Afstudeerbundel oktober 2006
Transcription
Afstudeerbundel oktober 2006
Afstudeeronderzoeken Oktober 2006 Civiele Techniek Stevinweg 1 Postbus 5048 2600 GA Delft Telefoon: 015-2788234 Telefax: Oktober2006_def V2.indd 1 015-2784889 23-10-2006 11:05:17 2 Oktober2006_def V2.indd 2 23-10-2006 11:05:20 3 Inhoudsopgave Voorwoord 9 Toelichting 10 Samenvattingen Civiele Techniek Structural engineering Amsterdam ArenA Ontwerp en constructieve uitwerking veld ophangen aan dakconstructie. 14 Student: J.M.G. Huijbregts Non-linear FEM modelling of steel fibre reinforced concrete for the analysis of tunnel segments in the thrust jack phase 15 Student: R.A. Burgers Drijvende achterlandverbinding in zeer hoge sterkte beton 16 Student: E.D. Pinas Zettingsgedrag van blokkenmuren bij een variabele grindlaag 17 Student: P.J.H. Renders Comparison between the VBC/VBB and the Euro code Design of incremental launching Box Girder Bridge using high strength of concrete 18 Student: K. Sinnadurai Onderzoek naar autogene vervorming van cementpasta en beton. 19 Student: G.A. Leegwater Sea Ice – Offshore Structure Interaction: Steady State Downward Bending 20 Student: P. van der Male Ground vibrations induced by a high-speed train running over inhomogeneous subsoil 21 Student: K.N. van Dalen Gedrag Staal-beton kokerliggerbrug met geprofileerde lijven 22 Student: A. El Hadji Ontwikkeling van een methode om het mechanische gedrag van ASR gels te meten. 23 Student: P.C. Crucq Effects of nano-clay modification on rheology of bitumen and performance of asphalt mixes 24 Student: D.B. Ghile Predicting time dependent reinforcement corrosion due to chloride ingress 25 Student: I. Mele Building Engineering Deuvelwerking van randbalken als onderdeel van vloeren in prefabbouw 27 28 Student: E.A. Pieterse CO2 emissie modelering van de gebouwschil 29 Student: H. Staal Lightweight cold rolled steel construction systems 30 Student: C. van Zandwijk Bouworganisatievormen voor infrastructuur projecten voor gemeente Den Haag 31 Student: H.J. de Graaf Oktober2006_def V2.indd 3 23-10-2006 11:05:20 I 4 Inhoudsopgave 1005 Ontwikkeling Life Cycle Management Model voor Kademuurconstructies 32 Student: G.H.S. Weisz Energie uit afvalwater 33 Student: J.D. Spronk De samenwerking tussen uitvinder en ondernemer bij technologische Start Ups met een patent 34 Student: O.J. Meijer Adaptieve Temperatuurgrenswaarden 35 Student: M. van Beek Hydraulic and Geotechnical Engineering Abstract 37 38 Student: T.M. Caus Comparative analysis of design recommendations for quay walls 39 Student: E.Meijer Summary 40 Student: E.A. van Blaaderen Wave characteristics derived from video 41 Student: C. Bos Influence of foreshore steepness on wave velocity and acceleration at the breakwater interface 42 Student: N.J.Oortman Surfability of an ASR in irregular waves 43 Student: R.W.J. Over Morphodynamic modeling of a schematic 44 barrier island 44 Student: B. de Sonneville Het effect van erosie en grondeigenschappen op het dynamische gedrag van offshore windturbines 45 Betreffende stalen en betonnen mono paal funderingen 45 Student: J. Van Ginhoven Cost-Estimating of Heineken Breweries Worldwide 46 A Probabilistic Framework 46 Student: M. Groeneveld Uretek Deep Injection Method. Lifting of settled foundations Analysis of full scale test results 47 Student: R. van Reenen Verticaal evenwicht van damwandconstructies 48 Student: M. de Koning a,b,c- Isotachenmodel (van a,b,c tot zetting) 49 Student: D. Sipkema Masterplan for the Port of Azzawiya, Libya 50 Student: P.J.J. Groenewegen Oktober2006_def V2.indd 4 23-10-2006 11:05:20 1005 5 Inhoudsopgave “De In- en Uitbreiding van het Haven- en Industriegebied Moerdijk” 51 Student: D.B. de Bondt Samenvatting 52 Student: E. van der Maaten Watermanagement ‘Measurability of hydrological processes by means of gravimetrical measurements’ 53 54 Student: J.E.J. de Goffau Predicting Ulva growth in a saline Volkerak- Zoomlake 55 Student: R.P. Hulsbergen MeteoLook – a physically based regional distribution model for measured meteorological variables 56 Student: M.P. Voogt Flood Control? An Evaluation of the Impacts of Flood Control and Drainage Projects in Bangladesh 57 Student: M.L. Drost Nalevingsmetingen in het waterbeheer 58 Een casestudy naar de Wet beheer rijkswaterstaatswerken 58 Student: M. Hofstra Risicoanalyse binnen het regionale waterbeheer 59 Student: G.F. Verhoeven “Vasthouden, bergen, afvoeren” onder de loep; Onderzoek van de effectiviteit van maatregelen tegen wateroverlast door neerslag, toegepast op polder Eijerland 60 Student: G.J. Zegwaard UV/H2O2 behandeling bij drinkwaterbereiding: Onderzoek en ontwerp 61 Student: D. de Ridder Treatment Techniques for Combined Sewer Overflows 62 Student: S.M. Scherrenberg New process of drinking water production in 21st century 63 Student: S. Li Sediment Resuspension Effect on Water Quality in Drinking Water Distribution System 64 Student: Q. Wang Transport & Planning Rijgedrag bij werkzaamheden Zicht op versmalde stroken vanuit de helikopter 65 66 Student: R.J. ter Kuile Systematische herinrichting van zwarte punten in Vlaanderen Een beslisboom en een kosten-batenanalyse 67 Student: J. Steenbergen Paramaribo op orde; Structuurvisie Groot-Paramaribo 2020 68 Student: Y. Blufpand Werken aan vitale wijken 69 Student: E. Martens Oktober2006_def V2.indd 5 23-10-2006 11:05:21 6 1005 Samenvattingen Technische Aardwetenschappen Resource Engineering Experimental study on the vitrification of bottom ash from municipal waste incinrators 71 72 Student: M. Oorsprong Prediction of ore mixture grinding behavior 73 Student: A. Scheltema Beduin An Experimental study on the thermal behavior of heavy metals and minor elements in fly ash from a municipal solid waste incinerator 74 Student: N.R. Wilson Petroleum Engineering and Geosciences 75 Analysis of Geochemical data from Wells and Outcrops, in the Permian Tanqua subbasin fan complex, southwestern Karoo, South Africa 76 Student: R. van den Brink Turbidite Slope Channel deposits, a Reservoir Simulation Study based on Field Data 77 Student: R. van den Ham The use of modern analogues in shared earth modeling (Case study of the Cook Formation, Oseberg Field, offshore Norway) 78 Student R. Thomassen Analysis of Salt-Induced Stress Anomalies 79 Student: A. Vogelaar Temperature Dependent Sorption of Carbon dioxide on coal 80 Student: R.M.S. van Lier Effect of sorption induced swelling on coal cleat permeability 81 Student: I.J.P. Moors Screening of Reservoir Characteristics for the Applicability of Smart Field Technology to Dynamic Water Flood Optimisation 82 Student: A. Altintas Fluid front detection from time-lapse pressure propagation test 83 Student: R. Formoso-Rafferty Castilla Feasibility Study of WAG Injection in Naturally Fractured Reservoirs 84 Student: J. Heeremans Trapping Sequence Determination in Deep-bed Filtration using Colored Particles during Produced Water Reinjection 85 Student: B. Turekhanov Engineering Geology Massive Flank Collapse at La Palma Numerical slope stability models of the Cumbre Vieja Volcano 87 88 Student: J.M.C. van Berlo The accuracy of the interpretation of CPT-based soil classification methods for soft soils. 89 Student: J. Mollé Oktober2006_def V2.indd 6 23-10-2006 11:05:21 7 1005 Swelling and shrinkage characteristics of soils in the northern Netherlands and Restrained clay ring shrinkage 90 Student: M. Zandbergen Samenvattingen Offshore Engineering Motion compensated float-over installation with the use of the Ampelmann 92 Student: F.W.B. Gerner Simulation of ship motions and probalistic design of Ampelmann platforms 93 Student: A.J. Göbel Safety and Reliability of Partly Jacked Vessels 94 Student: P.A. van der Graaf Calibration of SQM model tests 95 Student: N.P. Haakman Cryogenic Floating Hoses for Liquefied Natural Gas Transfer 96 Student: T. Klieverik Numerical approach for predicting heave motion coefficients for a Tophat Design 97 Student: A. de Leeuw Ships going semi? 98 Student: D.A. Manschot Environmental Load Calculations on Space Frame Support Structures for Offshore Wind Turbines 99 Student: A.H. van der Pol Deep water riser concepts offshore Angola 100 Student: S. van der Puttem LNG export and shipping in Arctic seas – a new way of LNG shipping in Arctic seas 101 Student: Y. Shu Operability of a floating LNG Terminal - Development of a new approach and berthing concept for an exposed location 102 Student: J. Wolff Implementing a frequency domain approach for the fatigue analysis of offshore wind turbine support structures 103 Student: W.E. de Vries Samenvattingen van het afgelopen jaar 105 Leerstoelen faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen 115 Oktober2006_def V2.indd 7 23-10-2006 11:05:21 8 Oktober2006_def V2.indd 8 1005 23-10-2006 11:05:21 1005 9 Voorwoord In deze bundel presenteren wij u met trots de proeven van bekwaamheid die onze studenten Civil Engineering en Applied Earth Sciences met succes hebben afgelegd om de hooggewaardeerde titel Master of Science, ofwel ingenieur, te behalen. Dat de titel hooggewaardeerd is, merken wij aan de gretigheid van de arbeidsmarkt om onze afgestudeerden een contract aan te bieden. In een enkel geval zelfs al voordat de studie geheel is afgerond. De ingenieurs van vandaag zullen met al hun kennis en kunde bijdragen aan het oplossen van toekomstige maatschappelijke problemen. Zij zijn het die veiligheid en duurzaamheid realiseert. Onze afge- hier en in het buitenland zorgen voor schoon drink- studeerden spelen daarin een sleutelrol. Zij zullen water, voorzien in de energie-behoefte, werken aan straks, vanuit hun beroepspraktijk en met hun nieuwe verkeers- en vervoersvoorzieningen, bouwen kennis van ‘de echte wereld’ zowel onze opdrachtge- met duurzame middelen. Wij vertrouwen die enorme vers zijn als onze ambassadeurs. verantwoordelijkheid van harte toe aan onze nieuwe ingenieurs. Ik wens onze nieuwe Masters of Science een boei- De faculteit zal op haar beurt rond dezelfde maat- ende en uitdagende toekomst. schappelijke issues het wetenschappelijk onderzoek voortzetten en op zoek blijven naar nieuwe prof.ir. L. de Quelerij mogelijkheden om de problemen te lijf te gaan. En decaan natuurlijk hebben we er weinig aan als onze ideeën binnen de muren van de universiteit blijven. We leveren pas een wezenlijke bijdrage als het beroepenveld – de wereld van de praktijk – met onze ideeën aan de haal gaat, een toepassing weet, Oktober2006_def V2.indd 9 23-10-2006 11:05:21 1005 10 Toelichting Deze bundel bevat samenvattingen van de afstu- De opleiding Technische Aardwetenschappen kent deerverslagen van de studenten die op het inge- ook drie afstudeerrichtingen: nieursdiploma “Civiele Techniek”, “Technische - Resource Engineering Aardwetenschappen”, “Transport, Infrastructure - Petroleum Engineering and Geosciences (with and Logistics” of “Offshore Engineering” aan de Technische Universiteit te Delft hebben behaald. Deze bundel is onder meer bedoeld om de beroeps- specialization in Applied Geophysics, Petroleum Engineering and Reservoir Geology) - Engineering Geology praktijk meer inzicht te geven in de huidige onderwijs- en onderzoeksgebieden van de faculteit Civiele De opleiding Offshore Technology Techniek en Geowetenschappen. In vele gevallen zijn de afstudeerprojecten uitgevoerd in samenwer- De opleiding Transport, Infrastructure and Logistics king met of naar aanleiding van vragen uit de praktijk. Ook kan het voorkomen dat de projecten een Onder aan de pagina van de samenvatting treft u onderdeel vormen van een uitvoerig researchproject het telefoonnummer aan van de medewerker die binnen de onderzoekgroep. Voorop blijft staan dat meer informatie over het afstudeerverslag kan het afstudeerproject primair is bedoeld als afronding geven. Na de samenvattingen van de afstudeerver- van de studiefase voor het verkrijgen van het inge- slagen, treft u achter in de bundel ook een overzicht nieursdiploma, waarvoor op basis van de huidige van de samenvattingen vanaf afgelopen jaar aan. normen nominaal 22 tot 26 studieweken zijn inge- Deze zijn gerangschikt volgens de indeling van de ruimd. In de bundel zijn alle aangeleverde samen- desbetreffende bundel met afstudeerprojecten. vattingen opgenomen, ongeacht de honorering van Binnen de afstudeerrichtingen is een reeks van het bij het afstudeerproject behorende verslag. vakgebieden te onderscheiden, welke alle zijn gerelateerd aan het onderwijs- en onderzoekprogramma Indeling van de bundel van de faculteit. Om u een idee te geven van de De samenvattingen van de afstudeerverslagen zijn fijnere uitsplitsing van deze vakgebieden is achter in gerubriceerd per opleiding en afstudeerrichting. de bundel een lijst van de leerstoelen van de faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen opgeno- De opleiding Civiele Techniek kent vijf afstudeer- men met de huidige bezetting. richtingen; - Structural Engineering Doelstelling van de bundel - Building Engineering Met de verspreiding van deze bundel wordt een - Hydraulic & Geotechnical Engineering verbetering van de herkenbaarheid van de Civiele - Watermanagement Techniek en de Geowetenschappen beoogd. Tevens - Transport & Planning hoopt de faculteit met het uitbrengen van deze bundel de communicatie met de praktijk te onderhouden, wat de inzetbaarheid van de civiel-ingenieur ten goede zal komen. Oktober2006_def V2.indd 10 23-10-2006 11:05:22 1005 Toelichting 11 Informatie Mocht u naar aanleiding van de in deze bundel opgenomen samenvattingen nadere informatie Dienst Onderwijs en Studentenzaken 015-27 85444 / 81765 willen over de inhoud van een afstudeerproject, dan kunt u contact opnemen met de betreffende sectie. De telefoonnummers vindt u onderaan de pagina Dienst Marketing & Communicatie 015-27 87685 / 84694 bij elke samenvatting. Het is niet altijd mogelijk kopieën van afstudeerverslagen toe te zenden. Ook Overige inlichtingen kunnen er voor het toezenden van afstudeerversla- Technische Universiteit Delft gen kunnen kopieer- en verzendkosten in rekening Faculteit CiTG, Dienst Communicatie worden gebracht. U kunt op afspraak de afstu- Postbus 5048 deerverslagen bij de betreffende afstudeerrichting 2600 GA Delft inzien. Oktober2006_def V2.indd 11 23-10-2006 11:05:22 12 Oktober2006_def V2.indd 12 1005 23-10-2006 11:05:23 1005 13 Samenvattingen Civiele Techniek Structural Engineering Oktober2006_def V2.indd 13 23-10-2006 11:05:23 14 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Amsterdam ArenA Ontwerp en constructieve uitwerking veld ophangen aan dakconstructie. Het afstudeerwerk bestaat uit twee verschillende Het verschil tussen deze varianten is het aantal fasen. In de eerste fase is een Engelstalig dictaat punten waarmee het veld aan de bestaande dakcon- geschreven met de titel: ‘Stadium structures made structie wordt gehangen. De constructie die nodig is of steel’. In dit dictaat worden verschillen typen om het speelveld hefbaar te maken is globaal gedi- stadionconstructies aan de hand van voorbeelden mensioneerd. Het gewicht van het deze constructie toegelicht. De nadruk hierbij ligt op de staalcon- is voor de verschillende varianten als belastings- structie van de verschillende stadions. geval ingevoerd in het rekenmodel van de dakconstructie. Vervolgens zijn, per variant, de gevolgen De tweede fase van het afstudeerwerk heeft als voor het comfort van het stadion bepaald en is onderwerp een hefbaar veld voor de Amsterdam een schatting gemaakt van het aantal staven dat ArenA. Het management van de Amsterdam ArenA vervangen moet worden in de bestaande dakcon- is op zoek naar een methode om het stadion sneller structie. Aan de hand van deze criteria is de meest om te bouwen van voetbalstadion naar evenemen- gunstige variant gekozen. tenhal, zodat er meer evenementen per jaar georganiseerd kunnen worden. Dit is belangrijk voor een Daarna is gestart met het bepalen van de benodigde succesvolle exploitatie van het stadion. Een oplos- aanpassingen aan de dakconstructie om de meest sing is het toepassen van een hefbaar veld welke gunstige variant van het hefbare veld eraan op te aan de bestaande dakconstructie wordt opgehan- kunnen hangen. Snel bleek dat de aanpassingen gen. Dit heeft gevolgen voor de dakconstructie en de stijfheidverhoudingen binnen de dakconstructie deze gevolgen worden in het rapport bepaald. nadelig beïnvloeden. Hierdoor worden bepaalde constructieonderdelen onevenredig veel zwaarder belast. Dit probleem kan opgelost worden door de gehele constructie opnieuw te ontwerpen maar dit valt buiten de opdracht van het afstudeerwerk. Om deze reden is gestopt met het berekenen van de aanpassingen. De berekeningen zijn hervat aan de hand van een variant waarbij de benodigde aanpassingen geen nadelige invloed hebben op de stijfheidverhoudingen in de dakconstructie. Aan de hand van de berekende aanpassingen is een globale schatting van de kosten gemaakt. De belangrijkste conclusies van het rapport zijn: • De bestaande hoofddraagconstructie van het dak moet nagenoeg geheel aangepast worden om Onderzoek naar de verschillende manieren waarop er een hefbaar veld aan de dakconstructie op te het speelveld aan de bestaande dakconstructie kunnen hangen; gehangen kan worden heeft geleid tot vier verschillende varianten van het hefbare veld. • Het aanpassen van de hoofddraagconstructie kan nadelige gevolgen hebben met betrekking tot de stijfheidverhoudingen in het dak. Hierdoor worden bepaalde constructieonderdelen onevenredig veel zwaarder belast. Student: Commissie: J.M.G. Huijbregts Prof. ir. F.S.K. Bijlaard, ir. ing. R. Abspoel, Prof. dipl. -ing. J.N.J.A. Vamberský, ir. M.J.W. van Osch (Arcadis Bouw en Vastgoed Den Haag) Voor meer informatie over dit afstudeerproject kunt u terecht bij de secretaresse van de sectie Structural engineering, tel: 015 2785440 Oktober2006_def V2.indd 14 23-10-2006 11:05:23 15 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Non-linear FEM modelling of steel fibre reinforced concrete for the analysis of tunnel segments in the thrust jack phase In general, several cracks appear during the The DIANA models are all crack models with assembly phase of shield driven tunnels. These orthotropic softening, which means they only show cracks are undesirable, so one tries to find solutions softening in the direction perpendicular to the crack. to reduce the number of cracks and the crack These models are, theoretically, suitable to model widths. The application of steel fibres reduces the concrete cracking in a multi-axial stress state. crack widths and crack development in cracked Instead, the ABAQUS model (Concrete Damaged zones of structures. The first goal of this thesis Plasticity) has isotropic softening, so after cracking is to study the influence of steel fibres in the the stiffness reduces in all directions. The Total application in tunnel segments. This goal is reached Strain rotating crack model is the most suitable for by FEM simulations of a tunnel segment with the the simulations in this thesis and is used for the FEM program DIANA. To study crack development, analyses on the tunnel segment. it is necessary to use a non-linear material model to describe the occurring cracks. In order to make Some in practice occurring cracks can be the non-linear simulations of the tunnel segment reproduced by FEM simulations. When different with a reliable model, the functioning and numerical amounts of fibres are applied, crack widths reduce stability of the available DIANA models and one significantly with an increased amount of steel ABAQUS (another FEM program) model is studied. fibres. Another way to reduce the splitting cracks is to change the thrust jack configuration. The Firstly, the background of the material models is Japanese configuration shows significantly smaller studied in order to gain insight in how they function, cracks, but is sensitive for a non-smooth support theoretically. From the theoretical background is in the ring joint. The French configuration is not derived how they approach the real behaviour of sensitive for the latter case, but displays larger concrete and in which field of application they can splitting cracks. be used. Secondly, the material models are tested by simulating three experimental tests: a four point bending test, which describes the uni-axial tensile behaviour, a splitting test with a line load, which describes a bi-axial stress state and a splitting test with a point load, which describes a tri-axial stress state. The studied models are the Total Strain rotating crack, Total Strain fixed crack and Drucker/ Prager + multi directional fixed crack of DIANA and Concrete Damaged Plasticity of ABAQUS. Student: R.A. Burgers Committee: Prof.dr.ir. J.C. Walraven, Dr.ir. C.B.M. Blom, Ir. W.J.M Peperkamp, Dr.ir. P.C.J.Hoogenboom, Ir. L.J.M. Houben, Prof. G.A. Plizzari (Brescia University) For information concerning the report, please contact the section of concrete structures, tel.015-2784578 Oktober2006_def V2.indd 15 23-10-2006 11:05:23 16 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Drijvende achterlandverbinding in zeer hoge sterkte beton De groei van de goederen stroom maakt het voor Uit dit onderzoek is naar voren gekomen dat de een aantal havens noodzakelijk om uit te breiden. pontons met 6 x 6 compartimenten moet worden Een oplossing kan een uitbreiding van de haven op uitgevoerd. De lengte en breedte van de ponton enige afstand van het vasteland in zee zijn. Een bedraagt 35 meter. De hoogte drijvende haven kan de druk op de huidige haven 11,25 meter. De dikte van de buitenwanden 400 doen afnemen. Voor de drijvende haven is een mm, het dek 300 mm, de vloer 350 mm en de achterlandverbinding nodig om de goederen van en tussenwanden 130 mm. naar de haven te vervoeren. In dit afstudeerwerk is onderzoek gedaan naar de technische haalbaarheid van een drijvende achterlandverbinding, in zeer hoge sterkte beton (ZHSB), van de kust naar een drijvende haven. Figuur 1 De achterlandverbinding is ontworpen voor een drijvende haven die op enige afstand van de kust Onder alle 49 hoekpunten van de compartimenten ligt op een diepte van 100 meter. Er zijn drie alter- moeten verankeringkabels worden geplaatst om natieven ontwikkeld voor de verbinding. Twee daar- de inwendige belastingen op te kunnen nemen. van zijn traditionele drijvende bruggen. Het eerste Door ervoor te zorgen dat de kabels altijd onder alternatief is een verbinding die uit pontons bestaat trekspanning blijven, zal de brug niet op en neer die aan elkaar worden gekoppeld en zodanig de bewegen met de golven en de deining. De veranke- verbinding vormen. Het tweede alternatief is een ringskabels worden onder een hoek van 20 graden verbinding die wordt gevormd door losse pontons geplaatst, waardoor het mogelijk wordt om de hori- waaroverheen een verbinding wordt gelegd. De zontale belasting op de constructie op te nemen. derde verbinding komt uit de offshore (Tensionleg De verankeringkabels gaan door het beton en platform) wereld en betreft een Tension leg brug. worden aan de bovenkant van de ponton verankerd. Deze constructie wordt door kabels die in de zeebo- Hierdoor worden kleinere trekspanning in het beton dem zijn verankerd op zijn plaatsgehouden. Door geïntroduceerd dan wanneer de verankeringkabels ervoor te zorgen dat de opwaartse belasting die aan de onderkant van de ponton zou worden veran- op de constructie werkt te allen tijde groter is dan kerd. Het voordeel hiervan is ook dat de uitvoering de neerwaartse belasting, wordt de stabiliteit van van de pontons aan de zeebodem wordt vergemak- de constructie gegarandeerd. Na een analyse van kelijkt. de drie alternatieven bleek de Tension leg brug het beste alternatief voor een drijvende achterland De belangrijkste conclusie, die naar aanleiding van verbinding te zijn vanwege zijn gunstige hydrodyna- de studie getrokken kan worden, is dat het tech- mische karakter, de goede stabiliteit onder extreme nisch mogelijk is om een drijvende achterlandver- weersomstandigheden en de relatieve lage kosten. binding in ZHSB uit te voeren. Vanwege het goede De verbinding bestaat uit velden van 100 meter. hydrodynamische gedrag, grote stabiliteit en de Ieder veld wordt overspannen door een stalen brug. relatieve lage kosten t.o.v. de traditionele drijvende De stalen brug rust op drijvende pontons (zie figuur bruggen, is een Tension leg brug een zeer goed 1). In dit afstudeerwerk is een ontwerp voor deze alternatief voor een drijvende achterlandverbinding. drijvende pontons gemaakt. Student: Commissie: E.D. Pinas Prof. dr. ir. J.C. Walraven, Prof. drs. ir. J.K. Vrijling, ir. W.J.M. Perperkamp, ir. W.F. Molenaar, ir. L.J.M. Houben Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel.nr. 015-2784578 Oktober2006_def V2.indd 16 23-10-2006 11:05:24 17 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Zettingsgedrag van blokkenmuren bij een variabele grindlaag In 2003 is er door Delta Marine Consultants een gedacht worden aan o.a. het controleren van de ontwerp gemaakt van een kademuur in Ghana veiligheid ten behoeve van het kantelen en afschui- (Tema Port). Als gevolg van de variatie van de ven van de constructie. Voor variaties