegen op de constructieve ontwerponderde-

len rondom de grote zaal van het theater

Het prestigieuze karakter van het ontwerp resulteert

niet alleen in veel aandacht voor de vormgeving,

maar ook in strenge eisen m.b.t. de bruikbaarheid.

Eén van de belangrijkste eisen heeft betrekking op

de trillingsgevoeligheid van constructieonderde-

len. Met name op de balkons en de foyers mogen

bezoekers geen hinder ondervinden van trillingen.

Voor de foyers is het daarnaast gewenst dat ze

zwevend worden uitgevoerd. De verschillende eisen

zijn verwerkt in een constructief concept waarbij

de foyerranden hangen aan uitkragende spanten.

Het dynamische gedrag is voor beide gevallen in

de ontwerpfase te vereenvoudigen met een model

waarin de verticale vervorming van de wand wordt

verwaarloosd en de constructie getoetst wordt

op een maximale zakking aan de buitenrand. De

gebruikte methode blijkt voldoende nauwkeurig om

de knelpunten in het ontwerp vroegtijdig aan te

wijzen, zodat snel inzicht kan worden verkregen in

de haalbaarheid van bepaalde oplossingsrichtingen.

In het verlengde van de aandacht voor de vorm-

geving en beleving in het gebouw is getracht een

gedeelte van het theater op te hangen aan een

stabiliteitsconstructie. Door deze ingreep kunnen

ondersteunende kolommen in de entreeruimte van

het theater achterwege blijven en ontstaat een

grote kolomvrije entree, wat algemeen als positief

wordt ervaren. Voorwaarde voor dit concept is de

aanwezigheid van zware wanden (a.g.v. akoestische

eisen) die de, voornamelijk permanente belasting,

kunnen opvangen.

Student: S.T. Kiefte

Begeleiders: prof. Dipl-ing. J.N.J.A. Vambersky, ir. R. Abspoel,

ir. H.R. de Boer, ir. H. G. Krijgsman (ABT bv)


Mrt-2006.indd 33Mrt-2006.indd 33 01-03-2006 10:52:4301-03-2006 10:52:43


34 0306

“Bridge to China”

How can Dutch principals collaborate with Chinese contractors in the realization of a construction project?

Research in the management decision-making

process between Dutch commercial principals and

Chinese contractors in the realization of an indu-

strial construction project

“A big and very hungry dragon”, “Controlling the

beast”, “China, the world’s 4th largest economy?”

these slogans are just a few of the many articles

appearing daily. The last few years, enormous chan-

ges have taken place in the Chinese economy. Not

only today, but in the coming years, or even decen-

nia, China will be one of the fastest growing econo-

mies in the world. A lot of companies are trying to

establish themselves in this country. In connection

with China’s joining of the WTO, it has become one

of the largest and most powerful economic areas.

More and more often Dutch commercial companies

are looking for opportunities to move or expand

their production plants into China.

Each industrial construction project can be charac-

terised by a certain building contract form, such as:

Turnkey or Design & Build. Within each form, one of

the major aspects described are the relationships

between the involved parties. What is the case,

when a project is to be realised in China?

In other words: how can Dutch commercial princi-

pals logically and structurally establish a building

contract form with a Chinese contractor? An

answer to this question is also the objective of this

thesis:

“To develop a systematic and logical decision-

support tool for a Dutch commercial principal in

order to arrive at a collaborative group and building

contract form concerning business, cultural and

project related issues”

To be able to realize this objective, three fundamen-

tal survey areas have to be considered in parallel.

First of all, a detailed survey in relation to building

contract forms is taken into account, both existing

forms as well as developments in the construction

sector. Second, a general understanding of Chinese

cultural issues is a necessity. in the third place,

important management decision-making criteria,

business related as well as project related, have to

be defined. All three of them combined, result in

two conceptual approaches which can be transla-

ted into two practical support tools. The first tool

concerns the project related aspects, while the

second one considers the business and cultural

issues.

Both supporting tools, Quick TEB Toolkit and Quick

TEB ROAT, are literally tools to support Dutch prin-

cipals in order to arrive at a collaborative form

with their future Chinese partners or contractors.

Personal and business relationships are issues which

can not be strictly modelled, a certain common

sense is a must in these kinds of management deci-

sion-making.

Student: K.T. Lee

Begeleiders: prof.dr.ir. H.A.J. de Ridder, K.B. Braat, MSc., dr.ir. R.J. Verhaeghe,

ir. W.A. Piek (Tebodin, Consultants & Engineers)

Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting tel. 015 2786636

Mrt-2006.indd 34Mrt-2006.indd 34 01-03-2006 10:52:4401-03-2006 10:52:44


350306

Lightness in glass constructions

Constructieve analyse van een parametrisch, transparant BLOB Ontwerp

Glas is een mysterieus

materiaal dat de mens-

heid sinds zijn bestaan al

gefascineerd heeft. Aan

de ene kant is het trans-

parant en dus eigenlijk

afwezig. Tegelijkertijd is

het een sterk materiaal:

onder laboratoriumomstan-

digheden hebben perfecte

glasvezels zelfs een hogere

treksterkte dan het heden-

daagse constructiestaal.

Tot voorheen werd glas niet constructief toege-

past, maar tegenwoordig maakt men steeds meer

gebruik van de sterkte hiervan. Aan de hand van

een constructief ontwerp voor een nieuw kantoorge-

bouw, met een gevel die vrijwel volledig opgebouwd

is uit glas, worden de mogelijkheden van glas

belicht.

Het ontwerp hiervan, met een in twee richtingen

gekromde gevel (BLOB), is gemaakt door architect

Frans Kooijman. In dit afstudeeron-

derzoek is een constructief ontwerp

hiervoor gemaakt, waarbij tevens de

bouwfysische aspecten zijn bekeken.

De geometrie is bepaald

aan de hand van een parametrisch

model, dat gevormd is naar een klei-

model.

Om de beoogde transparantie van

het ontwerp te kunnen behalen is

er een draagconstructie bedacht

van glazen voorgespannen buizen.

Met behulp van een nieuw ontwik-

keld knooppunt kunnen deze staven

met een bepaalde vrijheidsgraad

aan elkaar worden gekoppeld, zodat

een schaalconstructie gevormd

wordt. Hierdoor is het mogelijk om de BLOB-vorm

te volgen met één standaard gefabriceerd knoop-

punt. De glazen buizen met een diameter van 250

mm zijn gelamineerd (8 en 10 mm dikte), waarbij

de buitenste buis alleen ter bescherming dient. Het

voordeel van deze techniek is een positief bezwijk-

gedrag, waarbij eerst scheuren ontstaan en de

belasting ruim kan verdubbelen voordat de gehele

buis bezwijkt.

Student: J. Luttmer

Begeleiders: prof.dipl.-ing. J.N.J.A. Vamberský, dr.ir. A.L.A. Fraaij, dr.ir. K.J. Vollers (Blob Designing and

Engineering), drs. R.M.J. Bokel (Faculteit Bouwkunde), F.L. Kooijman (AvB)


Mrt-2006.indd 35Mrt-2006.indd 35 01-03-2006 10:52:4401-03-2006 10:52:44


36 0306

van het kantoorgebouw De Haagsche Zwaan

van start. Dit kantoorgebouw ligt vlak naast

de Utrechtse Baan in de gemeente Den Haag.

Aangezien het kantoorgebouw in binnenstedelijk

gebied is gesitueerd, zal de omgeving beslissende

randvoorwaarden stellen aan het ontwerp en de

uitvoering, zoals:

- Trillingen -en geluidsemissie tijdens het heien

- Stabiliteit van de tunnelbak van de Utrechtse Baan

- Veiligheid ten aanzien van omwonenden en wegge-

bruikers

- Kabels en leidingen in de bodem

Tijdens het afstuderen is gekeken naar een integra-

len oplossing voor:

• De verticale en horizontale krachtsafdracht

• De fundering

• De bouwput

• De bouwveiligheid

Bij het bekijken van de

draagconstructie blijkt

vooral de horizontale

stabiliteit van belang. De

langwerpige plattegrond

van het gebouw en een

relatieve slappe kern in

de richting van de groot-

ste windbelasting zorgen

voor te weinig horizontale

stijfheid. Toepassing van

een vakwerk in de twee

kopgevels blijkt de meest

efficiënte en stijve stabi-

liteitsconstructie op te

leveren.

Verder is de verticale krachtsafdracht van belang

doordat vloeren, liggers en kolommen een behoorlijk

percentage van de bouwkosten vormen en omdat

verticale krachtsafdracht wordt bemoeilijkt door de

aanwezige parkeergarage en kabels en leidingen in

de bodem. Aan de hand van aspecten als: brandvei-

ligheid, krachtsverloop, gewicht van het vloerpakket

De Haagsche ZwaanIntegraal ontwerp van de Constructie, en de Bouwveiligheid van het kantoorgebouw aan de Schenkkade

Halverwege 2006 gaat naar verwachting de bouw

en flexibiliteit van

de kantoorruimte

zijn diverse over-

spanningprincipes

geanalyseerd. Grote

vloeroverspanningen

(kanaalplaten) en

kleine liggerover-

spanningen (THQ

liggers) blijken het

beste alternatief te

vormen.

De bouwveiligheid voor derden vormt een belang-

rijke ontwerpfactor. Bouwen naast en boven de

Utrechtse Baan brengt risico’s met zich mee (o.a.

vallen van elementen). Deze risico’s kunnen slacht-

offers veroorzaken, maar ook kosten. Met behulp

van een risicomodel is gekeken naar de risico’s en de

gevolgen. Gekeken is naar veiligheidsmaatregelen,

waarbij toelaatbare risico’s geaccepteerd worden

(maatschappelijk afweging) en naar maatregelen

waarbij de risico’s praktisch nul zijn (gemeentelijke

eis). Het is zaak om de risicokosten en de kosten van

de veiligheidsmaatregelen te optimaliseren.

Er worden grote kostenvoordelen behaald en een

reductie van de hinder voor de omgeving als het

gebouwdeel in de risicozone uitgevoerd wordt in

prefab gebouwdelen. Om de gebouwdelen in te

kunnen hijsen moeten deze uitgevoerd worden in

een staalconstructie. Tijdens het afstuderen is de

constructie van het prefab gebouwdeel ontworpen,

berekend en gedetailleerd.

Algemeen kan geconcludeerd worden dat bouw-

veiligheid al tijdens de VO-fase meegenomen moet

worden, omdat een integrale oplossing (tussen

veiligheid, ontwerp, uitvoering en aanvullende maat-

regelen) leidt tot een reductie van de kosten voor

bouwveiligheid. Het gebruik van een risicomodel is

aan te bevelen om een maat voor de veiligheid te

bepalen.

Student: G.J. Roos

Begeleiders: prof. dipl.-ing J.N.J.A.Vambersky, ir. R. Abspoel, ing. H.J. Everts, prof. ir. L.A.G. Wagemans


Mrt-2006.indd 36Mrt-2006.indd 36 01-03-2006 10:52:4501-03-2006 10:52:45


370306

Een snel wegneembare overkapping van tentdoek

Ontwerp van een bewegende tentconstructie voor openluchttheater Birkhoven in Amersfoort

Door het onvoorspelbare weer gedurende de zomer,

kunnen de eigenaren of uitbaters van tal van

buitenlocaties in Nederland niet tijdig inspelen op

de weersomstandigheden en lijden daardoor econo-

mische schade. De meeste locaties spelen daarop

in door het beheren van een binnen- en buitenlo-

catie, zoals bij een zwembad, een manege of een

tenniscomplex, maar voor een openluchttheater is

dit niet van toepassing. Een openluchttheater is niet

gelegen naast een schouwburg en een permanente

overkapping is niet gewenst, omdat daarmee ook

het natuurdecor verdwijnt.

Openluchttheater Birkhoven in Amersfoort kampt

met de beschreven problemen en wenst daarom een

overkapping die snel in- en uitgeklapt kan worden,

zodat wel tijdig kan worden ingespeeld op slecht

weer. Vanwege het feit dat tentdoek een licht,

vouwbaar, waterdicht en tevens sterk materiaal is,

is besloten om een ontwerp voor een bewegende

tentconstructie voor het openluchttheater Birkhoven

te ontwikkelen. Om de gestelde doelen te bereiken

zijn een literatuurstudie, een bewegingsstudie en

een ontwerpstudie gedaan, waarna één ontwerp is

gekozen.

Het uiteindelijke resultaat is een studie naar de

technische haalbaarheid van het gekozen ontwerp

voor de tribune van het openluchttheater. Daartoe

zijn belangrijkste onderdelen van het ontwerp

constructief uitgewerkt. Het ontwerp bestaat uit drie

stalen bogen die scharnieren rondom twee opleg-

punten en waartussen het doek tijdens de beweging

wordt opengevouwen en voorgespannen. Het gehele

systeem wordt aangedreven door middel van een

aantal trekkabels aan de voorzijde en kan binnen

zes minuten worden uitgeklapt. Aan de achterzijde

rusten de bogen en het doek op elf steunpunten

indien de overkapping is ingeklapt.

Student: N. Roovers

Begeleiders: prof. dipl-ing. J.N.J.A. Vamberský, ir. R. Houtman (Tentech),

ir. A. Borgart


Foto Maquette 3D computermodel

Mrt-2006.indd 37Mrt-2006.indd 37 01-03-2006 10:52:4501-03-2006 10:52:45


38 0306

Techniek in Mijnbouwkunde

Herbestemming van het Techniek Museum Delft in Mijnbouwkunde

Het Techniek Museum Delft,

kortweg TMD, is het universi-

teitsmuseum van de Technische

Universiteit Delft. In de nabije

toekomst gaat TMD verhui-

zen naar het gebouw van

Mijnbouwkunde. Dit gebouw is

gelegen aan de Mijnbouwstraat

en is sinds 1912 in gebruik als

faculteitsgebouw.

Voor het gebouw is een bouw-

technisch en een bouwhisto-

risch onderzoek gedaan. Aan de

hand van dit onderzoek is een

uitspraak gedaan over de staat

van het gebouw. Doordat het

gebouw een nieuwe bestem-

ming krijgt als museum is het

van belang dat het gebouw een goede indeling

krijgt. Daarom zijn een aantal functionele indelingen

gemaakt voor het gebouw. Daaruit blijkt dat het

vooral van belang is dat de expositiezalen zich op de

begane grond bevinden.

Daarnaast is het belangrijk dat de draagkracht

van zowel de houten als betonnen vloeren in het

gebouw bekend zijn. Daarvoor is het echter noodza-

kelijk dat de structuur van de vloeren bekend is.

De structuur is bepaald aan de hand van oude plat-

tegronden, het bestek, de bouwverordening van

Delft uit 1905 en onderzoek ter plaatse. Aan de

hand van de structuur is onderzocht of de houten

vloeren in staat zijn de vaste collectie van het

museum te kunnen dragen. Dit blijkt niet het geval

te zijn. In het rapport is onderzocht hoe de vloeren

versterkt kunnen worden, zodat ze in staat zijn de

objecten uit de vaste collectie te dragen.

Uit het programma van eisen werd al snel duide-

lijk dat het gebouw te klein is voor de eisen van

de nieuwe gebruiker. Daarom is er een ontwerp

gemaakt voor een overkapping van de binnenplaats.

Daarbij was het de wens van de opdrachtgever om

de overkapping volledig uit glas te realiseren.

Dit is een manier om tentoonstellingsruimte te

realiseren zonder dat er ingrepen hoeven worden

gedaan aan de balken binnen het gebouw. In het

rapport is onderzocht of het mogelijk is de totale

binnenplaats te overkappen. De draagconstructie

werd daarbij zelfstandig gehouden en werd op geen

enkele manier ondersteund door de bestaande

constructie. Dit heeft ook invloed op de aansluiting

van het gebouw. De aansluitingen moeten name-

lijk een bepaalde mate van vervormingen toelaten

om beide gebouwen hun eigen beweging te laten

uitvoeren.

Student: R. Sanders

Begeleiders: prof.dipl.-ing. J.N.J.A. Vamberský, ir. R. Abspoel, ir. de Boer,

ir. Nieuwmeijer


Mrt-2006.indd 38Mrt-2006.indd 38 01-03-2006 10:52:4601-03-2006 10:52:46

390306

Waterbouwkunde en Geotechniek


Mrt-2006.indd 39Mrt-2006.indd 39 01-03-2006 10:52:4601-03-2006 10:52:46

Civiele Techniek: Waterbouwkunde en Geotechniek

40 0306

Large-scale coherent structures in turbulent shallow fl ows

Coherent structures, or eddies, are an often occur-

ring phenomenon in civil engineering practice.

Coherent structures in shallow flows are generated

by topographical forcing, internal transverse shear

instabilities, or secondary instabilities of the base

flow, and are therefore often seen in rivers, seas

and oceans.

This thesis particularly focused on the third cate-

gory: the interaction between, on the one hand,

the bottom and, on the other hand, the formation

and physical behaviour of coherent structures. To

that end, numerical simulations are carried out on

shallow flows. The subject is divided into three

parts: firstly, spectral analysis of a shallow channel

flow by means of Large Eddy Simulations. The thus

obtained information gives insight in the structure

of the eddies and can be used in two-dimensional

models. Secondly, investigation of the influence

of disturbances (on different length-scales) on a

(quasi-2D-flow in general, and investigation of the

role of the bottom within this context. Thirdly, appli-

cation of the obtained information in a 2D-model.

A well performing 2D-model would be a significant

improvement, as 3D-models are much more compu-

tationally expensive.

In order to resolve the properties of the flow,

a Large Eddy Simulation (LES) is used: a finite

difference model that resolves the full 3D Navier-

Stokes equations with a subgrid-scale model for the

small-scale motions. Furthermore, a 2D Transient

Reynolds Averaged Numerical Simulation (TRANS)

is used and adapted with a kinematic simulation to

represent the large-scale motions in the flow, using

the energy-density spectra of a channel flow. Full

3D-LES computations have been carried out on a

channel flow at three different Reynolds-numbers. A

huge database has been obtained that can be used

to represent the large-scale motions in two-dimensi-

onal simulations.

Furthermore, several similarities in the shape of the

energy-density spectra have been observed in the

large-scale part of the spectra, for each Reynolds-

number. 2D-LES and 3D-LES computations are

used to investigate the influence of disturbances on

several length-scales. To that end, the development

of the eddies has been measured in time (using a

vorticity checkerboard) and in space (using a chan-

nel flow with obstacles at the inflow boundary).

It has been found that disturbances on a supra-

depth length-scale are most efficient with regard to

the, for two-dimensional turbulence characteristic,

shift to the larger length-scales and therefore most

important for the conservation of turbulent kinetic

energy. The large-scale motions have been repre-

sented in a 2D-TRANS model by means of a kine-

matic simulation. The data from this 2D-model have

been compared with a full 3D-LES computation,

both applied on a grid-flow. It has been observed

that the addition of spectral information make the

2D-model perform reasonably well.

Student: W. van Balen

Begeleiders: prof.dr.ir. G.S. Stelling, dr.ir. W.S.J. Uijttewaal, dr. G.N. Wells,

ir. H. Talstra


Mrt-2006.indd 40Mrt-2006.indd 40 01-03-2006 10:52:4601-03-2006 10:52:46


410306

The evaluation of piping at existing fl ood defence constructions

Constructions in the primary flood defence in the

Netherlands have to be checked each five years

under a statutory obligation. The problem here-

with is that some structures cannot be checked

very well because there is a lack of information. An

important subject for which a proper and full set of

information is often lacking, is the failure mecha-

nism piping. Piping is the mechanism by which a

continuing erosion channel originates under or next

to a construction, as a result of a groundwater flow.

This erosion can lead to improper functioning of the

flood defence construction in particular and with

that of the whole defence in general.

For a proper evaluation of piping more and better

information is needed, which can be obtained by

measurement. In the Msc thesis, which is carried

out by ‘the Bouwdienst van Rijkswaterstaat (RWS)’

(governmental engineering agency), possible

measuring methods are evaluated. In a case study

the methods gauge tube and radar/tracer have been

employed at the ‘Zuidersluis’, a lock close to the

city of Almere in the Netherlands. The safety on the

failure mechanism piping is analysed with help of

the measuring results.

