Klaas Smink Nb2n

Ik ben als adviseur civiele techniek betrokken bij het prestatie onderhoudscontract, van Rijkswaterstaat, voor het Amsterdam Rijnkanaal. Vanuit die rol had ik de taak voor het begeleiden en aansturen van dit project.

 

Klaas Smink

Bellenscherm

Een innovatieve oplossing in de omgang met zoet en zout water

In de nacht van 24 november 2018 werd een zogenaamd bellenscherm in het water gelaten van het Amsterdam Rijnkanaal. Dit klinkt interessant, maar wat zit er achter?

 

Er is een constructie in de bodem van het kanaal gelegd dat luchtbellen blaast, de luchtbellen zijn het zogenaamde bellenscherm. De opstijgende luchtbellen zorgen er voor dat water gemengd wordt.

Door de droge zomer van 2018 was er weinig wateraanvoer. Een deel van het water van de Rijn stroomt ook het Amsterdam Rijnkanaal in, door de lagere afvoer stroomt er minder water het kanaal in dan nodig is om het water zoet te houden.

 

Het water in het Amsterdam Rijnkanaal kan zout worden doordat de sluizen bij IJmuiden bij elke schutting zoutwater inlaten. Het Amsterdam Rijnkanaal heeft een open verbinding met het Noordzeekanaal. Het kanaal moet zoet blijven, want er wordt water vanuit het kanaal ingenomen voor drinkwater en door de waterschappen ook om het waterpeil te handhaven.

 

 


Het idee

Het zoute water is zwaarder dan het zoete water, waardoor er zich een laag zout water over de bodem beweegt, dit wordt de zogenaamde zouttong genoemd. Normaliter wordt door de druk van de stroming de zouttong zover mogelijk teruggedrongen echter door de lage aanvoer, komt de zouttong ver het binnenland in. Het zoute water kan tot voorbij Amsterdam komen. Daarom is het scherm ook bij het begin van het kanaal geplaatst, ter hoogte van Zeeburg.

 

In het verleden is bij de sluizen bij Den Oever getest met bellenschermen om water te scheiden echter, dit is nooit doorgezet. Heden ten dage worden bellenschermen in gezet bij baggerwerken, om vervuild water te scheiden van schoon water.

 

Bellenscherm element tijdens fabricage

Het scherm is in een bouwteamconstructie tot stand gekomen met de Onderhoudsaannemer Van Doorn Geldermalsen. In deze setting zijn de opzet van de constructie en de details uitgewerkt. Het grootse deel van het ontwerp en realisatie is gedaan door de Firma Fishflow te Medemblik. Een bedrijf met veel expertise met waterstroming en vissen. Het eerste scherm is bij de Noordersluis, te IJmuiden geplaatst. Het scherm in het Amsterdam Rijnkanaal, is een doorontwikkeling waarbij een aantal zaken verbeterd zijn. 

 

Voorbeelden van de verbeteringen:

  • Aanvoerleidingen doorverbonden,
  • Andere koppelstukken waardoor de verbinding compacter is en in de constructie past
  • Ontvangstkist achter de damwand, met daarin kogelkranen.
  • Er kan nu gewerkt worden met verschillende leidingen.
  • Delen van het scherm kunnen worden uitgezet.

 

Opbouw van het bellenscherm

De constructie bestaat uit een stalen buis waaruit een schaaldeel is gehaald, daarin zijn in een bevestiging de aanvoerleidingen geplaatst. Op de aanvoerleidingen zit om een aantal meter een verbindingstuk. Het verbindingstuk is verbonden met de borrelbuis. De borrelbuis is een rubberen slang die vol met gaatjes zit en zodanig de lucht er uitlaat. Daarboven op is een rooster geplaats om de borrelbuizen te beschermen.

Schematische doorsnede bellenscherm

overzicht van de nachtelijke werkzaamheden tbv de plaatsing van het bellenscher,m

Constructie en plaatsing

De constructie is in de bodem geplaatst om de vaardiepte niet te beperken, is er een sleuf gebaggerd ter dikte van de constructie, om de ca. 8 m zit er een dwarsconstructie aan dit om het geheel te kunnen hijsen, maar zorgt er ook voor dat het geheel niet draaien kan. De constructie is in de haven van Medemblik op een ponton geassembleerd, naar de Oranjesluizen gevaren bij Amsterdam en dan in de nacht van 24 op 25 november met twee drijvende bokken geplaatst.

 


 

Werking van het scherm

Door het laten opstijgen van lucht worden de zout en zoet waterstromen gemengd, het enigszins brakke water wordt met de stroming meegenomen, zie de onderstaande figuur. Er is verschil in inzicht of vissen wel of niet door het scherm van luchtbellen zwemmen. Daarvoor kunnen de zijdelen uit geschakeld worden. Het middendeel van het kanaal is dieper, met taluds van 1:8 naar de damwand. Het gedeelte van het scherm op de taluds is uit gezet, dit laat de laatste foto ook zien.

Schematische weergave ban de werking van het bellenscherm

 

Aandrijving

De aandrijving van het bellenscherm nu is geregeld middels een compressor met een dieselaggregaat, er dient nog een definitieve oplossing te worden ontwikkeld. Echter we weten nog niet wat noodzakelijk is. Eerst moet er getest worden wat de noodzakelijke hoeveelheid lucht is en dan kan er ook een keuze worden gemaakt voor een definitieve opstelling.