van het diepte ligging van de bestaande bodem onder de grindbed is de te verwachten zetting bepaald met kademuur zou de fundering een sterk variabele dikte een drietal methoden. De invloed van de zetting op krijgen. Deze fundering kan bestaan uit een grind- de blokkenmuur is vervolgens onderzocht met een bed (95% van de gevallen) of een onderwaterbeton- 2d- en 3d-model, dat is opgesteld in het eindige vloer. Een fundering bestaande uit een grindbed met elementen programma DIANA. Dit programma een variabele dikte kan tot een verschil in zettings- is geschikt door de aanwezigheid van “interface gedrag leiden en daardoor tot een verschil in rotatie elementen”, die de wrijving tussen de blokken van opeenvolgende doorsneden van de kademuur. kunnen simuleren. Deze modellering is tevens uitge- De blokkenmuur wordt in een halfsteensverband voerd voor lagere kerende hoogten en verschillende toegepast en is daardoor slecht in staat deze rota- variaties van het grindbed. De modelleringen geven tieverschillen te volgen. Dit kan leiden tot (te) een indicatie voor het te verwachten vervormings- hoge spanningen in de blokken en de norm BS6349 en spanningsbeeld. (BS6349: British Standard, Maritime structures, Part 2. Design of quay walls, jetties and dolphins) raadt Uit de analyse is naar voren gekomen, dat een daarom toepassing van een halfsteensverband in blokkenmuur in verband gestapeld niet zonder- combinatie met een grindbed af. In een definitief meer zonder risico’s op een grindbed geplaatst kan ontwerp wordt er gekozen voor de toepassing van worden (met de huidige kennis). De risico’s worden de onderwaterbetonvloer, waaraan zeer hoge vlak- bepaald door de situatie ter plaatse, ofwel het heidseisen worden gesteld. verloop van de rotsbodem over de lengte van de kademuur. Het doel van het onderzoek is het risico van het In figuur 1 is een zeer theoretisch verloop van een zettingsgedrag, bij de toepassing van een grind- grindbed weergegeven. Dit verloop is gekozen om bed, te onderzoeken en daarbij te bepalen welke een modellering met correcte randvoorwaarden gevolgen dit heeft voor de manier van stapelen (is mogelijk te maken. Bij dit verloop is een in verband verbandstapeling mogelijk bij de toepassing van een gestapelde blokkenmuur goed toepasbaar (voor hoogtes van 14 meter en lager). De constructie zal zich gedragen als een ligger met een grote buigstijfheid. Voor het verloop van het grindbed, dat is weer- Figuur 1 Figuur 2 gegeven in figuur 2, zal er een vervolgonderzoek gestart moeten worden. De huidige modellering grindbed). vindt voor dit verloop uitsluitend een bovengrens De blokkenmuur is een constructie, die al meer dan van de spanningen, waarbij de treksterkte van het honderd jaar wordt toegepast. Het onderzoek is beton worden overschreden. Dit betekent dat met dan ook gestart met het verzamelen van de litera- de huidige kennis er in een beperkt aantal blokken tuur over de huidige stand van zaken en eigen- wapening toegepast moet worden om de veiligheid schappen van dit type kademuur. Vervolgens is er van de constructie te garanderen. Een oplossing een ontwerp opgesteld, dat als uitgangspunt heeft om te voorkomen dat de treksterkte van het beton gediend voor de verdere analyse. Deze constructie wordt overschreden, bestaat uit een gecombineerde is (handmatig) statisch gecontroleerd, hierbij moet fundering van grind en onderwaterbeton. Student: P.J.H. Renders Commissie: Prof. dr. ir. J.C. Walraven, ing. H.J. Everts, ir. P. Wernsen (Delta Marine Consultants) Voor meer informatie over dit afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de sectie betonconstructies, tel: 015-2784578. Oktober2006_def V2.indd 17 23-10-2006 11:05:24 18 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Comparison between the VBC/VBB and the Euro code Design of incremental launching Box Girder Bridge using high strength of concrete After joining of the European countries, every To ensure the safety of the structure all necessary member of the European countries would like to control calculations are made for each and every make common European standards to design and critical sections of the structure construct all kind of structures of steel, concrete and other major works. These countries are still using their own standards. This project is made for the purpose of research analysis of comparison between the Netherlands and the European standards on design of Zee Burger Bridge using high strength concrete of B85. This project deals with full coverage of the design of bridge at construction and use phase. Based on construction method, incremental launching method, detailed design is done according to the Netherlands and the European standards. Important and necessary features are illustrated at every phases of the design to determine the necessary centrical and continuity prestressing and the steel reinforcement. Student: K. Sinnadurai Committee: Prof.dr.ir.J.C.Walraven, dr.ir. C.van der Veen, dr.ing. A.Romeijn Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel nr, +31 15 2784578 Oktober2006_def V2.indd 18 23-10-2006 11:05:25 19 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Onderzoek naar autogene vervorming van cementpasta en beton. De aanleiding voor dit afstudeeronderzoek is aan de Om de uitkomsten van de computermodellering te ene kant de wens om betongedrag beter te kunnen kunnen verifiëren is er een test uitgevoerd met de voorspellen en aan de andere kant om meer kennis TSTM om het autogene gedrag van beton te bepa- te verwerven met betrekking tot het materiaalge- len. Het resultaat van deze vergelijking was erg drag van hoogovencement. Dit onderzoek focust bemoedigend, echter er moet nog wel aan verschil- zich op het autogene vervormingsgedrag van jong lende parameters met betrekking tot de modellering beton. worden “gesleuteld”. In dit afstudeeronderzoek is een methode ontwikkeld om autogene vervorming van cementpasta te kunnen meten. Er bestaat reeds een testopstelling om autogene vervorming in beton te meten, namelijk de TSTM (Temperature Stress Testing Machine). Als onderdeel van dit onderzoek is van deze bestaande opstelling een verkleinde kopie gemaakt om alleen het gedrag van cementpasta te kunnen onderzoeken. De nieuwe testopstelling is vernoemd naar zijn grote broer en heet de mini-TSTM. Met deze opstelling is het niet alleen mogelijk om autogene vervorming van cementpasta te meten, maar ook de optredende spanningen indien de autogene vervorming verhinderd wordt. Met behulp van deze mini-TSTM zijn er ook testen uitgevoerd op verschillende soorten cement met Het autogene gedrag verschillende water / cement factoren. Deze van cementpasta kan testen zijn uitgevoerd om de kennis van het mate- worden gebruikt als riaalgedrag van Hoogovencement uit te breiden. invoer voor compu- Er was slechts ruimte voor een beperkt aantal termodellen zoals het tests, daarom is er veel voorzichtigheid geboden Delft Lattice Model. met betrekking tot de resultaten, maar er leken In dit computermodel toch bepaalde trends zichtbaar, die in ieder geval wordt een driehoekig aanleiding zijn voor verder onderzoek. In de eerste netwerk van staafjes plaats lijken de resultaten aan te geven dat een gebruikt om een twee grotere fijnheid leid tot meer autogene vervor- dimensionale weergave ming. Daarnaast lijkt bij een water / cement factor van het heterogene van 0.35 de autogene vervorming even groot te materiaal beton te zijn als bij een factor van 0.45. De spanningen die maken. Met behulp optreden als deze vervormingen worden verhinderd van deze modellering kan het effect van autogene lijken echter vaak niet tot problemen te leiden in vervorming van cementpasta op het totale materi- tegenstelling tot wanneer Portland cement wordt aalgedrag van beton voorspeld worden. gebruikt. Student: G.A. Leegwater Commissie: Prof.dr.ir. K. van Breugel, Dr.ir. E. Schlangen, Dr.ir. E.A.B. Koenders Ir. W.J. Bouwmeester (Delta Marine Consultants), Ir. L.J.M. Houben Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel nr, +31 15 2784578 Oktober2006_def V2.indd 19 23-10-2006 11:05:25 20 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Sea Ice – Offshore Structure Interaction: Steady State Downward Bending In cold regions, ice load is usually the predominant The inclination angle is the most important property design criterion for offshore structures. The of the offshore structure. By varying this angle, the prediction of ice forces is subjected to uncertainties. bending stresses in the ice, the reaction forces of These are caused by insufficient knowledge of the the structure and the length of broken ice pieces ice environment and by a lack of understanding of can be adjusted. The friction between the ice and the processes of the ice interaction with structures. the structure is not of great influence. In this study, a simplistic sea ice-offshore If ice failure is taken into account, steady state structure interaction model for downward bending can only be reached for very small inclination is presented, which creates more insight in the angles. This indicates that the sea ice can also be mechanical implications of the involved parameters. modelled in a geometrically linear model with elastic foundation. The ice is modelled as a beam and the interaction For further research, a promising time dependent is analysed in steady state (see figure). Doing so, transient model is developed. This model reveals the model is time independent and an upper bound a significant velocity effect on the ice-structure for the interaction forces is provided. Characteristic interaction. It also gives more insight into the features of the model are: development of the internal forces during the interaction. Ultimately, it can be used to describe • Geometrically nonlinear model definition; the interaction between sea ice and an offshore • Velocity effect and axial forces are taken into structure periodically. account; • Elasto-plastic foundation rheology. During the analysis, performed with the help of different numerical procedures, it appeared that the ice thickness is the most decisive sea ice parameter, with respect to steady state bending. For thicker ice, the reaction forces of the structure increase, whereas the change of failure in bending decreases. For steady state bending, the ice velocity is of no importance. Student: P. van der Male Committee: Prof.dr.ir. L.J. Sluijs, Prof.ir. J. Meek, Dr.Sc. A.V. Metrikine, Ir. G.L. Kuiper, R. Gunturi MSc (Shell E&P), Ir. L.J.M. Houben Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel nr, +31 15 2784578 Oktober2006_def V2.indd 20 23-10-2006 11:05:25 21 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Ground vibrations induced by a high-speed train running over inhomogeneous subsoil Transition radiation in two-dimensional inhomogeneous elastic systems Introduction In the analysis of ground vibrations induced by With the energy considerations, we have gained high-speed trains, it is common practice to model insight in the phenomenon of transition radiation. the railway track as an infinitely long homogeneous For a beam on inhomogeneous elastic foundation system. In reality however, various inhomogeneities are present along the track, e.g. transitions in the that is subjected to the moving load, by means of a substructure (tunnels, bridges) or soil property time domain analysis, we can visualize the transition variations. The inhomogeneities possibly are an radiation process, and we can obtain quantitative important source of additional ground vibrations insight into the magnitude of the additional that is not accounted for in contemporary design. (free field) displacements with respect to the displacements of the eigenfield of the load, which Modeling and results The soil has been modeled as an elastic half-plane develops in a corresponding homogeneous system (steady-state displacement field). with an inhomogeneity constituted by an abrupt change of the material parameters filling the halfplane. The train action has been accounted for by a load, moving uniformly along the boundary of the half-plane. In fact this model just represents an inhomogeneous elastic half-space subjected to a line It appears that the transition radiation is more load. powerful into the softest part of the system. For increasing load velocity, the transition radiation is more powerful as well. For the load velocity approaching the critical wave velocity , the free field displacements are of the same order of magnitude compared to the maximum eigenfield displacements in the respective system parts. Therefore, the free field displacements have to be taken into account in contemporary design. The radiation of elastic waves by the load transition over the inhomogeneity can be studied by the energy spectra of the radiated wave fields. These spectra show that, in contradiction to the findings in one-dimensional systems (see also further), the radiation energy does not increase (monotonically) with increasing load velocity . Furthermore, the radiation energy in general is not more powerful into the softest part of the system as well. Student: Supervisors: K.N. van Dalen Prof.ir. A.C.W.M. Vrouwenvelder, Prof.dr.ir. F. Molenkamp, Dr. A. Metrikine BSc, Ir. M.J.M.M. Steenbergen, Ir. L.J.M. Houben Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel nr, +31 15 2784578 Oktober2006_def V2.indd 21 23-10-2006 11:05:26 22 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Gedrag Staal-beton kokerliggerbrug met geprofileerde lijven Voor voorgespannen kokerligger uitbouwbruggen totale lengte van 200 m, is een numerieke studie met een gemiddelde overspanning (150 - 250 m), gedaan naar de invloed van de lijfgeometrie op geldt dat het eigengewicht het grootste aandeel onder andere de spanningsverdeling over de door- vormt van de totale belasting. Aangezien de beno- snede van de constructie (zie grafiek). Wat dit bete- digde hoeveelheid voorspanning grotendeels afhan- kent voor de voorspanning, stond hier centraal. kelijk is van het eigengewicht, is het reduceren van het eigengewicht een belangrijke zaak. Verschillende mogelijkheden zijn er voorhanden om het eigen gewicht te reduceren. De belangrijkste daarvan is het toepassen van een hybride systeem waarbij de lijven van staal zijn gemaakt terwijl het dek en de onderflens in beton zijn uitgevoerd. Een hybride systeem met klassieke lijven (vlak) brengt een nadeel met zich mee. De vlakke lijven onder drukspanning kunnen gaan plooien waardoor extra maatregelen nodig zijn om de stabiliteit van deze lijven en dus van de hele constructie te waarborgen. De geprofileerde lijven met hun bijzondere axiale eigenschappen vooral, zorgen in dit geval voor een aantrekkelijk alternatief. Door de koker te Het trapeziumvormige profiel dat het beste uit de voorzien van geprofileerde lijven wordt als eerste bus kwam in de literatuurstudie en waarmee vervol- het eigengewicht sterk gereduceerd waardoor er gens in het numerieke gedeelte verder is gegaan, minder voorspanning nodig zal zijn. Daarnaast, door heeft een aantal belangrijke parameters die van de te verwaarlozen axiale stijfheid van geprofileerde groot invloed zijn op het geheel. Van deze parame- lijven, neemt als gevolg van efficiënter gebruik van ters is de invloed van de vouwhoek α, verreweg de voorspanning de reductie in de hoeveelheid voor- belangrijkste. De axiale stijfheid van de lijven, de spanning nog verder toe. dwarskrachtcapaciteit van de constructie, normaalkracht in het dek als gevolg van de voorspanning en Het afstudeerwerk, bestaande uit een literatuurstu- zelfs de doorbuiging is sterk afhankelijk van deze die en een numeriek onderzoek, richt zich op het vouwhoek α. gedrag van een voorgespannen staal-beton kokerligger, waarbij de beide flenzen in beton zijn uitge- Hoewel de doorbuiging ruim voldoet, blijkt dat deze voerd en het trapeziumgeprofileerde lijf in staal. toeneemt als α groter wordt. De dwarskrachtcapaci- Voor verschillende alternatieven, te denken aan teit neemt ook toe als de vouwhoek α toeneemt. De een sinusvormig profiel, een zig-zag profiel en een dwarskrachtcapaciteit blijft toenemen tot α = 75°. trapeziumvormig profiel, is er in de literatuurstudie Tussen 75 en 90° is geen toename waarneembaar. uitgebreid gekeken naar sterkte en stijfheid van De normaalkracht/drukspanning in het dek neemt stalen plaatliggers en staal-beton liggers voorzien ook toe naarmate de vouwhoek α toeneemt. Dit van geprofileerde lijven. terwijl de hoeveelheid voorspanning gelijk is geble- Met behulp van een eindige elementen model van ven. Vooral dit laatste betekent dat de voorspanning een voorgespannen staal-beton kokerligger, uitge- efficiënter in het betonnen dek is toe te passen, voerd in de vorm van een uitbouwbrug met een indien geprofileerde lijven zijn toegepast. Student: A. El Hadji Commissie: Prof.ir. F.S.K. Bijlaard, Dr.ing. A. Romeijn, Dr.ir. C. van der Veen, Ir. C. Kamp (Movares), Ir. F. van Doorn (Bouwdienst Rijkswaterstaat), Ir. L. J. M. Houben Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel nr, +31 15 2784578 Oktober2006_def V2.indd 22 23-10-2006 11:05:26 23 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Ontwikkeling van een methode om het mechanische gedrag van ASR gels te meten. In betonnen constructies kan een chemisch proces In het tweede is een experimentele methode opge- plaatsvinden dat alkali-silica reactie, of afgekort zet om de expansie van ASR gels te meten. In ASR, heet. Deze reactie kan resulteren in expan- testflessen worden proefstukken van ASR gevoelig sieve reactieprodukten (gels) die het beton van aggregaat in contact gebracht met een alkalische binnen uit ernstig kunnen beschadigen. oplossing. Op deze wijze is een omgeving gecreeerd waarin ASR kan worden opgewekt. Van deze Het doel van dit afstudeeronderzoek is om een monsters wordt de verandering in het waterpeil nieuwe methode te ontwikkelen om mechanische gemeten als indicatie van volumeveranderingen door eigenschappen van ASR gels te kunnen bepalen. vorming van gel. Daarnaast is gebruik gemaakt van Wanneer deze eigenschappen bekend zijn, zouden chemische analyse en verschillende microscopische ze gebruikt kunnen worden voor numerieke modelle- technieken. Op deze manier zijn de effecten van ring van het ASR proces. Daarmee kan een bijdrage ASR bepaald. worden geleverd aan het voorkomen van ASR. Uit het onderzoek is gebleken dat ASR opgewekt In het eerste deel van dit afstudeeronderzoek is een kan worden met de testopstelling en dat dit resul- literatuurstudie uitgevoerd om inzicht te verkrijgen teert in meetbare stijging van het vloeistofpeil in de in het proces van ASR, waarbij gekeken is naar de monsters. Dit kan worden gezien als een eerste stap kenmerken, invloeden en gevolgen van de reactie. in de ontwikkeling van een bruikbare methode voor de bepaling van mechanische eigenschappen van ASR gels. Student: P.C. Crucq Commissie: Prof. Dr. Ir. K. van Breugel (Microlab, TUD), Dr. Ir. E.A.B. Koenders (Microlab, TUD), Dr. Ir. E. Schlangen (Microlab, TUD), Dr.Ir. M.R. de Rooij (Microlab, TUD/TNO) Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel nr, 015-2786382 Oktober2006_def V2.indd 23 23-10-2006 11:05:26 24 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Effects of nano-clay modification on rheology of bitumen and performance of asphalt mixes Physical properties and temperature susceptibility by dynamic shear rheometer (DSR); by empirical characteristics of the asphalt binder influence tests like penetration and softening points. The pavement performance at low and high field third task performed is studying the effect of the operating temperatures. It was proven that nanoclay modified binder on asphalt mixtures and addition of additives like polymers can influence the the tests performed in this area are indirect tensile temperature susceptibility of asphalt cements and strength test, fatigue resistance test, dynamic creep as a result an improvement in characteristics and test and resilient modulus test. performance of asphalt mixtures can be obtained in a wide temperature range. In addition a number Findings of the tests performed on binders and of physical properties of polymers are successfully dense asphalt mixes proved that the cloisite enhanced when a polymer is modified with a small nanoclay modifications helped to increase the amount of nanoclay on condition that the clay is stiffness and to improve the rutting resistance of dispersed at nanoscopic level. Based on the same the standard 40/60 binder. This is especially true principle as used with polymer modifications, if the 6% cloisite modification is used. In addition, TNO suggests some nanoclay modification of the the 6% cloisite modification helped to increase bitumen. Two types of nanoclay modifications were the indirect tensile strength and fracture energy suggested: nanofill and cloisite. The expectation values of dense asphalt mixtures. The nanofill with the nanoclay modification is influencing (6%) modification helps to improve the ageing properties like stiffness, fatigue resistance, resistance of the 70/100 binder in the short term strength, resistance to ageing and thermal stability. and long term. However, the nanoclay modifications were observed to negatively influence the fatigue Based on these issues, the main objective of the resistance performance of asphalt binders/mixes study work was to conduct a comparative test especially at low temperature values. program on binders and asphalt mixtures containing standard and nanoclay modified asphalts and assess An overall conclusion from these findings is that the effects of asphalt properties on pavement the nanoclay modifications helped to improve performances. To meet this objective the main some characteristics of asphalt binders and asphalt targets of the study work are to find out if the mixtures but at this level they are not at a stage to nanoclays alter the critical properties of asphalt justify application at large scale. binder and influence the ageing and rheology of the binder and in addition to study if the nanoclay Hence, further studies on the chemistry of the modifications influence the performance of asphalt nanoclay and bitumen and further development of mixtures. the nanoclay technology is recommended to utilize the full potential of the nanoclay modifications. Different tasks were performed in the study work to meet the objective. The first task performed was studying the nanoclay modifiers at nanoscopic level and the tests performed in this area are microscopic analysis and x-ray analysis of the nanoclay modifiers. The second task is studying the influence of nanoclay modifiers on binder characteristics and the tests performed related to this are rheological studies of fresh (unaged) and aged bitumen types Student: Committee: D.B. Ghile Prof.dr.ir. A.A.A. Molenaar, Ir. M.F.C. van de Ven, Ing. W. Verwaal, Drs. J.Th.M. Besamusca (Kuwait Petroleum), Ir. L.J.M. Houben Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel nr, +31 15 2784578 Oktober2006_def V2.indd 24 23-10-2006 11:05:27 25 Civiele Techniek: Structural Engineering 1005 Predicting time dependent reinforcement corrosion due to chloride ingress One of the major mechanisms leading to An important influence on extending the time degradation of concrete structures is corrosion of when the beam reaches its ULS has the concrete the reinforcement. To design concrete structures composition. The results show that concrete with regard to service life requires that the composed of CEM III/B with w/c ratio equal to 0.55 degradation of the reinforcement has to be reaches its safety reliability index (3.8) at around predicted in advance. 