At first instance the ‘Zuidersluis’ did not pass the

piping test. With the results of the investigation the

lock could be approved of. The followed procedure

is settled in a testing model, which can be used as a

basis for future (practical) tests on piping at flood

defence constructions in general. The emphasis at

this test should be on a three-dimensional approach

of the failure mechanism piping.

Student: A.J. Boer

Begeleiders: prof. drs. ir. J.K. Vrijling, ir. J.T. de Vries (RWS),

dr. ir. S. van Baars, ir. K.G. Bezuyen


Mrt-2006.indd 41Mrt-2006.indd 41 01-03-2006 10:52:4701-03-2006 10:52:47


42 0306

Erosion resistance of a grass top layer against wave overtopping

Door de aanhoudende stijging van de zeespiegel

wordt er gedacht aan andere manieren van waterke-

ren. De mogelijkheid om tijdens bepaalde omstan-

digheden overslaand water toe te staan wordt

onderzocht. De vraag is dan “hoeveel water komt

er over de dijk?” en “is de dijk bestand tegen het

overstromende water?”. Als er water over de dijk

heen slaat, kan er sprake zijn van wateroverlast.

Als de dijk niet bestand is tegen het overslaande

water, zal deze uiteindelijk doorbreken. Het eerste

is in sommige gevallen geen probleem. Het tweede

is uiteraard niet de bedoeling. Eén van de faalme-

chanismen van een dijk tijdens overslaande golven

is “erosie van het gras op het binnentalud”. In dit

rapport is een methode opgesteld om de belasting

op het binnentalud en de sterkte van de grasmat

te bepalen. Deze wordt vergeleken met de huidige

toetsmethode voor de waterkeringen (Voorschrift

Toetsen op Veiligheid, VTV).

De belasting op het binnentalud wordt in het VTV

ter vereenvoudiging gelijk gehouden aan de belas-

ting op het buitentalud. In dit rapport is de werke-

lijke belasting op het binnentalud bepaald.

De sterkte van de graszode wordt in het VTV geba-

seerd op het sterktemodel van CIRIA (Hewlett, et

al; 1987). De sterkte van het gras is afhankelijk

van de kwaliteit van de graszode. De criteria die

het CIRIA heeft opgesteld om de kwaliteit van de

graszode te bepalen zijn door het VTV verscherpt.

De zoden die zijn beproefd om het sterktemodel

op te stellen zijn ook van mindere kwaliteit dan het

VTV aan de graszode op de dijken stelt. Hierdoor

kan de sterkte van de graszode op de Nederlandse

dijken groter zijn dan het VTV nu aanneemt. Het

VTV houdt echter geen rekening met (het ontstaan

van) eventuele zwakke plekken in de graszode. De

sterkte van de graszode kan hierdoor juist weer te

hoog worden ingeschat.

Om de sterkte van de graszode op de Nederlandse

dijken beter in te kunnen schatten, is in deze studie

een verbeterd sterktemodel opgesteld voor de gras-

zode. De graszode zal altijd op een “erosiegevoelige

plek” falen. Een “erosiegevoelige plek” kan bijvoor-

beeld een kale plek, obstakel of schapenpaadje zijn.

Er zal een erosiekuil ontstaan waarna de graszode

zal worden ondergraven. Als de graszode verder

wordt belast, zal de graszode gedeeltelijk afscheu-

ren. Het verbeterd model berekent de ontgrondings-

diepte in deze plekken. Dit “Erosiegevoelige Plekken

Model” (EPM) is theoretisch onderbouwd met behulp

van een ontgrondingmodel (een model voor het

verloop van een ontgronding achter bodembescher-

ming). Aan de hand van oude overloopproeven is

het model gekalibreerd en gevalideerd.

Volgens dit rapport is het mogelijk een hogere

belasting op het binnentalud toe te staan op een

lagere graskwaliteit dan het huidige toetsvoorschrift

voorschrijft.

Student: W. van den Bos

Begeleiders: prof.dr.ir. M.J.F. Stive, dr.ir. L.H. Holthuijsen, ir. H.J. Verhagen, W.J.M. Snijders MSc

(Rijkswaterstaat), dr.ir. G.J.C.M. Hoffmans (Rijkswaterstaat), ir. E. van Hijum (Infram)


Mrt-2006.indd 42Mrt-2006.indd 42 01-03-2006 10:52:4701-03-2006 10:52:47


430306

Klimaatverandering en Binnenvaart

De afgelopen tien jaar is gebleken dat de rivieren

in Nederland, en met name de Rijn, een afvoer-

regime vertonen dat verandert, en dat er regelma-

tig extreem lage en hoge afvoeren zijn. De meest

recente extreem lage waterstanden werden geregi-

streerd in 2003. De oorzaak van de extreem hoge

en lage waterstanden wordt gelegd bij klimaat-

verandering. Voor de binnenvaart leiden extreem

lage waterstanden tot afname van het inzetbare

laadvermogen en extreem hoge waterstanden leiden

tot vaarbeperking en eventueel tot een vaarverbod.

Met het vooruitzicht op meer extreem lage en hoge

waterstanden en de voorspelde toename van het

goederenvervoer, kan de prestatie van de binnen-

vaart onder druk komen te staan.

Uit de gevoeligheidsanalyse voor 2050 blijkt dat lage

waterstanden lager worden door klimaatverande-

ring, perioden van laagwater frequenter zullen voor-

komen en de gemiddelde duur langer zal worden.

Een jaar met extreem lage waterstanden gelijk

aan die van het jaar 2003 zal in het droge scenario

omstreeks 2050 jaarlijks voorkomen.

Directe effecten van klimaatverandering op de

binnenvaart zijn de afname van het inzetbare laad-

vermogen, de toename van de kosten per ton te

vervoeren goederen en de afname van de betrouw-

baarheid. Verder doen zich een tal van logistieke

en technische effecten voor bij extreem laagwater.

Een indirect effect van klimaatverandering op de

binnenvaart is modal shift naar weg of spoor. Een

tweede indirect effect is de toename van maat-

schappelijke kosten doordat de tarieven voor het

binnenvaartgoederenvervoer stijgen in perioden van

extreem laagwater. Gezien de klimaatscenario’s zal

de prestatie van de binnenvaart onder druk komen

te staan. Dit probleem wordt versterkt door huidige

ontwikkelingen; vlootontwikkeling, de ontwikkeling

van de capaciteit van de modaliteiten weg en spoor

en politiek beleid.

Maatregelen om effecten te beperken zijn onder

te verdelen in logistiek, nieuwbouw van schepen,

vaarweginfrastructuur en waterbeheer; in de vaart

nemen van meer laadvermogen, tijdens laagwater-

perioden incidenteel volcontinue varen, informatie-

management, aanpassen van de karakteristieken

van schepen, kanaliseren van de waterweg, reten-

tiegebieden aanleggen, kribben aanpassen, bagge-

ren, debiet reguleren en gebruik van bestaande

opslagruimte. Uit de haalbaarheidsanalyse blijkt dat

op korte termijn de logistieke maatregel informatie-

management, aan de hand van waarde en kosten,

de meest haalbare maatregel is. Onder informatie-

management wordt verstaan het verzamelen, vast-

leggen, in beeld brengen en delen van informatie

over actuele waterstanden, meerdaagse voorspel-

lingen van waterstanden en goederenvervoer, zodat

beter geanticipeerd kan worden op extreem lage

waterstanden.

Er wordt aangeraden de kans te benutten om

informatiemanagement door middel van RIS (River

Information Services) invulling te geven. Evenals het

monitoren van veranderingen van het afvoerregime

onder invloed van klimaatverandering, effecten op

de binnenvaart en te anticiperen op beleid dat wordt

ontwikkeld voor andere riviergebonden functies. Bij

uitbreiding of vervanging van de vloot moet reke-

ning gehouden worden met klimaatscenario’s.

Student: C.G. Bosschieter

Begeleiders: prof. ir. H. Ligteringen, ir. T. Vellinga (TU Delft / HbR), H. Luijendijk (HbR), ing. M. van

Helvoirt (CBRB), ir. ing. J.P. Noppen


Mrt-2006.indd 43Mrt-2006.indd 43 01-03-2006 10:52:4701-03-2006 10:52:47


44 0306

Admittance policy tidal bound ships

Design of a probabilistic computer model for determination of channel transit risks to a seaport.

Ships that can only reach the seaport during high

tide and acceptable conditions are named tidal

bound ships. The conditions are acceptable if the

risk of a bottom touch during the entrance channel

transit is lower than the allowed risk. The proba-

bility that a ship touches the bottom depends on:

the ship characteristics, wave climate, bathymetry,

meteorological conditions and tidal data. To take the

uncertainties around the predicted conditions into

account, an existing model uses numerical integra-

tion. For runtime reduction, relatively large integra-

tion steps are chosen. Numerical inaccuracy is the

consequence. In this master thesis it is investigated

if the Monte Carlo method could be used as

alternative to calculate the inaccessibility percen-

tage. This is the percentage of tides during which

no period is available for a tidal bound ship to sail to

the port.

A schematisation of the probabilistic computer

model is given below.

Student: R. Bouw

Begeleiders: prof. drs. ir. J.K. Vrijling, dr. ir. P.H.A.J.M. van Gelder,

prof. ir. A.C.W.M. Vrouwenvelder, ir. E.W.B. Bolt


Mrt-2006.indd 44Mrt-2006.indd 44 01-03-2006 10:52:4801-03-2006 10:52:48


450306

Side channels to improve navigability on the river Waal

The project concerned the possibility of reducing

the point bar in the inner bend of a river by a well-

designed side channel, so as to increase the effec-

tive navigable width. The study was performed for

two bends in the river Waal, just downstream of

the Pannerdensche Kop bifurcation. Via theoretical

analysis and numerical modelling with Delft3D, it

led to the conclusion that under normal conditions

the point bar can be reduced, indeed, but that the

effect is more than annihilated during periods of

high water.

Student: C.A.J. van Dam

Begeleiders: prof.dr.ir. H.J. de Vriend, dr.ir. E. Mosselman, dr.ir. C.J. Sloff,

dr. R. Booij, ir. R.H. Smedes (Rijkswaterstaat)


Mrt-2006.indd 45Mrt-2006.indd 45 01-03-2006 10:52:4801-03-2006 10:52:48


46 0306

Design of a cooling water outfall system

In 1998 the World Bank Group issued a guideline

on thermal effluents that was stricter than previous

legislation and changed the design of cooling water

outfall systems. Before issue of the guideline cooling

water would be discharged at the shore in most

cases, after issue the cooling water is discharged

off-shore at the sea bottom to increase mixing

with the receiving water to be able to meet with

the guideline. An additional function of the cooling

water outfall system is to keep a minimum required

back pressure level (BPL) on the upstream cooling

water system, to prevent low pressures in the plant

cooling water system (CWS).

At Delta Marine Consultants (DMC) two cases of

outfall systems that were designed and built after

the issue of the guideline are known. They consist

of an onshore weir box, an off-shore diffuser and a

pipeline connecting both. Both outfall systems expe-

rience problems with dynamic response of the flow

in the outfall system to changes in discharge in the

CWS and experience large amounts of air entrain-

ment in the weir box.

The objective of this research is to develop an opti-

mal design for an outfall system of a once-through

cooling water system that handles possible air

entrainment adequately and accounts for dynamic

flow situations. The design will be applied on one of

the cases, referred to as Case 1.

A literature study was conducted. It was found that

accurate scaling of hydraulic structures with air-

water flow is not possible. It was also found that

the rise velocity of air bubbles in seawater is signifi-

cantly lower than in fresh water. Also air in pipelines

can accumulate in large air pockets that cause an

extra energy loss. In addition large air pocket can

blow back or blow out and cause large pressure

fluctuations and structural damage.

The air entrainment in the weir box of Case 1

has been calculated at 10% of the maximum CW

discharge. A dynamic flow model was made to simu-

late an overflow of the weir box that occurred at

start-up. No overflow occurred in the simulations, it

is concluded that the entrained air affects the dyna-

mic flow and the dynamic flow model is therefore

not valid.

Several concept designs for outfall systems were

generated. A comparison on cost and feasibility was

done, the concept with a vortex flow drop shaft

came out as most favorable.

A design based on the vortex flow drop shaft

concept was made for Case 1. The design consists

of an onshore vortex drop shaft, an onshore buffer,

an outfall pipeline and a diffuser. The vortex drop

shaft maintains the BPL and effectively detrains

entrained air before it can be transported down-

stream. It consists of an inlet pipe, a circular inlet,

a vortex flow drop shaft and a supporting struc-

ture. The second onshore structure is a buffer that

prevents air suction into the outfall pipeline in case

of an abrupt stop of the discharge in the CWS.

The construction of the onshore structures has been

assessed. It was concluded that construction is

feasible.

Student: V.N. van Dijk

Begeleiders: prof.drs.ir. J.K. Vrijling, ir. W.F. Molenaar, ir. R.J. Labeur,

ir. J.S. Reedijk (delta marine consultant)


Mrt-2006.indd 46Mrt-2006.indd 46 01-03-2006 10:52:4801-03-2006 10:52:48


470306

Nourishment Behaviour Delray Beach

Possible mechanisms for local anomalous behaviour

Facing the Atlantic Ocean, Delray Beach is located

in the Southeast of Florida in the United States

of America. Ever since 1973 the beach is perio-

dically nourished to restore the eroded shoreline

and create an enjoyable beach for tourists and

Floridians. Sediment used for these nourishments

was dredged just offshore of Delray Beach creating

borrow pits of various size. These man-induced

bathymetric features influence the nourishment

behaviour of Delray Beach, contrary to natural

features as the reef. The nourishment behaviour

is furthermore subject to the event-driven wave

climate and the altering shoreline orientation. This

altering is caused by three phenomena. (1) The

influence of the borrow pits on the nearshore wave

climate. (2) The event-driven wave climate common

in Southeast Florida. And (3) the alongshore shape

of the placed fill, which causes different adjust-

ments of the nourishment.

The data analysis confirmed the existence and

location of these erosional hot spot. Delft3D was

used to further analyze the behaviour of Delray

Beach in three phases: (1) a wave analysis, (2) a

hydrodynamic flow analysis and (3) a morphologic

analysis. The wave analysis showed that especially

the oldest borrow pits (dredged in 1973 and 1978)

are of large influence on the nearshore wave climate

causing refraction, while the effect of the local

depression in offshore reef was negligible. In fact

the complete reef had no noticeable influence. The

hydrodynamic flow analysis showed that the diffe-

rences in wave height cause variation in alongshore

current velocity. These variations are directly rela-

ted to differences in wave set-up and the local wave

angle. Other alongshore variations of the currents

were attributed to a varying shoreline orientation.

The morphologic analysis showed that the effect of

borrow pits is large (although probably over esti-

mated as diffraction was not taken into account)

and may cause bar forming at the leeward side of

the borrow pits. The shoreline orientation proved

to be a cause of variation in sediment transport not

only near the erosional hot spot, but over the entire

length of the fill.

The central hypothesis that bathymetric features

control the locations of erosional hot spots was not

disproved. But it was recommended that a serious

effort should be made to better understand the

effects of the borrow pits.

Student: W.M. Hartog

Begelijders: prof. dr. ir. M.J.F. Stive, dr. ir. M. van Koningsveld, ir. D.J.R. Walstra,

dr. ir. A.J.H.M. Reniers, ir. J.S.M. van Thiel de Vries, C.W. Finkl, Ph.D., L. Benedet, M.Sc.


Mrt-2006.indd 47Mrt-2006.indd 47 01-03-2006 10:52:4901-03-2006 10:52:49


48 0306

Probabilistic analysis of typhoon induced hydraulic boundary conditions for Suo-nada Bay, JapanIntroduction and objective

The 18th typhoon in the year 1999 resulted in the

flooding of a number of areas and was the motive

to review the current design of the Japanese coas-

tal defence system. The current design of the

coastal defence system is based on a deterministic

approach. The objective of the research is to obtain

the marginal and joint probability distributions of

the hydraulic variables based on the joint occur-

rence of the tidal water level, the typhoon induced

storm surge level and the typhoon induced wave

characteristics.

Approach

Extrapolating the observed data and their correla-

tions into regions of low probability of occurrence

is done based on a method that combines physics

and statistics. A Monte Carlo simulation is used in

this research and therefore relevant physical pheno-

mena are described with simple analytical formulae

instead of numerical models because of the increase

in calculation time.

Relevant physical phenomena and their models

High water levels are the result of pressure set-

up, wind set-up and the tidal water level. The

locally wind-generated waves are important during

a typhoon event. Swell is not taken into account

separately. Models for these physical phenomena

are combined in a total model and applied in deter-

ministic and probabilistic analyses of typhoons. The

maximum computed values of the storm surge, the

wave height and the wave period models are cali-

brated with observations for a case site in Suo-nada

Bay. Validation of the models to obtain an objective

insight in the uncertainties has not been done due

to the small amount of data available.

Probabilistic analysis of hydraulic boundary

conditions

The probabilistic analysis is done with the same

model as derived for the deterministic calibration,

only now statistical input distributions for typhoon

characteristics and the distribution of the tidal

water level are used as input variables instead of

deterministic values. The deterministic geometry

and bathymetry of the bay are also used in the

probabilistic analysis. Over 6000 typhoons and their

induced hydraulic variables are the result of simula-

ting a period of 10000 years. The marginal and joint

probability density functions of the hydraulic vari-

ables are derived from the simulated dataset and

implemented in the design of a flood defence.

Conclusions

The analysis of the probability density functions of

the hydraulic variables with a limited amount of data

available is possible with a method that combines

statistics and physical relations. The deterministic

model seems to hindcast the maxima of hydraulic

variables induced by historical typhoons reasonably.

The probability density functions have been statis-

tically validated and seem to be in line with obser-

vations. The dependence structure of the hydraulic

variables should be included in the assessment

of failure probability of failure modes in the flood

defence design.

Student: E.N. Klaver

Begeleiders: prof.drs.ir. J.K. Vrijling, dr.ir. P.H.A.J.M. van Gelder,

dr.ir. L.H. Holthuijsen, dr. S. Takahashi (PARI), mr. H. Kawai (PARI)


Mrt-2006.indd 48Mrt-2006.indd 48 01-03-2006 10:52:4901-03-2006 10:52:49


490306

Compensation Grouting Experiments in Sand

The Noord/Zuidlijn (North/South Line) is a 9.5 kilo-

meters long metro line tunnel bored underground

through the historical city centre of Amsterdam.

The Tunnel Bore Machine (TBM) will initiate unac-

ceptable settlement of monumental buildings in

the surroundings. At these locations, mitigating

measures are defined. One of the measures that will

be used is compensating grouting. Compensation

grouting is a technique where from a vertical shaft

horizontal injection pipes will be brought into the

soil underneath the foundation of the protected buil-

ding. A pump will inject the soil with grout (water

cement mixture) through injection points.

Top view: container with excavated grout fracture

Experimental set-up

The main objective of this research is to set up an

experiment where, by means of grout injection, the

geometry and the propagation of a grout fracture

in sand can be examined. An analytical model has

been made in a previous research to describe the

propagation and stagnation of a fracture. The expe-

riments can validate this model.

A set-up of an experiment was made, where by

means of grout injection the geometry and the

propagation of a grout fracture in sand can be

examined. Adjustments to the grout mixture were

made to improve the behavior of the grout injection

to create more of an actual fracture. The geometri-

cal outline of the fracture was examined by exca-

vation, which increased the understanding of the

compensation grouting technique.

The compensation grouting laboratory experiments

in sand have not given the expected outcomes as

predicted by the model. Fortunately, a lot of experi-

mental data is generated which can support further

research.

Student: R.M. Kleinlugtenbelt

Begeleiders: prof. ir. A.F. van Tol, prof. ir. J.W. Bosch, ing. H.J.Everts,

dr. ir. P.J. Visser, ir. A.Bezuijen (GeoDelft), ir J.K. Haasnoot (Crux Engineering BV)


Mrt-2006.indd 49Mrt-2006.indd 49 01-03-2006 10:52:4901-03-2006 10:52:49


50 0306

Humplike nourishing of the shoreface

A study on more effi cient nourishing of the shoreface

Evaluations of shoreface nourishments executed

in the past show that the feeding function of bar

nourishing at the shoreface could be improved by

applying smart designs of the nourishment. This

study analyses a method of humplike nourishing of

the shoreface. Nourishment of the shoreface causes

waves breaking further offshore. Earlier dissipation

of energy is compensated by set-up of the water

level and variations forming horizontal circulations

leading to an increased onshore sediment transport

at the tips of the artificial bar. On more humplike

nourishments this effect of horizontal circulation

cells at the crest of the bar is expected to be used

more efficiently as more sediment is expected to

move onshore per nourished amount of sand

(Figure 1).