58 years after the corrosion starts. On the other The aim of this project is to provide a better hand in the case of concrete composed of OPC with understanding on the modeling of reinforcement w/c equal to 0.45 reaches the ultimate load bearing corrosion due to chloride ingress from the initiation capacity at around 25 years after corrosion has stage onwards. In this respect the degradation of started and for concrete composed of OPC with w/c a reinforced concrete beam subjected to a typical equal to 0.55 at around 18 years. From those results marine and splash environment is investigated by it follows that except the type of cement also the using mathematical models available in literature. w/c ratio is an important factor which influences Two events are considered in the modeling of on the corrosion rate, thus in the time when ULS reinforcement: initiation of corrosion and ultimate is reached. In this context it can be concluded that load bearing capacity. different concrete compositions provide different For the beam concerned different concrete cover resistances with regard to durability. depths and concrete compositions are considered Finally it should be noted that for the limiting nature to see their influence on the degradation of the of this investigation the conclusions are drawn beam. The degradation of the beam is obtained within its frame. by performing reliability analysis using FORM and Monte Carlo simulations for both events respectively, provided by Probox software. Data from CHLORTEST (chloride profile database) and data related to corrosion rate of rebars in blended cement concrete with different w/c ratios resulting from an experimental program have been provided by TNO Bouw. From the research it appeared that concrete cover depth has a significant influence on the time of initiation. The lower the concrete cover depth the sooner the depassivation of the reinforcement can be expected. On the other hand the concrete quality is very decisive with regard to ULS. During the propagation of corrosion the results show that only after corrosion has started the reliability of the beam decreased slowly. With elapse of time corrosion penetration starts to affect the reliability of the beam significantly (see Figure 1). Student: I. Mele Committee: Prof.dr.ir. K. van Breugel, Z. Guo MSc, Dr.ir. E.A.B. Koenders, Dr. J.H.M. Visser (TNO Bouw), Ir. L.J.M. Houben Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel nr, +31 15 2784578 Oktober2006_def V2.indd 25 23-10-2006 11:05:27 26 Oktober2006_def V2.indd 26 1005 23-10-2006 11:05:27 27 1005 Building Engineering Oktober2006_def V2.indd 27 23-10-2006 11:05:27 28 Civiele Techniek: Building Engineering 1005 Deuvelwerking van randbalken als onderdeel van vloeren in prefabbouw Dit onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met Met een viertal praktijkproeven is de EE modellering BAM Utiliteitsbouw en Stufib, studievereniging voor gecalibreerd. De conclusie is dat de modellering prefabricage. Door een voorgaande Stufib studiecel een goede indicatie geeft voor de bezwijksterkte is vastgesteld dat een stapeling van gevelelementen en de afschuifstijfheid. Verder is bepaald wat de waarbij de verticale voegen over de hoogte van het reductiefactoren voor een cyclisch belasting zijn. Bij gebouw verspringen vanuit constructief oogpunt de reductiefactoren zijn de standaard (veiligheids) een goed alternatief is voor traditionele voegtypen. factoren toegevoegd. De uitkomst is dat de deuvel Aangezien er vanuit uitvoeringstechnisch oogpunt in de statische EE modellering tot 36 procent van nog steeds een voorkeur bestaat voor het verticaal zijn voorspelde bezwijkbelasting belast kan worden stapelen, is het zinvol om de invloed van de deuvel- zonder dat een verlies optreedt aan de schuifspan- werking van de vloeren in deze studie nader te ning bij een cyclische belasting over een periode onderzoeken. van 50 jaar. De afschuifvervormingen nemen door degradatie van het afschuifoppervlak in de tijd De doelstelling van het onderzoek is het bepalen toe met een factor drie. Deze reductiefactoren van de krachtswerking in en het bijhorende vervor- zijn toegepast op alle weergegeven resultaten (de mingsgedrag van een randbalk, als onderdeel van rekenwaarde voor een randbalk (250 mm hoog en een betonnen vloerconstructie, in een stabiliteits- 250 mm breed, B35 en vier staven rond 16 mm) is constructie. De vloerconstructie is opgenomen in de 155 kN. Dit is minimaal tweemaal de rekenwaarde τ 1 van B35. gevelconstructie, die is opgebouwd uit gestapelde geprefabriceerde betonnen elementen met verticaal doorlopende open voegen. Tevens wordt de invloed In een extra parameterstudie zijn vier variabelen, van de betonsterkteklasse en hoeveelheid wapening representatief voor de praktijk, ingevoerd in het onderzocht. EE model. De resultaten zijn weergegeven in onder andere vier overzichtelijke ontwerptabellen. Uit een modellering van een gebouwgevel is geconcludeerd dat het vervormingsgedrag van een gebouwgevel (10 verdiepingen; slankheid h/b 3,3:1) met de betonnen deuvels voldoet aan de NEN 6702. De uitbuiging van de gevel is circa 50 procent groter dan de uitbuiging van een gebouw met lasplaatverbindingen (2 stuks per verdieping) en circa 140 procent groter dan de uitbuiging van een monoliete gevel (B65). De eindconclusie is dat betonnen deuvelverbin- Om het probleem te modelleren zijn vijf eindige dingen in een dragende gevel met open verticale elementen (EE) modellen ontworpen. Uit de model- voegen, die is opgebouwd uit prefab gevelelemen- len is gekozen voor het eenvoudigste model met ten met ingeklemde randbalken, een goed alterna- een goede respons. Op basis van gegevens uit de tief vormen voor huidige verticale voegverbindingen. praktijk is voor de eindige elementen modellering met behulp van een parameterstudie een standaardmodel ontwikkeld. Student: Commissie: E.A. Pieterse Prof. Dipl.-Ing. J.N.J.A. Vambersky, Ir. C.A.J. Sterken(BAM Utiliteitsbouw), Dr. Ir. C.R. Braam, Dr. Ir. P.C.J. Hoogenboom en Ir. W. Peperkamp Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, 015 2783174 Oktober2006_def V2.indd 28 23-10-2006 11:05:27 29 Civiele Techniek: Building Engineering 1005 CO2 emissie modelering van de gebouwschil Het klimaat is aan het veranderen. Verschillende groepen wetenschappers, denken dat de oorzaak van deze klimaatsverandering het versterkte broeikaseffect door een overmatige CO2 emissie is. In 1997 is met het Kyoto Protocol besloten om actie te ondernemen. Het is noodzakelijk om inzichtelijk te krijgen waar deze CO2 emissie vandaan komt. Het blijkt dat de gebouwde omgeving voor minimaal 35% verantwoordelijk is voor de totale CO2 emissie van Nederland. Vanuit deze problematiek vloeit de volgende probleemstelling voort: “Tot nog toe bestaan er weinig modellen waarmee van de volledige bouwcyclus kan worden bepaald wat de CO2 De gemaakte parameterstudie en het LCA emissie van een gebouw is.” Doelstelling van dit programma GC+ worden, voor zover mogelijk, onderzoek is dan ook: “Modelmatig inzicht krijgen gebruikt om een Programma van Eisen gestuurde in de CO2 emissie van een gebouw, om tot een ontwerptool te ontwikkelen. Met deze Excel- gerichte CO2 emissie reductie te komen …”. ontwerptool is het voor architecten mogelijk om de milieutechnische dan wel economische consequen- Een techniek om van een materiaal of energie- ties te kunnen meten van hun ontwerpkeuzen, bij bron de milieueffecten (waaronder broeikaseffect een zelf ingevoerde constantenset, met betrekking door CO2) te kwantificeren is de LCA (Life Cycle tot de gebouwschil. Met vier analysemogelijkheden Analysis) techniek. LCA kan gedefinieerd worden welke elk toegespitst zijn vanuit diverse invalshoe- als ”de verzameling en waardering van alle in- en ken. Hierdoor is het mogelijk om de database met uitstromen en mogelijke milieueffecten van een gebouwschiltypen op verschillende manieren aan (product)systeem gedurende zijn levenscyclus”. Het te spreken. Het geeft als output een voorkeurs Nederlandse GreenCalc+ (GC+) tracht dit te doen. gebouwschil met de daarbij geëmitteerde jaarlijkse Het bepaalt de milieueffecten op het gebied van CO2 emissie en een kosten- en batenanalyse van de materialisering, energiegebruik, water en mobiliteit. desbetreffende schil. Het programma bevat echter grote onzekerheden, zo maakt het bijvoorbeeld gebruik van een energie- Tot slot bevat dit onderzoek een analyse van een mix welke per kWh bijna 50% meer CO2 emitteert renovatie, van een 70er jaren woningcomplex, dan wat anno 2006 gebruikelijk is in Nederland. waarbij wordt berekend in hoeverre de gevelrenovatie heeft bijgedragen aan een “CO2 vriendelijker GC+ wordt in dit onderzoek, naast handmatige milieu”. Er is een klein Excel programma gemaakt berekeningen, gebruikt om te inventariseren welke waarmee de verschillende renovatiealternatieven factoren invloed hebben op de CO2 emissie. Een kunnen worden doorgerekend, wat betreft kosten, belangrijke onderzoeksvraag is hierbij: “Wat zijn leeftijd en CO2 emissie. Het blijkt dat de verschil- belangrijke factoren voor CO2 emissie aangaande lende opties 12,9% tot 43,8% op het oorspronkelijke de gebouwschil?”. Met het opgestelde referentie- warmtegebruik in mindering kunnen brengen. kantoor is onderzocht wat de invloed is van parameters zoals onder meer de warmteweerstand van de Tot slot zijn er verschillende aanbevelingen gemaakt gebouwschil en het glaspercentage op de CO2 emis- met betrekking tot de P.v.E. gestuurde ontwerptool sie van dat kantoorgebouw. en het programma GC+. Student: Commissie: H. Staal Prof. Dipl. -ing. J.N.J.A. Vamberský, Dr. H.D. van Bohemen, Dr. Ir. L.A. Fraaij, B.L.H. Hasselaar, MSc, MA, PhD Researcher (BK, TUD) en Dr. H. Geerlings (FSW, EUR) Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, 015-2783174 Oktober2006_def V2.indd 29 23-10-2006 11:05:28 30 Civiele Techniek: Building Engineering 1005 Lightweight cold rolled steel construction systems “Design and application for singular factory To show if there are advantages for the application buildings” of cold rolled profiles as a mean bearing structure two spreadsheet programs, which both have been FACTORY BUILDINGS! Are there cheaper options for written for equal requirements and wishes, can constructing the mean bearing structure? Didn’t the make a calculation for both the application of hot many years of experiences with hot rolled profiles rolled profiles and the application of cold rolled conduct to an optimum constructive design...? profiles. To be able to make a good comparison, 64 factory buildings have been calculated with a In the graduation research project the spotlight span of 10 up to 25 meters. The results from these has been turned to the other side; COLD ROLLED comparisons have been given in the main report of PROFILES! Cold rolled Z and S-profiles as a the graduation research project. replacement of the timber roof girders have a good reputation on the builders of factory buildings, To show if there are more advantages, all but according to the expectations there are more connections, which are determined in the reference possibilities... factory building, where detailed. Here also the relation hot rolled profiles is respected to cold rolled Literature study into the applications of cold rolled profiles, from the viewpoint of costs. profiles has been done within house constructions and within constructions for factory buildings. After The last part of the whole graduation research this preliminary analysis a study into a possible project is the assembly plan where a quantitative consuming market has been done, whereupon cost comparison has been made for the assembly of a certain target group has been determined. the total construction of hot rolled profiles and the With the determination of the target group the total construction of cold rolled profiles. constructive wishes and requirements have been determined which are important to make the aimed standardisation. Student: C. van Zandwijk Committee: Prof.dipl-ing. J.N.J.A. Vambersky, Dr. A. Romeijn, Ir. A.M. Gresnigt, Ing. L. Noordzij (KS Profiel) More information you can request at the Faculty of Civil Engineering of the University of Technology in Delft, section Building Engineering. (phone +31 15 278 3174) Oktober2006_def V2.indd 30 23-10-2006 11:05:28 31 Civiele Techniek: Building Engineering 1005 Bouworganisatievormen voor infrastructuur projecten voor gemeente Den Haag De gemeente Den Haag staat voor een grote infrastructurele opgave. De komende 10 jaar wordt er voor circa 2 miljard euro aan infrastructurele projecten gerealiseerd. Het realiseren van deze projecten van idee naar functionerende infrastructuur wordt het bouwproces genoemd. Dit bouwproces is op te delen in vier zich onderscheidende deelprocessen: Ontwerp, Uitvoering, Exploitatie en Onderhoud. Deze deelprocessen kunnen afzonderlijk of in combinatie naar keuze van de opdrachtgever worden uitbesteed. De aard van de bouworganisatievorm beweegt zich Vervolgens is door middel van een enquête onder- tussen twee uitersten: de opdrachtgever doet alles zocht welke argumenten publieke opdrachtge- zelf (Traditioneel) tot de opdrachtgever besteed vers gebruiken om voor Traditionele of juist voor alles uit (Geïntegreerd). Geïntegreerde bouworganisatievormen te kiezen. De Op dit moment is de ratio achter de beslissing welke uitkomsten van deze enquête zijn verwerkt in het bouworganisatievorm voor een project wordt geko- afwegingskader voor de gemeente Den Haag. zen niet inzichtelijk genoeg. Tevens vinden deze beslissingen vaak op een te laat moment in het Eén van de infrastructurele projecten die Den Haag proces plaats. De gemeente Den Haag is bang dat wil realiseren is het Trekvliettracé, een nieuwe de markt daardoor niet altijd optimaal wordt inge- aansluiting tussen de A4 en de Haagse binnenstad. schakeld. In een casestudie is het afwegingskader gebruikt om te onderzoeken welke bouworganisatievormen De doelstelling van dit onderzoek is het maken van geschikt zijn voor het Trekvliettracé. een afwegingskader dat de gemeente Den Haag kan ondersteunen bij het bepalen van de bouworganisa- Voor het gedeelte van het tracé dat op maaiveld tievorm bij het realiseren van grote infrastructurele ligt is een traditionele bouworganisatievorm een projecten. Hierbij is gekeken naar de projectken- goede manier om dit project te realiseren. Voor het merken en de omgevingskenmerken van het project. gedeelte van het tracé dat in een tunnelbak onder Hiervoor is gekozen om projectoptimale oplossingen de Trekvliet ligt is het een goede optie verder te te krijgen. onderzoeken of dit project (gedeeltelijk) in een Voor het onderzoek zijn verschillende opdracht- geïntegreerde bouworganisatievorm kan worden gevende instanties door middel van interviews gerealiseerd. gevraagd naar hun ervaringen met de verschillende bouworganisatievormen.. Zowel grote gemeenten, hoogheemraadschappen, provincies en grote landelijke instanties zijn hiervoor benaderd. Student: H.J. de Graaf Commissie: Prof.dr.ir. H.A.J. de Ridder, ir. G. Arends, ir.ing. J.P. Noppen, ing. E. Vols, Ingenieursbureau Gemeente Den Haag Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2786636 Oktober2006_def V2.indd 31 23-10-2006 11:05:28 32 Civiele Techniek: Building Engineering 1005 Ontwikkeling Life Cycle Management Model voor Kademuurconstructies Achtergrond Aandachtspunten Onderzoek Vanaf 1 januari 2004 is het Havenbedrijf Rotterdam In de studie staan de volgende punten centraal: geprivatiseerd. Binnen de totale organisatie heeft • Functie, vorm en beperkingen van huidige toege- dat ertoe geleid, dat de ontwikkeling en het beheer van onder andere kademuurconstructies meer gestructureerd en planmatiger moet geschie- paste kademuren in kaart brengen. • Introductie Life Cycle Management en de toepassingen ervan. den. Momenteel vindt de invloed van toekomstige • Bepaling opbrengst- en kostfunctie kademuren. ontwikkelingen te weinig weerklank in het ontwerp • Economische haalbaarheid twee alternatieve kade- van kademuren. Er is daarom behoefte aan een concepten. systematiek die op een meer beredeneerde wijze het ontwerpproces van kademuren kan sturen. Door Conclusies te differentiëren in de vorm en de ontwerplevens- Met behulp van het ontwikkelde spreadsheet model duur, kan een kademuur ontworpen worden die zijn is het mogelijk om: functie voor de volledig beoogde levensduur kan • Voor kadeconcept A de maximale kerende hoogte vervullen. Een Life Cycle Management (LCM) model zou hier oplossing voor kunnen bieden. vast te stellen tot waar deze rendeert. • Voor kadeconcept B de minimale kerende hoogte vast te stellen vanaf waar deze rendeert. Doelstelling Het doel van het onderzoek is het ontwikkelen van een Life Cycle Management model, die toepasbaar is voor nieuw te bouwen kademuurconstructies. Zaak hierbij is dat het gedrag van waarde en kosten in de tijd inzichtelijk wordt gemaakt, opdat een kostenbaten analyse verricht kan worden met behulp van een spreadsheet model. Student: Commissie: G.H.S. Weisz Prof.dr.ir. H.A.J. de Ridder, ir. T.H.W. Horstmeier, ir. W.F. Molenaar, ir. A. van der Toorn (Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam) Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2786636 Oktober2006_def V2.indd 32 23-10-2006 11:05:29 33 Civiele Techniek: Building Engineering 1005 Energie uit afvalwater In hedendaagse woningen vinden talloze activiteiten volumestroom blijkt minimaal 15 l/s nodig te zijn. Dit plaats waarbij energie in de vorm van warmte verlo- heeft tot gevolg dat de schaalverkleining niet aan ren gaat. De verwarmde ruimte verliest energie door de aanbodzijde gezocht moet worden, maar aan de transmissie en ventilatie, de douche door ventilatie gebruikerszijde. Woningen met een klein afvalwater- en afvalwater, de vaatwasser en wasmachine door aanbod komen niet in aanmerking om deze techniek afvalwater. Om efficiënt met energie om te gaan te gebruiken. is het gewenst deze verliezen zoveel mogelijk te Betreffende afvalwatertemperatuur is gebruik beperken. gemaakt van Oostenrijkse meetgegevens. De Ten opzichte van ventilatie- en transmissieverliezen gemiddelde temperatuur in het stookseizoen is zijn aanzienlijke reducties bereikt door warmte- 11ºC en daarbuiten 15ºC. Een temperatuur onder terugwinning uit ventilatielucht en betere isolatie de 8ºC heeft een negatieve invloed op de afvalwa- van muren, vloeren, ramen en daken. Met betrek- terzuiveringsinstallatie. Om het gehele jaar warmte king tot warmteterugwinning uit afvalwater is tot te kunnen onttrekken wordt als drempelwaarde nu weinig bekend. Dit onderzoek brengt, binnen de 9°C aangenomen. In het stookseizoen kan dan een woningbouwsector, de techniek in kaart om ener- dusdanige hoeveelheid warmte onttrokken worden gie uit afvalwater te halen met behulp van een in dat het afvalwater twee graden afkoelt. Dit komt Zwitserland ontwikkelde techniek. overeen met 8,4 kW per l/s afvalwater. Een literatuurstudie naar deze techniek bracht aan Economische aspecten blijken het meest bepalend het licht dat Zwitserland al jaren ervaring heeft op voor de schaalgrootte te zijn. De aanschafprijs dit vlak. De uitgevoerde projecten maken gebruik van een installatie die warmte uit afvalwater haalt van een door de firma Rabtherm ontwikkelde warm- is voor enkele woningen hoog en oninteressant, tewisselaar die in het riool wordt ingebouwd. Door omdat de terugverdientijd hoger is dan de techni- deze warmtewisselaar stroomt een transportmedium sche levensduur. Een gezamenlijke installatie drukt dat afvalwarmte opneemt en transporteert naar de de kosten per woning aanzienlijk. Zodoende is de verwarmingscentrale. In de verwarmingscentrale meest voordelige keus voor vrijstaande woningen onttrekt een warmtepomp deze warmte om hier- een installatie die twintig woningen van warmte mee warmwater te produceren. Het geproduceerde voorziet. Voor rijtjeswoningen ligt dit woningaantal warmwater wordt gebruikt voor ruimteverwarming op acht. Qua milieutechnische aspecten blijkt deze en warmtapwater. installatie slechts geringe invloed te hebben op de CO2-reductie (12 %). De bovenstaande techniek wordt altijd op grote schaal toegepast. Het afvalwater van gehele De conclusie van dit onderzoek luidt dat warmte- gemeenten wordt gebruikt om enkele gebouwen pompinstallaties die 20 vrijstaande of 8 rijtjeswonin- te voorzien van verwarming en warm tapwater. De gen van warmte voorzien de kleinst mogelijke schaal centrale vraag van dit onderzoek is bijgevolg te is, waarbij warmteterugwinning uit afvalwater in de bekijken wat de kleinst mogelijke toepassing is in de woningbouwsector kan worden toegepast. woningbouwsector met het oog op economische en milieutechnische selectiecriteria. Voor een optimale werking van de warmtewisselaar zijn twee grootheden van belang: voldoende volumestroom en temperatuur. Met betrekking tot Student: J.D. Spronk Commissie: Prof. Ir. J.J.M. Cauberg, Dr. Ir. W.H. van der Spoel , Ir. R.P.S Schilperoort, C.J.A.M. Mutsaers (Martens beton), Ir. C. Kruijff (Gemeente Delft) Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel: 015 27 83174 Oktober2006_def V2.indd 33 23-10-2006 11:05:29 34 Civiele Techniek: Building Engineering 1005 De samenwerking tussen uitvinder en ondernemer bij technologische Start Ups met een patent Bij technische, medische en agrarische universiteiten worden octrooien beheerd, waar veel kosten mee gemoeid zijn, maar waar weinig inkomsten tegenover staan. Het ontbreken van een ondernemersstructuur en een afrekenmodel dat meer gericht is op publiceren liggen hieraan ten grondslag. Dit roept de vraag op, op welke manier deze slapende octrooien te gelde gemaakt kunnen worden. Niet alleen bij universiteiten, maar ook bij private beheerders van octrooien. In dit onderzoek wordt één van de mogelijkheden onder de loep genomen: exploitatie van octrooien door Start Ups, waarbij de uitvinder een samenwerking is aangegaan met een externe ondernemer. De resultaten van de interviews laten zien op welke manier een aantal onderwerpen die in deze periode Het onderzoek richt zich op de vraag welke facto- naar voren zijn gekomen, een rol spelen. De belang- ren een rol spelen bij de totstandkoming van de rijkste factoren die een rol hebben gespeeld bij de samenwerking tussen uitvinder en ondernemer: totstandkoming van de samenwerking zijn onze- welke afspraken worden gemaakt en welke samen- kerheden, de vorige werksituatie, de persoonlijke werkingsmechanismen worden gebruikt? Kortom: investering die gedaan wordt, de onderhandeling waarmee krijgt de ondernemer te maken als hij over aandelen, conflictsituaties, en een positieve- of zich aansluit bij een technologische Start Up? Deze een negatieve instapsituatie weaarin de ondernemer vragen zijn interessant om in de toekomst een basis terecht komt. te leggen om kennis breder te exploiteren door in een vroeg stadium externe ondernemers erbij te Dit onderzoek kan een basis zijn voor het samen- betrekken. Hierdoor neemt de afhankelijkheid van stellen van een handleiding voor startende, interesse en capaciteiten van de uitvinder af. commerciële ondernemers in een technische omgeving. Dit onderzoek kan de universitaire octrooiaf- Er zijn 20 technologische Start Ups geïnterviewd delingen, onderzoekers bij universiteiten en andere op een halfgestructureerde manier. Bij deze manier uitvinders bewegen, om eens eerder te kiezen voor van interviewen liggen de vragen niet vast, maar de optie van een Start Up met een ondernemer de onderwerpen wel. Zo is het mogelijk om tijdens aan het roer, bij de exploitatie van een octrooi. Met het interview flexibel in te springen op aspecten behulp van dit onderzoek kunnen betrokken partijen die voor de Start Up relevant waren. Na uitwerking inzicht krijgen in elkaar´s belangen en kunnen de van elk interview is de topiclijst aangescherpt voor uitvinder en eventueel de universiteit, de onderne- het volgende interview, zodat er naar verloop van mer een attractief voorstel doen. de interviews steeds meer focus ontstaan is. De 20 Start Ups die geïnterviewd zijn, hebben verschillende achtergronden: de branche, persoonlijke achtergrond van de ondernemer, geografische ligging en de status van de technologie. Dit om een zo breed mogelijk, betrouwbaar beeld te kunnen scheppen. Student: O.J. Meijer Begeleiders: Prof. Dr. Ir H.A.J. De Ridder, Dr. Ir J. Van der Tempel, Ir. B. Joseph Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, telefoon: 015 27 83174 Oktober2006_def V2.indd 34 23-10-2006 11:05:29 35 Civiele Techniek: Building Engineering 1005 Adaptieve Temperatuurgrenswaarden Praktijkonderzoek naar de nieuwe Nederlandse conclusies te trekken: richtlijn voor de beoordeling van het thermische - De toetsbaarheid van de ATG-methode is gelijk binnenklimaat in kantoorgebouwen aan die van de GTO-methode Het is namelijk bij beide methoden nodig om In Nederland kan sinds maart 2004 gebruik worden ‘gefitte’ simulaties uit te voeren om een eenduidige gemaakt van een nieuwe richtlijn voor de beoor- beoordeling van de gebouwen te kunnen geven. deling van het thermische binnenklimaat, gepre- Het alleen uitvoeren van metingen is, zolang er senteerd in de ISSO publicatie 74, “Thermische nog geen gevalideerd meetprotocol bestaat, niet behaaglijkheid. Eisen voor de binnentemperatuur voldoende; in gebouwen”, waarin op grond van omvangrijk - De ATG-methode sluit beter aan bij de oordelen internationaal veldonderzoek grenzen voor de van de personen binnentemperatuur, de ‘Adaptieve Temperatuur Uit de oordelen van de personen is gevonden dat grenswaarden’ (ATG), zijn opgesteld. Deze grenzen er inderdaad sprake is van adaptatie, bij hogere laten hogere binnentemperaturen toe indien de buitentemperaturen worden hogere binnentem- buitentemperatuur eveneens hoger is. Op deze wijze peraturen als comfortabel ervaren. De mate van is het adaptieve vermogen van de mens, verkregen adaptatie volgens de oordelen blijkt daarbij goed uit het veldonderzoek, in de eisen verdisconteerd. overeen te komen met de adaptatie volgens de ATG- Deze nieuwe methode om het thermische binnen- methode. Dit blijkt echter alleen het geval te zijn bij klimaat te beoordelen is de beoogde opvolger voor een bepaalde indeling van de vertrekken in klimaat- de momenteel gebruikelijke Gewogen Temperatuur typen die niet geheel overeenkomt met de indeling Overschrijdingen methode (GTO), welke aan de volgens ISSO publicatie 74; hand van klimaatkameronderzoek uit de jaren ’70 is - De ATG-methode is strenger opgesteld. Uit simulaties is gevonden dat de ATG-methode tot een verhoging van het benodigde koelvermogen