Figure 1: Processes causing more efficient transport on

humplike shoreface nourishments

The simulation suite Delft3D is applied to model the

different processes. The model applied is a simpli-

fied schematisation for the Dutch coast without

the complexity of natural bars. Only the effects of

the nourishment iFtself are analysed. The various

scenarios are modelled under exposure to constant

wave fields with constant water levels. The hydro-

dynamic conditions represent a moderate storm and

show behaviour of humplike nourishing in a realistic

way. All modelling has been executed with a depth

averaged area model (2DH).

Humplike nourishing indeed results in more onshore

transport per nourished amount of sand, a clear

optimum is found for a hump length of 200 meter

with gap width of 300-500 meter. For moderate

storm conditions with incident wave angle of 45

degrees with the shoreline, humplike nourishing

shows to be 1,75 times more efficient. For more

perpendicular waves this value increases to 3 times

the efficiency of the original bar nourishing.

For further study it is recommended to apply an

existing bottom schematisation and boundary

conditions. In this way transport processes can be

described more precise and the true efficiency on

the longer term can be determined together with a

more detailed analysis on the onshore processes,

sedimentation and

erosion. Together

with this follow-up

study, execution

of a pilot project is

recommended in

combination with

high resolution

monitoring of its

behaviour.

Student: L. Koster

Begeleiders: prof.dr.ir. M.J.F. Stive, dr.ir. A.J.H.M. Reniers, ir. D.J.R. Walstra, prof.dr.ir. J.A. Roelvink

(UNESCO-IHE), dr.ir. M. van Koningsveld (WL | Delft Hydraulics), dr. R. Spanhoff

(Rijkswaterstaat)


Mrt-2006.indd 50Mrt-2006.indd 50 01-03-2006 10:52:5001-03-2006 10:52:50


510306

The Irrigation System as an Open System; Proyecto Rio Dulce and the Rio Dulce Basin

To solve the growing gap in water supplies occurring

in the world today water managers and planners

apply non-structural measures such as increasing

the efficiency of needs and allocation in order to

improve the productivity of the available water.

This mode of thinking extends itself to the irriga-

tion system, which is regarded as the largest water

user in the basin. Increasing the efficiency of an

irrigation system, however, may not have the inten-

ded effect namely making more water available for

other users in the river basin. Allen, Willardson and

Frederiksen explain in the article “Water use defini-

tion and their use for assessing the impacts of water

conservation”, that taking measures to increase

the efficiency comes from thinking of the irrigation

system as a closed system, thus isolated from its

surroundings when in fact it is not. The subject

of this rapport is the irrigation system as an open

system, thus understanding the irrigation system as

a part of its surrounding. A great emphasis is put on

the interactions between the irrigation system and

the river basin and an attempt is made to quantify

the flows between them. To this end a waterba-

lance is used. The processes of the waterbalance

were organized into fractions according to their

destiny, thus atmosphere, surface or subsurface.

This approach was applied to an irrigation system

in Santiago del Estero, Argentina: the Proyecto Rio

Dulce.

Student: C.N. Lieveld

Begeleiders: prof.dr.ir. N.C. van de Giesen, dr.ir. M.W. Ertsen, dr.ir. M.J. Baptist,

dr.ir. R.J. Verhaeghe, ing. Agr. D. Prieto(INTA)

Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015-2781646.

Mrt-2006.indd 51Mrt-2006.indd 51 01-03-2006 10:52:5001-03-2006 10:52:50


52 0306

Jetgrouten

Het zoeken van een verband tussen de uitvoeringsparameters, de grondparameters en de diameter van een

jetgroutkolom.

Jetgrouten is een grondverbeteringstechniek waarbij

onder hoge druk een groutsuspensie in de bodem

gespoten wordt. De suspensie wordt in horizon-

tale richting uit een verticale boorbuis gespoten.

Door de buis te roteren en omhoog te trekken

kunnen jetgroutkolommen geproduceerd worden.

In Amsterdam worden jetgroutkolommen gemaakt

bij de kruising van de Noord/Zuidlijn met het station

Amsterdam Centraal.

Het doel van deze studie is het vinden van een

verband tussen de uitvoeringsparameters, de grond-

parameters en de diameter van een jetgroutkolom.

Hiertoe is op twee gebieden onderzoek gedaan:

Ten eerste is een theoretisch onderzoek gedaan

naar de reikwijdte van een groutstraal in zand- en

kleigronden. Uit de literatuur bleek dat erosie het

maatgevende bezwijkproces is bij zandgronden,

terwijl bij kleigronden de grond bezwijkt door

wegdrukken. Een eenvoudige modellering van

een groutstraal spuitend in deze grondsoorten is

gemaakt. De uitkomsten van deze modellering zijn

vergeleken met de werkelijk bereikte reikwijdtes in

Amsterdam. Het blijkt dat de gemodelleerde reik-

wijdtes in zandgronden groter en in kleigronden

kleiner zijn dan in werkelijkheid. Oorzaak hiervan is

dat de aangenomen modellering van de bezwijkpro-

cessen van zand en klei nog niet volledig is.

Ten tweede is de uitvoeringsdata van de case

Amsterdam Centraal geanalyseerd. Het bleek niet

mogelijk algemeen geldende verbanden te vinden

tussen uitvoeringsparameters, grondparameters

en gemeten diameters van de jetgroutkolom aan

de hand van deze case. Belangrijkste oorzaak is

de gelaagdheid en heterogeniteit van bodem in

Amsterdam. Een kwantitatief verband is wel gevon-

den, maar de spreiding in dit verband is zeer groot.

De kwalitatieve invloed van enkele grondparameters

en de uitvoeringsdiepte is wel gevonden.

Een belangrijke aanbeveling van deze studie is dat

altijd proefkolommen gemaakt moeten worden,

voordat definitieve jetgroutkolommen gemaakt

worden. Deze proefkolommen kunnen ontgraven

worden om de exacte diameter van een kolom te

meten. Zo kunnen voor een gewenste kolomdia-

meter bij bekende grondparameters de benodigde

uitvoeringsparameters bepaald worden.

Student: R.M. Loeffen

Begeleiders: prof.ir. A.F. van Tol, ing. H.J. Everts, ing. H. de Kruijff (Holland Railconsult), B. Obladen

(Strukton / T&E Consult), dr.ir. P.J. Visser


Mrt-2006.indd 52Mrt-2006.indd 52 01-03-2006 10:52:5101-03-2006 10:52:51


530306

Theoretical and Experimental study on the placement of Xbloc

Single layer armouring is a state-of-the-art protec-

tion for rubble mound breakwaters. The quality of

placement affects interlocking of the armour units,

which is essential for the hydraulic stability of the

entire armour layer.

The main objective of this study is to make a

detailed design of an Xbloc placement, this includes

grid design, placement accuracy and quality control.

The study is based on a theoretical placement

analysis which is verified by large scale model tests.

Single layer armour units are placed on a prede-

fined staggered grid in order to achieve good

interlocking, this creates a stable armour layer.

The distance between armour units is essential for

proper functioning of the armour layer. Therefore,

single layer armour units shall be placed if possible

with a constant horizontal and upslope placement

distance, which results in a diamond-shaped place-

ment pattern. However, the placement pattern will

be distorted if the seabed level varies or if a section

of breakwater is curved (bended trunk sections or

roundhead).

To design a placement grid for a head a theoretical

model has been built, which is capable to design a

grid on irregular breakwater profiles. This model is

been tested in an experimental study. The proposed

placement model proved to predict stable unit posi-

tions even for breakwater heads.

The placement model has been recently applied for

the design of a breakwater, which is currently under

construction in Ireland.

Student: E. ten Oever

Begeleiders: prof. dr. ir. M.J.F. Stive, ir. H.J. Verhagen, dr. ir. H.L. Fontijn,

ir. J.S Reedijk


Mrt-2006.indd 53Mrt-2006.indd 53 01-03-2006 10:52:5101-03-2006 10:52:51


54 0306

Itapocú Inlet, Brazil

A study of the hydrodynamics and morphology

Despite the abundant appearance of coastal inlets

in Brazil, there are not many studies carried out

involving them. UNIVALI (Universidade do Vale do

Itajaí) has set up an investigation program to gain

more insight into the hydrodynamic and morphologic

behaviour of inlets along the Brazilian coast.

The main goal of this study is to investigate the

hydrodynamic behaviour and morphology for

Itapocú inlet, situated in the south of Brazil. As a

sub-objective this study aims to give answer to the

question what happens with the hydrodynamic and

morphologic processes in case the inlet throat is

stabilized with breakwaters.

The hydrodynamic behaviour of Itapocú inlet is diffi-

cult to characterise. For that reason the changing

inlet characteristics were obtained from a Delft3D

model. The influence of the ocean is large during

spring tide and periods of minor river discharge.

However when the river discharge is large, or during

neap tide, the basin is mainly regulated by the river.

The reason for this continuing changing characteris-

tic is that tidal prism and river discharge (during half

a tidal cycle) have the same order of magnitude.

The changing equilibrium between these two most

important processes drives the morphology and

hydrodynamic of the whole basin.

The mouth of Itapocú inlet is very unstable. In the

last 10 years, strong wave induced, northern direc-

ted, longshore sediment transport has shifted the

entrance about 100 m per year to the north.

Student: L.M. Perk

Begeleiders: prof. dr. ir. M.J.F. Stive, dr. ir. J. van de Graaff, dr. ir. Z.B. Wang,

dr. G.J. de Boer, E. Siegle (UNIVALI)


Mrt-2006.indd 54Mrt-2006.indd 54 01-03-2006 10:52:5101-03-2006 10:52:51


550306

Planning and technical feasibility study deepwater port ‘Zona Portuaria Simon Bolivar’, Venezuela

Venezuela does not have a main port in the region

of Lake Maracaibo while the expectations

of the government of Venezuela for Lake Maracaibo

are high. In the current situation, there

are many small ports that are positioned at different

locations.

The government of Venezuela would like to

construct one main port in the region between

The Gulf of Venezuela and Lake Maracaibo, as

presented with the white dot in the figure

below.

The future port has to contribute to the necessary

economic growth and at the

same time, the environmental conditions of Lake

Maracaibo have to be improved. To gain more

cargo throughputs and reduce the contamination

of salinity in Lake Maracaibo, this deep water port

needs to be created and the channel between Lake

Maracaibo and the Gulf of Venezuela need

to be closed for sea going vessels. By creating a

deep water port, cargo such as

oil, coal, iron ore, petrochemicals, cement

grain, other dry bulk and containers is converged

and can be transported in larger

consignments.

Figure: Location of the project area ‘Zona Portuaria Simon

Bolivar’

In the thesis, four alternative harbour lay-outs are

created and evaluated with a Multi Criteria

Evaluation. When the final lay-out was chosen, the

data concerning the flow velocities and

flow directions were produced in Delft 3D. With

these data, the sedimentation rates in two

basins have been evaluated.

Student: S. van Poeteren

Begeleider: prof. ir. H. Ligteringen, ir. R. Groenveld, ir. ing. JP. Noppen,

ir. E. van der Reijden (Alkyon Hydraulic Consultancy & Research)


Mrt-2006.indd 55Mrt-2006.indd 55 01-03-2006 10:52:5101-03-2006 10:52:51


56 0306

Transverse slope effects on widely graded sediment

Experimental and computational research

The floods of the River Rhine and the River Meuse

in 1993 and 1995 pointed out the importance of

river intervention works to maintain safety for

surrounding inhabitants. To predict the consequen-

ces of such engineering measures on river morpho-

logy, numerical computer models are used. Due to

the high socio-economic value of the Dutch river

system and the importance of continuous navigabi-

lity, possible disturbances in this system have to be

carefully analysed. To gain a higher accuracy, the

gradation of sediment has recently been implemen-

ted in these models. An important factor in river

bed morphology is the gravitational influence on the

direction of sediment transport e.g. in river bends

and on side banks. This influence is modelled using

deterministic formulae for uniform sediment.

The main objective of this study is to review the

applicability to widely graded sediment of the

present formulae for transverse slope effects.

This is done by comparing the measurements of a

laboratory experiment to an analytical model and to

the output of numerical simulations. The laboratory

research that was conducted at the Fluid Mechanics

Laboratory of Delft University of Technology, consi-

sted of four levelling experiments at different flow

velocities and with different sediment composi-

tions. Three experiments were done using a tri-

modal sediment mixture and one experiment with a

uniform mixture. A transversely sloping profile that

is derived from the analytical model, was construc-

ted from the sand mixture in a laboratory flume. A

uniform flow was then created and the movement of

the bed was measured as it slowly levelled towards

a cross-sectional horizontal equilibrium (see Figure

1). The analytical model is a first order approxima-

tion of a small transverse distortion, derived from

the continuity and transport equations using the

deterministic formula of Talmon for the transverse

slope effect. As this model is representing only

uniform sediment, a numerical simulation in Delft3D,

using graded sediment calculations, is added using

the formulae of Koch and Flokstra and of Parker and

Andrews for transverse slope effects.

When comparing the development of the measured

transverse profiles to the models, a good agreement

is found for the experiment with uniform sediment,

but a constant underestimation of the involved

timescales is found for the tri-modal mixture. In

order to find a better agreement of the numerical

model, the parameters of the Koch and Flokstra

formula for transverse slope effect were varied to fit

the timescales of the simulations for the tri-modal

mixture to that of the experiments. A more accurate

numerical approximation of the transverse slope

effect was found using the following formula:

Considering the design and the execution of the

levelling experiments it can be concluded from

this study that the method used is adequate.

Considering the morphological modelling of trans-

verse slope effects it can be concluded that none of

the tested formulae for transverse slope effect can

accurately predict the transverse deviation of sedi-

ment transport within their default parameter range.

Student: P.E.M. Schoonen

Begeleiders: prof. dr. ir. H.J. de Vriend, dr. ir. H.L. Fontijn, dr. ir. E. Mosselman, dr. ir. C.J.Sloff


Figure 1: Experiment design

Mrt-2006.indd 56Mrt-2006.indd 56 01-03-2006 10:52:5201-03-2006 10:52:52


570306

Drifting Sea Ice

Natural reserves present in the Arctic play an

important role in meeting the future world energy

demand, as this demand is growing and other

reserves are depleting. Exploration and production

of these reserves is a challenging job, as one has

to consider additional parameters in the design of

offshore structures and pipelines and in operations.

One of them is the presence of sea ice, which is in

constant motion.

The objective of this study is to enlarge the under-

standing of the relationship between the movement

of sea ice and its influencing forces. A literature

study is performed to identify the key processes,

indicating that currents and wind are the main

driving forces of the ice. For thick ice, other factors

such as the Coriolis Force and internal ice stress

become important as well. The results of the litera-

ture study are used to analyze an extensive dataset

on ice movement, gathered within the scope of the

Sakhalin II-project in the Sea of Okhotsk.

The relationship between ice and its driving forces

was examined using a linear regression analysis.

The results indicate that the current is dominant in

the ice movement in the Sakhalin region, and wind

is of significant influence. Together these forces

explain the majority of the ice movement, which can

be described by the local current and a percentage

of the local wind velocity.

Wind-induced ice drift proved to be dependent of

the wind direction and velocity. For low velocities,

the linear relationship between the ice movement

and the wind does not hold. Local depth showed to

be of no influence. Thick, deformed ice significantly

responds less to wind forcing than smooth thin ice.

This is due to the extra drag exerted under the

water line.

The results of this study can be used in statistical

and numerical forecasting of sea ice movement, but

also provide insight in the movement of icebergs

in the vicinity of offshore platforms. Subsequently,

it hands valuable input for probalistic design of

offshore structures in the Arctic region.

Further research should focus on the effects of

internal ice stress on the ice drift and the deve-

lopment of sea ice load calculations methods that

include velocity-effects. Also, the results of this

study should be verified with full-scale spatial

measurements and measurements from other Arctic

regions.

Geïnteresseerden zijn van harte welkom bij de

presentatie van mijn afstudeerwerk.

Student: T.J. Segboer

Begeleiders: prof.drs.ir. J.K. Vrijling, prof.dr.ir. G.S. Stelling,

dr.ir. P.H.A.J.M. van Gelder, dr. P.A.J. Verlaan


Mrt-2006.indd 57Mrt-2006.indd 57 01-03-2006 10:52:5201-03-2006 10:52:52


58 0306

A probabilistic fl ood risk assessment and the impact of compartmentation

In this thesis a probabilistic flood risk assessment

has been applied at dike ring area IJsselmonde.

Flood scenario probabilities have been determined

and their corresponding flood simulations have been

carried out. This resulted in the here presented

FN-curve. The second objective was to study the

impact of compartmentation. Compartmentation

can be defined as the division of the overall system

in compartments resulting in isolation per compart-

ment and therefore providing protection to the over-

all system by reducing the consequences of initial

failure. In many areas in the Netherlands secondary

defences are present in the landscape and will influ-

ence the flood progress. Also natural differences in

terrain level and artificial earth embankments (rail-

roads) will affect the development of a flood. The

flood progress determines the expected economical

damage and the expected number of casualties.

To describe the impact of compartmentation the

following characteristics are identified: The distribu-

tion of flood scenario probabilities over the primary

defences, the hydraulic loads on a functioning

secondary defence, the reliability of the secondary

defences and the spatial distribution of value over

the compartments. The quantity of these characte-

ristics together with their variety in nature implies

the impact of compartmentation is highly dependent

on local characteristics. In this thesis it is shown

secondary defences can have a significant impact

on the flooded area, the water depths, the flooding

velocities, the expected economical damage and the

expected number of casualties of a flood scenario.

Simulations show a reduction of both the expec-

ted economical damage and the expected number

of casualties due to the presence of a secondary

defence in a flood scenario is possible. In this case

the additional economical damage and casualties

in the flooded compartment are outweighed by the

prevention of greater economical damage and more

casualties in neighbouring compartments.

The simulations show it is also possible the presence

of a secondary defence results in a reduction of the

expected economical damage while simultaneously

resulting in an increase of the expected

number of casualties. In this case the higher floo-

ding velocities and greater water depths in the

flooded compartment result in an increase of the

expected number of casualties in the flooded

compartment, which outweighs the prevention of

casualties in neighbouring compartments

Student: R.P.G.J. Theunissen

Begeleiders: prof. drs. ir. J.K. Vrijling, prof. ir. A. Vrouwenvelder, dr. ir. M. Kok, drs. A. Roos


Mrt-2006.indd 58Mrt-2006.indd 58 01-03-2006 10:52:5301-03-2006 10:52:53

590306


Watermanagement

Mrt-2006.indd 59Mrt-2006.indd 59 01-03-2006 10:52:5301-03-2006 10:52:53

Civiele Techniek: Watermanagement

60 0306

Saturation in the New York City Watershed

A new method to determine the extent of the saturated areas

Most people don’t like to drink water that is polluted

with pathogens and nutrients. The drinking water of

New York City originates in the Catskill Mountains,

a rural area, characterized by dairy farming and

forests. The relatively clean water from this waters-

hed is not purified, but due to recent water quality

regulations the pollutant load should be minimized.

Pathogens and nutrients originate in dairy manure

that is applied on the fields. Pollutants on satura-

ted areas are easily transported to the reservoirs.

Saturated areas can be found around the streams,

and become larger when the area becomes wetter.

If the extent of the saturated areas is known, the

farmer can apply manure on fields that not saturate,

thereby considerably decreasing the pollutant load

to reservoirs.

In this research a new method was developed to

determine the extent of the saturated areas. Only

precipitation and streamflow data are required

as input. The method is based on the concepts

of ‘saturation excess’, while existing methods use

outdated concepts.

The new method is in agreement with available

field measurements of the saturated areas in the

Townbrook watershed. However, a more thorough

verification should be done in follow-up research.

Student: M.A. Borst

Begeleiders: prof.dr.ir. N.C. van de Giesen, prof.dr.ir. T.S. Steenhuis (Cornell University, Ithaca,

New York), prof.dr.ir. Th.N. Olsthoorn, prof.ir. J.C. van Dijk


Mrt-2006.indd 60Mrt-2006.indd 60 01-03-2006 10:52:5301-03-2006 10:52:53


610306

Voorwaarden buitendijkse bebouwing langs rivierenOnderzoek aan de hand van de casus Waterfront Woudrichem

Met de aankondiging van de Minister van VROM om

op 15 locaties te experimenteren met buitendijks

bouwen is enige beweging in het beleid ten aanzien

van buitendijks bouwen gekomen. Het beleid van

nee, tenzij lijkt te veranderen in de richting van ja,

mits. Maar als buitendijks bouwen vaker toegestaan

gaat worden, waar moet er in praktijk dan rekening

mee gehouden worden?

In het onderzoek is op deze vraag nader ingegaan

aan de hand van de volgende subvragen:

1. Welke voorwaarden moeten er gesteld worden

aan buitendijks bouwen? Onderzoek is gedaan naar

de voorwaarden om risico ten tijde van overstromin-

gen te verkleinen. Waar moet rekening mee gehou-

den worden en hoe kan mensen besef van risico’s

worden bijgebracht?

2. Op welke manieren kan schade door overstro-

ming geminimaliseerd kan worden? Is dit enkel goed

mogelijk door de kans op overstroming te verkleinen

of is dit ook mogelijk door de schade door overstro-

ming te minimaliseren? Schademinimalisatie kan op

twee manieren gebeuren: met behulp van wet proo-

fing en met behulp van dry proofing (zie Figuur 1).

3. Welke voorwaarden dienen gesteld te worden aan

waterhuishoudkundige inrichting en de bebouwing?

Op dit moment zijn er nog geen eisen aan de inrich-

ting van buitendijks bebouwd gebied. Het wordt

echter wenselijk gevonden om een aantal voorwaar-

den te stellen aan buitendijkse bebouwing.

Daarnaast is onderzoek gedaan naar de schade

die ontstaat door overstromingen en de benodigde

investeringen om deze schade te voorkomen, dan

wel te minimaliseren. Deze schade is vertaald naar

het jaarlijkse risico van buitendijk wonen.

Om schade door overstromingen te verkleinen kan

tussen verschillende bouwtechnische oplossingen

gekozen worden. Voor deze oplossingen zijn de

extra bouwkosten berekend. Om zicht te krijgen op

de kosteneffectiviteit van een bepaalde oplossing is

een kosten-batenanalyse uitgevoerd. Hierin zijn de

baten de vermindering van het jaarlijkse risico en

de kosten zijn de extra bouwkosten van een oplos-

sing. Met behulp van deze methode is het mogelijk

om een afweging te maken tussen de verschillende

bouwtechnische oplossingen.

Voor beantwoording van deze vragen is de casus

Waterfront Woudrichem gebruikt. Het betreft hier

een buitendijks opgehoogd

bedrijventerrein met een

jaarlijkse overstromings-

kans van 1:10 en is gelegen

aan de Afgedamde Maas bij

Woudrichem. Momenteel

wordt een mogelijk bedrijf-

verplaatsing onderzocht

waarna herinrichting van het

gebied aan de orde komt.

Student: L.A.C. van Genugten

Begeleiders: prof.dr.ir. N.C. van de Giesen, dr.ir. F.H.M. van de Ven, dr.ir. M. Kok


Mrt-2006.indd 61Mrt-2006.indd 61 01-03-2006 10:52:5301-03-2006 10:52:53


62 0306

Hydrological modelling for a micro hydro-power dam in the Panato creek, Suriname

In the midst of the tropical Amazon, an Amerindian

village is not far from achieving a long desired goal:

to be able to generate electricity with flowing water.

The village, named Palumeu, is located in the South

of Suriname and the people here are self-suffi-

cient in every aspect of their way of living, which is

mainly composed of fishing, hunting and practicing

agriculture. The village, like so many others in the

hinterland of Suriname, lacks besides electricity,

sanitation and drinking water facilities.

My research aims at determining whether a rainfall-

runoff relationship of the Panato catchment can be

established by calibrating a rainfall-runoff model

with other catchments in the vicinity of the Panato

catchment. With the insights in the runoff fluctua-

tions of the Panato creek an optimum management

of the hydro power generation at Panato can be

realized.

The question that arises during the long dry season

is: “How to maximize the hydro-power generation

with the available water resources? “.The catchment

of the Panato can be defined as an ungauged basin,

a basin which lacks adequate records of hydrological

observations to enable computations of hydrologi-

cal variables of interest. The method used in this

research to be able to predict the basin responses

is the extrapolation of response information from a

gauged to an ungauged basin (I.A.H.S., 2003). This

approach is found very appropriate for the interior

part of Suriname.

The great challenge during the research was the

calibration and validation of the Rainru model, a

rainfall-runoff model developed by Savenije (1997),

with the available hydrometric and meteorological

data. The model being used is especially useful for

ungauged basins like in Suriname, where there is a

minimum of hydrological and meteorological data

available. The input of the model is limited to one

parameter only, the rainfall. A visit to Suriname was

of importance to collect all relevant data and litera-

ture and to make an observational visit to the site

of the dam. With the simulated discharges for the

Panato catchment, scenarios have been analyzed

for the generation of hydro-power. Since there are

numerous villages like Palumeu in the hinterlands

of Suriname, this project can be seen as a pilot

project for other future mini hydro-power projects.

The results from this report will hopefully serve

as an example for future hydrological modelling in

Suriname.

Student: T. Lieuw

Begeleiders: prof.dr.ir. H.H.G. Savenije, ir. W.M.J. Luxemburg, ir. R.J. Labeur,

ir. S. Naipal, R.Nurmohamed, MSc BSc


Mrt-2006.indd 62Mrt-2006.indd 62 01-03-2006 10:52:5401-03-2006 10:52:54


630306

Application of a semi-distributed hydrological model based on the REW approach to the Collie River Basin, Western Australia

The current generations of hydrological models

have their advantages and disadvantages. One

of the major shortcomings of the existing models

(physically-based distributed models) is that they

require detailed information about soil properties

and geometry and suffer from immense demands

on data, and time consuming. In order to overcome

these problems, a new approach has been develo-

ped, which is called the Representative Elementary

Watershed (REW) approach. This approach has

equations which have been derived at the scale

of REW. This is the scale at which predictions are

usually required. A catchment is divided into several

REW’s. Each REW includes an ensemble of five zero-

dimensional sub-regions in which water fluxes are

simulated, based on the coupling of mass conserva-

tion and momentum balance equations. In order to

close this set of equations, the exchange flux terms

must be parameterized using expressions in terms

of other resolved variables. In the last couple of

years much improvement has been made on these

closure relations by e.g. Lee and Zhang. This led to

two different models. REWASH, developed by Zhang

et al., and is mainly tested in a temperate climate,

while CREW (Lee) has been tested in both a tempe-

rate and an arid climate. These models were inves-

tigated during this research. Both models have the

same theoretical background although the outcome

is different. Differences have been recognised e.g.

in the way hydraulic conductivities for the unsatura-

ted and saturated zone have been defined, the defi-

nition of groundwater flow, mass exchange across

mantle segment and the description of the variable

source area.

For this research CREW has been applied to the

Collie River Basin, Western Australia. A top-down

approach has been applied to analyse the available

data.

While applying CREW, the river basin is divided into

a number of sub-catchments, also known as REW’s,

according to the Strahler order of the network. The

Collie River Basin is characterised by strong spatial

gradients in precipitation, potential evaporation

and vegetation cover. During the implementation of

CREW to the Collie River Basin a few issues were

encountered, for which a solution has been found.

Due to the high spatial variability of precipitation in

the catchment, a heterogeneous precipitation field

was applied in the model. The differences of the

results using a homogeneous and heterogeneous

precipitation field have been illustrated, and it has

been shown that the latter produced better results

for the streamflows. For the heterogeneous precipi-

tation field, inverse distance was used as an inter-

polation technique. Three cases have been tested

where the catchment is discretized into 1, 5 and 27

REWs. It is shown that using more REWs does not

necessarily improve the results. The results for 5

REWs are obviously an improvement comparing with

just 1 REW. Increasing the number of REWs further

to 27 REWs does not bring out significant improve-

ment. Based on the results and the modifications

made to CREW, it can be said that the model still

requires further improvement; however the peaks

in the Collie River are reasonably well simulated. So

CREW can be applied to a catchment like the Collie

River Basin. By using a top-down analysis and the

CREW model, a better understanding about the

hydrological system and hydrological processes has

been obtained.

Student: E. Tromp

Begeleiders: prof. dr. ir. H.H.G Savenije, prof. M. Sivapalan (CWR, Australia /University of Illinois, U.S.A.),

prof. ir. J.C. van Dijk, ir. W.M.J. Luxemburg


Mrt-2006.indd 63Mrt-2006.indd 63 01-03-2006 10:52:5401-03-2006 10:52:54


64 0306

Model Predictive Control on Irrigation Canals; application of various internal models

Over the last decade the section Operational Water

Management of the Delft University of Technology

has done research on the improvement of effi-

ciency of irrigation systems by applying control,

based on system and control theory. Feedback and

feed forward controllers have been designed to

control water levels in irrigation canals with multi-

ple reaches in series. This thesis is done within the

framework of current research on the potential of

more advanced model based controllers.

The applied control technique is known as Model

Predictive Control (MPC). All MPC controllers have

four components in common:

A simplified internal model is used to predict both

the future free and forced response of a water

system;

The control action is the result of an optimiza-

tion: all future system states and control actions

are predicted and weighted into a specified future

prediction horizon;

The optimization can be subject to constraints: limi-

tations on structure capacities and allowed system

states are taken into account. All violations of cons-

traints within the prediction horizon are avoided (if

physically possible);

Only the first control action in the optimization is

executed by the actuators. Hereafter, measure-

ments update the system state and a new optimiza-

tion is started.

In this research, three different internal models

have been designed to control water levels in an irri-

gation canal. The controller makes use of a simpli-

fied internal model in order to save on computation

time. The first two internal models are based on the

Integrator Delay Model, which represents an irriga-

tion canal as a number of pools with delay times in

series. The internal model is written in State Space

Notation. Both controllers have been tested on a

hydrodynamic model and meet the requirements on

maintaining water levels within 15 centimeters from

set point. The controller with gate control shows

both tighter and smoother control than the control-

ler with flow control.

The controller with flow control has also been tested

on an actual irrigation canal, namely the WM-canal

near Phoenix, Arizona. MPC has been successfully

applied on a real-world irrigation canal for the first

time in history. The controller has successfully

controlled a scheduled flow change in the canal,

but is sensitive to flow conditions and thus the

discrepancy between actual and fixed rounded delay

times. The used control time step is 240 seconds.

Research has also been done on the applicability of

an internal model based on the full de Saint-Venant

equations. The advantage of using these equations

is that change in delay times is no longer relevant

and the size of the internal model is only determined

by the spatial discretization. Kalman filtering has

been applied to better estimate the actual water

surface within a reach. Tests show that the imple-

mentation of the equations works but that this

type of internal model is useless for the considered

WM-canal, because the internal model cannot cope

with drying. A refinement of the internal model is at

present infeasible, due to the required extra compu-

tation time.

Student: R.M.J. Wagemaker

Begeleiders: prof.ir. R. Brouwer, prof.dr.ir. G.S. Stelling, dr. S. Dijkstra,

ir. P.J. van Overloop


Mrt-2006.indd 64Mrt-2006.indd 64 01-03-2006 10:52:5501-03-2006 10:52:55


650306

”De provincie Zuid-Holland zit er warmpjes bij ”Meervoudige ontwerpen effectenstudie van koude-warmteopslagsystemen in de binnenstad van

Den Haag

Bij vergunningaanvragen in het kader van de

Grondwaterwet zijn steeds meer aanvragen voor

koude-warmteopslagsystemen (KWO) Inmiddels

zijn circa 400 systemen bekend en de vraag blijft

stijgen. Veelal komen deze systemen dicht bij

elkaar te liggen in stedelijke centra. Dit roept de

nodige vragen op bij de vergunningverlener naar

de mogelijke onderlinge beïnvloeding en eventuele

beoordeling ervan. De voornaamste reden voor de

vraag toename zijn de kostenbesparing op fossiele

brandstoffen en de relatief snelle terugverdientijd

en daarnaast stimuleren provincies de ontwikkeling

van de systemen vanwege forse vermindering op de

uitstoot van CO2 en NOx.

Echter de beheersing van de gevolgen op de lange

termijn is noodzakelijk. Dit komt door de gevolgen

van energie-uitwisseling met de omgeving en door

het toenemende aantal systemen, waardoor potenti-

ele problemen groeien. Bovendien wordt het steeds

drukker in de ondergrond, waardoor tussen syste-

men onderling problemen kunnen ontstaan. Beide

punten zijn van belang voor vergunningverleners en

beleid.

Milieubelangen worden behartigd in de voorschriften

van de vergunningverlening en zijn vooral gericht

op het voorkomen van verontreinigingen. Dit wordt

vooral tot uiting gebracht door het eisen van een

energiebalans voor deze systemen. Een energieba-

lans houdt in dat evenveel koude of warmte uit de

bodem moet worden gehaald als er in is gestopt.

Ondanks de strikte eisen blijkt dat per saldo veel

KWO-systemen momenteel warmte lozen. Dit heeft

geleid tot verschillen per provincie in het hanteren

van de energiebalans. Een aantal provincies stimu-

leert juist het ontwerpen op koudelozingen om zo

eventuele kans op warmtelozingen te verkleinen.

De vraag is echter of er ondanks de grote aantallen

systemen op kleine ruimtelijke schaal en warmtelo-

zingen echt iets aan de hand is. Het afstudeeron-

derzoek heeft uitgewezen dat ondanks de drukte

in de ondergrond systemen elkaar momenteel nog

nauwelijks in de weg zitten in de binnenstad van

Den Haag, ook al is de verwachting dat belangen-

verstrengeling in de nabije toekomst wel zal optre-

den. Het starten van een nieuw systeem kan dan

grote nadelige gevolgen hebben met betrekking tot

het verplaatsen van de onttrekkingsbel ten opzichte

van de eerder geïnjecteerde bel. Structurele warm-

telozingen van een groot aantal systemen op kleine

ruimtelijke schaal kan de bodem een paar graden

opwarmen. Dit is niet gewenst. De duurzaamheid

van KWO komt zodoende ernstig in het geding.

Maar wat zijn nu mogelijke oorzaken die warm-

telozingen tot gevolg hebben? Alle systemen zijn

immers ontworpen om te voldoen aan de energie-

balans. Is er een relatie met het klimaat? Afgelopen

jaren zijn relatief warm geweest. Hierdoor zou het

mogelijk kunnen zijn dat in de winter te weinig

koude is opgeslagen dan in de zomer nodig is voor

verkoeling. De van nature opgeslagen koude van

het grondwater wordt vervolgens gebruikt voor

koeling en heeft een netto opwarming van het

grondwater tot gevolg. Ook gebruikfuncties van

gebouwen kunnen veranderd zijn, waardoor de

koude- en warmtevraag anders kunnen zijn gewor-

den. Hiervoor zijn echter geen duidelijke aanwijzin-

gen te vinden. Daarnaast is kennis van juist gebruik

en beheer van een KWO-systeem noodzakelijk om

deze goed te laten werken. Dit schijnt niet altijd het

geval te zijn. Wat moet er in de toekomst gebeu-

ren? Wellicht is het zinvol om provincies voorschrif-

ten te laten opnemen over klimaatscenario’s en die

gegevens als uitgangspunt te gebruiken voor het

ontwerpen van KWO-systemen. Ook zouden gebou-

winstallaties flexibeler moet kunnen omgaan met de

vraag, zodat aan een KWO-systeem elk jaar dezelfde

warmte als koude wordt gevraagd. Piekwarmte- en

-koudevragen moeten dan geleverd worden door

additionele systemen. Echter dit verhoogt de inves-

teringskosten en vermindert de reductie van uitstoot

van broeikasgassen. Daarnaast kan gestuurd

worden op een beleid om collectieve KWO-systemen

te ontwikkelen. Hierdoor wordt beheer, onderhoud

en monitoring van een KWO-systeem vereenvoudigd

en zal er minder sprake zijn van belangenverstren-

geling.

Student: B.G. van de Weerdhof

Begeleiders: prof. dr. ir. Th. Olsthoorn, drs. A. Kreleger (Witteveen&Bos), dr. ir. C. Maas (Kiwa),

dr. ir. G.J.M. Uffi nk, dr. E.J.M. Veling


Mrt-2006.indd 65Mrt-2006.indd 65 01-03-2006 10:52:5501-03-2006 10:52:55


66 0306

Use of culverts in dikes in the fl oodplain

In 1993 and 1995 the Netherlands were

started by two flood waves. They did not

cause much damage in the floodplains,

but they made clear that it should not be

taken for granted that the Netherlands are

protected for floodings. Therefore in 1996

the policy ‘Ruimte voor de rivier’ came to

effect. In this policy measures are sought to protect

the Netherlands during flood waves. One of the

measures is the lowering of the hydraulic rough-

ness in the floodplains, so the fall is decreased. The

hydraulic roughness of the dikes in the floodplains

can be decreased, for example by letting water flow

through the dikes (through culverts). These dikes

are elevations, which connect the summer dike

and the winter dike, they lay perpendicular to the

current.

The problem of many measures is the uncertainty of

the effect during a flood wave, this applies for this

measure as well.

It is important to know how much the water level

lowers if culverts are used in the dikes in the flood-

plains. After this effect is studied, the measure can

be applied in the floodplains.

The objective of this report is to get insight in

the flow of water around a dike with a culvert.

Important are the fall caused by the construction

and the distribution of the flow over the construc-

tion and through the culvert. Three research questi-

ons are posed:

• What is the effect of the use of culverts in dikes in

the floodplain?

• Is the fall caused by the construction as a whole

equal to the addition of the separate fall caused

by the current through the culvert and the current

over the crest?

• Is there a relation between (hcrest/hculvert) and

(ucrest/uculvert) or (qcrest/qculvert)?

The first step is literature research for the hydrau-

lic roughness of dikes and the occurrence and

efficiency of culverts. These were found and the

constructions can occur in different flow regimes:

free flow and fully submerged flow. Each regime has

different discharge coefficients.

To get more insight in the effect of the

measure, with the WAQUA-model of

Rijkswaterstaat (a 2D-flowmodel) the remo-

val of two dikes in the floodplain is simulated

in the project area, the Beuningse Waard

near Nijmegen. During a flooding the water

level decreased 0,0085 meter. This small lowering

is caused by the situation in the floodplain; present

obstacles have a negative influence on the effect of

the measure. The complete removal of the two dikes

is a useful measure for ‘Ruimte voor de rivier’ due

to low costs. The use of culverts in the dikes in the

floodplain is not useful; the effect decreases and

the costs increase.

Subsequently fall and flow are measured for diffe-

rent scale models in a flume in the fluid mechanics

laboratory of the faculty of Civil Engineering of the

Delft University of Technology. Constructions with

different culvert heights are used to determine

the discharge coefficients. Only the culvert height,

water level and discharge are varied in the experi-

ments. The scale models had a slope of 1:3 and a

fixed crest height, 0,20 meters above the bottom.

The bottom of the model is removed in steps of

0,05 meters, to simulate the effect of a culvert. The

experiments are per unit of width and 3D-effects

are ignored.

With the results of the experiments the research

questions can be answered:

• The use of culverts in dikes in the floodplain has

effect. With a constant discharge this effect decre-

ased when the water level downstream increases.

The effect of the measure can be calculated for

the different flow regimes with de discharge coef-

ficients which are determined.

• The addition of the fall of the separate currents is

allowed. The effective height of flow through of

different construction elements can be added.