Door het gebrek aan ervaring leidt ten opzichte van de GTO-methode. Dit blijkt met de nieuwe richtlijn is het hoofdzakelijk het gevolg te zijn van het geheel echter nog onduidelijk of de niet toestaan van overschrijdingsuren bij de ATG- ATG-methode een meerwaarde methode. Indien gedurende 1% van de werktijd oplevert ten opzichte van de (circa 10 uur) overschrijdingen worden toegestaan, GTO-methode. In het onder- leidt de ATG-methode slechts tot een lichte verho- zoek, welke is uitgevoerd bij ging van het koelvermogen; de afdeling Ingenieurs van de - De ATG-methode is constanter voor verschillende directie Advies & Architecten klimaatjaren van de Rijksgebouwendienst te Den Haag, is Uit simulaties met verschillende klimaatjaren blijkt middels metingen in vier Nederlandse gebouwen dat de ATG-methode, voor gebouwen met niet in de zomerperiode, waarbij ook enquêtes onder geheel gesloten gevel, constanter is dan de GTO- gebruikers van de gebouwen zijn afgenomen, en methode. Het is echter niet zo dat voor alle klimaat- simulaties van het temperatuurverloop in de gebou- jaren hetzelfde benodigde koelvermogen wordt wen getracht hier meer duidelijkheid over te krijgen. gevonden; Daarnaast is de ISSO publicatie 74 aan de hand van - De ATG-methode is beter communiceerbaar het onderzoek geëvalueerd en zijn waar mogelijk Signalen uit de praktijk duiden er op dat de ATG- verbeterpunten in kaart gebracht. methode, ook voor leken, beter te begrijpen is en Aan de hand van het onderzoek zijn de volgende daardoor betere communicatie mogelijk maakt. Student: Commissie: M. van Beek Prof.ir. J.J.M. Cauberg, ing. S.R. Kurvers, ir. A.C. van der Linden, ir. H.H.E.W. Eijdems en ing. J.M.J.M. Mimpen (Rijksgebouwendienst) Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, 015 2783174 Oktober2006_def V2.indd 35 23-10-2006 11:05:30 36 Oktober2006_def V2.indd 36 1005 23-10-2006 11:05:30 37 1005 Hydraulic and Geotechnical Engineering Oktober2006_def V2.indd 37 23-10-2006 11:05:30 38 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Abstract Stratified exchange flows driven by a density To study the development of the mixing layer difference are found in many natural water bodies the influence of four different parameters was and in the atmosphere. A typical case in nature analyzed namely: the buoyant acceleration, the is the strait of Gibraltar, where the water of the bottom friction, the water depth and the sill Mediterranean Sea flows under the less saline water slope. After careful analysis of the experimental of the Atlantic Ocean. At the interface between the results it was observed that fluid from the upper layers shear is responsible for instabilities (Kelvin- layer was entrained into the lower layer in all the Helmholtz), which results in turbulent mixing and experiments. Analysis of the dye visualization entrainment. Gaining deeper understanding of these showed that the large-scale structures, the Kelvin- processes is the main motivation for this thesis. Helmholtz instabilities, are mainly responsible for the mixing and entrainment. The overall conclusion An experimental study into the development of was that the variation of geometric condition on a mixing layer of a two-layer stratified exchange the development of the mixing layer has a much flow is performed and an LIF measurement stronger influence than the variation of the hydraulic system was used to obtain the concentration conditions. An enhanced bottom friction affected fields. The main objectives of this study were to the Kelvin-Helmholtz instabilities. calibrate and understand the experimental set-up and to investigate the influence of four different parameters on the development of the mixing layer. The calibration of the experimental set-up has led to a simple calibration procedure, which was applied with success. Student: T.M. Caus Commissie: Prof.dr.ir. G.S. Stelling e.a. For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2781953 Oktober2006_def V2.indd 38 23-10-2006 11:05:30 39 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Comparative analysis of design recommendations for quay walls Introduction The design and construction of quay walls is a problem in which people are interested for ages. There are many design methods and recommendations developed for this topic. Some of these methods and recommendations are collected in a national code, while others are developed to collect knowledge and experience. Especially for the standardization of European codes this is an interesting topic. A comparative analysis is carried out to consider the difference between design guidelines for quay walls, with special attention to design philosophy and design process Project description There are only 4 design guidelines collected that are adapted to the latest semi-probabilistic safety approach: Eurocode 7 (European Union), CUR 166 (Dutch), Handbook Quay Walls (Dutch) and EAU 2004 (German). However, the Eurocode 7 is still under construction. The CUR 166 and Handbook Quay Walls give similar The design philosophies of CUR 166, Handbook design results with calculation differences less Quay Walls and EAU 2004 show important than 5% for the minimum toe level. The bending differences in the application of partial safety moments and anchor forces differ more, due to the factors on loads, load effects and resistance. This effect of load combinations and the influence of a has consequences for the design results. superstructure. The EAU 2004 design philosophy is based on the Blum schematization. This makes it complicated, because the Blum schematization is difficult to apply in a beam on elastic foundation program. It is better to use CUR 166 or Handbook Quay Walls. Also, because well defined failure mechanisms are defined in these two guidelines and sufficient attention is paid to the semi-probabilistic safety approach. However, the Handbook Quay Walls uses safety factors on load effects, which results in more economic answers for complicated quay walls with for example a superstructure. And therefore it could be seen as the most useful guideline. Student: Committee: E.Meijer Prof. drs. ir. J.K. Vrijling, ir. J.G. de Gijt (Gemeentewerken Rotterdam), ing. H.J. Everts (GeoDelft) For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2783348 Oktober2006_def V2.indd 39 23-10-2006 11:05:30 40 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Summary For the calculation of bottom protection in harbours The measurements revealed an unexpected aspect near quay-walls, analytical formulas are used. The of the flow situation. The low velocity core behind current experiences suggest an overestimation the screw axis was expected to collapse within a of load on the harbour bottom. Extensive certain distance. The measurement results show measurements in prototype situations are very the core to exist beyond this distance and its expensive. For this reason, the use of a computer contribution to the distribution of the velocities from model will be far more economical. However, at the bowthruster. this moment there is no expertise in the use of numerical models for this type of situation. For Even though this raises new questions, the this reason, a physical model was made to validate adaptations to the bowthruster in the numerical the use of the numerical model. The results of the model, reproduced the outflow of the physical measurements of Nielsen were not conclusive, model. The calculation results of this model were because the two models did not match. very comparable to the flow situation measured in the physical model. This gives some confidence for the use of the ke-model for modelling bowthrusterinduced flow. It also shows the importance of modelling the bowthruster. When the outflow of the bowthruster does not match reality, large deviations can be expected. A sensitivity analysis of the numerical model showed that the model is sensitive to changes in the geometry. Especially the changes to the geometry of the bowthruster caused large differences in the calculation results of the flow field. For the thruster outflow to be modelled accurately, measurements needed to be done in the physical model. Student: E.A. van Blaaderen Committee: Prof.dr.ir. M.J.F. Stive e.a. For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2783348 Oktober2006_def V2.indd 40 23-10-2006 11:05:31 41 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Wave characteristics derived from video Collection of long-term data sets of wave Figure 1 Example of a time stack image sampled characteristics and bathymetry with high along a cross-shore array at Egmond aan Zee resolution in time is a prerequisite to improve our (NL), October 26th 2005, 8:15 Hrs. The dark bands understanding of nearshore coastal dynamics. represent the non-breaking wave fronts and the Advanced video monitoring systems allow to sample white bands reflect the foam of the breaking waves. these data automatically, on a long-term basis and without the need to deploy in-situ instruments in a As the North Sea wave conditions represent a hostile environment. broad directional spectrum, Tm01 is calculated as the video-based indicator for wave period, using The central aim of the work is to apply, and assess the energy density spectrum between 0.11 and applicability, of two different theories to estimate 0.5 Hz. The intensity seems proportional to the wave characteristics from video imagery with data surface elevation in the intertidal area, whereas in from the Dutch coast. Therefore the Optical Wave the shoaling region further away from the camera Model (Holman and Chickadel, 2004) is used to the intensity corresponds to the slope of the waves. determine directional wave spectra at Egmond The wave directions show a poor correlation which aan Zee (NL) and the accuracy of the results is at least is partly attributed to the complex beach assessed. Furthermore a new analysis technique topography and limited dataset. is developed to determine wave phase speed and corresponding bathymetry from video using cross- To determine wave celerities from time stacks correlation analysis as opposed to the spectral images, cross shore arrays of pixel intensity time technique developed by Stockdon and Holman series are used. The time lag from cross correlation (2000). of intensity time series is estimated in neighbouring pixels. A mean of multiple estimates of the time The analysis of wave direction, period and celerity lag using increasing values of the step-size from timestack images was performed with data between neighbouring pixels, weighted with the collected at Egmond aan Zee along the Dutch coast. correlation, will give an estimate of the celerity. The During a field campaign data were simultaneously measurement of wave phase speed and associated collected by video (half hourly time stack images, water depths using cross-correlation is providing a Figure 1) and in situ wave instruments in the realistic cross-shore profile of beach morphology. intertidal zone. Student: C. Bos Committee: prof. dr. ir. M.J.F. Stive, prof. dr. ir. J.A. Roelvink, dr. ir. A.J.H.M. Reniers, dr. ir. S.G.J. Aarninkhof, ir. A.B. Cohen, ir. M.W.J. Smit. For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2783348 Oktober2006_def V2.indd 41 23-10-2006 11:05:31 42 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Influence of foreshore steepness on wave velocity and acceleration at the breakwater interface This Master’s Thesis is a pilot research project in The velocities and accelerations for up-rush order to investigate which parameters, other than and down-rush were compared for equal wave the wave energy density spectrum, could play a conditions and different foreshore steepnesses. The role in breakwater damage on variable foreshore experimental data shows that the velocities for up- steepness. The research project is based up on rush and down-rush are higher for waves travelling laboratory research, were for equal wave spectra over a steep foreshore (order of 10%). Also the at the toe of a coastal structure significantly more obtained accelerations for both up-rush and down- damage (order of 30%) occurs to a steep foreshore rush are higher for waves travelling over a steep in contrast to a mild slope. foreshore. In order to investigate which parameters, other When the wave force is calculated with a Morrison than the parameters included in the wave energy equation, the increase in force due to the increase density spectrum could play a role in the increase in in velocity for waves travelling over a steep damage for a steep foreshore, an experiment was foreshore is in the order of 20%. When considering conducted. The test setup consisted of a breakwater that the acceleration is also larger in this case, this build on variable foreshore steepnesses (1:30, 1:15 results an even larger total wave force. By linking and 1:8). Tests were conducted with regular waves, the wave force to the level of damage, it can be were the wavelength and the wave steepness at explained that for equal wave spectra at the toe and the toe of the breakwater were kept constant per for variable foreshore steepness the largest damage individual test. Wave runs were completed for was measured for waves travelling over a steep different wave heights and wave steepnesses. foreshore. At the breakwater the wave velocity and acceleration was measured with zero buoyant particles. The particles were monitored with a video camera. From these video images the velocity and acceleration relative to the breakwater slope were calculated. Student: Committee: N.J.Oortman prof.dr.ir.M.J.F.Stive, ir.H.J.Verhagen, dr.ir.H.L.Fontijn, ir.B.Reedijk (Delta Marine Consultants b.v) For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2783348 Oktober2006_def V2.indd 42 23-10-2006 11:05:32 43 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Surfability of an ASR in irregular waves Wave surfing is a popular sport all around the world The parameters that determine the surfability of a where the conditions allow for it. Waves preferred wave are: by surfers are higher than 1 meter, have a hollow - Peel angle breaker shape and the angle under which a wave - Length of a ride breaks, the peel angle, is within 30-70 degrees. Also - Breaker type in the Netherlands surfing becomes increasingly These surfability parameters are estimated from popular but Dutch wave conditions are far from ideal recordings of the behavior of waves on the reef because firstly the breaker shape is almost always (taken from above) in the physical model. The spilling which is not a desirable breaker shape, location of the break point is tracked in every image and secondly peel angles are in the range 60-90 and from it the peel angle and the length of a ride degrees most of the time. To alter the breaking are estimated. The breaker type is determined characteristics of a wave a submerged structure can by looking at the foam intensity created by the be built: a so called Artificial Surf Reef (ASR). breaking wave: it is found that the foam intensity becomes higher for larger Irribarren numbers (for ξb<3). This is explained by the fact that more air is enclosed due to intense wave breaking. With the algorithms developed to determine the surfability of individual waves, the recordings of the experimental study are analyzed and an estimate is made for the number of surfable waves per year if the ASR would be placed at Scheveningen. One of the locations for an ASR in the Netherlands is Scheveningen and wave conditions typical found in this area were determined with a numerical simulation in the wave model in SWAN. The output data of the wave model were used as test conditions in an experimental study (scale 1:15) in the Laboratory for Fluid Mechanics at the Faculty of Civil Engineering and Geosciences. The experimental study is carried out with constant water depth, representing a situation without tides. Three tests with different water levels are analyzed to determine the influence of tidal water level fluctuations on the surfability. Student: Committee: R.W.J. Over prof.dr.ir. M.J.F. Stive, dr.ir. A.J.H.M. Reniers, dr.ir. H.L. Fontijn, dr.ir. W.S.J. Uijttewaal, ir. M. Henriquez For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2783348 Oktober2006_def V2.indd 43 23-10-2006 11:05:32 44 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Morphodynamic modeling of a schematic barrier island The Louisiana Barrier islands, located in the In this research, process-based model Delft3D is Mississippi Delta (USA) were formed by reworking used to evaluate propositions (a) and (b) of the of river sediments deposited during several cyclic DMSM investigating the morphodynamic behavior delta building events. The islands are eroding of a schematic barrier island under different rapidly in response to mainly waves, relative sea- hydrodynamic conditions and with different types level rise and a lack of sediment supply, exposing of sediment. The primary focus is on the seaward the back bay area more and more to open Gulf limits of sand deposition during high wave energy conditions and thereby putting the human activities conditions and the selective deposition of different and infrastructure in the wetland area at risk. grain sizes during low wave energy conditions. Recognition of this problem has recently lead to The modeling results show that, under typical cold barrier island restoration measures by means of front conditions, sand can be transported offshore beach nourishments. In order to adequately design of the break in slope to a depth of 3-5 m. The these beach nourishments, a conceptual-analytical results therefore do not corroborate proposition dynamic morphosedimentary model (DMSM) was (a) of the DMSM. Possibly, the sand transported developed by Campbell (2005), with the objective offshore recovers landward of the break of slope to quantify the morphological processes that cause in the post-storm period, but this still needs to be barrier island retreat so that a sediment budget can tested. Proposition (b) is supported by the modeling be calculated. The DMSM is based on a number of results, showing that under low wave energy propositions that include: (a) A limiting depth of conditions mud is transported offshore and deposits sand transport that is shallower than for most open offshore of the break in slope. A transition between coast sandy environments and which is linked to sandy and muddy deposition at the bed is observed a ‘break in slope’ in the nearshore profile, and (b) around the break in slope. The modeling results are while the sandy sediments remain above the break however relatively sensitive to the mud modeling in slope, the fine sediments are deposited offshore parameters and are in need of calibration. of the break in slope. Main recommendations of this research therefore are: (1) to test whether sand recovers above the break in slope in the post storm period and (2) to perform calibration on the mud modeling parameters. Student: Committee: B. de Sonneville Prof.dr.ir. M.J.F. Stive, dr.ir. M. van Koningsveld , dr.ir. A.J.F. van der Spek, ir. D.J.R. Walstra, ir. G.J. de Boer, T. Campbell, M.Sc For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2783348 Oktober2006_def V2.indd 44 23-10-2006 11:05:32 45 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Het effect van erosie en grondeigenschappen op het dynamische gedrag van offshore windturbines Betreffende stalen en betonnen mono paal funderingen Voor de opwekking van duurzame energie neemt het Naast het effect van lokale erosie is er gekeken naar aandeel van offshore windturbines stelselmatig toe, het dynamisch effect bij een verschil in funderings- dit door de vele voordelen ten opzichte van lande- grond zoals zand of klei en anderzijds het gebruik lijke windturbines. van een materiaal anders dan staal, waarbij gekozen De fundering van offshore windturbines in de is voor beton. Daaruit is gebleken dat de betonnen Noordzee wordt meestal uitgevoerd in de vorm van variant dynamisch gezien gunstiger is dan de stalen een monopaal. Dergelijke constructies zijn uitge- variant, doch de grote afmetingen vormen een voerd in staal waarbij de voet is voorzien van een belangrijke hinderpaal voor de praktische toepassing bodembescherming. ervan. In deze afstudeeropdracht wordt aan de hand van vereenvoudigde rekenmethoden gekeken of het Omdat er wordt gekeken naar het materiaal beton, weglaten van de bodembescherming rondom de wordt in deze studie ook uitgezocht hoe een derge- paal grote gevolgen heeft op het dynamische gedrag lijke betonnen constructie gefundeerd en opge- van de constructie als gevolg van erosie. bouwd kan worden. Daarbij kwam naar voren dat de ringvormige betonnen elementen door middel Er wordt hierbij onderzocht hoe groot de veran- van spoelen, boren en afzuigen in de grond kunnen dering is van de eigen frequentie nabij of in het worden gebracht. Uiteindelijk worden de elemen- excitatieveld veroorzaakt door de rotor, golfbewe- ten voorzien van inwendige staven die vervolgens ging of door wervelwisselingen (zeestroming). Dit worden opgespannen. geeft immers een goede indicatie omtrent de te verwachte vermoeiing (schade). De gevolgen van erosie blijken mee te vallen, hoewel verdere studie meer uitkomst moet bieden. Student: J. Van Ginhoven Commissie: Prof. drs. ir. J.K. Vrijling, Ir. W. Molenaar, Ir. M. Zaaijer For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2783348 Oktober2006_def V2.indd 45 23-10-2006 11:05:32 46 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Cost-Estimating of Heineken Breweries Worldwide A Probabilistic Framework This thesis describes the development of a new Cost estimates at SCS consist of several entries: Framework for Cost-Estimating within Heineken Plant & Machinery, Transport, Installation, Supply Chain Services. Project management at SCS Engineering, Civil Works and Contingency. The first consists of five stages: when SCS designs a new five entries comprise foreseen costs. The latter brewery (Greenfield) or extension (Brownfield), the comprises unforeseen costs and is fixed at 5% of project’s feasibility is examined in the Feasibility total project costs for all projects. Estimates for Study. Concepts are generated and one concept is Plant & Machinery and (more recently) Civil Works chosen in the Conceptual Design phase. The final are calculated in a detailed way. The other entries design is finished in the Definitive Design phase. are calculated in a rough way using percentages; The detail design, the ordering of the equipment SCS does not have insight into the accuracy of these and the tendering of the Civil Works are done in estimates, but observes that the contingency fund phase 4: Detail Design. The project continues to does not have overruns. SCS wants to investigate the Realization phase in which the Civil Works are the accuracy of cost estimates and desires a risk- constructed and the Plant & Machinery are installed. based contingency fund for each separate project. The project ends with the After Care wherein the A probabilistic Framework has been designed that equipment is tested and the first brew is made. will lead to effective risk management and reliable investment decisions. During the project more information comes available and because more insight is gained into costs, the accuracy of the estimate should rise and the variability should decrease. The final control budget is based on the cost estimate at the end of phase 3, Definitive Design. This estimate should have an accuracy range of +10% and -5% to get approved by the Executive Board. This thesis focuses on the cost-estimating in the first three phases: Feasibility Study, Conceptual Design and Definitive Design. Student: Commissie: M. Groeneveld Prof. Drs. Ir. J.K. Vrijling, Dr. Ir. P.H.A.J.M. van Gelder, Ir. Ing. J.P. Noppen, F.A.J. Keijzer, Ing. P.W.I. Bakker For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2783348 Oktober2006_def V2.indd 46 23-10-2006 11:05:33 47 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Uretek Deep Injection Method. Lifting of settled foundations Analysis of full scale test results When large or differential settlements of a Through level measurements the settlements of foundation occur action has to be taken, to raise the test-facilities have been monitored. These and level the foundation. A relatively new way to settlements were the same for both the injected undo the settlement for shallow foundations is the test-facilities as the reference test-facility. This Uretek Deep Injection Method (UDI. This method indicates the stiffness of the soil is not influenced is based on injecting an expansive resin under significantly the resin injections. The energy settled buildings to lift the buildings back to a of the expansion of the injected resin is mainly predetermined level. absorbed by lift of soil, including foundation. For a minor part the resin causes an increase of soil For the master thesis research is done to increase stresses. In permeable layers this will lead to some the knowledge on the effects of the injected resin