• The relation between flow through the culvert and

over the crest is: 1,2 uculvert = ucrest

Student: T. Wilms

Begeleiders: prof.dr.ir. H.J. de Vriend, ir. H. Havinga, dr.ir. C.J. Sloff,

dr.ir. M.J. Baptist, dr. J.V.L. Beckers (Rijkswaterstaat)


Mrt-2006.indd 66Mrt-2006.indd 66 01-03-2006 10:52:5501-03-2006 10:52:55


670306

Estimating the infl uence of on-farm Conservation Practices on the Water Balance, Case of the Mzinyathini Catchment in Zimbabwe

The Sub-Saharan region can be

characterised by erratic rainfall and

high population growth. Nevertheless,

95% (FAO, 2004) of the cultivated

land is solely dependant on rainfall.

Food security can only be reached

when more crops per drop is achieved

instead of increasing the stress on the available

Blue water resources. Given the limiting soil and

climatic conditions, there exists a yield gap between

what is (0.5-1 t/ha) and what can (1.5-2 t/ha) be

produced on a farm. This gap can be minimized

when farmers alter their management practices

and realize that their socio-economic conditions are

amenable to changes. Conservation farming groups

water, soil and crop management practices, which

focus on sustainable farming. Conservation farming

contributes to yield stability and dry spell mitigation

in drought prone regions. Tillage is an important

aspect of conservation farming, because it chan-

ges the surface conditions such as pore space and

roughness, affecting the potential for infiltration and

runoff. However, the key to successful conservation

farming is the integration of tillage within the total

production system. This means that besides apply-

ing, for example, zero tillage, mulching or ridging, it

is also important to focus on measures that incre-

ase the water uptake capacity of the plants, such

as, pest management, crop rotations, weeding,

etc. Research from several countries show signifi-

cant improvements in crop yields and reduced soil

erosion after the introduction of alternative tillage

practices for conventional mouldboard ploughing.

Thus, the risk of crop failure as a result of water

stress can be decreased significantly, moreover the

willingness to invest more in their crops in terms of

fertilization eventually leads to even higher yields.

However, with equipment and know-how available

adoption of conservation practices is still very low

due to lack of adequate labour, insecure land tenure

systems, limited access to credit and

markets, and failing technology trans-

fer. Proper socio-economic conditions

and land management increase the

resilience against calamities, so that,

for example, droughts not always lead

to social disaster. The catchment water

balance consists of physically based equations for

interception, transpiration and surface runoff, the

base flow component is calculated using a statistical

multiple linear regression model. The rainfall parti-

tioning on farm scale is linked to the input variables

from the multiple linear regression model. The input

variables can be adjusted to represent the effects

of different farm management implementations on

rainfall partitioning. This way farm management

innovations that work on a farm scale can be used

for the water balance on a catchment scale. There

is considerable more Green than Blue water availa-

ble in the catchment, so there is a lot of potential

for optimising rainfed agriculture. The goal of the

farm management practices is to maximize the tran-

spiration. It appeared to be effective to increase

the plant available soil moisture, but this reduces

the river recharge through base flow. Tied ridging

stop surface runoff from the plots, when applied

on a larger scale this has similar effects on the

river recharge. Decreasing the interception losses

through minimum tillage or mulching provides more

water for transpiration and runoff. The water is

transformed from interception loss to usable water

for plants, besides that, the effects for river water

users downstream are minimized.

Student: L. Woltering

Begeleiders: prof.dr.ir. H.H.G. Savenije, ir. W.M.J. Luxemburg,

prof.ir. J.C. van Dijk, ir. M.L. Mul


Mrt-2006.indd 67Mrt-2006.indd 67 01-03-2006 10:52:5601-03-2006 10:52:56

68 0306

Mrt-2006.indd 68Mrt-2006.indd 68 01-03-2006 10:52:5601-03-2006 10:52:56

690306


Transport & Planning

Mrt-2006.indd 69Mrt-2006.indd 69 01-03-2006 10:52:5601-03-2006 10:52:56

Civiele Techniek: Transport & Planning

70 0306

Functionele eisen voor beweegbare bruggen

Hierdoor is een methode

ontwikkeld waarmee na vast-

stelling van het aantal brugope-

ningen per week, de gevolgen

van interactie tussen weg- en

scheepvaartverkeer uitgelezen

kan worden.

De beslisboom is ontwikkeld

aan de hand van de grafieken.

Ook aan deze beslisboom ligt

het aantal brugopeningen per

week ten grondslag. Het door-

lopen van de beslisboom geeft

een advies over het toe te

passen brugtype en brughoogte

bij een maximaal toegestane

mate van interactie, beschreven

door het maximaal aantal brug-

openingen per week.

De voorspelbaarheid van de

beschrijving van de interactie

door de grafieken, en dus ook

de beslisboom, zijn in een casestudie op hun gevoe-

ligheid onderzocht.

Ontwerpmethodiek voor de

bepaling van de brughoogte

voor verschillende typen

beweegbare bruggen op

basis van de interactie tussen

weg- en scheepvaartverkeer

Het onderzoek behelst de

ontwikkeling van een beslis-

boom die op een snelle

manier het gewenste brug-

type en de minimale aanleg-

hoogte voor beweegbare

bruggen in vele brugsituaties

geeft. Dit op basis van de

interactie tussen het weg- en

scheepvaartverkeer.

Als eerste zijn er gevolgenbe-

schrijvingen voor zowel het

weg- als scheepvaartverkeer

opgesteld om de interactie

tussen deze twee modalitei-

ten bij beweegbare bruggen

te beschrijven. Vervolgens zijn de relaties tussen de

invoervariabelen en de gevolgenbeschrijving onder-

zocht en uiteengezet in een causale relatie diagram,

zoals onderstaand weergegeven. Hieruit blijkt dat

het ‘aantal brugopeningen per week’ de centrale

parameter is waarin alle invloedsfactoren voor de

beschrijving van de scheepvaart zijn verzameld.

Door de vele verschillende invoervariabelen is met

een reeks simulaties vele verschillende beschrijvin-

gen van interactie gevonden. Deze beschrijvingen

worden in grafieken weergegeven, waarbij een

gevolg altijd uiteen wordt gezet tegen het aantal

brugopeningen per week. Alle grafieken die een

gevolg beschrijven zijn onder elkaar geplaatst,

voorafgegaan door een grafiek waarmee het aantal

brugopeningen per week uitgelezen kan worden.

Student: C. Hofma

Begeleiders: prof.ir. F.M. Sanders, dr.ir. J.W.C. van Lint, ir. P.B.L. Wiggenraad,

ir. K. Roelse (A.V.V., Rijkswaterstaat)


Mrt-2006.indd 70Mrt-2006.indd 70 01-03-2006 10:52:5601-03-2006 10:52:56


710306

Financieel-economische haalbaarheid van ontwikkeling van meervoudig ruimtegebruik bij railinfrastructuur in stedelijk gebied

De financiering van grote railinfrastructuurprojec-

ten is veelal een complexe opgave. Hierbij wordt

gezocht naar extra mogelijkheden om de financie-

ring van deze projecten rond te krijgen. Meervoudig

ruimtegebruik en publiek-private-samenwerking

worden hierbij regelmatig beschouwd als aanvul-

lende mogelijkheden voor financiering van een

project, echter biedt dit ook aanvullende mogelijk-

heden? Inzicht krijgen in de werking van de belang-

rijke factoren die meespelen bij de financieel-econo-

mische haalbaarheid is dan ook van groot belang.

In de studie wordt ingezoomd op de financiering

van railinfrastructuur (RI) vanuit nieuw te ontwikke-

len vastgoed. Bij deze vastgoedontwikkeling wordt

alleen gekeken naar de mogelijkheden van ontwik-

keling langs de verdiepte ligging van de RI.

Om antwoord te kunnen geven op de doelstelling

zijn de volgende deelvragen doorlopen:

1. Welke meerwaarde heeft het verdiept aanleggen

van RI voor nieuw te ontwikkelen vastgoed?

2. Welke mogelijkheid bestaat er om de gecreëerde

meerwaarde daadwerkelijk te kapitaliseren en

vervolgens te investeren in de RI?

Ad 1 Om helderheid te krijgen in de meerwaarde

die er ontstaat voor vastgoed-ontwikkeling bij het

verdiept leggen van de RI moet inzicht verkregen

worden in hun wisselwerking. Deze wisselwerking

wordt bepaald door de beperkingen die RI oplegt

aan de ontwikkeling van vastgoed. Uit de analyse

komt naar voren dat de beperkingen slechts heel

klein zijn en daardoor de meerwaarde voor nieuwe

vastgoedontwikkeling zeer beperkt is.Er ontstaan

kansen als gevolg van het aanpassen van de RI, dit

biedt mogelijkheden voor het herstructureren van

de spoorzone en het integraal ontwikkelen van de

RI en vastgoed-ontwikkeling. Opschalen van het

projectgebied kan een belangrijke factor zijn voor

het generen van inkomsten. Het ontbreekt echte

aan een wisselwerking tussen een groter projectge-

bied en het verdiept aanleggen van de RI.

Ad 2 Bij de financiële bijdrage vanuit vastgoedont-

wikkeling aan de investering van de RI is sturing

vanuit de publieke partijen van belang met in het

bijzonder de gemeente. Deze actor heeft het meeste

profijt van de verdiepte ligging en beschikt tevens

over de middelen om sturing te geven aan deze

ontwikkelingen. Door het gebrek aan directe meer-

waarde zal een private actor als grondeigenaar geen

directe belangen hebben bij een verdiepte ligging.

Daarentegen is het mogelijk dat deze actor door

wijziging van het bestemmingsplan of herstructure-

ring van het gebied extra ontwikkelingsmogelijkhe-

den krijgt. Er kan vervolgens vanuit onderhandeling

van de private partij met de gemeente in ‘ruil’ voor

herbestemmen van de grond besloten worden tot

een vrijwillige bijdrage. Het toepassen van een

publiek-private-samenwerking kan een goed hulp-

middel zijn om zowel het proces als de omgeving op

een efficiënte en optimale manier in te richten.

Uit de onderzoek wordt geconcludeerd dat het

ontwikkelen van vastgoed langs de RI niet direct

een meer haalbare situatie oplevert. Het is zo dat

de vrijgekomen gelden vanuit de vastgoedontwik-

keling gebruikt kunnen worden als financiering voor

de verbetering van de omgevingskwaliteit. Hierdoor

kan vastgoedontwikkeling voor een deel gezien

worden als een manier om geld te generen. De

financiering van het verdiept aanleggen van RI is

dan ook afhankelijk van het sturende beleid van de

gemeente. De baten die hieruit kunnen volgen blij-

ven echter beperkt. Het vergroten van de baten kan

door opschalen van het project-gebied. Ook hier is

het sturend beleid van de gemeente bepalend. Van

belang hierbij is wel dat de gemeente de afweging

moet maken in hoeverre zij het maatschappelijk

verantwoord vindt om de grondwinst van een opge-

schaald projectgebied in te zetten voor de RI.

Student: M. Kokshoorn

Begleiders: prof.ir. F.M. Sanders, dr.ir. R.J. Verhaeghe, ir. H.W. de Wolff (OTB), drs. E. De Boer,

ir. P.R. Piepers (Arcadis)

Voor informatie over het afstudeerwerk kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015-2784915

Mrt-2006.indd 71Mrt-2006.indd 71 01-03-2006 10:52:5701-03-2006 10:52:57


72 0306

Woonmilieus aan de Zuiderzeelijn

Onderzoek naar de effecten van woonmilieus op de fi nanciële haalbaarheid van de Zuiderzeelijn

Al enkele jaren bestaat er vanuit de overheid

de intentie om het Noorden aan te sluiten op de

Randstad door middel van een hoogwaardige trein-

verbinding: de Zuiderzeelijn. Voorlopig lijkt het

project niet realiseerbaar te zijn vanwege het grote

financieringstekort, vooralsnog 945 miljoen euro.

Het voortbestaan van het project staat daarom

hevig ter discussie.

In deze studie is gekeken naar mogelijkheden om

dit financieringstekort op te heffen. We hebben ons

hierbij specifiek gericht op de ontwikkeling van een

woningbouwprogramma langs de lijn. De doelstel-

ling van het onderzoek luidt daarom als volgt: `Het

opstellen van een bouwprogramma waarmee een

bijdrage geleverd wordt aan de vervoerwaarde van

de Zuiderzeelijn. Dit bouwprogramma zal moeten

zorgen voor inkomsten uit de 1ste en eventueel de

2de geldstroom, waarmee een bijdrage geleverd

wordt aan respectievelijk de exploitatie- en realisa-

tiekosten.

We hebben hierbij voor een aanpak gekozen waar-

bij de omvang van het bouwprogramma bepaald

wordt door de woonvraag. Om de woonvraag vast

te stellen hebben we gebruik gemaakt van migra-

tiemodel en een samengestelde dataset die inzicht

verschaft in het mobiliteitsgedrag en lifestyle van

consumenten. Met informatie over mobiliteitsgedrag

kunnen we de vervoerwaarde bepalen die uit het

bouwprogramma afkomstig is en met het inzicht

in lifestyle kunnen we bij de samenstelling van het

bouwprogramma beter inspelen op de wensen van

de consument. Om tot ruimere inzichten te komen

in mogelijke ontwikkelingen zijn er vier scenario s

opgesteld. Binnen elk scenario gaan we uit van een

andere woonvraag. De uiteindelijk vastgestelde

woonvraag varieert tussen de 18.700 en 36.400

woningen afhankelijk van het gekozen scenario.

De gemeentes Emmeloord, Heerenveen en Drachten

vormen de meest geschikte locaties voor de realisa-

tie van de woonmilieus. Wanneer op deze plaatsen

de woonmilieus gerealiseerd worden kan in het

scenario met de grootste woonvraag 81 miljoen

extra reizigerskilometers gegenereerd worden. Dit

levert aan bijdrage van 48 miljoen euro aan het

financieringstekort op. Er is dan nog steeds sprake

van een financieringstekort van 896 miljoen euro.

Pas bij een bouwprogramma met 580.000 woningen

blijkt de gegenereerde vervoerwaarde groot genoeg

te zijn om het financieringstekort op te heffen.

De belangrijkste conclusies die uit deze studie

getrokken kunnen worden zijn de volgende:

• Ten aanzien van de stimulatie van het gebruik van

de lijn zijn vooral de jonge kinderloze huishoudens

met een hoog inkomen en opleidingsniveau inte-

ressant. Deze groep maakt gemiddeld meer dan

tweemaal zoveel gebruik van de trein als huishou-

dens van de overige lifestyles.

• De verkoop van tickets aan reizigers uit de woon-

milieus is ruimschoots ontoereikend om het

financieringstekort van 945 miljoen euro op te

heffen. Zelfs in het scenario ‘Hoog’ met het meest

omvangrijke bouwprogramma bedraagt het finan-

cieringstekort alsnog 896 miljoen euro. Een bouw-

programma bestaande uit 580.000 woningen blijkt

nodig te zijn om het financieringstekort compleet

op te heffen.

• Een kleine variatie in de ticketprijs heeft een

grotere invloed op de uitkomsten van de bedrijfs-

economische kosten-batenanalyse dan de realisa-

tie van wonin-

gen.

De haalbaar-

heid van de

Zuiderzeelijn

is in financieel

opzicht dus

op zijn minst

onwaarschijnlijk

te noemen. Zonder de introductie van grootschalige

maatregelen om de inkomsten uit de geldstromen

te vergroten kunnen we er vanuit gaan dat verdere

studies naar de haalbaarheid van de lijn niet tot

andere resultaten zullen leiden.

Student: H.N. Vuong

Begeleiders: prof.Ir. F.M. Sanders, ir. H.P. Blijie, drs. E. de Boer,

dr.ir. F.D. van der Hoeven (Bouwkunde)

Voor informatie over het afstudeerwerk kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015-2784915

Mrt-2006.indd 72Mrt-2006.indd 72 01-03-2006 10:52:5701-03-2006 10:52:57


730306

Optimal utilization of capacity

A practical judgement of quality based on an analytic model

An expected growth of the transportation on the

railway network with 50% in the next two deca-

des raises the question if the current capacity is

sufficient. Instead of increasing the capacity this

research focuses on the utilization of the existing

capacity. The goal is to obtain insight in the current

utilization of capacity and the possibilities to

improve this. Because of the occurrence of many

delays, the Gooilijn will be the subject of a case

study.

By means of a statistic data analysis of realized

train movements with the program TNV-Prepare, the

train routes and running times are determined. With

this, the speeds and delays are calculated at critical

points on the railway line. Together with a regres-

sion analysis, this gives an idea of the distribution of

the delays. It appears that there are differences in

the development of delay in both directions and also

for the different train series.

The program ANKE gives a judgement of the quality

on railway nodes by means of an analytic calculation

given the infrastructure, the timetable and the initial

delay per train series. This quality index also gives

an indication of the load of the railway nodes. In

order to determine these indexes ANKE also calcu-

lates the running times and the minimal time head-

way between the trains. Together with the analysis

with TNV-Prepare, a good indication of the bottle-

necks on the railway line is given. The whole part

of the railway line between Weesp and Hilversum

(double track) is overloaded with the maximum

score for the junction at Hilversum.

All the analysis is now performed again at the

bottleneck in Hilversum, but this time on the level of

the blocks between the signals. The running times

and blocking times are calculated and are compared

with the results from ANKE. By this, the opportunity

to determine the causes of large time headways

comes into

existence.

Proposals

to improve

the current

situation are

developed

based on

this informa-

tion and are

tested after-

wards.

Main conclusion is that decreasing the distance

between the block signals and reducing the speed

differences along the track, have a significant effect

on the quality indexes because of the shorter time

headways. This results in a better utilization of the

current capacity and there is no need for increasing

this capacity. Finally a proposal to improve the utili-

zation of capacity on the Gooilijn is made.

Student: H.J.J. Wieringa

Begeleiders: prof.dr.-ing. I.A. Hansen, Ir. P.B.L. Wiggenraad, dr.ir. A. Zoeteman, dr.-ing. U. Hermann

(DHV), D. Middelkoop (ProRail)


Mrt-2006.indd 73Mrt-2006.indd 73 01-03-2006 10:52:5801-03-2006 10:52:58

74 0306

Mrt-2006.indd 74Mrt-2006.indd 74 01-03-2006 10:52:5801-03-2006 10:52:58

750306


Resource Engineering

Mrt-2006.indd 75Mrt-2006.indd 75 01-03-2006 10:52:5801-03-2006 10:52:58

Technische Aardwetenschappen:Resource Engineering

76 0306

Development of a CFD model for a phosphorus producing submerged arc furnace

A computational fluid dynamics model representing

a submerged arc furnace used for the production

of phosphorus was developed. The furnace model-

led is part of the phosphorus production process

of Thermphos International in Vlissingen, The

Netherlands.

The submerged arc furnace (SAF) is fed through

gravity with cokes, pebbles and pellets contai-

ning apatite (calcium phosphate). In the furnace

the apatite reacts with the silica present to form

phosphorus oxide gas (P2O5). This is reduced with

solid carbon to form a predominantly elemental

phosphorus and carbon monoxide gas mix leaving

the furnace through two outlets on top. The energy

required for heating and melting of the bed and for

the reduction reaction supplied by means of three

carbon electrodes. The electrodes are submerged

in the packed bed and arcs are formed between the

electrode tips and the slag surface. The by-products

of the process are a calcium silicate slag and ferrop-

hosphorus, both leave from tap holes on the lower

side of the furnace. Due to the large volume of slag

produced relative to phosphorus, small percentages

of P2O5 result in substantial phosphorus losses.

This thesis is part of a project to create a Dynamic

- CFD hybrid model. The purpose of the CFD model

is to function as a tool with which data is created

for an off-line look up table. This will supply the

dynamic model with additional variables to improve

its predictive ability. The dynamic-CFD model can be

used to optimize the furnace and minimise losses.

The model was constructed using GAMBIT as pre-

processor and solved with the commercial CFD

package FLUENT. A mass balance based on the 2003

year figures from Thermphos was created to assist

modelling. The thermochemical database software

HSC Chemistry and feed/product temperatures were

used to calculate the energy needed to heat, melt

and convert the materials described in the mass

balance.

The packed bed solids are not physically present in

the model; a FLUENT porous media model is used.

This porous media model can be applied to a fluid

zone and is intended to simulate porosity by crea-

ting a negative momentum source. Because the

packed bed is not physically present the heating

and melting of the bed while moving down the

furnace is modelled using a user defined function.