densification; in badly permeable soils it will only on the soil strength, stiffness and to analyze the result in excess pore pressures; not in densification. properties of the resin in the soil. The best way to measure and analyze these points is to perform In order to measure if an increase of soil strength a full-scale test. The master thesis consisted of was realized, dynamic sounding and cone designing a test program, constructing a test facility penetration tests have been performed. After and performing and analyzing measurements. The analyzing the results of these two methods from test program included three test-facilities: before and after injecting the resin, no increase or 1. A facility that has been lifted with the UDI- decrease of the strength was found. method and will be used to measure long term In theory it is assumed that the expansive resin settlements (2-3 years) after the resin injections propagates through the soil by creating fractures. have taken place. At first vertical fractures increase the horizontal 2. A facility that has been lifted with the UDI- effective soil stress. When the horizontal stress is method and of which the injected soil has been almost equal to the vertical stress, due to injecting excavated after performing the injections in order a horizontal fracture is created, which lifts the to observe the propagation of the injected resin construction above. in the soil. 3. A facility that provides a reference for the other The excavation of the injected soil beneath the two; this foundation has been built and loaded in short term test facility confirmed this pattern of the same way as the other two foundations but resin disc perfectly. In detail, the resin chooses the has not been treated with the UDI-method. line of the least resistance, along the borders of two different soil layers. The three identical facilities consist of two concrete foundation strips which are loaded in two steps of about 50 kPa each. The first load is the combination of the weight of the structure itself increased with the weight by placing filled sand bags. The second load, only sand bags, was applied after the two facilities had been lifted by the UDI-method. Student: R. van Reenen Begeleiders: prof. ir. A.F. van Tol, ing. H.J. Everts, ing. A. ter Huurne, dr. ir. A. van der Wal For more information please contact the department of Geotechnical Engineering – telephone +31 (0)15 2785478 Oktober2006_def V2.indd 47 23-10-2006 11:05:33 48 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Verticaal evenwicht van damwandconstructies Het ontwerpen van damwandconstructies wordt in Nederland gedaan volgens de ontwerphandleiding CUR166 “Damwandconstructies”. Voor het bepalen van het verticaal evenwicht wordt hierin geschreven dat bij een gemiddelde schuifspanning groter dan 12,5 [kN/m2] volgend uit de verticale belasting een interactie berekening gemaakt moet worden tussen de horizontale damwand-verplaatsing en de verticale belasting. Voor het ontwerpen van damwandconstructies wordt veelal gebruikgemaakt van het computerprogramma MSheet. In de huidige MSheet In de veerkarakteristiek voor de schuifveer is de versie 7 kan het verticaal evenwicht worden bepaald optredende schuifspanning, afhankelijk van de maar wordt de interactie tussen de horizontale horizontale damwandverplaatsing, uitgezet tegen damwandverplaatsing en de verticale belasting niet de relatieve verticale verplaatsing tussen het meegenomen. De werkelijke richting van de optre- grondmassief en de damwand. Het teken van de dende schuifspanning blijft een onbekende. CUR166 relatieve verplaatsing geeft aan in welke richting de adviseert om gebruik te maken van een eindige wrijving tussen grondmassief en damwand werkt elementen programma zoals bijvoorbeeld Plaxis. en zodoende de richting van de gemobiliseerde schuifspanningen. Hierdoor is het mogelijk om een In dit afstudeerrapport wordt een rekenmetho- nauwkeurigere bepaling temaken van het verticaal diek voorgesteld die het verticaal evenwicht van evenwicht. damwandconstructies bepaald met inachtneming van de interactie tussen de verticale belasting en de horizontale damwand verplaatsing en kan dienen als een aanvulling voor MSheet versie 7. Het grondmassief wordt in verticale richting geschematiseerd met elasto-plastische schuifveren aan de zijkant van de damwand en een elasto-plastische puntveer. Om het gedrag tussen damwand en grondmassief in verticale richting te beschrijven wordt een differentiaalvergelijking gebruikt. Voor het oplossen van deze differentiaalvergelijking per damwandelement wordt gebruik gemaakt van veerkarakteristieken voor elasto-plastische schuifveren en een elastoplastische puntveer. Student: Begeleiders: M. de Koning Prof. Ir. F. van Tol, Ing. H.J. Everts, Ir. Ing. R. Abspoel, Mevr. Ir. A. Kooistra (Ballast Nedam Infra Consult + Engineering) For more information please contact the department of Geotechnical Engineering – telephone +31 (0)15 2785478 Oktober2006_def V2.indd 48 23-10-2006 11:05:33 49 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 a,b,c- Isotachenmodel (van a,b,c tot zetting) Belastingsverhogingen op een weinig draagkrachtige daarmee de praktische toepasbaarheid van het ondergrond, zoals deze in grote delen van Nederland model te vergroten. Daarnaast wordt er ingegaan op te vinden zijn, gaan gepaard met maaiveld verzak- enkele aspecten waarover onduidelijkheid bestond kingen. Deze weinig draagkrachtige ondergrond, bij eerder onderzoek naar het model. gevormd door klei of veen lagen, zijn tevens slecht waterdoorlatend. Bij de veronderstelling dat de bodem volledig verzadigd is en de vereenvoudiging dat zowel water als het basismateriaal onsamendrukbaar zijn, levert een belastingsverhoging instantaan geen zakking van het maaiveld op. Het kan enige tot soms zelfs vele jaren duren voordat het zogenaamde overspannenwater uit de grondlagen is verdreven. Dit proces waarbij het overspannenwater uit de poriën tussen de korrels wordt geperst gaat gepaard met een volumeverkleining van het pakket, en daarmee met een maaiveldzakking. Dit primaire zettingsproces is het eerste tijdsafhankelijke proces dat optreedt na het aanbrengen van een belastings- Hoewel de gegeven afleidingen uit het rapport een verhoging. Daarnaast speelt zich een tweede tijdsaf- totaal beeld van het model oplevert, zijn er een hankelijk proces af dat plastisch van aard is. Dit wil aantal aspecten die een verdere toelichting verdie- zeggen dat er doorgaande vervormingen optreden nen. Er wordt daarom in het rapport nog nader bij een gelijkblijvend belastingsniveau, een proces ingegaan op de begrippen consolidatie, tijdsver- dat ook wel het seculaire effect of kruip genoemd schuiving, referentiespanning en aging. Bovendien wordt. Hoewel deze seculaire vervorming optreedt wordt er ingegaan op het verband dat het model bij een gelijkblijvend belastingsniveau is de snelheid legt tussen de effectieve spanning, intrinsieke tijd waarmee dit proces plaatsvindt wel afhankelijk van en opgetreden seculaire rek. het effectieve spanningsniveau. Bovendien neemt Tevens zijn een viertal deelonderzoeken uitgevoerd de snelheid waarmee deze vervorming optreedt af naar: naarmate het materiaal compacter wordt als gevolg A Seculair zettingsaandeel (Koppejan versus a,b,c- van deze vervormingen. Het seculaire proces is daarmee dus het tweede tijdsafhankelijke proces. Isotachenmodel) B Afleiding van parameter c (verbeterde afleiding door gebruik te maken van een fit aan de model- Er bestaan verschillende modellen om dit zettingsproces te beschrijven, waarbij in Nederland meestal gebruik gemaakt wordt van de methode Koppejan en internationaal veelal van de methode Bjerrum. De beperkingen en inconsistenties van de huidige relaties) C Simulatie van de samendrukkingsproef (bewijs van consistentie van het model en de gebruikte computerprogramma’s) D Verschaling van de laagdikte (rechtvaardiging van modellen hebben geleid tot de ontwikkeling van het het gebruik van eigenschappen van dunne a,b,c-Isotachenmodel, door dr. ir. E.J. den Haan. Op monsters bij zettingspredicties van dikke lagen) gebruiksniveau is er echter slechts in beperkte mate ervaring opgedaan met het a,b,c-Isotachenmodel. Het afstudeerrapport is geschreven om inzicht te geven in de gebruikte relaties van het model en Student: Commissie: D. Sipkema prof.ir. A.F. van Tol, ing. H.J. Everts, dr. ir. K.J. Bakker, ir. W.H.J. Van der Velden(Fugro Ingenieursbureau B.V), dr. ir. E.J. den Haan (GeoDelft) For more information please contact the department of Geotechnical Engineering – telephone +31 (0)15 2785478 Oktober2006_def V2.indd 49 23-10-2006 11:05:34 50 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Masterplan for the Port of Azzawiya, Libya The ‘Azzawiya Oil Refining Company Inc.’ (ARC) The future vessel size appears to be one of the is located in the north west of Libya at the most determining factors on the port layout and its Mediterranean coast. Libya is one of the most elements. The maximum size is a 170K DWT Tanker attractive locations in the world for oil exploration (Ls =310m; Bs = 50m; Ds = 18m). The future and production. Libya has proven oil reserves of 39 number of berths is 5: 3 berths for crude, heavy billion barrels. Libya wants to increase the present and bunker fuel oil, 1 berth for refined products, oil production capacity from 1,6 million bbl/d to 2,0 LPG and asphalt, and 1 berth for refined products million bbl/d in 2010, and to 3,0 million bbl/d by and oil. The harbour will be entirely built into the 2020. sea due to the existing refinery and the unsuitable In consequence, ARC intends to increase the coastline (rock and sea cliffs). refining and throughput capacity by upgrading and In the alternative layouts a fully protected harbour expanding the refinery. ARC has an existing marine and a harbour for smaller vessels with additional terminal, comprising of 3 offshore buoy moorings, offshore moorings for larger vessels are considered. which mainly handles throughput of crude and The alternatives are compared in a Multi Criteria heavy fuel oil, and refined products, such as gasoil, Analysis in regard to values on one side and costs kerosene and gasoline. In future, there will also be on the other side. The alternative with the lowest throughput of bunker fuel oil, LPG and asphalt. value-cost-ratio is the most promising layout, which As the refining and throughput capacity of ARC will will be considered in more detail. increase in the future, the present marine terminal will not have sufficient capacity to cope with the Operational downtime analysis is conducted on the increase of throughput of crude oil and oil refinery most promising alternative. Hereto nearshore wave products in the future. conditions and wave penetration into the harbour (in earlier stage done by hand) are determined with the aid of the wave propagation model ‘SWAN’ (Simulating Waves Nearshore) and the wave penetration model ‘Diffrac’. With limiting conditions at berth and data from the models above, the exceedance percentage of limiting wave heights is assessed and annual downtime per berth is known. After comparison of downtime with the acceptable downtime, the most promising layout is optimized (2 variants) and downtime is assessed. The best The objective of the study is the development of variant is considered in regard to phasing of a masterplan of the Port for Azzawiya, including construction. layout design, downtime assessment, phasing of the Phasing can be done for certain elements of the project and cost estimate for construction. port and could be favourable, because phasing is cost saving. The construction costs of the port are rather high, because the harbour will be built out into the sea, and natural depths and draught of maximum vessel are large. Student: P.J.J. Groenewegen Committee: Prof. H. Ligteringen MSc., R. Groenveld MSc., Dr. L.H. Holthuijsen, H. Altink MSc. (Royal Haskoning) For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2783348 Oktober2006_def V2.indd 50 23-10-2006 11:05:34 51 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 “De In- en Uitbreiding van het Haven- en Industriegebied Moerdijk” De haven van Moerdijk is eind jaren ’60 ontstaan in 2005). Vervolgens is deze verwachte overslag toen Shell dringend moest uitbreiden en is inmiddels vertaald naar het aantal benodigde hectares d.m.v. uitgegroeid tot een veelzijdig haven- en industrieter- een schatting van de ruimteproductiviteit. In 2020 is rein van netto 1200 ha dat ontsloten is door diep er netto aan kadegebonden terrein een verwachte vaarwater, de A17, een spoorlijn en door de natio- behoefte van 111 ha, aan overig havengebonden nale buisleidingenstraat. De provincie Noord-Brabant een behoefte van 69 ha en is er ruim 3.600 m kade- is voornemens om ten zuidoosten van hiervan, in de lengte nodig. nok van de A16 en A17, een nieuw bedrijventerrein van 600 hectare bruto, genaamd Moerdijkse Hoek, In totaal is er, in een optimistisch scenario, bijna te ontwikkelen. In delen van de provincie en met 300 ha netto bedrijventerrein nodig, terwijl voor name in de gemeente Moerdijk heerst hier tegen Moerdijkse Hoek ongeveer 450 ha netto aan enkel grote weerstand. Door het Havenschap Moerdijk droog bedrijventerrein gepland is. Naast deze grove en het college van B&W van de gemeente Moerdijk overschatting, wordt voorbij gegaan aan de werke- is als alternatief hiervoor het plan Port of Brabant lijk beschikbare ruimte op het bestaande haven- en ingediend. Vanuit deze achtergrond heb ik een gefa- industrieterrein Moerdijk. Dit bedraagt netto bijna seerd masterplan voor de uitbreiding van het haven- 300 ha voor het totaal van droog en havengebonden en industriegebied Moerdijk tot 2020 ontwikkeld, terrein. Voor een gedeelte hiervan zijn de investe- waarbij de vraag naar zowel droog als havengebon- ringen echter te groot, er zijn extra voorwaarden den bedrijventerrein geaccommodeerd wordt. voor het gebruik van het braakliggende Shell-terrein en moet er gerekend worden met een ijzeren Ten eerste is reserve. Hierdoor dient ook buiten het bestaande de vraag naar terrein uitgebreid te gaan worden. droog bedrijventerrein Nadat ook hier geschikte locaties voor zijn gevon- bepaald, waar- den, is er naast het nulalternatief en de bestaande bij dezelfde plannen nog een drietal alternatieven opgesteld. methodiek Deze zijn kwalitatief beoordeeld, er is een uitvoe- gehanteerd is rige kostenberekening gemaakt en er is vanuit het als in een rapport dat in opdracht van de provin- oogpunt van verschillende stakeholders naar de cie Noord-Brabant voor de het terrein gemaakt is. alternatieven gekekeken. Dit heeft uiteindelijk geleid Dit bevatte onjuiste aannames. Bovendien worden tot de keuze van een alternatief waarbij beperkt conclusies uit het laatste concept in het definitieve buiten het bestaande gebied uitgebreid is, boven de eindrapport (3 weken later) tegengesproken en A17 gebleven wordt en effectief met het milieu- en wordt plotseling aanbevolen de ruimtevraag met leefbaarheidsvraagstuk omgegaan is. enkele honderden hectares te verhogen. Deze ruim- Tot slot is aan dit alternatief verdere invulling gege- tevraag is opnieuw bepaald en bedraagt in een opti- ven door een optimalisatie te maken en voor elke mistisch scenario slechts 108 ha. ladingstroom een passende locatie te vinden. De De ruimtevraag naar havengebonden bedrijven- resterende knelpunten zijn opgelost en er is een terrein is bepaald aan de hand van de historische gedetailleerde netto contante waarde berekening overslagcijfers en m.b.v. prognoses omtrent goeren- gemaakt waaruit blijkt dat het plan een licht tot stromen van het Havenschap Rotterdam. In een matig positieve waarde heeft. Dit heeft ertoe geleid optimistisch scenario wordt een overslag van ruim dat er een aantrekkelijke oplossing gevonden is die 25 mln ton verwacht in 2020 (t.o.v. ruim 12 mln ton acceptabel is voor de verschillende betrokkenen. Student: Commissie: D.B. de Bondt Prof.ir. H. Ligteringen, Ir. R. Groenveld, Ir. J.P. Noppen, Drs. U. Uiterwijk MBA (Havenschap Moerdijk) For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2783348 Oktober2006_def V2.indd 51 23-10-2006 11:05:34 52 Civiele Techniek: Hydraulic & Geotechnical Engineering 1005 Samenvatting Een haalbaarheidsstudie is uitgevoerd naar groot- Er is sprake van een complex systeem, het best te schalige toepassing van het CUB-concept, met onderzoeken met een simulatiemodel. gebruik van een conventionele binnenvaartkraanconfiguratie. Deze haalbaarheid wordt bepaald in De aankomsten van schepen zijn bepaald met termen van overslagcapaciteit en met behulp van behulp van het MoCoBi-model. Het bestaande een simulatiemodel. Als case is de bargeterminal voorontwerp van de bargeterminal is aangepast en van het MTC Valburg, in het jaar 2020 bestudeerd. aangevuld, zodat op basis daarvan een simulatiemodel gebouwd kon worden. Met het model zijn een Sinds begin jaren ‘90 bestaat het plan om bij drietal experimenten uitgevoerd. Uit de eerste twee Valburg een groot multimodaal bedrijventerrein aan experimenten bleek dat de capaciteit van de termi- te leggen, dat via het water is ontsloten met een nal voldoende is wat betreft ligplaats- en kraanbe- bargeterminal voor containers. Voor deze bargeter- zetting. Bij een spreiding van de dedicated stacks minal bestaat reeds een voorontwerp, gebaseerd over de kade is het transport met de shuttle-carrier op een prognose voor het jaar 2020, van rond de waarschijnlijk zeer goed mogelijk, hoewel de capaci- 900.000 TEU per jaar. In deze studie is uitgegaan teit van de overpakstack waarschijnlijk aan de lage van het mediumscenario, namelijk 637.000 TEU. kant is. Valburg ligt gunstig ten opzichte van Amsterdam, Rotterdam, Vlissingen en Antwerpen en bij elkaar Nader simulatie-onderzoek zou hier uitsluitsel over goed voor meer dan 60 bestemmingen. kunnen geven. De verhoging van de maximum kraansnelheid bleek de servicetijden van de schepen In tegenstelling tot zeehavenkranen, worden gunstig te beïnvloeden, waardoor ook de ligplaats- binnenvaartkranen veel zwaarder belast, omdat ze bezetting omlaag ging. Gevolg is wel dat de pieken naast het laden en lossen ook nog eens stacken. in het aanbod aan overpakcontainers groter worden, Daarnaast wordt op de terminal ook het Container waardoor de overpakstacks, sneller vol zullen lopen. Uitwisselpunt Binnenvaart (CUB) gehuisvest. Het Gedetailleerde simulatie van het proces van de shut- CUB is een concept waarbij grote partijen ongesor- tle-carriers zal nodig zijn om de haalbaarheid van teerde containers vanuit één van de zeehavens naar deze oplossing beter te kunnen bepalen. Valburg worden gebracht en aldaar worden gesorteerd. Het transport van deze containers langs de De grootschalige toepassing van het CUB-concept kade mag de kranen niet te veel belasten. Daarom op binnenvaartterminals met een conventionele is gekozen voor shuttle-carriers. De shuttle-carrier kraanconfiguratie lijkt op basis van dit onderzoek in pakt de container op en rijdt die naar de juiste dedi- eerste instantie haalbaar. Met het mediumscenario cated stack. van 637.000 TEU per jaar in 2020 zit de terminal wel dichtbij zijn maximum capaciteit. Het aantal TEU- Samenvattend: bezoeken van het maximumscenario van iets meer • Veel containerbezoeken, 637.000 TEU in 2020 dan 1 miljoen heeft meer ruimte en overslagcapci- • Veel verschillende containerbestemmingen, meer- teit nodig. dan 60 • Grote partijen ongesorteerde containers, CUB • Hoge belasting kranen, zowel lossen en laden van schepen en trucks als stacken en sorteren. Student: E. van der Maaten Commissie prof. Ligteringen, Rijsenbrij, prof.ir. J.C., Groenveld, ir. R., Bakker, T.F.T. (MTC-Valbrug) For more information please contact the department of Hydraulic Engineering – telephone +31 (0)15 2783348 Oktober2006_def V2.indd 52 23-10-2006 11:05:35 53 1005 Watermanagement Oktober2006_def V2.indd 53 23-10-2006 11:05:35 54 Civiele Techniek: Watermanagement 1005 ‘Measurability of hydrological processes by means of gravimetrical measurements’ In this thesis the measurability of hydrological This research leads to believe that, with the processes by means of gravimetric readings has current gravity measuring equipment, fast been investigated. Gravity measurements have hydrological processes that are a direct result of been taken at the NFRA in Westerbork since 1997 precipitation such as fluctuations of soil moisture and the signal has not fully been decoded. The in the upper ground layer and the following link between a corrected gravimetric signal and air groundwater response cannot be distinguished in pressure has been made, but there were suspicions the measurements taken by the gravimeter. Slow that hydrological processes like variation of moisture hydrological processes like the annual variation in the top soil and groundwater variations would of the groundwater level do give a strong enough influence the gravimetric measurements. signal, but due to the nature of the gravimetric readings, this variation is also not distinguishable. Equipment has been installed to monitor different As can be seen in the figures below, the only storage variations. A soil moisture meter has been effect that can be very clearly distinguished is the installed, as well as a groundwater monitoring variation of air pressure. well and a rain gauge. Using an adapted form of Newton’s law of gravity, the measured fluctuations More elaborate research on the errors developed in storage have been translated to effects the in the gravimeter or a different setup where the gravimeter could pick up. This method has also gravimeter is situated above the ground layer where been used to reevaluate the effect of air pressure. soil moisture variations take place (or placed in Furthermore, all measured signals have been a hilly terrain), may yet lead to better results in compared to each other in the frequency domain. distinguishing these variations. Student: J.E.J. de Goffau Committee Prof. dr. ir. Savenije, Ir. Luxemburg, BSc. Reudink For more information please contact the section Hydrology, department of watermanagement: +31 (0)15 2781646 Oktober2006_def V2.indd 54 23-10-2006 11:05:35 55 Civiele Techniek: Watermanagement 1005 Predicting Ulva growth in a saline VolkerakZoomlake In het Volkerak- Zoommeer (VZM) komen veelvuldig Het waterkwaliteitsmodel combineert deze hydro- drijflagen voor van de blauwalg Microcystis. In deze dynamica en temperatuur met de kennis die is drijflagen komen hoge concentraties gifstoffen vrij, opgedaan bij het Veerse Meer. Zo wordt een model die stank en hoofdpijn veroorzaken en sterfte bij gevormd dat algengroei in een zout VZM kan voor- waterdieren kan veroorzaken. Een mogelijke oplos- spellen. Resultaten van dit model tonen aan dat, sing is het zout maken van het meer, waardoor zelfs met een grote graasdruk, algenbiomassa in de de zoetwateralg Microcystis zal sterven. Omdat waterkolom aanzienlijk zal zijn, door de hoge nutri- in deze situatie het meer nog steeds nutriëntrijk entbelasting. Ulva zal beperkt zijn tot de ondiepe, water van de Brabantse rivieren en het Hollandsch beschutte delen achter de golfbrekers. Diep ontvangt, bestaat een risico voor problemen die op kunnen treden bij eutroof zout water. Vooral In de beschouwde zoute scenario’s worden chlo- de macroalg Ulva (Zeesla) wordt hierbij bekeken. rofyl-a waarden lager dan in de huidige situatie en Omdat in de huidige situatie het VZM zoet is, wordt zal Microcystis zeker niet meer voorkomen. Er blijft het eutrofe Veerse Meer genomen als referentie echter een aanzienlijke biomassa van mariene algen, situatie van een zout VZM. Analyse van de situatie die ook wellicht overlast kunnen veroorzaken. in het Veerse Meer toont aan dat de fosfaat flux van en naar het sediment aanzienlijk is en dat de graasdruk van de macrozoobenthos (specifiek de tweekleppige Strandgaper) zeer belangrijk is voor de algenbiomassa. Voor het VZM is een 3D model opgesteld, waarmee de effecten van stratificatie kunnen worden meegenomen. Dit model toont aan dat stratificatie in de zoute scenario’s een belangrijke rol speelt, waarbij het zoute water door de diepe geulen ver het meer instroomt. Periodiek wordt deze stratificatie opgeheven door de windforcering, die op het oost-west georiënteerde meer grote invloed heeft. Bij dit model is temperatuurmodel opgenomen, die goede overeenkomst met de metingen toont. Student: Begeleiders: R.P. Hulsbergen prof. dr. ir. H.H.G.Savenije, dr. ir. M.J. Baptist, drs. P.J.T. Dankers (Royal Haskoning), drs. M.W.M. Kuijper (WL | Delft Hydraulics) Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting hydrologie, tel. 015-2785080 Oktober2006_def V2.indd 55 23-10-2006 11:05:36 56 Civiele Techniek: Watermanagement 1005 MeteoLook – a physically based regional distribution model for measured meteorological variables The state conditions of the lower part of the atmospheric boundary layer affect the evaporation process. Accurate data on meteorological conditions is therefore valuable for hydrologists, water resources planners and policy makers. Meteorological observation stations are normally only sparsely distributed. In addition to that, meteorological stations are often not installed at MeteoLook has been applied to a large part of the representative evaporative surfaces. Because of Zambezi basin (900 km * 900 km), covering a vast spatial variations, the need exists to regionally majority of Zambia. Even with sparsely measured distribute meteorological variables. Surface data the output of MeteoLook shows realistic characteristics have a large influence on the near- patterns. surface atmospheric conditions. The state of the art meteorological distribution models (e.g. DayMet and Implementation of a shortwave atmospheric CRU/IWMI climate atlas) are not sensitive to surface transmissivity product in MeteoLook is characteristics, except for terrain elevation. recommended, as well as further research on the validity of empirical equations implemented A new distribution method for meteorological in MeteoLook. When meteorological data is only variables has been developed. The so called sparsely available with low accuracy, a more MeteoLook algorithm includes the influence of conservative geo-statistical distribution method surface characteristics on a physical bases. Use should be used. MeteoLook needs to be tested has been made of the flux-profile relationships against more international datasets where as described by the Monin-Obukhov Similarity meteorological variables and their related fluxes Theory. Processes that influence the meteorological are measured over real field conditions, in contrast variables such as elevation, surface roughness, to standard clipped grass fields equipped with albedo, incoming radiation, land wetness and instruments. distance to the sea are included in the MeteoLook algorithm. Final heterogeneities in meteorological processes such as regional atmospheric circulation due to high and low pressure areas are smoothed by means of a geo-statistical distribution method. MeteoLook has been validated in two manners. For land surfaces with contrasting extremes in soil moisture in France and China the MeteoLook algorithm performed well. For an extended area with complex terrain in California MeteoLook is validated also. The predicted values are unbiased. Two third of the prediction errors is widely within the standard deviation of the measurements. Therefore the validation may be considered successful. Student: Committee: M.P. Voogt prof. dr. W.G.M. Bastiaanssen (WaterWatch), prof. dr. ir. B.J.J.M. van den Hurk (KNMI – University Utrecht), prof. dr. S.B. Kroonenberg, prof. dr. ir. H.H.G. Savenije, ir. H.C. Winsemius More information can be obtained from the secretary of the chair of Hydrology, section Water Resources, ms. J.M. de Jong: +31 (0)15 27 850 80. Oktober2006_def V2.indd 56 23-10-2006 11:05:36 57 Civiele Techniek: Watermanagement 1005 Flood Control? An Evaluation of the Impacts of Flood Control and Drainage Projects in Bangladesh Bangladesh is a floodplain country with an extensive river system. Annual monsoons result in flooding over a significant part of the country. This can vary from twenty percent, to sixty-five percent as in extreme cases such as the disastrous floods of 1988. Given Bangladesh’s extremely high population density, there is a high pressure on land. This The study generated several conclusions on how land scarcity forces the government to take flood the water system of the Lower Atrai was affected mitigation measures. In the past this resulted in by the Flood Control and Drainage measures. It the implementation of many Flood Control projects can be concluded that the implementation of the with a total investment cost of about US$3 billion. projects did not lead to an improvement of the Given this significant sum of money, this research flood situation in 1998. The floodplains were more aims to evaluate the effect of these measures – has or less equally flooded for the three scenarios. In the damage actually been reduced? The Lower Atrai addition the embankments obstruct the flood ways basin is selected for a case study area, in order to at the end of the flood season, causing the flood to evaluate the flood control measures. The area is last longer than it would in natural conditions. From very flat and counts numerous depressions. The the moderate flood some additional conclusions yearly floods have led to the implementation of can be drawn. The implementation of FCD projects many Flood Control and Drainage (FCD) Projects. led to a considerable rise of the water levels on the Atrai. These high water levels cause an The evaluation of their impacts requires a aggravation of the flooding conditions during August comparison between the situation both with and and September. The results show that the flood without the FCD projects. To make this comparison, extent highly depends on the rainfall. Therefore simulations of flood events are made. Hydrodynamic the embanking of the rivers has not proven to be models provide a suitable method for the simulation a very effective measure. On the contrary, when it of a flood. The software that was used in order to causes a water level rise that impedes the drainage develop this model is SOBEK Rural. It schematizes of the floodplain it has a negative impact on the the basin by a one-dimensional and two-dimensional flood parameters. These conclusions apply in case part. The first section is a system of channels of relatively high water levels downstream. In these containing the river data and is linked to the 2D cases the embankments are thus merely a hindrance grid containing the surface elevation per cell. For for the drainage of the floodplains. The central part the purpose of this research, three scenarios are of the Lower Atrai does not cultivate during the developed, on which two flood years are imposed monsoon. This already indicates that the projects to evaluate their performances. In this case, the are not functioning as they should, since they were hydrological conditions of the floods of 1998 and implemented in order to enable cultivation during 2004 are used as inputs to the model. First, the the monsoon. From the evaluated floods, it can be existing situation as it occurred in 1998 is simulated; concluded that it seems unwise to start cultivating the calibration of the model is based upon this this land in the monsoon. scenario. Subsequently, scenarios with the flood control projects as they were designed and without these measures are simulated. The flood of 2004 is considered to be moderate and is therefore a valuable addition to the simulation of 1998. Student: M.L. Drost Commissie: prof.dr.ir. N.C. van de Giesen, dr.ir. M.W. Ertsen, dr.ir. R.J. Verhaeghe, ir. G. Pichel (DHV) Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. +31 15 27 81646 Oktober2006_def V2.indd 57 23-10-2006 11:05:36 58 Civiele Techniek: Watermanagement 1005 Nalevingsmetingen in het waterbeheer Een casestudy naar de Wet beheer rijkswaterstaatswerken Begin 2005 is bij de Inspectie Verkeer en Uit het onderzoek blijkt dat er twee hoofdmotieven Waterstaat, toezichteenheid waterbeheer het voor niet naleven zijn te onderscheiden: project Nalevingsmetingen in het Waterbeheer ten eerste is dat kennis van de regels en ten tweede gestart. Het doel van het project Nalevingsmetingen de mate van acceptatie van wet en regelgeving. is een kader aan te reiken voor de toepassing Daarnaast zijn er drie nalevings-bevorderende van methoden voor het doen van een nalevings- motieven te onderscheiden: controle- kans, sanctie- meting. De nalevingsmeting naar de Wet beheer kans en sanctie-ernst rijkswaterstaatswerken (Wbr) is een onderdeel van dit project. Het doel van deze nalevingsmeting is Een indicator voor het niet-naleven is een breed naast het bepalen van een nalevingsbeeld van de beheersgebied. Bij een gebied dat ver van de rivier Wbr, ook het toetsen van de concept-handleiding af ligt, vaak het bergend rivierbed, is de kennis van Nalevingsmeting. de regels onder de doelgroep klein. Ook is een groot uitgestrekt gebied veel minder overzichtelijk, wat Omdat de hele Wbr voor dit onderzoek te breed is handhaven een stuk moeilijker maakt. voor een nalevingsmeting, is gekozen voor de afbakening ‘gebouwen in het rivierengebied’. De concepthandleiding Nalevingsmeting bevat een schat aan informatie voor het doen van een nale- Na dit onderzoek zal wederhoor plaats moeten vingsmeting. De opbouw in zes stappen is zeer vinden bij de diensten van Rijkswaterstaat. Dit duidelijk en geeft een goed houvast tijdens het is nu nog niet gebeurd. Hierna zal dit onderzoek daadwerkelijk uitvoeren van de nalevingsmeting. definitief worden gepubliceerd. Bij het lezen van Ondanks dat er nog een aantal verbeterpunten zijn, onderstaande resultaten dient hiermee rekening te is de handleiding goed bruikbaar voor de IVW. Voor worden gehouden. de afdelingen handhaving van Rijkswaterstaat is de handleiding op dit moment nog niet goed buikbaar. De organisatie van de handhaving is niet Voor gebruik door de afdelingen handhaving van uniform in Nederland. De drie rivierdiensten van Rijkswaterstaat is de handleiding op dit moment te Rijkswaterstaat (RWS) zijn verschillend georga- theoretisch. Er zal een praktische vertaalslag nodig niseerd. Bij dienst Limburg en bij dienst Oost- zijn om de handleiding ook voor RWS bruikbaar te Nederland, waterdistrict Boven-Rijn en Waal en maken. Ook zal een A4’tje met een verkorte handlei- waterdistrict Rijn en Lek lijkt de handhaving goed ding worden toegevoegd. georganiseerd. Bij de dienst Oost-Nederland, waterdistrict Twenthekanalen en IJsseldelta en dienst Zuid-Holland, waterdistrict Merwede en Maas is dit niet het geval. Met behulp van de Tafel van Elf kan worden geconcludeerd dat er in het beheersgebied van de dienst Oost-Nederland en in het stroomvoerend rivierbed van de Dienst Limburg sprake is van een naleeftekort van ongeveer 0,4. In het beheersgebied van Zuid-Holland en het bergend gebied in Limburg is het naleeftekort ongeveer 0,8. Student: M. Hofstra Begeleiders: Prof.dr.ir. N.C. van de Giesen, dr. E. Mostert, dr.ir. J. de Koning, mw. dr. E. Sneller (Inspectie Verkeer en Waterstaat – Toezichteenheid Waterbeheer), prof.dr.ir. J. Leentvaar Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting watermanagement, tel. 015-2781646 Oktober2006_def V2.indd 58 23-10-2006 11:05:37 59 Civiele Techniek: Watermanagement 1005 Risicoanalyse binnen het regionale waterbeheer Eind jaren negentig heeft hevige regenval geleid bied Duiveland, dat valt binnen het beheersgebied tot aanzienlijke wateroverlast in Nederland. Vooral van het waterschap Zeeuwse Eilanden. Met behulp poldergebieden hebben toen veel schade ondervon- van een neerslag-afvoermodel en met het gebruik den door ondergelopen velden en akkers. Dit heeft van GIS zijn de risico’s van wateroverlast bepaald. geleid tot een onderzoek naar de waterhuishoud- Hierbij is gekeken naar de risico’s veroorzaakt door kundige inrichting van Nederland. Uit de conclusies hoge grondwaterstanden en inundaties, als gevolg van dit onderzoek bleek dat de huidige waterhuis- van de beperkte afwatering van het open watersy- houding niet goed op orde is en niet goed is voorbe- steem bij extreme neerslag gebeurtenissen. reid op de toekomst. Daarom zijn er in het Nationaal Bestuursakkoord Water van 2003 werknormen voor Uit de risicoanalyse blijkt dat het jaarlijkse risico in wateroverlast opgenomen voor de beoordeling van het poldergebied Duiveland € 20.000,- bedraagt, regionale watersystemen. In deze werknormen zijn wat relatief laag is. Door alleen maatregelen te voor verschillende functies en typen van grondge- nemen in het gebied met de hoogste risico’s kunnen bruik de toelaatbare overschrijdingsfrequenties voor met beperkte kosten de risico’s van poldergebied inundatie van het maaiveld vastgelegd. De water- Duiveland verlaagd worden van € 20.000,- naar € schappen moeten hun watersystemen toetsen aan 10.000,- per jaar. De totale kosten van deze maat- de normen en indien nodig maatregelen nemen aan regelen zijn € 130.000,- en de totale baten, gezien de normen te voldoen. over een periode van 50 jaar, zijn € 212.000,-. Er is gekeken welke maatregelen getroffen moeten Het instellen van deze werknormen heeft echter worden om het gebied aan de werknormen te laten de vraag doen rijzen of de toetsing van een water- voldoen, en wat hiervan de kosten zijn. De totale systeem aan de normwaarden voor inundatie een kosten om het poldergebied Duiveland binnen de goede manier is om te beoordelen of een water- werknormen te krijgen komen neer op € 1.530.000,- systeem op orde is. De normwaarden schrijven , terwijl de baten, gezien over een periode van 50 namelijk een maximale kans voor aan het optreden jaar, slechts € 236.000,- zijn. van inundatie, zonder dat er naar de werkelijke risico’s van wateroverlast binnen een gebied wordt Op basis van het verrichte onderzoek kan er gecon- gekeken. Voor het opstellen van maatregelen is een cludeerd worden dat de beoordeling van een water- beoordeling op basis van een risicoanalyse wellicht systeem door toetsing aan de werknormen en het een betere aanpak. Het is echter onduidelijk in maken van een risicoanalyse kan leiden tot verschil- hoeverre een beoordeling van een watersysteem op lende uitkomsten als het gaat om het lokaliseren basis van een risicoanalyse een beter beeld geeft van zwakke plekken binnen een watersysteem. van het op orde zijn van een watersysteem en van Het is daarom onverstandig om de werknormen als de kwetsbaarheid voor klimaatveranderingen en uitgangspunt te hanteren Maatregelen die nodig ruimtelijke ontwikkelingen dan met de werknormen zijn om een watersysteem aan de werknormen te voor inundatie. laten voldoen zijn namelijk niet altijd gericht op de gebieden met de hoogste risico’s. Het is beter om De doelstelling van dit onderzoek is het opstel- een watersysteem te beoordelen en maatregelen op len van een op risico’s gebaseerde methode voor te stellen met een risicoanalyse. Aan de hand van het beoordelen van een regionaal watersysteem. risico’s kan namelijk een goede afweging worden De bruikbaarheid van deze methode is onderzocht gemaakt tussen de kosten en de baten. Hierdoor door deze in een casestudie te vergelijken. Het kan het beschikbare budget beter en op de juiste casestudiegebeid in dit onderzoek is het polderge- locatie besteed worden. Student: G.F. Verhoeven Begeleiders: prof.dr.ir. N.C. van de Giesen, ir. O.A.C. Hoes, dr.ir. P.E.R.M. van Leeuwen Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015-2781646 Oktober2006_def V2.indd 59 23-10-2006 11:05:37 60 Civiele Techniek: Watermanagement 1005 “Vasthouden, bergen, afvoeren” onder de loep; Onderzoek van de effectiviteit van maatregelen tegen wateroverlast door neerslag, toegepast op polder Eijerland Naar aanleiding van de verwachtingen omtrent de toenemende waterproblematiek in Nederland schreef de Commissie Waterbeheer in de 21e eeuw (WB21, 2000) in haar adviesrapport onder andere de drietrapsstrategie ‘vasthouden, bergen, afvoeren’ voor, die moet worden gevolgd bij de aanpak van wateroverlast De kenmerken waar de effectiviteit van de maatrege- in een watersysteem. Vervolgens is in het Nationaal len van af hangt, zijn onder andere het oppervlak van Bestuursakkoord Water (NBW, 2003) een landelijk het gebied en de verhouding hiervan tot de afvoer uniform normstelsel voor wateroverlast voorgesteld, door het gebied. Verder zijn het percentage open waar alle watersystemen in 2015 aan moeten voldoen. water en de toelaatbare peilstijging in het gebied van Omdat in het NBW het verplichte karakter van de trits belang. Voor de maatregel afvoeren is van belang hoe maatregelen ‘vasthouden, bergen, in deze volgorde groot de afvoercapaciteit en de bergingsruimte van wordt benadrukt, wordt bij het opstellen van een het benedenstrooms gelegen gebied is. Daarnaast programma minder naar de maatregelen afzonderlijk moet de gemaalcapaciteit groot genoeg zijn ten of naar andere maatregelen gekeken. opzichte van de afvoercapaciteit van de overige onderdelen van het watersysteem. De toepasbaarheid van de trits maatregelen is onduidelijk en de voorkeursvolgorde van de maatregelen Om te onderzoeken of het eenvoudige bakjesmodel is te standaard, waardoor mogelijk kansen gemist bruikbaar is, is een case studie gedaan. Hiervoor is worden bij het gebruik. Door de grote verschillen in een model van het watersysteem van polder Eijerland watersystemen is de effectiviteit van maatregelen op Texel gebruikt. Gebleken is dat voor twee verschil- lang niet overal hetzelfde. Om bij de aanpak van een lende peilvakken met wateroverlast andere oplossin- watersysteem een goede keuze te kunnen maken, elke gen effectiever zijn. Maatregelen in een klein peilvak keer opnieuw een studie worden gedaan. Wanneer zijn minder effectief dan maatregelen in een groot meer inzicht bestaat in hoe een watersysteem de peilvak en maatregelen bovenstrooms van een klein effectiviteit van de maatregelen beïnvloedt, zal de peilvak zijn effectiever dan maatregelen bovenstrooms keuze makkelijker zijn. Het doel van dit afstudeer- van een groot peilvak. De maatregel afvoeren kan werk is het onderzoeken van de toepasbaarheid en de worden toegepast zolang het benedenstrooms gele- effectiviteit van maatregelen tegen wateroverlast voor gen gebied daar geen last van ondervindt. Vaak is een verschillende kenmerken van een watersysteem. combinatie van maatregelen een betere oplossing voor een wateroverlastprobleem. Verder geldt dat de maat- Een eerste stap hiertoe vormt de studie naar de regelen niet per definitie hoeven worden toegepast in afzonderlijke effecten van de maatregelen met behulp het peilvak met het probleem. van een eenvoudig bakjesmodel en een ontwerpbui. Gebleken is dat de maatregelen vasthouden en bergen Geconcludeerd kan worden dat de voorkeursvolgorde een kleine vertraging en demping van de waterstand- vasthouden, bergen en afvoeren in veel watersyste- stijging in het gebied benedenstrooms van de maat- men niet op gaat. De aanpak van een watersysteem regel veroorzaken. Bij lang aanhoudende neerslag is is altijd maatwerk. De meest optimale oplossing kan het effect van demping verwaarloosbaar, omdat na worden gevonden door de kenmerken van een water- verloop van tijd toch het maximale waterpeil wordt systeem te inventariseren en aan de hand daarvan alle bereikt. oplossingsmogelijkheden te beoordelen. Student: Begeleiders: G.J. Zegwaard Prof.dr.ir. N.C. van de Giesen, Ir. O.A.C. Hoes, Dr.ir. A.J.M. Nelen (Nelen en Schuurmans Consultants) Voor informatie kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. +31 15 27 81646 Oktober2006_def V2.indd 60 23-10-2006 11:05:37 61 Civiele Techniek: Watermanagement 1005 UV/H2O2 behandeling bij drinkwaterbereiding: Onderzoek en ontwerp Onderzoek In oktober 2004 is PWN waterleidingbedrijf Noord Holland overgegaan op UV/H2O2 behandeling van het drinkwater. Met dit proces is het mogelijk om organische microverontreinigingen om te zetten door fotolyse met UV straling of oxidatie met radicalen die door fotolyse uit H2O2 gevormd worden. Daarnaast vindt ook desinfectie plaats. De effectiviteit van het proces hangt af van de samenstelling van het behandelde water. Om de huidige sturing van het proces te verbeteren, is onderzocht of NO3- gebruikt kan worden als (online meetbare) parameter om de effectiviteit van het proces te bepalen. Dit onderzoek beperkt zich tot de invloed van NO3- Ontwerp op oxidatieve omzetting in het UV/H2O2 proces. Op zuiveringsstation De Hooge Boom te Kamerik Naast NO3- is ook de invloed van DOC en HCO3- op produceert drinkwaterbedrijf Oasen jaarlijks 2,7 de oxidatieve omzetting onderzocht. Hiervoor zijn miljoen m3 drinkwater uit grondwater. batchgewijze laboratoriumexperimenten uitgevoerd, In één van de bronputten (put 16) zijn echter hoge waarbij de invloed van de parameters apart en in concentraties MTBE waargenomen (~ 20μg/l). MTBE combinatie is onderzocht. kan het water een hinderlijke geur of smaak geven, Uit de experimenten met individuele parameters en is wellicht een carcinogeen. De oorzaak van de blijkt dat de invloed van DOC en HCO3- op de radi- hoge MTBE concentraties bij put 16 is een bodem- caalconcentratie groter is dan die van NO3-. Bij de verontreiniging ter plaatse van een (voormalig) toegepaste concentratievariaties die karakteristiek tankstation. zijn voor IJsselmeerwater (3-5 mg/l DOC, 100-160 Bij de keuze tussen het behandelen van de hoofd- mg/l HCO3-, 2-12 mg/l NO3-), blijkt het verschil in stroom en behandeling van het opgepompte water radicaalconcentratie bij de minimum en maximum van put 16, is gekozen voor hoofdstroombehande- concentratie van de parameters voor elke parameter ling. ongeveer gelijk. Voor een goede sturing van het UV/ De UV/H2O2 installatie bestaat globaal uit een H2O2 H2O2 proces dienen dan de concentraties van alle opslag en doseersysteem, UV reactoren en een drie parameters bekend te zijn. De NO3- concentra- opvolgende aktief kool filtratiestap. Het aktief kool tie alléén is onvoldoende om een indicatie te geven is noodzakelijk om het AOC en NO2- dat tijdens het van de radicaalvorming uit H2O2. UV/H2O2 proces is gevormd weer om te zetten, en Bij een combinatie van DOC, HCO3- en NO3- ook om het restant H2O2 te verwijderen. concentraties is geconstateerd dat de invloed op de Om de jaarlijkse kosten te dekken, wordt geschat radicaalconcentratie kleiner is dan verwacht op basis dat de kosten per m3 drinkwater zullen stijgen met van de experimenten met de individuele parameters. € 0,19/m3. Student: Committee: D. de Ridder Prof.ir. J.C. van Dijk, Dr. J. Kruithof, Ir. B. Martijn (PWN), Ir. R. Kolpa (Oasen), Dr.ir. R. van der Krol For more information please contact the Department of Watermanagement, tel. 015-2783347 Oktober2006_def V2.indd 61 23-10-2006 11:05:38 62 Civiele Techniek: Watermanagement 1005 Treatment Techniques for Combined Sewer Overflows During storm events, the flow in a combined sewer example endocrine disrupting substances and system can exceed the capacity and, as a result, disinfection techniques are used to minimize health a combined sewer overflow (CSO) will occur. risks for the population. During a CSO raw wastewater is discharged to surface water. This wastewater is a mixture of raw In the Netherlands CSOs occur five to ten times a sanitary wastewater, raw industrial wastewater year per location. Therefore a treatment technique and rainwater. The receiving water will get polluted needs to be able to start up in a few minutes even by dissolved as well as undissolved pollutants. after a long period without feed water and should Therefore a CSO can cause damage to the be able to handle wide and quick variations in ecological and biological state of the receiving water flow without causing any inconveniences to the and besides it can cause public health risks. surroundings. Until now the problem, with respect to CSOs in To select treatment techniques for the treatment the Netherlands, is dominated by a quantitative of CSO water seven selection criteria are drawn up. approach. CSO flow rates and frequencies were Reading the table it becomes clear that the primary in the past decades the main subject of research. techniques wetlands, coarse screens, sieves, the These frequencies were translated into the Wet Netting TrashTrapTM system and lamella with or Verontreiniging Oppervlaktewater (1970). In the without chemical dosage give the best results. The year 1998 the Ministry of Transport and Water Fuzzy Filter® (filtration with a synthetic medium) Management came with a renewed policy, dealing and ultra filtration are good filtration techniques. with groundwater, dehydration and water quality, The best adsorption technique is activated carbon for the protection and the recovery of nature. At and the best disinfection technique is UV treatment. the end of 2000 the European Water Framework Directive (WFD) came into force, which charges the A scheme is made to provide a clear overview of the European members of the EU to report obligatory. selected techniques of this report. From the scheme The aim of the WFD is to have an ecological can be determined which possibilities there are for and biological balance for all surface waters and the combination of primary, secondary, adsorption groundwater in Europe effectively working in 2015. and disinfection techniques and which removal rates can be reached. With the help of this scheme Measures to reduce the CSO frequencies alone process schemes are made for different situations are not enough to fulfil the legislation. When a like an urban area with a small or large available CSO occurs an amount of pollutants will enter the area or a rural area. surface water. CSO water needs to be treated to prevent pollution and odour annoyances to the There is no general solution for the treatment of surroundings. The goal of this research is to find CSO water. Research is necessary to find the best a suitable treatment technique or a combination treatment technique or the best combination of of treatment techniques. Primary and secondary techniques per location. The scheme can be used to techniques, adsorption