The function defines an energy sink dependent on

the specific heat (Cp), bed velocity and temperature

gradient. To include the melting of the materials

in the model, the enthalpy of transformation was

applied over a temperature range and added to the

Cp. The change of the feed materials packed bed

to a carbon packed bed with molten slag trickling

through was also included in the Cp for the packed

bed.

Thermal radiation plays a large role in high tempe-

rature heat transfer, however FLUENT does not

account for it in the porous media model. Therefore

the effective thermal conductivity of the packed bed

was modelled using two approaches; a theoretical

and a CFD modelling approach. In the theoretical

approach a model from literature was used to simu-

late the radiative heat transfer in the bed. For the

second approach a FLUENT model was constructed

consisting of a representative volume of bed contai-

ning feed particles. The heat transfer through this

volume at different temperatures was modelled to

obtain the effective heat transfer coefficient.

To model the decrease of P2O5 in the packed bed a

User Defined Scalar was used representing kg/m3

P2O5, moving down with the burden flux velocity.

The decrease of the scalar was calculated using

temperature dependent reaction kinetics. The kg/

m3s P2O5 decrease is used to calculate the gaseous

product generation and the reaction energy sink.

Results show that the developed CFD model can

give a good representation of the temperature, flow

and reaction distributions in the furnace, at given

boundary conditions and material properties.

Student: A.T. Adema

Begeleiders: prof.dr. M.A. Reuter, dr. Yang, ir. E. Scheepers


Mrt-2006.indd 76Mrt-2006.indd 76 01-03-2006 10:52:5801-03-2006 10:52:58


770306

The effects of surfactants on the effi ciency of solution gas drive

Some heavy oil reservoirs show anomalous behavior

in primary production by solution gas drive mecha-

nism, with rates of production better than predicted.

Interpretation based on the high viscosity of liquid

which causes a slower diffusion rate have been

proposed. However the experiments with crude

oil and mineral oil with the same viscosity showed

that solution gas drive is more efficient in the crude

oil than the mineral oil. Crude oils usually contain

some natural surfactants like asphaltene which can

be accumulated at the interface of the gas and oil

phase. As a result a skin of the surfactant molecules

will be formed at the interface which can hamper

the mass transfer. In order to understand the real

mechanism, in this work the inhibition effects of

an adsorbed monolayer of surfactant molecules at

the interface of the gas and the liquid phases on

the diffusion process are experimentally investiga-

ted. There are many methods to measure the mass

transfer rate of a gas into a liquid, but in this work,

it is based on the fact that when a non equilibrium

gas is brought into contact with the liquid at rest

inside a glass tube, the diffusion into the liquid

phase will occur.

The effects of surfactants on the diffusion process

are analyzed by comparing the pressure decline of

carbon dioxide due to the diffusion into distilled

water and the diffusion into the surfactant soluti-

ons. The experimental data shows significant diffe-

rences for the pressure decline of carbon dioxide

due to diffusion into distilled water and surfactant

solutions. The pressure decline and consequently

the mass transfer rate into the surfactant solutions

is much slower in compared to that for distilled

water. Also the experiment shows that the diffusion

process depends on the surfactant concentration

and it is slower if the surfactant concentration is

above the critical micelle concentration. One reason

can be the much higher concentration of the micel-

les in the high concentration surfactant solutions.

In this work the mathematical analysis of the diffu-

sion process of a gas into a liquid is given. The

computed values of the gas pressure are matched

with the recorded values from the experiments to

obtain the diffusion coefficient.

Student: Ali Barati

Begeleiders: prof.ir. C.P.J.W. van Kruijsdijk, dr. J. Bruining


Mrt-2006.indd 77Mrt-2006.indd 77 01-03-2006 10:52:5901-03-2006 10:52:59


78 0306

An emf cell to measure thermodynamic properties of the magnesium – salt fl ux – impurity system

The light weight of magnesium combined with its

high strength makes it suitable for many applica-

tions. The demand for magnesium continuously

increased over the past decade, especially in the

automotive industry. The production was 570 000

tonnes in 2004. Primary production of magnesium

is done by electrolysis and metallothermic reduc-

tion, consuming around 20 kWh/kg magnesium. The

secondary production, done by remelting of scrap

either with a salt flux or without, requires only 3

kWh/kg.

For ecological reasons it is important that recycling

is improved and optimized. Recycling saves energy,

raw material resources and reduces the landfill of

waste products. The utilization cycle of magnesium

is not closed, one of the open ends in the cycle

is post consumer scrap containing coated scrap.

Solutions for recycling of coated scrap require a

good understanding of the remelting process.

The presence of pigments, impurities or alloying

elements can influence extensive thermodynamic

properties of the molten metal - salt flux system

and therefore the equilibrium between those two

phases. It is expected from literature that magne-

sium will reduce most oxides, leading to metal loss

and changes in alloy and salt composition. The loss

of magnesium and alloying elements in the salt flux,

or the collection of pigments and impurities in the

metal melt has to be determined.

The objective of this thesis is to build an electro-

chemical formation cell, suitable for measuring

extensive thermodynamic properties of the molten

magnesium - salt flux - impurity system. With this

cell it is possible to quantify and explain the influ-

ence of impurities on the remelting system.

EMF measurements are performed with the

constructed cell, for molten magnesium in equi-

librium with MgCl2 - NaCl - KCl electrolytes. First

experiments were carried out with a known elec-

trolyte from literature to calibrate the cell. This

was followed by an experiment with pure MgCl2 to

determine E0. Finally experiments with an approa-

ched Emgesal composition were carried out to esta-

blish an Emgesal base line. Unfortunately the last

experiments all failed, probably due to a leak in the

system or failure of the quartz sheathing around the

alloy electrode.

The results of each experiment are plotted in a

graph of Eemf versus T, and form a linear relation.

The two replicates were reproducible within 20 mV

which is 1% of the total measured E. Main inaccu-

racies are caused by the temperature profile in the

cell and evaporation of the electrolyte. Both, alloy

and electrolyte are chemically analyzed afterward,

but were difficult to interpret. It is essential for

further experiments that the reproducibility of the

Emgesal baseline is determined. Then, impurities

can be added to the electrolyte and their influence

on the system can be determined. A difference in

Eemf directly reflects the changes in the thermody-

namic properties of the system.

Besides that the cell is suited to measure the effect

of coating impurities in the remelting system, it is

also able to measure the effect of alloying elements.

Student: M. Goense

Begeleiders: ir. C.E.M. Meskers, dr. Y. Xiao, prof.dr. M.A. Reuter


Mrt-2006.indd 78Mrt-2006.indd 78 01-03-2006 10:52:5901-03-2006 10:52:59


790306

Modelling of Recycling Systems - Applied to Car Recycling

This thesis explores the limits of recycling on a

fundamental basis. This fundamental basis suggests

that the high recycling quotas for end-of-life vehi-

cles (ELVs) as required by EU legislation could be

totally erroneous since it is based on poor first

principles argumentation. If this conjecture is true

then the monitoring of recycling quotas by legis-

lation could be the incorrect manner of controlling

environmental performance. Rather, it is suggested

that a market driven approach is required to ensure

optimal performance of the recycling system in

which each actor in the system optimises its activity

within the boundaries of its relevant environmental

legislation, physics, chemistry, which all dictate the

limits of recycling.

In order to illustrate this industry/market driven

approach, a system model was developed, conjec-

turing that the intrinsic property determining the

recyclability and recoverability of a product respec-

tively, is not just determined by the different mate-

rials and alloys used, but primarily by the mineral

or joint classes (combination of materials due to

design),particle size distribution and degree of libe-

ration (multi-material particles). These all affect

the physical separation efficiency, metallurgical

and energy recovery, which all in turn determine

the quality and economic value of the recycling

(intermediate) products in the recycling system.

The summation of these aspects determines the

economics and hence the recyclability and recovera-

bility of the product and therefore the recycling and

recoverability rate. Note that each system activity

as always run within the boundaries of normal envi-

ronmental legislation for process industries.

Based on these intrinsic properties, a fundamental

framework is developed as a common language

to harmonise recycling legislation with industrial

practice, separation physics and thermodynamics,

quality of recycling (intermediate) products, plant

statistics and if required, product design. This recy-

cling optimisation model, building on previous work

by the authors, not only describes physical separa-

tion and metallurgical processing, but also covers

the physical separation of shredder residue in close

connection to the thermal treatment of these mate-

rials. This model therefore adds significant detail

and novel aspects to previous models

In order to illustrate the mentioned conjecture, it is

shown how the optimisation model can be applied

by the recycling industry (for process optimisation

purposes) and legislator (for demonstrating the

arguments in favour of more flexibility and less

regulations) to build and evaluate recycling scena-

rios as a function of (future) car design, evaluate

future market directions (i.e., what effect EU legis-

lation has on the treatment of material in China),

find the balance between dismantling, post-shred-

ding technology (PST) and thermal processing, as a

function of the calorific input constraints of different

thermal treatment options, to name a few.

An important fundamental conclusion is that recy-

cling quotas of above 85% (plus standard deviation)

will probably be difficult to reach in future under

current EU legislation. The preferred process route

by the car industry with minimum dismantling (just

de-pollution), but including PST is feasible to reach

presently ca. 85% (plus a standard deviation).

However, new novel and innovative, light-weight

car designs, beneficial for less impact during use

phase, could encounter problems in future to reach

the required recycling quota of 85%, not to mention

and a recovery quota of 95% by 2015. This thesis

suggests that recycling should accommodate flexibi-

lity within its structure, i.e., feedstock, mechanical

recycling and energy recovery should together reach

as high as possible value within the constraints of

the market, technology and natural laws; matching

changing innovative new car designs. This would

help much to stimulate creative future design deve-

lopments and at the same time provide a basis to

run recycling and recovery technology at its funda-

mental maximum. A rigid quota driven legislation

is too inflexible to meet these requirements and

should be dropped for a market driven approach

that optimises the recycling system in its totality.

Student: G.J. de Haan

Begeleiders: prof.dr. M.A. Reuter, dr.ir. A. van Schaik


Mrt-2006.indd 79Mrt-2006.indd 79 01-03-2006 10:52:5901-03-2006 10:52:59


80 0306

Dynamic Interaction between Slag and Coke in the Blast Furnace

In order to improve the blast furnace process it is

important to know more about the behavior of the

coke in the blast furnace. Coke degradation is a very

important aspect when considering the coke beha-

vior in the blast furnace. The interaction between

the liquids and the solid coke in the lower zone of

the blast furnace was still a blind spot in the inves-

tigations of coke degradation. This thesis has been

performed to investigate the interaction between

the liquid slag and the coke in the blast furnace. The

objective is to explain the interaction phenomena

between slag and coke by means of experimental

research, in order to determine to what extent this

influences the roles of the coke in the lower zone

of the blast furnace.The experimental research

has been performed with a hot trickle bed reactor.

This setup is able to perform slag-coke interaction

experiments at high temperatures (1550-1600 °C)

by means of a liquid slag trickling through a hot

packed coke bed. Two different slag-types (final and

primary) and two different coke-types (IJmuiden

and Chinese) have been used in the experiments.

Furthermore additional experiments with a FeO-

containing slag have been performed. The most

important conclusions and recommendations from

the experimental research are: 1) The impregnation

of both slag-types into both coke-types increases

with increasing reaction time. After 8 hours of

reaction time the experimental slags shows high

impregnation depths into both coke-types. 2) The

XRF-analysis of the experimental slags showed

that the SiO2-concentration of both slags rises with

increasing reaction time. This can be explained by

the assimilation of coke-ash into the slag during

the experiments. 3) The primary slag impregnates

faster into both coke-types than the final slag. The

reason for this is the lower initial SiO2-content of

the primary slag. The Chinese coke allows more

impregnation of both experimental slags than the

IJmuiden coke. Possibly the average pore radius

and tortuosity of the coke-pores are playing a role

in this observation. 4) The N2-flow in the trickle

bed reactor is enhancing the impregnation of slag

into coke. This is caused by the good drainage of

produced CO-gas. This stimulates the reduction

reactions between the slag and the coke that has

as result a good wetting and impregnating behavior

of the slag. 5) The FeO-containing slag experiments

showed a substantial higher static hold-up than

the other hot trickle bed reactor experiments. It is

expected that the interaction between slag and iron

is causing this. More research is needed to prove

this. The packed coke bed acts as a separator for

the liquid iron and slag. The iron and slag show a

distinct separation based on their density difference

within the packed coke bed. 6) An overall recom-

mendation is that the variables of the experimental

research should be varied more. This in order to

determine in more detail to what extend the coke

and slag composition and reaction time influence

the impregnation of slag into coke. Also the tempe-

rature should be used as a variable when investiga-

ting the coke-slag interaction. 7) It is recommended

to investigate to what extend the with slag impreg-

nated coke influences the blast furnace process,

as the impregnation may lead to a decrease in

reaction surface of the coke, in the lower zone of

the furnace. 8) Reaction times shorter than 2 hours

should be used in the performed FeO-containing

slag experiments, as all the FeO was already redu-

ced from the slag after the hot trickle bed reactor

experiments. 9) The carbon-content of the iron loca-

ted in the packed coke bed should be analysed after

the hot trickle bed reactor experiments, at different

reaction times. 10) In order to compare the inter-

action between different types of coke and slags it

is essential to perform the experimental research

under dynamic conditions.

Student: A. Hoogervorst

Begeleiders: prof.dr. M.A. Reuter


Mrt-2006.indd 80Mrt-2006.indd 80 01-03-2006 10:53:0001-03-2006 10:53:00


810306

The prediction of dross formation and the containment of dross on an Industrial Aluminium Recycling Plant

Any fresh aluminium or aluminium alloy surface,

solid or molten, will quickly form a protective oxide

layer when the surrounding medium contains even

a small amount of oxygen from any source (free

oxygen, moisture, or reducible oxides). After the

oxide layer has been formed the oxidised aluminium

is irretrievably lost. There is no economical way

to transform the aluminium oxide back into alumi-

nium. If molten aluminium or one of its alloys reacts

with air, a thin layer of aluminium oxide is formed

instantly. This layer transforms into an amorphous

oxide layer, which encapsulates a large amount

of liquid metal due to the capillary effects. This

mixture of oxides and liquid metal is referred to as

dross. Dross formation is a function of melt compo-

sition, temperature, exposed surface area, compo-

sition of atmospheric gasses, duration of exposure,

and flow regime in the melt. The dross layer, which

floats on top of the metal bath, is skimmed off and

cooled in custom made dross boxes. After cooling

this dross is stored and subsequently remelted to

recover the entrapped metal. Hot dross may contain

up to 80% metal, but the metal content will be

reduced dramatically if the dross is allowed to react

with air during cooling. The key to fast cooling of

dross and higher metal recovery of entrapped metal

is to cut off the air supply so that metal burn-off is

reduced to a minimum. The Konzelmann Aluminium

recycling plant in Hannover has therefore developed

and implemented a patented method to optimally

contain the internal dross by closed cooling in

custom made dross boxes.

The goal of this research project was to identify and

quantify the different sources of dross formation

at the recycling plant in Hannover by developing

a predicting model. The second objective was to

scientifically proof that the patented dross contain-

ment method results indeed in a higher recovery of

metal. During a period of seven months numerous

in-situ experiments have been done to collect the

required data at the Konzelmann plant in Hannover.

The experiments included the weighing of dross at

various locations during the process, melting and

analysis of dross samples and the measurement of

weightincrease, temperature and pressure during

cooling of different types of dross under various

conditions.

The results imply that modelling can shed a better

light on excessive dross generating sources, which

can be optimised in future. Besides this, the paten-

ted method for the containment of dross fundamen-

tally decreases the burn-off of aluminium inside the

dross down to less than 1% and results in higher

metal recovery during remelting of internal dross.

Closed cooling can easily be implemented in every

aluminium processing company against relative

low costs. Overall usage of closed cooling for the

annually generated amount of dross in Europe could

lead to 10% higher metal recovery with 15% less

production, resulting in fundamentally lower proces-

sing costs and higher profits. Additional environ-

mental benefits include lower energy consumption

and accompanied GHG emissions and lower amount

of generated dust, flue gas and salt slag.

Student: V.A. de Roode

Begeleiders: prof. U.M.J. Boin, prof.dr. M.A. Reuter


Mrt-2006.indd 81Mrt-2006.indd 81 01-03-2006 10:53:0001-03-2006 10:53:00

82 0306

Mrt-2006.indd 82Mrt-2006.indd 82 01-03-2006 10:53:0101-03-2006 10:53:01

830306


Petroleum Engineering and Geosciences (with specialisation in Applied Geophysics,

Petroleum Engineering and Reservoir Geology)

Mrt-2006.indd 83Mrt-2006.indd 83 01-03-2006 10:53:0101-03-2006 10:53:01

Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geoscience

84 0306

Deposition of Colored Tracer Latex Particles in Sandstone

The re-injection of produced water is an impor-

tant prerequisite for maintaining pressure and for

flooding reservoirs. Unfortunately this may lead to

several severe problems. One particular source of

problems is the solids which are suspended in the

water. If they are deposited on or within the forma-

tion, the injectivity may be reduced dramatically.

This leads to wellbore damage.

Experimental work is presented to investigate the

filtration phenomenon that occurs during the injec-

tion of produced water and describe the transport

and capture of colloids in porous media. In particu-

lar the aim is to test the concept of transition time

when an external filter cake starts building on the

surface of porous medium.

To understand in detail the process of permeabi-

lity damage requires knowledge of the amount of

deposited particles along the core and at the outlet

of the core as a function of time. Therefore colored

tracer particles are used to investigate this pheno-

menon.

Latex particles with Blue, Red and Green color,

suspended in distilled water were injected into

Bentheim sandstone core samples, in order to

collect the effluents and quantify the amounts of

deposited particles in terms of colors and calcu-

late the effluent concentration of these samples.

Experiments were performed by varying parameters

like flow rate, concentration and order of injection.

The choice of different colors of latex particles is

to follow the tracking of particles and visualize the

deposition of colored particles using Image Analysis

with RGB system and Q win software.

The objective of this study is to investigate the

distribution of particles and the change in color,

testing the transition time and process of deposi-

tion: see which color comes out after the switching

time from one color to another one.

Experimental work was carried out with six experi-

ments consisting of pressure measurements along

the core and the measurement of effluent concen-

tration at the outlet using an RGB system.

Furthermore Image Analysis of the cores gives a

better idea about the internal and external filter

cake. This work is followed by visual analysis of the

experiments and an Interpretation and evaluation of

the data.

Student: H. Bennaceur

Begeleiders: prof.dr. P.K. Currie, dr.ir, W.M.G.T. van den Broek


Mrt-2006.indd 84Mrt-2006.indd 84 01-03-2006 10:53:0101-03-2006 10:53:01

Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geoscience

850306

Sensitivity Study of Fracture Properties, Related to the Production of Hydrocarbons

The objective of this project is to study which and

how fracture parameters impact the accuracy of

hydrocarbon production forecasts using fluid flow

simulations. The work is based on surface and

subsurface data collected in the Tanqua-Karoo

basin, located in South Africa. This data served as

the base for discrete fracture network modeling

(DFN), performed with FracWorks XP*. Before DFN

modeling, a simple reservoir was built in Petrel**.

This model was gridded and used in FracWorks XP*.

The grid and the calculated fracture-matrix proper-

ties from FracWorks XP* were used to perform

fluid flow simulations with the commercial simulator

Eclipse**.

In the base case model, optimal flow parame-

ters are studied. The optimized base case model

serves to perform a sensitivity study of fracture

parameters. The fluid flow simulations that are

performed to obtain an optimized base case model

suggest that the presence of highly fractured zones

(swarms) do not influence the hydrocarbon produc-

tion. Furthermore, when well placement is paral-

lel to these highly fractured zones, hydrocarbon

production is longer at a constant rate and has a

higher oil recovery.

The sensitivity study shows that varying the matrix

permeability does not affect the fluid flow simu-

lations, while changing the fracture permeabilities

shows a significant influence on the production

behavior. For example, a decrease in fracture

permeabilities causes a delay in water break through

and a higher oil recovery. The influence of fracture

intensities only shows effects at a large decrease

in intensity with respect to the base case scenario.

At lower intensities the swarms start to influence

the hydrocarbon production. Fracture lengths do

not show any influence on the hydrocarbon produc-

tion when fracture swarms are present. The frac-

ture lengths only play a role when no swarms are

present. At both short as well as long fracture leng-

ths the favorable flow direction of the systematic set

decreases. Changing the fracture geometry has no

effect on the hydrocarbon production.

Student: M.W.N. van Galen

Begeleiders: prof.dr. S.M. Luthi, J.K.J. Taal van Koppen


Mrt-2006.indd 85Mrt-2006.indd 85 01-03-2006 10:53:0101-03-2006 10:53:01

86 0306

Mrt-2006.indd 86Mrt-2006.indd 86 01-03-2006 10:53:0101-03-2006 10:53:01

870306


Engineering Geology

Mrt-2006.indd 87Mrt-2006.indd 87 01-03-2006 10:53:0101-03-2006 10:53:01

Technische Aardwetenschappen: Engineering Geology

88 0306

Numerical modelling of rock mass decay in road cuts

ollowing the initial stress release after excavation of

a road cut, weathering and erosion processes will

start acting upon the newly exposed slope material.

The resulting rock mass decay may have significant

effects on slope stability well before the envisaged

engineering lifetime of the slope. Therefore, it

would be a great advantage to be able to assess

the influence of rock mass decay in road cuts with

a suitable numerical model. Several models are

already available that quantify weathering or erosion

processes acting on a road cut, but what is not

readily available is a model describing the combined

effect of both processes. The integration of these

various processes into a working numerical model is

the topic of this research.

For the integration of the processes of weathering

and erosion into a numerical model, a conceptual

2D model for weathering and erosion (Huisman,

2006; to be published) is used as a basis. The main

part of the modelling is done using the 2D distinct

element computer code UDEC. The input parameters

as applied throughout this study were gathered for

two study slopes during a short fieldwork period in

the study area near Falset, Spain. For the creation

of the model, data derived for the Gavada slope,

is used. Furthermore, the developed model is vali-

dated through back-analysis of the observed slope

failure of the Masriudoms slope. For an assessment

of rock mass decay in road cuts, cross-sections of

both selected slopes are schematised together with

the rock material and discontinuity properties.

The results as determined by the different models

reveal that various factors, such as the elevation in

the slope, the slope retreat rate (Rs) or the expo-

sure time (t), have clear influences on the outcome

of the analysis and, thus, on the behaviour of the

slope. Displacements in the slope are increasing

with an increasing elevation and, for the greater

part, decreasing with an increasing rate of slope

retreat. Furthermore, a certain development of

displacements in time can be noticed; that is, a

decrease in displacements and subsequent stabi-

lisation of the slope during the first years after

excavation. This is followed by another peak incre-

ase in displacements, most probably caused by the

weakening of the rock mass through the process of

weathering. Finally, the displacements are slightly

decreasing, until a more or less constant value is

reached, leading to the assumption that after a

number of years the processes of weathering and

erosion reach equilibrium. Moreover, the

results as determined during the back-analysis

of the Masriudoms slope seem to be reasonable.

However, the observed slope failure could not

directly be modelled. This might be explained by the

fact that the influence of water, which has played a

significant role in the weakening processes of the

material and consequent failure, is not included in

this numerical model.

Student: W. Tegtmeier

Begeleiders: prof.dr.ir. F. Molenkamp, dr. H.R.G.K. Hack (ITC Enschede)


Mrt-2006.indd 88Mrt-2006.indd 88 01-03-2006 10:53:0201-03-2006 10:53:02

890306


Mrt-2006.indd 89Mrt-2006.indd 89 01-03-2006 10:53:0201-03-2006 10:53:02

Offshore Engineering90 0306

An analytical, numerical and experimental approach of parametric roll of a tophat in irregular seas

MSC developed a new kind of shallow draft spar

called Tophat. This spar has a very small draft

compared to conventional spars and has a very

large storage capacity. The roll response of this

Tophat is investigated as it might experience para-

metric roll in head seas. Parametric roll is better

known as Mathieu instability. It describes a large

amplitude response due to stability parameter varia-

tion in time at twice the natural frequency of roll.

An analytical expression for roll is derived in order

to predict this phenomenon in regular waves.

Additional numerical simulations have been done

with the AQWA program for calculations in regu-

lar as well as irregular sea conditions in the time

domain. The analytical expression showed the para-

metric roll instability very clearly, while the more

sophisticated AQWA calculations did not show any

unstable roll motion at all.

In order to investigate the problem experimen-

tally, model tests were performed in the towing

tank of Maritime Technology (Delft University of

Technology). Three different models were tested;

the original Tophat design (basic model), an inclined

wall design (inclined model) and a perforated skirt

design (perforated model). These models were

subjected to regular waves varying from one meter

to ten meter wave height. The behaviour in irregu-

lar waves was also investigated using the Pierson-

Moskowitch spectrum. The spectrum parameters

were selected to generate a pattern with a lot of

energy near the natural period of heave.

The models did not show parametric roll in regular

or irregular waves. However, the regular and irregu-

lar wave tests showed an unstable pitch response

for the basic and magnitude is modest and does not

endanger the viability of the design. inclined model.

In regular waves the unstable pitch response was

modest. Also in irregular waves modest unstable

pitch motions were observed. The perforated model

showed significant smaller pitch motions and no

instable behaviour whatsoever. The pitch response

is probably the result of the heave response at twice

the pitch natural frequency. Therefore, this unstable

behaviour is likely parametric pitching.

The study showed that the Tophat may exhibit para-

metric pitch in specific sea conditions. The resulting

magnitude is modest and does not endanger the

viability of the design.

Tophat Model

Student: F.W. Blaauw

Begeleiders: prof.dr.ir. J.A. Pinkster, prof.ir. J. Meek, ir. G.H.G. Lagers,

ir. J.A. van Santen


Mrt-2006.indd 90Mrt-2006.indd 90 01-03-2006 10:53:0201-03-2006 10:53:02

Offshore Engineering 910306

Standardised wave data bases on power level

The thesis describes the

results of an effort to intro-

duce Standardised Wave

Data (SWD) for perfor-

mance calculations of Wave

Energy Converters (WEC’s).

A calculation method is

proposed to generate

representative scatter

diagrams from a number

indicating the available

power in the sea at certain

location (power level) and

a parameter related to that location. The SWD is

designed to be part of an overall WEC Performance

Standard (WPS). Such a standard should make

communication between engineers and investors

easier and provide a tool to compare the different

systems. The lack of such a standard hinders the

wave energy business to mature.

Scatter diagrams and power levels for 33 locations

in Western Europe provided by the European Wave

Energy Atlas (WERATLAS [8]) function as reference.

Ochi’s bivariate log-normal [12] model for the joint

probability of significant wave height (Hs) and a

significant wave period (Tp or Te) was used to

generate theoretical scatter diagrams. To generate

a scatter diagram one must know the probabilities

of occurrence for a range of sea states (characteri-

zed by Hs and Tp or Te). For a given sea state, the

Ochi model generates a certain probability occur-

rence. Five constants govern the model. The idea

is to find a relationship between these constants

and power level. Each Ochi-constant was written

as a linear function of power level. A single set of

functions applicable for all the reference locations

appeared to be too crude. A solution to this problem

is presented. Performance calculations of four

WEC’s were done using the SWD. Finally, the SWD

was compared to other scatter diagrams from other

sources.

This report also touches on

some remote but relevant

issues. The spectral form

commonly used for power

estimates in the wave energy

business is the Bretschneider

spectrum. To see if the choice

of the spectral form influen-

ces the results of power and

energy calculations, three

other standard spectral forms

were studied. Secondly, the

directional characteristics of

ocean waves and their effect on the performance

of a WEC are briefly discussed. Finally, only very

shortly, standardisation concerning the perfor-

mance estimations of a WEC per individual sea

state is discussed. The creation of a WEC power

matrix standard is beyond the scope of this report.

However, it is the other important building block of

a general WEC Performance Standard.

Student: M.F. Burger

Begeleiders: prof.ir. J. Meek, dr.ir. .A.H.J.M. van Gelder, ir. G.H.G. Lagers,

ir. F.E. Gardner


Mrt-2006.indd 91Mrt-2006.indd 91 01-03-2006 10:53:0201-03-2006 10:53:02


Deep water buoys – review study

Shallow water Catenary Anchor Leg Mooring

(CALM) buoys have been used for many years as an

(off)loading terminal for shuttle tankers near shore.

A shuttle tanker can be connected to the CALM buoy

and the crude oil can be (off)loaded. Hundreds of

these shallow water CALM buoys are used worldwide.

Nowadays oil- and gas reservoirs are found in

deeper waters of more than 1000 m. Floating,

Production, storage and Offloading vessels (FPSO’s)

are used to produce the oil and gas. West Africa

is one of the locations where these deep water

reservoirs are being produced. Many of the FPSO’s

offshore West Africa are spread moored. Operators

do not offload the FPSO in tandem configuration to

reduce the risk of collision. Therefore a Deep Water

Buoy (DWB) situated approximately 2 km from the

FPSO is used to offload the FPSO. This DWB is

similar to a shallow water CALM buoy, regarding its

shape and anchoring configuration. However the

DWB is much larger than a shallow water CALM

buoy. Furthermore this floating buoy is more subjec-

ted to fatigue loads. Worldwide only nine DWB’s

have been supplied or will be supplied in the near

future. They are all located offshore West Africa.

Eight out of these nine buoys are a Single Buoy

Moorings (SBM) product.

A review study has been performed to investigate

the possibilities of improving the existing DWB to

make it more competitive. First the existing DWB’s

have been investigated both technically and econo-

mically, which led to the requirements and objec-

tives for a new DWB. One of the objectives was to

avoid the wave zone to reduce the fatigue motions

of the buoy. Next concepts have been generated

and the submerged buoy concept has been selec-

ted. The submerged buoy consists of an octagonal

shaped ring buoy, which is located 50 m below Mean

Sea Level (MSL). It is anchored to the seabed by

four vertical tendons and one catenary anchor leg,

which opposes the pull from the Oil Offloading Lines

(OOL’s). The buoy has a large net buoyancy, which

– in combination with inclined tendons – generates

the horizontal restoring force of the system.

The hydrodynamic behavior of the submerged buoy

has been investigated. The following topics have

been investigated and compared to an existing

DWB, Kizomba A:

• First order responses to regular waves (buoy

motion responses en anchor leg tension respon-

ses)

• Extreme buoy excursions and anchor leg tensions

under operational and survival conditions

• Fatigue lives of the anchor legs

• Decay behavior of the system

The conclusions are that both the buoy motion

responses and the anchor leg tension responses are

reduced significantly. The extreme excursions and

tensions comply with the applicable regulations. The

fatigue lives of the anchor legs are increased by

at least a factor of 190. Finally the natural periods

of the system do not correspond to wave periods,

which can be encountered offshore West Africa at

50 m below MSL.

The costs of the submerged buoy have been compa-

red to the costs of an average existing DWB. The

costs of the submerged buoy concept are estimated

to be higher, because of the expensive anchoring

system. Therefore an alternative anchoring system

has been studied briefly. The four vertical tendons

have been replaced by six polyester ropes. This

system is estimated to be cheaper, while having the

same benefits as the system with four tendons.

It is recommended that this system is to be inves-

tigated in more detail to check its feasibility. If the

alternative with polyester ropes turns out to be

feasible a closer look should be given to the instal-

lation method, the design of the submerged swivel,

the structural design of the buoy and the design

of the submerged hose between the buoy and the

shuttle tanker.

Student: C.R.E. de Groot

Begeleiders: prof.ir. J. Meek, ir. H. Boonstra, ir. G.H.G. Lagers, J.Joynson CEng, MIChemE


Mrt-2006.indd 92Mrt-2006.indd 92 01-03-2006 10:53:0301-03-2006 10:53:03

Offshore Engineering 930306

Pipeline rotation during installation of inline structures

During installation of pipe-

lines, inline structures are

sometimes attached to

the pipeline. Inline struc-

tures have to be installed

within certain limits with

respect to rotation. Due to

a number of reasons, but

most importantly due to the

plastic deformation resul-

ting from bending on the

stinger, it is possible that

a pipeline rotates in between its departure point

from the laybarge and the seabed. This rotation is

calculated with the help of a spreadsheet model.

To prevent an inline structure from rotating during

installation, buoyancy modules attached to yokes

are connected to the pipeline. The buoyancy modu-

les minimize rotation by exerting a torsion moment

on the pipe if it tends to rotate.

In a sense, the pipeline

rotation problem asso-

ciated with installation

of inline structures is

academic, because it is

not hampering pipelay-

ing thanks to the use of

the buoyancy modules.

However, it was decided to

develop further insight in

the rotation phenomenon

since this may ultima-

tely lead to omitting the bulky buoyancy modules.

Therefore the spreadsheet model was exercised and

results of the spreadsheet model calculations were

compared with results in literature. Main conclusion

was that the model predicted good results, albeit

consistently lower than those in literature.

During this research it was discovered that there

is little public literature available on the subject.

Comparisons had to be based

on a single public source.

Earlier research within Allseas

appeared to be documented

poorly if at all, and in many

cases the present study had

to rely on interviews of the

engineers who had been

working on the subject in the

past.

Other factors which were

thought to be responsible for pipeline rotation have

been investigated also. Linear elastic theory was

used to create models in Excel and Visual Basic. The

most important conclusions are that current forces

on an inline structure can not cause an important

rotation. Misalignment of the tensioner tracks, on

the contrary, may introduce substantial rotation

under certain circumstances.

Student: J. Mulder

Begeleiders: prof.ir. J. Meek, ir. G.H.G. Lagers, dr.ir. A. Romeijn,

dr. N.S. Ermolaeva


Mrt-2006.indd 93Mrt-2006.indd 93 01-03-2006 10:53:0301-03-2006 10:53:03


Development of a compliant cone for solid tubular expansion

Oil and gas wells generally comprise several concen-

tric tubulars, the well casings. Inserting and subse-

quently expanding tubulars offer the opportunity

to clad the existing tubes, for instance to increase

strength and corrosion resistance or to replace

concentric casing pipes by expanded casing extensi-

ons, while maximizing the conduit diameter.

To enable such expandion technology it is manda-

tory to develop a tool that is capable to perform the

expansion process as well as to decreasein diameter

to bypass obstacles (like connectors in the outer

tubing) in such a way that the outer tubulars’ inte-

grity is not compromised. Simultaneously the tool

should be capable to return to the desired diameter

after passing through the obstacle.

The study focused on existing technology, possible

new concepts and the selection of a promising novel

tool. This selected tool has been designed to have

the appropriate geometry and functioning principles

and has subsequently been checked for loads and

stress levels based on geometry and theoretical

loads and friction factors.

Finally various laboratorium tests have been carried

out on fixed and compliant tools to test the working

principles and load levels. The latter have been

compared with the theoretical levels as calculated.

Although further –verification– testing remains to be

carried out, the results of the study and the tests of

the new design are promising.

Student: R. Schoon Shell

Begeleiders: prof.ir. J. Meek, prof.dr. P.K. Currie, ir. G.H.G. Lagers,

ir. S.M. Roggeband


Mrt-2006.indd 94Mrt-2006.indd 94 01-03-2006 10:53:0401-03-2006 10:53:04

950306

Samenvattingen van afgelopen jaar

Mrt-2006.indd 95Mrt-2006.indd 95 01-03-2006 10:53:0401-03-2006 10:53:04

Samenvattingen afgelopen jaar96 0306

Samenvattingen afstudeeronderzoeken

oktober 2005

Civiele Techniek


A finite element formulation for microstructure

evolution

M. C. Booij

Innovative Materials and Pavement Structures for

Amsterdam Airport Schiphol

S. S. Brahmatewari.

Prefabricated Track Construction for the London

Underground

E. Bronsvoort

Het dwarskrachtdraagvermogen van de statisch

onbepaalde ligger

S.S. Dharampal

Framework Development for Performance-Based

Road Maintenance Contracts

T.G.F. Ghauharali

Ontwerp demontabele prefab brugligger per

rijstrook

Y. El Malki

A study on the lifetime aspects of the Rheda 2000

track system

P. Konings

Stabiliteit van de boog in stalen boogbruggen

P.B. de Ruiter

RAM(S) aspecten voor het ontwerpen van wissels

D.L.M. Warmerdam


Lessons for Private Finance Initiative in the

Netherlands

M.D. van Geest

“Trillingshinder bij lichtgewicht bouwconstructies”

L.M. van Oort

Geluidreductie door een coulissenscherm

M. Saarberg

Progressive Collapse of Building Structures

R.C. Siersma

Parametric Cost Estimating for Greenfield Breweries

Pieter Vis

Distance engineering, Towards a Global Engineering

Center (G.E.C.)

P.H.H. Voogd

Geluidsabsorptie van plafondeilanden

Marije Vos


Wave Attenuation in Mangrove Forests

B. Burger

Processen in de transportcyclus

J.J. Burgers

Analysis of SWAN wave spectra at the

Westerschelde

E.R. Capel

Morphological analysis and optimization of Dubai

nourishment

M.D. van Dijk

The results of dumping stones on a slope by a side

stone-dumping vessel

J.A.F. van Duijnhoven

Mrt-2006.indd 96Mrt-2006.indd 96 01-03-2006 10:53:0401-03-2006 10:53:04

Samenvattingen afgelopen jaar 970306

Artificial surf reef design

H.D. van Ettinger

Boring Efahan’s north-south line

R.W. den Hertog

Relation between design and morphology of river-

bypasses in estuarine environments.

B.J.A. Huisman

Modelling the influence of vegetation on the

morphodynamics of the river Allier

J.F. de Jong

Safety format and calculation methodology slope

stability of dikes

W. Kanning

Een zeewering voor Maasvlakte 2 in caissons

L.P.H.C. Krouwel

Kleizakken

C.J.J. van Kuijk

Application of Vetiver grass and Cyperus Rotundus

on dikes

I. Maaskant

Wave damping due to salt marsh vegetation

M.C. Meijer

Bowthruster induced damage

B.C. Nielsen

Wave transmission at various types of low-crested

structures using neural networks

R.P. van Oosten

Submarine slope development of dredged trenches

and channels

T.C. Raaijmakers

Abstract

D. de Rooij

The northern sea defence of Maasvlakte 2

D. van Rooijen

Burial depth of pipelines exposed to ice scour

I.S.S. Schoonbeek

ABSTRACT: Morphological modelling of an artificial

sand ridge near Hoek van Holland, The Netherlands

P.K.Tonnon

Interactiesysteem tussen betonnen tunnelelementen

en een grindfundering

P.J.C. Vervoort

The influence of stratification on measurements

of the overflow concentration on a Trailing Suction

hopper Dredger

K.P.A. Versmissen

Undular hydraulic jumps

B.A. wols

Watermanagement

Calibration of a precipitation runoff model for the

Hirmand River in Afghanistan and Iran using remote

sensing data

A.S. Burger

Transitions to more sustainable concepts of urban

water management and water supply

Student: R.E. de Graaf

Behavior of Particles in a Drinking Water Distribution

Network

A. Grefte

Water resources of Rio Dulce in Santiago del Estero

P.A. Schipper

Voorspellen van het gedrag van sediment in

leidingen

H.J.H. Vos

Maatregelen ter bestrijding van grondwateroverlast

in bestaand stedelijk gebied

L.C.E. van de Winckel

Mrt-2006.indd 97Mrt-2006.indd 97 01-03-2006 10:53:0401-03-2006 10:53:04



De ondergrondse oplossing als gelijkwaardig alter-

natief in het MER

M.L.P. van den Engel

De verkeerskwaliteit gemeten

W. Folles

Towards more sustainable planning and design of

stormwater control solutions in Brazil

B. Gersonius

De Ondergrond Verlicht

J.M. van Kesteren

A generic approach to a route guidance strategy

F.S. Zuurbier


Resource Engineering

Development of an Economic Model to Optimise

the Transfer from an Open Pit Operation to an

Underground Operation

E.R. de Lange

The prediction of dross formation and the contain-

ment of dross on an industrial aluminium recycling

plant

V.A. de Roode

Predictive Hot Metal Silicon Modeling

R.P. van Losenoord

Petroleum Engineering and Geosciences

Geological control on porosity distribution-inferen-

ces from numerical experiments

O.O. Okele

Inversion of shallow seismic and electromagnetic

data to obtain local angle-dependent reflection

coefficients

R.P. Maarsen

Volcanic Ash Beds as an Aid to Understanding Basin-

floor Fan Growth

Veronica Lucia Rubio Gallegos

Dynamic multi-phase wellbore flow model

S. Amini

Exploring WAG Miscibility and Dispersion using

Experimental Design

Ahmad Asheghi Hossein

Finite Element Analyses of Cahn-Hilliard equations

M. Gholami Gharasoo

Multi-zone flow allocation

A. Hamid

Study on the Enhancement of Transfer Function by

Variance Term in Simulation of Naturally Fractured

Reservoir

A. Hashemi

Fluid Front Detection Using Pulse Test Analysis 84

Student: J.H. de Kok

Experimental Investigation of the conformance of

the Classical Deep Bed Filtration Model using X-ray

computed tomography

A. Jamankulov

Reduction of oil droplet break-up by choke design

adaptation

P.J. Kwakernaak

Regularization of water flooding optimization

R. Malekzadeh

Improved Upscaled Description of Imbibition in

Fractured Reservoirs

A.A. Hossein

Contact Angle Measurements to Investigate

Oil Recovery Efficiency with CO2 in Fractured

Reservoirs

E. Sekhavati

Mrt-2006.indd 98Mrt-2006.indd 98 01-03-2006 10:53:0501-03-2006 10:53:05


Engineering Geology

Reducing switch alignment problems with SmartSoils

B. Fellinga

Modelling Hydraulic Fracture of Boreholes in Clay

N. Fierloos

Application of computed tomography to analyse

fabric evolution, during triaxial test

P.A.T. Moutinho

Heeft de CPM in slappe grond een meerwaarde

boven de CPT?