and disinfection techniques decide which techniques are useful for site specific are described in this research. Primary techniques pollution removal. remove suspended solids and a fraction of the organic material, secondary techniques remove suspended solids and biological degradable material. Adsorption techniques are used to remove for Student: S.M. Scherrenberg Begeleiders: Prof.ir. J.H.J.M. van der Graaf, Prof.dr.ir. M.C.M. van Loosdrecht, Ir. C.M.L. Flamink, Dr.ir. J. de Koning, Ir. L.C.J. van Eck (Hoogheemraadschap van Delfland). For more information please conact the Department of Watermanagement : tel. 015-2783347 Oktober2006_def V2.indd 62 23-10-2006 11:05:38 63 Civiele Techniek: Watermanagement 1005 New process of drinking water production in 21st century In order to remain the confidence of consumers on the drinking water quality in 21st century, the water companies in the Netherlands launch a Q21 project to reach an implacable quality in the tap water. Considering the treatment system at this moment, there are still four quality problems in the tap water: 1. Biological stability; 2. Particle concentration; 3. Polar and non-polar micro pollutants; 4. Pathogen microorganisms. Therefore, Ion exchangeUltrafiltration-Nanofiltration-GAC adsorption, this new treatment concept was introduced. By applying this process, we can set up double barriers for the remaining four quality problems, because the UF-NF can form a double barrier for the particles, By doing the experiment, we have found this ideal pathogens and the natural organic matter; while process can work properly, if we incorporate the the NF-Adsorption are double barrier for the micro ion free water as UF backwash water and Enhanced pollutants. The problem of this process is whether Chemical Backwash with NaOH every 5 hours UF the membrane filtration steps can work stable. In running. In that way, UF could be stably run for traditional treatment concepts with a combination two weeks, because of the removal of divalent ions of ultrafiltration and nanofiltration severe NOM- (main fouling factor), which lead to the connection fouling is expected on the ultrafiltration and of NOM and membrane. For the same reason, NF scaling limits the recovery in the nanofiltration. In also worked stably at high recovery (97%) as our the new treatment concept we use ion exchange expectation without scaling caused by divalent as pretreatment step to prevent these fouling ions. The water quality results indicated this problems, and the purpose of the project to check process could successfully remove most of the whether this concept can work continuously. target substances (particles, micro organisms and micro pollutants), except the polar substance with smaller than 200 Da molecule weight, such as MTBE. This kind of substance is neither rejected by NF, nor adsorbed by GAC adsorption. However, the amount of this kind of substance is really small, so in general this process is promised to produce high quality drinking water. Student: S. Li Committee: Prof. ir. J.C.van Dijk, Prof.dr.ir. N.C.van de Giesen, Dr.ir. S.G.J. Heijman For more information please contact the Department of Watermanagement, tel. 015-2783347 Oktober2006_def V2.indd 63 23-10-2006 11:05:39 64 Civiele Techniek: Watermanagement 1005 Sediment Resuspension Effect on Water Quality in Drinking Water Distribution System Drinking water quality is under deterioration when The results verified that Jar Test is capable to it transports through drinking water distribution simulate resuspension behavior in DWDS. By system. Suspended particles may be transported applying different stirring intensities and stirring into the distribution system and deposited time on the samples, a range of resuspension as sediment. These resuspenable sediments phenomena are reproduced, which is quite together with hydraulic disturbance can lead to helpful to the control and removal sediment in a discoloration event (also called ‘brown water’), DWDS. Combined with the results of water quality which is one of the common customer complaints analysis, the Jar Test results showed that sediment on water quality in the distribution system. In resuspension behavior is related to a series of order to investigate and avoid the occurrence of factors, such as flow velocity, pipe type, water discoloration event, a better understanding of source, etc. In the end, an optimized flushing sediment resuspension behavior and its effect on velocity is suggested based upon the results got water quality is necessary. from Jar Test experiment. In this study, sediment samples were taken from several drinking water distribution systems (DWDS) in the Netherlands. Three aspects of work have been emphasized in this project study: • Evaluate sediment characteristics in DWDS • Set up a testing methodology of Jar Test to simulate sediment resuspension behavior in DWDS • Optimize network flushing program based on hydraulic characteristic observation in Jar Test experiment Student: Q. Wang Committee: Prof. ir. J.C. van Dijk, Ir. J.H.G Vreeburg, Ir. A.Grefte, Dr.ir. W.S.J. Uijttewaal For more information please contact the Department of Watermanagement, tel. 015-2783347 Oktober2006_def V2.indd 64 23-10-2006 11:05:40 65 1005 Transport & Planning Oktober2006_def V2.indd 65 23-10-2006 11:05:40 66 Civiele Techniek: Transport & Planning 1005 Rijgedrag bij werkzaamheden Zicht op versmalde stroken vanuit de helikopter Steeds vaker moeten snelwegen tijdelijk versmald worden in verband met werkzaamheden, steeds vaker zorgen deze ingrepen voor grote overlast. Een veel gebruikte oplossing gebruikt een weghelft om al het verkeer af te werken, hierbij worden dan breedtes van de rijstroken verkleind. Hoewel deze praktijk al sinds lange tijd gangbaar is, is er weinig bekend over hoe het rijgedrag in dit soort situaties afwijkt van de normale situaties. Dit komt met name door een gebrek aan voldoende empirische gegevens. In dit afstudeeronderzoek zijn data verzameld met behulp van drie verschillende methodes. Allereerst is gebruik gemaakt van video opnames vanuit een rijdend voertuig, hiermee is vast komen te staan dat voertuigen op de linkerrijstrook reageren op De verwerkte beelden van de helikoptervlucht geven verkeer op de rechterrijstrook. Daarnaast is gebruik inzicht in het gedrag van individuele automobilis- gemaakt van helikopter opnames en data uit de ten. Hierdoor kan bepaald worden op welke wijze inductielussen die in de weg liggen. Deze laatste automobilisten reageren op hun omgeving. Uit een data bieden over langere tijd inzicht in het verkeer uitvoerige analyse van deze gegevens blijkt dat het dat een doorsnede passeert. Hieruit blijkt dat de belangrijkste aspect van het rijgedrag op versmalde capaciteit ongeveer 4000 vtg/u lijkt te bedragen ten rijstroken de invloed van de andere rijstrook is. In opzichte van 4300 vtg/u in de normale situaties. Uit bestaande voertuig-volgmodellen wordt alleen de dezelfde gegevens blijkt dat dit capaciteitsverlies invloed van een of meerdere voertuigen op de eigen alleen wordt veroorzaakt door een lagere capaciteit rijstrook meegenomen. Wanneer in dit type model op de linkerrijstrook. Bovendien blijkt dat veel auto- ook de invloed van verkeer op de andere rijstrook mobilisten die normaal op de linkerrijstrook rijden, wordt meegenomen, wordt de voorspellende waarde bij de versmalde rijstroken bij voorkeur rechts gaan van het model substantieel groter. rijden. Student: Commissie: R.J. ter Kuile Prof. Dr. Henk van Zuylen, Prof. Dr. Ir. Serge Hoogendoorn, Drs. Saskia Ossen, Ir. Marco Schreuder (AVV), Prof. Dr. Karel Brookhuis (TBM), Ir. Paul Wiggenraad Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de Sectie Transport & Planning, telefoon: +31 (0)15 278 16 81 Oktober2006_def V2.indd 66 23-10-2006 11:05:40 67 Civiele Techniek: Transport & Planning 1005 Systematische herinrichting van zwarte punten in Vlaanderen Een beslisboom en een kostenbatenanalyse De Vlaamse overheid investeert 500 miljoen euro Ten tweede werd een maatschappelijke kosten- voor de herinrichting van 800 zwarte punten. Dat batenanalyse uitgevoerd voor de herinrichting van zijn kruispunten en wegvakken waar veel verkeers- een zwart punt. Als voorbeeldproject is een lich- slachtoffers zijn geregistreerd. In dit MSc-eindwerk tengeregeld kruispunt in Lier gekozen, waar een zijn twee aspecten van de herinrichting van zwarte Haarlemmermeer-aansluiting aangelegd zal worden. punten in Vlaanderen beschouwd. De belangrijkste baten bestaan uit de in geld uitgedrukte waarde van vermeden verkeersslachtoffers. Ten eerste werd een beslisboom samengesteld Op basis van historische ongevalgegevens is een waarmee systematisch bepaald kan worden wat het prognose gemaakt van het aantal ongevallen en meest geschikte kruispunttype op een bepaalde slachtoffers dat geregistreerd zal worden als het locatie is. Deze beslisboom bestaat uit een tabel en zwarte punt niet heringericht wordt. Ook werd bere- negen stroomschema’s. Met de tabel kan bepaald deneerd met hoeveel procent het aantal ongevallen worden welk stroomschema gevolgd moet worden en slachtoffers zal afnemen door de herinrichting. om het meest geschikte kruispunttype te vinden. Vervolgens is voor elk jaar berekend hoeveel onge- Welk stroomschema dat is, hangt af van de functies vallen, doden, zwaargewonden en lichtgewonden (of de daarvan afgeleide categorieën) van de wegen er vermeden worden door de herinrichting. Deze die elkaar op het kruispunt ontmoeten. In het te baten worden in geld uitgedrukt, net als het verme- volgen stroomschema worden vervolgens ja/nee- den brandstofverbruik. De contante waarde van de vragen gesteld over de intensiteit op die wegen en totale baten blijkt ongeveer tweemaal zo hoog te over de ruimtelijke inpasbaarheid van de mogelijke zijn als de contante waarde van de kosten, dus het kruispunttypen. Aan het eind van het stroomschema voorbeeldproject wordt maatschappelijk rendabel is bepaald wat het meest geschikte kruispunttype is. geacht. Student: Commissie: J. Steenbergen Prof.Dr.-Ing. I.A. Hansen, Prof.ir. L.H. Immers(K.U.Leuven), Dr.ir. J.A.A. Stoop, Ir. J. Van Den Bossche (TV 3V), Ir. P.B.L. Wiggenraad Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de Sectie Transport & Planning, telefoon: +31 (0)15 278 16 81 Oktober2006_def V2.indd 67 23-10-2006 11:05:40 68 Civiele Techniek: Transport & Planning 1005 Paramaribo op orde; Structuurvisie Groot-Paramaribo 2020 In dit afstudeerwerk is voor Paramaribo, de hoofd- Er wordt ingezet op verdere ontwikkeling van stad van Suriname, een structuurvisie opgesteld toerisme, tuinbouw en visserij/aquacultuur. Het voor de periode 2005-2020. Deze moet een ruim- (in de toekomst autovrije) stadscentrum met telijk kader bieden voor een welvarend en leefbaar haar waterfrontligging, historische bebouwing en Paramaribo. De strategie is erop gericht de econo- funshoppingscentrum moet het visitekaartje van mische potenties van de stad optimaal te benutten Paramaribo gaan worden. Visserij/ aquacultuur in de en de leefkwaliteit te versterken. Een belangrijk kuststrook wordt uitgebreid, hier vindt geen verdere aanknopingspunt voor de visie zijn de specifieke verstedelijking plaats. Ook in de perifere landbouw- kwaliteiten waar Paramaribo zich mee onderscheidt: gebieden wordt een restrictief verstedelijkingsbe- de historische bebouwing in de oude binnenstad en leid gevoerd, in deze gebieden wordt de tuinbouw de rustige, groene, kleinstedelijke uitstraling. bevorderd. Het plan voorziet in ruimte voor verdere groei De hoofdontsluitingsstructuur wordt rationeler van de bevolking: van 300.000 inwoners nu naar vormgegeven: een centrumring, een NZ-route langs 360.000 in 2020, bovendien wordt de bestaande het centrum (Indira Gandhiweg via een brug naar woningnood aangepakt. De helft van de ruimte Pengelstraat/Derbystraat) en een interwijkweg wordt gevonden door inbreiding van bestaand rondom de stad. Openbaar vervoer wordt geher- stedelijk gebied. Een compacte stad geeft een effi- structureerd: transversale busroutes met eindhaltes ciënter gebruik van infrastructuur en een groter in de woonwijken en een tussenstop aan de rand draagvlak voor voorzieningen. van het centrum. De leefbaarheid staat in sommige wijken Om overstromingen te voorkomen wordt de water- zwaar onder druk. Hier zijn ingrepen nodig. berging vergroot, het onderhoud van ontwaterings- Herstructurering wordt vooral vanuit bewoners zelf wegen verbeterd en een dijk ten noorden van het vormgegeven. Op enkele locaties krijgt de herstruc- stedelijke gebied aangelegd. Ook worden hydrauli- turering een grootschaliger karakter, complete sche knelpunten weggenomen en is er een rationeel wijken worden opnieuw opgebouwd. In de oude ontwaterings-netwerk ontworpen (meer afstroom- westelijke stadswijken worden nieuwe, stedelijke, mogelijkheden: ringkanaal/koppeling ontwaterings- woonmilieus geïntroduceerd. wegen). Multifunctionaliteit komt sociale, economische en Samenhang tussen groengebieden wordt verbe- culturele dynamiek ten goede en leidt tot een reduc- terd door invullen van ontbrekende schakels. tie van automobiliteit. Wonen, werken, verzorging Aanknopingspunten zijn de ligging aan de rivier, de en recreatie worden daarom gemengd over de wijk ontwateringskanalen, de groene gordel rondom de aangelegd. De druk op het centrum vermindert door stad, het uitbouwen van een parkenstructuur en het aanleg van enkele subcentra. Niet-passende func- hoge aandeel particulier groen. ties verdwijnen uit het centrum. Industrieën komen buiten woonwijken te liggen, kantorenlocaties aan de hoofdverkeersstructuur (zeer goed bereikbaar). Student: Y. Blufpand Begeleiders: Drs. E. de Boer , Prof.ir. F.M. Sanders, Prof.ir. J.M. Schrijnen, Ir. W.J. Dijk Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de Sectie Transport & Planning, telefoon: +31 (0)15 278 16 81 Oktober2006_def V2.indd 68 23-10-2006 11:05:40 69 Civiele Techniek: Transport & Planning 1005 Werken aan vitale wijken Wijken zijn voortdurend in beweging. Hierbij kunnen zich zowel positieve als negatieve ontwikkelingen voordoen. Er is bij gemeenten behoefte om vat te krijgen op deze ontwikkelingen om op die manier te kunnen bepalen wanneer, waar en hoe er in wijken ingegrepen moet worden. Waar het echter aan ontbreekt in de praktijk is een kader waarbinnen deze ontwikkelingen kunnen worden gekoppeld aan de ingrepen. Binnen dit onderzoek is nagegaan of vitaliteit dat kader zou kunnen zijn. Hierbij zijn de vragen behandeld of het mogelijk is om vitaliteit van wijken te operationaliseren en of het mogelijk is om op de vitaliteit van wijken te sturen. Binnen het onderzoek is hierbij vitaliteit gezien als Vitaliteit is een subjectief begrip en persoons- en kwaliteitsniveau en de verschillende aspecten die contextafhankelijk. Het is hierdoor niet mogelijk vitaliteit bepalen as de assets. Op basis van Asset en wenselijk gebleken om uit te gaan van een Management is een methodiek ontwikkeld die het generieke definitie. In plaats daarvan is binnen het mogelijk maakt om te sturen op vitaliteit. Hiertoe onderzoek gewerkt met een twaalftal aspecten die moet echter wel worden voldaan aan de eisen die samenhangen met vitaliteit. Asset Management stelt. Dit is in de praktijk echter nog niet of nauwelijks mogelijk. Het belangrijkste Voor deze aspecten is gekeken op wat voor wijze probleem hiervan is de gebrekkige meetbaar- ze elkaar kunnen beïnvloeden. Aan de hand van heid van relevante aspecten en van het nauwelijks deze (mogelijke) verbanden zijn een vijftal samen- kunnen bepalen van het (mogelijke) effect van hangende processen vastgesteld die zich kunnen maatregelen. voordoen binnen wijken. Door middel van deze processen kunnen negatieve en positieve spiralen in De aanbevelingen van het onderzoek luiden als wijken worden ingezet. Vanuit de samenhangende volgt: processen zijn de doorslaggevende factoren op het Er moet bij het voeren van beleid binnen wijken gebied van de vitaliteit van wijken bepaald. Er is meer aandacht worden besteed aan de samenhang hierna geconcludeerd dat vitaliteit slechts ten dele die er is. Daarnaast moet bij beleid meer de nadruk te operationaliseren is. worden gelegd op de (gebleken) effectiviteit ervan. Bij het beantwoorden van de vraag of het mogelijk Ook moeten mogelijke maatregelen en het potenti- is om op vitaliteit te sturen is gebruik gemaakt van ele effect ervan verder worden onderzocht. Bij de de techniek Asset Management. Dit is een waarde- aspecten is onderzoek noodzakelijk naar de wijze gestuurde beheermethode waarbij er naar wordt waarop ze het beste kunnen worden gemeten. gestreefd zo kosteneffectief mogelijk voor een groep bezittingen (assets) een bepaald kwaliteitsniveau te handhaven en te verbeteren. Student: Commissie: E. Martens prof. ir. F.M. Sanders, drs. E. de Boer, ir. P.M. Schrijnen, prof. Dr. W.K. Korthals Altes (OTB), mw. drs. S.L. van der Steen (DHV) Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de Sectie Transport & Planning, telefoon: +31 (0)15 278 16 81 Oktober2006_def V2.indd 69 23-10-2006 11:05:41 70 Oktober2006_def V2.indd 70 1005 23-10-2006 11:05:41 1005 71 Samenvattingen Technische Aardwetenschappen Resource Engineering Oktober2006_def V2.indd 71 23-10-2006 11:05:41 72 Technische Aardwetenschappen: Resource Engineering 1005 Experimental study on the vitrification of bottom ash from municipal waste incinrators The landfilling of bottom ash from the incineration (7,3 %) and Na2O (5,4 %). This conforms to the of municipal solid waste is not a sustainable data from the literature. Bottom ash is a highly option for the future. At the moment it is used as inhomogeneous material. The small batches used a building material in The Netherlands, but more during this experimental work, may not always give strict emission norms for leaching in the near future statistically relevant information. will make this impossible. For this reason, bottom ash needs to be treated before it can be used After melting of the bottom ash, a homogeneous, in this application again. According to literature, glassy slag was formed, with non-molten ceramic vitrification is one of the most promising method particles and small metal beads floating on top, with regard to the safety and quality of the product. and large metal pieces on the bottom. The average weight losses are 19,2%. The slag consists mainly Though the vitrification process has high energy of SiO2 (52,1 %), CaO (16,2 %), Al2O3 (12,2 %) costs and still produces waste remainders, it and Fe2O3 (7,7 %); this conforms to the literature has important advantages: significant volume data. Compared to the bottom ash, the composition reduction, destruction of hazardous organics and changed due to redox reactions, phase separation immobilization of heavy metals to a large extent. and losses. Its leachability has been significantly The main use of the slag will be as a building. reduced. It could not be concluded whether the To determine the leaching behaviour of the slag, slag meets the norms for category 1 building there are many laboratory leaching tests, but not material, but this is most likely, because of the one single test is capable to predict the in-situ homogeneous glassy structure and the low leaching behaviour. In The Netherlands, the NEN7343 column values. For the validation if the slag is suitable, test, which is a compliance test, is used to validate it is recommended to conduct a NEN7343 column a material for building purposes. The NEN7341 test and do analysis with ICP-MS to acquire more availability test has the purpose to determine the accurate results, because of lower detection limits. maximum availability and is a characterization test. The metal, which has an average yield of 8,0 % consists approximately of 81,2 % Fe, 11,9 % Cu, a During the experimental work bottom ash is vitrified few percentages of P (2,0 %), C (1,4 %) and S (1,4 at temperatures between 1300 and 1500˚C with two %) and a diverse rest. Direct use, for example as different melting tests: one in a tube furnace and construction material is not an option. Separation the other with larger batches in a chamber furnace. between the iron and copper phase is preferable, Fly ash and mixtures of bottom ash and boiler ash mainly because copper (raw material for a smelter) are melted in a few experiments. To determine the is a highly valuable metal. It is recommended to availability for leaching of metals from the slag, continue the research on this subject. compared to that from the bottom ash, leaching tests are conducted according to the NEN7341 availability test. The leachates were analyzed by ICP-OES. Analysis with XRF was performed on ashes, slag and recovered metal. With EMP, the recovered slag and metal were analyzed and the latter also with LECO analysis for its carbon content. The bottom ash from AVR consists mainly of SiO2 (57,2 %), CaO (12,6 %), Fe2O3 (11,0 %), Al2O3 Student: M. Oorsprong Supervisors: Dr.Y. Xiao, Dr.Y.Yang, Dr.J.H.L.Voncken For further information please contact the secretary of the section Resource Engineering: (31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 72 23-10-2006 11:05:41 Technische Aardwetenschappen: Resource Engineering 1005 73 Prediction of ore mixture grinding behavior Simulating the grinding section of the Corus IJmuiden pelletizing plant, ores were ground in a laboratory scale ball mill. Initially the widely used Bond Work Index method was applied resulting in the grindability of an ore. A considerable number of ores did not, however, satisfy the starting requirements of the method as defined by Bond. Moreover, the results appeared to be unsuitable for the optimization of a complex grinding operation. Through a series of laboratory experiments the grinding functions of each ore were established. A number of compromises, listed in section 4.5, were made during the test phase that affected the outcome. The data was corrected and fitted to empirical functions. The grinding functions were used in a model to predict the ore grinding behavior. Validation of the model took place through a number of tests in which predicted values were compared to values measured experimentally. These were first done with individual ores. Subsequently, binary ore mixtures were tested, based on the assumption that the grinding behavior of the mixture would be a linear combination of the behavior of the individual ores. The dependence of the predictability upon the mixture’s composition was investigated. At last, a realistic ore mixture containing all three ore types was tested and compared to predicted values. Going from a lab scale ball mill to an industrial grinding circuit involves not only upscaling of previously found parameters, but also a sampling campaign to establish the system’s residence time distribution and classifier behavior. A mass balance of the circuit was made, based on sampling, and is included in this report. Student: A. Scheltema Beduin Supervisors: Prof.ir. W.L. Dalmijn, Dr.ir. T.P.R. de Jong For further information please contact the secretary of the section Resource Engineering: (31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 73 23-10-2006 11:05:42 74 Technische Aardwetenschappen: Resource Engineering 1005 An Experimental study on the thermal behavior of heavy metals and minor elements in fly ash from a municipal solid waste incinerator During incineration of municipal solid waste Finally, the original samples and the samples (MSW), various environmentally harmful heavy vitrified at 1400°C are leached. The acid neutralizing metals and minor elements are liberated either power (ANC) of the samples is determined and the into bottom ash or carried away with the off- availability of the leaching quantity of elements is gasses and subsequently trapped into fly-ash. investigated. The fly ash can be allowed to be landfilled in The different types of fly ashes and the residues sealed depots, depending on the quality. When have different compositions due to the distribution the minor but harmful elements in the ashes are in the off-gas cleaning of the MSWI. Carbonates and not properly immobilized, potential leaching can sulfates, as well as silica, are the main compounds. lead to secondary environmental pollution to the In the presence of chloride, elemental metals seem air, soil and water. The stricter environmental to be more volatile. In this way, secondary and regulations to be implemented in the near future ternary emissions are formed. In the presence of in the Netherlands require a higher immobilization excessive silica and during thermal treatment in efficiency of the fly-ash treatment. oxidizing environment (air), stable silicate matrices In this project, the thermal behavior of heavy are formed, while the emissions and the availability metals and minor elements in fly ash is for leaching of the elements in the vitrified slags investigated. Differential Thermal Analysis (DTA) have reduced. and Thermogravimetry Analysis (TGA) curves are obtained. The crystal phases and the composition in elements of fly ash samples at room temperature and different temperatures up to 