A. van Uitert


Heavy lifting during wave exposure

J.W.A.M. IJzermans

Scaling of a multiple cable abandonment and reco-

very system

H.M. Kruimel Allseas

Pipeline rotation during installation of inline struc-

tures

J. Mulder

Concept desing of a stabilizer for offshore lifting for

the J-1600 class heavy lift vessel

G.E.J. Roskott

The bigger the better?

M.A. Snijder Heerema

Re-use of obsolete jacket structures for carrying a

wind turbine 103

Student: Reinout Storm

Installation of large subsea structures with buoy-

ancy tanks for passively controlled deployment

J.J.H.F. Verweij

Samenvattingen afstudeeronderzoeken juni 2005



Crack healing in hydrating concrete

N. ter Heide

Pneumatic formwork for irregular curved thin shells

P.C. van Hennik

Visie op VISI, de effecten van digitale samenwer-

king in de Grond-, Weg- en Waterbouw

G. van der Hoek

Numeriek onderzoek naar het mechanische gedrag

van het draaipunt van de Kinkerbrug

W. Kerssies

Steepest Slope Method

M.W. de Leuw

Realistische simulatie vervormingen uitbouwbruggen

F.G. Louman

Discontinue Galerkin methode voor elastodynamica

A. M. D. Pfeiffer

The Design of a Low Cost Carrier Airport Terminal

M. Pieper

The effect of static and fatigue traffic loading on

modular expansion joints.

R.J.M. Pijpers

Effecten gradering op de functionele eigenschappen

van tweelaags ZOAB

A.N.J. van der Steen

Alternatief ontwerp van een boogbrug

C.J. Vader

Gebouwen en civiel technische constructies

I.M. van der Ven

An emergency shutdown of liquid cargo transfer,

particular loadcase for a LNG jetty

A.W. Vos

Mrt-2006.indd 99Mrt-2006.indd 99 01-03-2006 10:53:0501-03-2006 10:53:05



Het kantoorgebouw met twee asymmetrische

uitkragingen

J.H. Beniers

Dutch prefabricated concrete structural concepts in

seismic areas

M. Bijvoet

Property Development in South Africa

A.G. van Deventer

Kwaliteitsborging van de constructie

O. Dwars

Ontwikkeling woongebouw boven spoorgebied

T.M. Hoekveld

“System approach on structural fire safety”

A.B.M. van Overbeek

The Design of a Low Cost Carrier Airport Terminal

M. Pieper

Office tower “Hybride” & Seismic behaviour

P. Salemink

Voorwaarts voor betere marges

S. Visser

Probabilistic cost estimating and scheduling

T. van de Vooren


Veilig Vernagelen

B. de Boer

Flexibele zeesluis als nieuwe maritieme toegang

kanaal Gent Terneuzen

J.M. Bonnes

Las Brisas de Amador, the Feasibility and Preliminary

Design of a Cruise Terminal

M.V. van Giessen

Westerschelde: import of export?

E. Groenendaal

Validity of method de Haan for wind speed and

setup

D.H. van Haaren

The effect of wave period on dune erosion

C. den Heijer

Golfbrekers op steile vooroevers

M. Hovestad

Verdiepte Loswal

C. Langeveld

Observational methods for settlement calculations

R. Lievense

Artificial Surf Reef on Maasvlakte 2

M. Muilwijk

Operability of a floating LNG terminal

A. de Pee

Technical feasibility of a large-scale land reclamation

J. Schouten

Abstract

S.J. Welage

Hydrodynamics of a moored LNG carrier behind a

detached breakwater

W. Wuisman

Watermanagement

Application Feed Forward Controller on Delta

Mendota Canal

M.R. Bruggers

Hydrological modelling of the Zambezi catchment for

gravity measurements

A.M.J. Gerrits

Een erosiemeter voor rioolslib, een kritische

beschouwing

M. Klootwijk

Mrt-2006.indd 100Mrt-2006.indd 100 01-03-2006 10:53:0501-03-2006 10:53:05


Model Predictive Control on Irrigation Canals

W. Malda

Particle counting in a drinking water distribution

network

M. van der Meulen


De effecten van evacuatiestrategieën op het verloop

van grootschalige evacuaties

W. van Genugten

Geen Titel

P. de Jong

Veilig naar de trein, onderzoek en methodiek voor

veiligere stationsgebieden

M. Kerkvliet

Inpassing van Station Sixhaven in de Noord/Zuidlijn

C.M. Meulblok

Elasticiteitsonderzoek binnen het vervoergebied van

HTM

R. Oostra

HOT lane: a road to better accessibility

Wieger Savenije (samen met Ivo Stienstra)

Development of a micro-simulation model applied to

Amsterdam Schiphol Airport

H. Siemonsma

Een kwantitatieve risicoanalyse voor de veiligheid in

metrosystemen

C.J. Soons

Asset Management voor Rijkswaterstaat Directie

Zuid-Holland

M. Vlutters

A railway service consists of processes

V.A. Weede


Phenomenological Modeling of Vortex-Induced

Vibrations of Marine Risers

P.W. Derkx

Tugs in waves

P.W.S. Dierx

Shallow water mooring systems for floating LNG

import terminals in harsh environments

R.S. Hogenbirk

Reduction of the unstable motion of a tanker

moored to a SPM system

B. Lutje Schipholt


Petroleum Engineering and Geosciences

3D depth imaging using PS converted waves

V.E.J. Palmaers

An investigation on “well impairment caused by

particle deposition in radial geometry” using CTscan

technique

A.V. Naeini

Modeling of the Placement of an Oil-Soluble

Chemical in Porous Media for Water Control

H. Valiollahi

Production Prediction in a Waterflooded Naturally

fractured Reservoir

Z. Haeri Mehrizi

Engineering Geology

Injection of oxygen-rich water as an arsenic remedi-

ation technique: visualization experiments

V. van Beek

Mrt-2006.indd 101Mrt-2006.indd 101 01-03-2006 10:53:0501-03-2006 10:53:05


Samenvattingen afstudeeronderzoeken maart 2005



The influence of the connection characteristics

on the seismic performance of precast concrete

structures

S. Abdul Hussien

Applicability of ultra-high performance fibrereinfor-

ced

A.F.M. Aljeboury

Parametric instability of deep-water risers

J. Brugmans

Duurzaamheid van grote infrastructurele werken

F.H. Cox

Barge Installed Platform

R. van Dijk

IJmeerbrug

S.J. Duijst

Effect Eurocode verkeersbelasting op de minimale

constructiehoogte van prefab bruggen en viaducten

M.P. van Eendenburg

Train induced vibrations in soils

D. Haak

Gecombineerde voorspanning in statisch onbepaalde

prefab betonnen brugliggers

S. den Hertog

Timber-concrete composite traffic bridge

W.B.Hulsbergen

Geprefabriceerde gebouwen onder aardbevingbelas-

ting

S. Kanbak

Een oriënterend materiaalonderzoek op combinatie-

deklagen

H. Menninga

The behaviour of bored concrete tunnel linings

under fire conditions

B.T.F. van Olffen

Analytical return mapping for computational

plasticity

S.E. Pel

Predictie van trillingen door wegverkeer

A. Ramkema

Flexibele hoogbouw

L. Rob, T. Willeboordse

Validation of risk control strategy

N. Silman

Alternatief ontwerp spoorviaduct KW 75 betuwe-

route

W. Smit

Flange induced buckling

Student: A.G. Toma

Kokerligger in zeer hogesterktebeton met externe

voorspanning

A. ten Voorde

ZOAB proefstukken beproefd met de gemodificeerde

Hveem Stabilometer

M. Willemsen


Veiligheid en exploitatie van zwembaden

R.L. Backer

Constructief ontwerp ‘V-tower’

P. Bakkenes

Verband in hoogbouw

K. de Boer

Daglichttoetreding in kantoren en de gevolgen op

het energiegebruik

W.A. Bont

Mrt-2006.indd 102Mrt-2006.indd 102 01-03-2006 10:53:0601-03-2006 10:53:06


Form finding and Structural optimization

J.L. Coenders

Explosieveiligheid bij meervoudig ruimtegebruik

Y. v. Diermen

Instrumentatie voor het afstemmen van vraag en

aanbod in de bouw

E. Hellemans

Prefabricage bij blobconstructies

H. Jansen

Herbestemming Konings Staal

R.J.A. Janssens

IJspaviljoens in Nederland

S. Kers

Waarde gestuurd

R.J.G. Klaassen

Uitzicht en daglicht in patiëntenkamers

P.X. Kuijten

The technical feasibility of straw as a building mate-

rial in The Netherlands

P.B. van Luipen

Verbeterinstrument Gemeentelijk

Reinigingsmanagement (VEGER)

P.J.H. Mul

Het natuurlijk brandconcept, wat levert het op in de

praktijk?

S.A.E. Mulder

Computational Wind Engineering

Student: R.F. van Nalta

Uitbesteden van eenvoudige werken bij ProRail

R.W.H. Pepers

Slijtage aan de glijbanen van het uitschuifbare voet-

balveld in stadion Gelredome

E.H. Roche

Stempeling metrostation Rokin

M. Schol

Topsportcomplex Apollohal

D. Stolwijk

Inzet van elektro-osmose bij kleibetonachtige

materialen0

W.S. Terpstra

De impact van ICT

J. Voerman


Remote sensing of the river Rhine plume

L. Arentz

WCT schuifproef

R.J. Bakker

Single toplayer of cubes with granular joint filling

S.G. van den Berg

Uitvoeringstechnieken voor korte oeververbindingen

C.A. Bijl

Het effect van gaten in de sandwichwand onder

Amsterdam Centraal

A.W.O. Bots

Plastic design of breasting dolphins

E. Bruijn

Numerical modeling of nonlinear NewWaves for

impact assessment on offshore structures

W.J. Burger

Influence of loading rate on pile capacity in unsatu-

rated sand

J. Dijkstra

Parameteranalyses en optimalisatie van kademuren

voor de Tweede Maasvlakte

J.M. van Gaalen

Fracture Grouting in Theory

R. te Grotenhuis

Mrt-2006.indd 103Mrt-2006.indd 103 01-03-2006 10:53:0601-03-2006 10:53:06


Artificial Surf Reefs

M. Henriquez

Corrigeren van de afvoerverdeling op splitsingspunt

De Pannerdensche Kop

V.M. Hermeling

Axial pre-stress in the lining of a bored tunnel

A.J. Koek

Het ontwikkelen van een model voor boegschroef-

stralen bij verticale kademuren

T.J. van der Laan

Longterm morphological modelling of Venice Lagoon

D.G.J. Maas

Long-term morphological evolution of the

Norderneyer Seegat

J.M. Müller

Draagkracht van schroefpalen

J.A. Prakken

Turbulence structures affecting stone stability in

backward-facing step flow.

R. de Ruijter

Erosion of rubble mound near-bed structures under

irregular waves

W.T. Saers

Research on costs of armour units

J. Wagner

Flood management in Lonjsko Polje

G.A. van der Wedden

Watermanagement

De verandering van de overstromingsrisico’s en de

veerkracht van de onbedijkte Maas in de tijd

E.E. van Bemmel

Quantifying top layer interception and evaporation

U.A. Brandt

Membraanvervuiling in membraanbioreactoren door

extracellulaire polymere substanties

S.P. Geilvoet

Hoogwater Informatie Systeem voor polders

(HISpolders)

M. Hessami

Origin and behavior of particles in drinking water

networks

C.F.T. Kivit

Hydraulisch gedrag van deeltjes in een drinkwater

distributienetwerk

M.C. Lut

Water induced crack initiation in an aquifer

D.P.J. Oostveen

Propagation of weather forecast uncertainties in

flood forecasting

H.C. Winsemius

The description of groundwater in hydrological

modelling

A.D. de Wit


Automatisch ondergrondse oplossing voor parkeer-

probleem in Haagse buurt

O.H.J. Fransen

Een planmatige aanpak voor het uitvoeren van

evacuaties in Nederland

J. Kalfsbeek

Leefstijlen in de ruimtelijke planningvraagstukken

L. Mulalic

Comparison of LogSum methode to traditional

congestion costs computations

P. de Raad

Een economisch geografische blik op Boskoop

E. Rietveld

Mrt-2006.indd 104Mrt-2006.indd 104 01-03-2006 10:53:0601-03-2006 10:53:06


HOT lane: a road to better accessibility

I.M. Stienstra

Toepassingsmogelijkheden van dynamisch railver-

keersmanagement in Arnhem

J. van den Top

De entree van de stad

D. van Veen


3D depth imaging using PS converted waves

V.E.J. Palmaers

Inversion of shallow seismic and electromagnetic

data to obtain local angle-dependent reflection

coefficients

R.P. Maarsen


Design of a motion-compensated platform for

offshore wind turbine maintenance operations

S.J.P. Hoonings

Maintenance of Offshore Wind Farms

A. QuentinLeerstoelen faculteit Civiele Techniek en

Geowetenschappen

Mrt-2006.indd 105Mrt-2006.indd 105 01-03-2006 10:53:0601-03-2006 10:53:06

106 0306

Mrt-2006.indd 106Mrt-2006.indd 106 01-03-2006 10:53:0601-03-2006 10:53:06

1070306

Leerstoelen faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen

Mrt-2006.indd 107Mrt-2006.indd 107 01-03-2006 10:53:0701-03-2006 10:53:07


108 0306

Leeropdracht Naam hoogleraar Telefoon 015-27. . .

Afdeling Bouw

Sectie ConstructieMechanica

Constructie mechanica vacature

Dynamica prof.ir. A.C.W.M. Vrouwenvelder 84782

Numerieke mechanica vacature

Sectie Civieltechnische Materiaalkunde & Duurzaam bouwen

Waarnemend sectiehoofd prof.dr.ir. K. van Breugel 84954

Fund. en toegepaste materiaalk. vacature

Sectie Weg- en Railbouwkunde

Wegbouwkunde prof.dr.ir. A.A.A. Molenaar 84812

Railbouwkunde prof.dr.ir. C. Esveld 87122

Sectie Gebouwen en Civieltechnische Constructies

Algemene constructieleer prof.ir. L.A.G. Wagemans 84752

Betonconstructies prof.dr.ir. J.C. Walraven 85452

Betonmodelleren & materiaalgedrag prof.dr.ir. K. van Breugel 84954

Bouwfysica/installaties prof.ir. J.J.M. Cauberg 83387

Houtconstructies vacature

Staalconstructies prof.dr.ir. J. Wardenier 82315

Staalconstructies prof.dr.ir. F.S.K. Bijlaard 84581

Staalconstructies gebouwen prof.ir. J.W.B. Stark 82303

Uitvoering constructies vacature

Utiliteitsbouw prof.dipl.-ing.J.N.J.A. Vamberský 85488

Sectie Bouwprocessen

Methodisch ontwerpen prof.dr.ir. H.A.J. de Ridder 84921

Bouwinformatica vacature

Afdeling Waterbouwkunde en Geotechniek

Sectie Vloeistofmechanica

Vloeistofmechanica prof.dr.ir. G.S. Stelling 85426

Environmental hydroinformatics prof.dr.ir A.E. Mynett

Alg. aspecten v.d. vloeistofmech. prof.dr.ir. J.A. Battjes 85060

Sectie Waterbouwkunde en Offshore Engineering

Probabilistische technieken en

Waterbouwkundige Kunstwerken prof.drs.ir. J.K. Vrijling 85278

Kustwaterbouw &Kustmorfodynamica prof.dr.ir. M.J.F. Stive 84285

Havens en scheepvaartwegen prof.ir. H. Ligteringen 84285

Riviermorfologie & rivierwaterbwk. prof.dr.ir. H.J. de Vriend 81541

Offshore Engineering (tot 1/1/2006) prof.dr.ir. J. Meek 84777

Mrt-2006.indd 108Mrt-2006.indd 108 01-03-2006 10:53:0701-03-2006 10:53:07


1090306

Leeropdracht Naam hoogleraar Telefoon 015-27. . .

Afdeling Watermanagement

Sectie Gezondheidstechniek

Rioleringen prof.dr.ir. F.H.L.R. Clemens 85227

Afvalwaterzuivering prof.ir. J.H.J.M. van der Graaf 81615

Drinkwatervoorziening prof.ir. J.C. van Dijk 85227

Sectie Waterhuishouding

Hydrologie prof.dr.ir. H.H.G. Savenije 81433

Waterbeheer prof.dr.ir. N.C. van de Giesen 87180

Grondwater hydrologie prof.dr.ir Th. N. Olsthoorn 87346

Afdeling Transport & Planning

Sectie Transport & planning

Algemene vervoeren verkeerskunde prof.dr.ir. P.H.L. Bovy 84611

Verkeers- en vervoersmanagement prof.dr. H.J. van Zuylen 82761

Vervoer- en verkeersvoorzieningen prof.dr.ing. I.A. Hansen 85279

Infrastructuur prof.ir. F.M. Sanders 81780

Afdeling Geotechnologie

Sectie Toegepaste geologie

Algemene geologie prof.dr. S.B. Kroonenberg 86025 f

Productiegeologie prof.dr. S.M. Luthi 86019

Sectie Grondstoffentechnologie

Sectie Petroleumwinning

Olie- en gasproductiesystemen prof.dr. P.K. Currie BSc.MSc.PH. 86033

Reservoirtechniek vacature

Sectie Technische geofysica en petrofysica

Geophysical imaging methods Prof.dr. W.A. Mulder 83666

Integrated time-lapse methods Prof.dr.ir. R.J. Arts 85190

Technische geofysica prof.dr.ir. C.P.A. Wapenaar 82848

Sectie Geo engineering

Grondmechanica prof.dr.ir. F. Molenkamp 85280

Grondwatermechanica prof.dr.ir. F.B.J. Barends 85423

Funderingstechniek prof.ir. A.F. van Tol 85478

Ondergronds bouwen prof.ir. J.W. Bosch 82844

Geo environmental engeneering vacatur

Mrt-2006.indd 109Mrt-2006.indd 109 01-03-2006 10:53:0701-03-2006 10:53:07

110 0306

Ontwerp en Lay-out:

MultiMedia Services TU Delft

Druk:

Sieca Repro bv, Delft

© 2006

Mrt-2006.indd 110Mrt-2006.indd 110 01-03-2006 10:53:0701-03-2006 10:53:07

afstudeeronderzoeken maart 2006 · inhoudsopgave inhoudsopgave 3 voorwoord 9 toelichting 10...

Documents