1400°C are examined. Student: N.R. Wilson Supervisors: Dr. Y.Xiao, Dr. Y.Yang For further information please contact the secretary of the section Resource Engineering: (31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 74 23-10-2006 11:05:42 75 1005 Petroleum Engineering and Geosciences Oktober2006_def V2.indd 75 23-10-2006 11:05:42 76 Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geosciences 1005 Analysis of Geochemical data from Wells and Outcrops, in the Permian Tanqua subbasin fan complex, southwestern Karoo, South Africa The objective of this project is to interpret Correlation between elemental weight percentages geochemical data obtained in wells and outcrops in showed two clusters of data points, one for the fan order to look for trends or variations in elemental sandstones and one for the interfan and intrafan content or mineralogical composition. The focus is shales. This is evidence for the existence of two on the Permian basin-floor fan sandstones of the separate sediment sources feeding sediments into Skoorsteenberg Formation in the Tanqua subbasin. the basin with little mixing. It was not possible to Analyses on outcrop samples taken in the study find a solid correlation between the various fans and area, and core samples from four wells provided intrafan units of the wells based on the elemental elemental and mineralogical composition data. data from the geochemical logs. Contouring the data from all samples led to The most important conclusion from this project the conclusion that a trend showing changes in is that the elemental content and mineralogical composition exists. This trend is caused by a composition of the fan sandstones shows little decrease in mean grainsize with laterally increasing variation in and between the fans and fan units. distance from the main turbidite flow axis. Based This finding is in accordance with other research on the core samples it was not possible to find a projects done in the Tanqua subbasin fan complex. vertical or horizontal trend or variation within or It suggests that there was a very large volume of between the wells. source sediments that differed little in composition. Analysis of the elemental data from geochemical logs taken in three wells led to the following results. Student: R. van den Brink Supervisors: Prof.dr. S.M. Luthi For further information please contact the secretary of the section Applied Geology: (+31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 76 23-10-2006 11:05:42 77 Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geosciences 1005 Turbidite Slope Channel deposits, a Reservoir Simulation Study based on Field Data A substantial part of the world’s hydrocarbon The fill of turbidite slope channels is described by reserves is located in turbidite deposits. a three stage model consisting of erosion and by- Unfortunately, the information available when pass, deposition, abandonment. The deposition of developing such a field is often limited to widely the sand rich facies occurs in the channel bends by spaced well data and seismic data of limited flow stripping on the outside in relatively straight resolution. Geological models are essential in channels with a high gradient and by lateral providing information for the reservoir modelling accretion on the inside in more sinuous channels. and field development planning. Outcrop analogue Furthermore, channel confluences and intra-channel studies provide a unique possibility to gather hydraulic jump sites are sites of preferential sand information that is otherwise hidden in the accumulation. The width/depth ratio of turbidite subsurface for the geological model. slope channels follows a log-normal distribution; the sinuosity is dependent on the slope angle. Slope channels are found in the proximal part of the turbidite systems. Turbidite events occur during Simulations on a 3D dynamic reservoir model sea level low stands but can also be triggered based on the data gathered during the fieldwork by tectonic uplifting, earthquakes or storms. The and a literature study show that the vertical geometry of the deposits is controlled by the permeability is amplifying the trend of the water to volume and grain size distribution of the flow and by migrate below the oil. The displacement of the oil the nature of the supply system. Their distribution is therefore not uniform and the upper part of the pattern and accommodation space is controlled by channels is not swept. A short plateau production is the sub-sea topography. A three level hierarchy is followed by water breakthrough and a fast decline used to describe the channel appearances in the of oil production. Plugging back a well can be a fieldwork data. beneficial operation as well as producing only from the upper part of the reservoir from the beginning Fieldwork in the Vocontian Basin on the Marnes since it decreases the water production. However, Bleues G1 interval in southeast France provided the these operations do not improve the recovery in the typical dimensions for all the levels of the channel long term. hierarchy. A model of a typical channel complex fill is presented. Three possible assemblages of Another, better, possibility is using a Water turbidite slope channels have been identified in Alternating Gas development scheme; this will the fieldwork and their sizes and mineralogy are improve the sweep of the upper part of the channel described. The mineralogy is found to show little and thus increase the total recovery. variation except for the clay percentage. A vertical profile for the permeability and porosity within a channel element is presented. Two cases are created for the static 3D geological model. Student: R. van den Ham Supervisors: Prof.dr. S.M. Luthi For further information please contact the secretary of the section Applied Geology: (+31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 77 23-10-2006 11:05:43 78 Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geosciences 1005 The use of modern analogues in shared earth modeling (Case study of the Cook Formation, Oseberg Field, offshore Norway) The goal of this study is to improve the characterization of potential reservoir bodies in a complex sedimentary environment by identifying subtle stratigraphic shapes in migrated seismic data of the Cook Formation, offshore Norway. In order to achieve this, localized core data were integrated with the large-scale migrated seismic data for a detailed seismic interpretation. The study of modern analogues, which were selected based on a geological interpretation of the cores, played a vital role in order to achieve this goal. By studying these analogues, ideas were formed of how internal smallscale features would express themselves in a crosssection. Comparable shapes have been observed in the migrated seismic data. After a detailed interpretation of the small-scale features, their sizes, shapes and distribution inside the sedimentary environment could be determined and compared to the modern analogues for further validation of the geological interpretation. The similarity between the modern analogues and the interpreted features demonstrated that the characterization had been greatly improved. Student: R. Thomassen Supervisors: Prof.dr. S.M. Luthi For further information please contact the secretary of the section Applied Geology: (+31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 78 23-10-2006 11:05:43 79 Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geosciences 1005 Analysis of Salt-Induced Stress Anomalies Several recently drilled wells in the Southern SISA expresses itself by two effects: a stress North Sea have penetrated the hydrocarbon- increase in the rocks above and below the grounded bearing formation outside of the predicted depth area and a stress decrease in the rocks just next uncertainty range, because of inaccurate seismic to the grounded area. The magnitude of the SISA- time-to-depth conversion. The magnitude of the effect is positively correlated to both the vertical depth error reached sometimes 100m, which and horizontal extent of the effect, by which the resulted in serious errors in the estimated volume magnitude of the effect decreases with increasing of the accumulations. Previous studies by Hoetz distance to the grounded area. Moreover, the effect (2003) and Bekkers (2005) concluded that the top- in the zone above the grounded area (Triassic) is reservoir-depth error in the Southern North Sea similarly related to the effect below the grounded is mainly caused by an unknown, locally increase area (Rotliegend). in the formation velocity of the Triassic, which forms part of the overburden sequence in the area. The results of the effect of the perturbation of They developed a model by which the velocity different predictor variables on the SISA-effect anomalies are explained by a change in stress in the are different for both methods. In the Multiple Triassic, which is caused by the fact that at certain Regression Analysis the salt dome volume, distance locations, the Zechstein salt has been squeezed from grounded area to the salt dome, size of the by halokinesis, causing the Triassic formation to grounded area and number of grounding points directly superpose the Rotliegend formation. These appeared to be important while according to the areas are called grounded areas. Finite Element Method-models, the only significant variable is the size of the grounded area. The objective of this thesis is to quantify the effect of the Salt-Induced Stress Anomaly or SISA This difference can be explained by the difference on stress- and related velocity-distribution in the between both methods: the configuration of the zone above the grounded area (Triassic) and to subsurface in reality (MRA) is the result of millions investigate the effect on the rock properties of of years of events and processes, while the the zone below the grounded area (Rotliegend subsurface that has been simulated with FEM is Formation). fixed as point of departure. This difference makes it very plausible that the “forgotten variable” belongs The analysis of the effect of Salt-Induced Stress to another dimension, namely time. Therefore it is Anomalies has been done by both Finite Element assumed that the SISA-effect not only depends on Method (FEM) and Multiple Regression Analysis geometrical aspects of the subsurface, but also on (MRA) of well-log data and seismic data from a the age of the existence of the SISA-effect. part of the Southern Permian Basin (offshore and onshore of the Netherlands). In both methods the In order to be able to predict more accurately the effect of the perturbation of different aspects of magnitude of the SISA-effect and its related depth the configuration of the subsurface or predictor error and rock properties of the superposed and variables on SISA, has been investigated. underlying formations, it is recommended that more research should be done on the time influence of the SISA-effect. Student: A. Vogelaar Supervisors: Prof.dr. S.M. Luthi, Prof.dr. S.B. Kroonenberg For further information please contact the secretary of the section Applied Geology: (+31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 79 23-10-2006 11:05:43 80 Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geosciences 1005 Temperature Dependent Sorption of Carbon dioxide on coal Enhanced coalbed methane production with carbon The carbon dioxide sorption experiments show that dioxide injection is a technique for the storage of highest sorption capacities are obtained for the CO2 in coal seams and extraction of methane from high-rank Selar coal. Furthermore, moisture in coal coal seams. With the commitments made at the has a clear negative effect on sorption capacity and 1997 Kyoto conference with respect to greenhouse diffusion velocities. For the modelling techniques, gas emissions, enhanced coalbed methane gas best results were obtained for the three-parameter recovery by CO2 injection can develop into an economically feasible solution for the reduction models. Temperature has a negative effect on diffusion velocities. of carbon dioxide emissions. One of the problems during CO2 injection is the lowering of the injectivity in the borehole by coal swelling. To overcome this problem it is suggested that cooling of the coal seam would lead to thermal shrinkage, which could possibly counter the effect of coal swelling. This thesis study has multiple objectives. The first objective is to investigate the sorption capacity at different temperatures of Ensdorf (VR r=0.79%) and Selar (VR r=2.41) coal. In addition the influence of moisture on the sorption behaviour is investigated. With the obtained data, isotherms are constructed and compared with four sorption models from literature. Furthermore a bidisperse modelling technique is used to estimate the diffusion velocities of CO2 in coal. With the obtained data, a comparison is made between the two coals for sequestration purposes. Student: R.M.S. van Lier Supervisors: Drs. K.H.A.A. Wolf, N. Siemons M.Sc. For further information please contact the secretary of the section Petrofysics: (31)15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 80 23-10-2006 11:05:43 81 Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geosciences 1005 Effect of sorption induced swelling on coal cleat permeability Underground coal seams contain considerable The changes in permeability due to swelling are amounts of methane. Unlike conventional gas reservoirs the gas is not freely distributed within represented as a ratio: k new/k ini and is referred to as the permeability change ratio. Two different its pores, but is mainly sorbed within the coal methods are applied to determine this ratio, one microstructure at higher densities. The amount based on the swelling data, the second on the of gas adsorbed on the coals internal surface is flow experimental data. Data for carbon dioxide is dependent on the equilibrium pore pressure, the lacking for the flow experiment so no comparison temperature and the nature of the gas adsorbed. can be made. The methane permeability change Different methods of enhanced coalbed methane ratio reduces to zero by either methods. But the (ECBM) from unmineable coals have been proposed, pressure at which this happens differs. By the first by injecting a low sorbing gas as nitrogen, or by method the permeability change ratio reduced to injecting a high preferentially sorbed gas as carbon 1% at a pore pressure of 15 MPa, by the second dioxide. method it is calculated that the permeability change Carbon dioxide does not only adsorb on the coal ratio reduced to 1% at a pore pressure of 6 MPa. surface, but also dissolves in the coal, causing the Nitrogen’s effect on permeability is less but still coal matrix to swell. This swelling of the coal matrix reduces the permeability change ratio to 64% has a negative effect on the coal cleat porosity, as (method 1) and to 20% when using the second the change in matrix volume has to be compensated method. within the coal structure, causing cleat closure. Therefore also a negative effect on the coal cleat permeability is expected. As the cleat permeability is the most prevailing factor for coalbed methane production, this obviously is an undesired effect. In this work the effect of swelling on the coal cleat permeability is investigated for the three gases mentioned before: carbon dioxide, methane and nitrogen. The volumetric strain values measured at a pore pressure of 8 MPa are 1.17%, 0.79% and 0.11% for CO2, CH 4 and N2 respectively. Thus, swelling of coal increases with gas type, i.e. N2, CH4 and CO2. The volumetric strain versus pore pressure curves for the three gases resulted in the following swelling coefficients at a pore pressure of 8 MPa: 1.73e -4 MPa-1, 1.25e -4 MPa-1 and 4.08e -5 MPa-1 for CO2, CH4 and N2 respectively. Student: I.J.P. Moors Supervisors: Drs. K.H.A.A. Wolf, S. Mazumder For further information please contact the secretary of the section for Petrofysics: (31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 81 23-10-2006 11:05:44 82 Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geosciences 1005 Screening of Reservoir Characteristics for the Applicability of Smart Field Technology to Dynamic Water Flood Optimisation A smart field, is a field in which the biggest The results show that implementing smart uncertainties, having a direct impact on field technology to apply (dynamic) water flood productivity, operability or recoverability, are being optimisation can accelerate the oil production, monitored by the appropriate level of well and increase the cumulative oil recovery, delay water reservoir surveillance and kept under control by breakthrough and decrease cumulative water the appropriate level of control, with the aim of production. It was clearly seen that the dynamic achieving a life cycle performance, which as close optimisation, in general, alleviated the effects to an optimum as possible. Dynamic optimisation of of heterogeneities: the negative effect of the injection and production rates during water floods heterogeneities on the conventional water floods is one of the possible optimisations that can be was mitigated to a large extent in the optimised achieved with smart field technology. water floods. Implementation of smart field technology is Analysing the results showed that the NPV of a not widely accepted yet and this study aims to project can be increased by an average of 30% investigate the added value that can be gained by for the cases where the permeability range in the dynamic water flood optimisation in macro scale reservoir has large variability. reservoir heterogeneities. Two dimensionless groups have been analysed to find out the envelope where the dynamic Different synthetic reservoir scenarios have been water flood optimisation can add value: the created by using a modified version of the source relative importance of gravity and the reservoir point method (SPM), as the geostatistical technique heterogeneity, either on field or pattern scale. for the generation of the property distribution in the reservoirs. The modified version also allows for The concluding assessment to implement smart field including the desired amount of anisotropy in the technology for dynamic water flood optimisation system. depends on the reliability of the reservoir model. Also since each reservoir is unique the model needs The dynamic water flood optimisation was done a detailed evaluation of the added value, which is with 60 individually controlled conventional, dual outside of the scope of this study. completion vertical wells. The placement of the wells were kept the same for all of the cases for the sake of comparison, which will not be the optimum well placement strategy for each reservoir, and optimum well placement is out of scope of this study. The effect of interrelationship between well spacing and correlation lengths is captured in the dimensionless analysis of the results. Student: A. Altintas Supervisors: Prof.dr.ir. J.D. Jansen For further information please contact the secretary of the section Petroleum Engineering: (31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 82 23-10-2006 11:05:44 83 Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geosciences 1005 Fluid front detection from time-lapse pressure propagation test Application of periodically varying injection rates the ratio and the phase-shift for a given saturation in the field and measurement of the responses profile in a sand of given porosity, grain size, at other locations is expected to give important capillary pressure-saturation relationship. The first information about the displacement processes, in model (analytical dimensionless) is used to proper particular with the saturation distribution evolution. design the experimental setup while the second This information can be used during field operations model (implicit forward FVM) is used to validate by closing and opening wells to optimize recovery the experimental results. The goal is to achieve a (Smart Well technology). This research deals with methodology which provides the position of the laboratory experiments of which the aim is to front for a given system response. show the viability of the idea at laboratory scale The experiments show that it is possible to and to anticipate practical problems, when such a measure the amplitude ratio and the phase shift technique is applied in the field. between the two signals. The experimental results give information on the saturation distribution The two main issues discussed in this research and therefore on the displacement process. The are (1) whether it is possible to actually measure developed experimental methodology can be used the amplitude ratio and phase shift with sufficient to investigate the possibilities and limitations of accuracy and (2) that the measured data can be the proposed method under a variety of conditions. used to follow the progress of the displacement The promising experimental results encourage process. To prove the concept the experiments were continuing research to find an appropriate preformed in a one-dimensional setting and using a methodology to be applied on producing fields. homogeneous sand pack. The experiments are designed to investigate the field response to a fluctuating injection pressure and how this response is affected by the water saturation distribution between wells. The experiments were performed in a 50 cm. core of unconsolidated sand in a closed vessel at atmospheric pressure by creating an oscillatory pressure on top and reading the system response at the bottom. The experiments were designed and scaled such that the response at the bottom is comparable to the response expected in the field. The experiments need to be designed to reflect a variety of characteristics that are expected in the field. Therefore we used a gas-water displacement and a frequency window of 1 to 10 Hz. (as opposed to the field where the oil-water system at much lower frequencies, i.e. 10 -6 Hz need to be applied), to obtain an amplitude ratio and phase shift that are also expected in the field. For the ease of interpretation we used a homogeneous core. Two theoretical models are developed to find both Student: R. Formoso-Rafferty Castilla Supervisors: Prof.dr.ir. J.D. Jansen For further information please contact the secretary of the section Petroleum Engineering: (31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 83 23-10-2006 11:05:44 84 Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geosciences 1005 Feasibility Study of WAG Injection in Naturally Fractured Reservoirs The fundamental aspects of Water Alternating Gas The process of determining sensitivities in an (WAG) injection are still not well understood. There organized manner on properly upscaled models will are a few applications in fractured media and these be shown here with a limited number of parameters. show potential. This study looks at the sensitivity Fractured reservoirs can be divided into different of production to reservoir and fluid properties on a categories. Based on a fine grid model of one type pattern scale using tools derived from experimental of fractured media, a dual porosity model with design. Also a look has been taken into the drive varying parameters is set up. This yields recovery mechanisms in the fractured media that play an outputs across a range of reservoir properties that important role during WAG injection. are represented by two dimensionless numbers. These numbers represent the capillary over viscous Earlier studies claimed that WAG injection in and gravity over viscous forces. By looking into fractured reservoirs is not the best improved the mechanisms that are behind the recovery in oil recovery (IOR) method. However when the different balances of forces, an insight into when conditions are fully understood and the injection is and why WAG is working is given. modeled correctly, it is optimal in some fractured reservoirs. The proper modeling of fractured In the discussion different methods to optimize the reservoirs remains difficult. The standard dual production of WAG injection in naturally fractured porosity formulation in commercial simulators is reservoirs have been investigated. Intelligent based on a continuous matrix grid overlaid by well placement, horizontal wells, smart wells and a continuous fracture grid. The transfer of fluid optimization of injection rate and WAG ratio are from matrix to fracture is described by a transfer topics that all have potential to increase recovery. function. The heart of this transfer function is the shape factor, sigma. As can be seen in a fine-scale grid, the shape factor is different for different reservoir properties and injection types. The upscaling of this sigma from the fine-scale grid to the pattern scale model is important for correct modeling. This study performs several fine scale single porosity simulations to properly upscale the flow model to a dual system. Student: J. Heeremans Supervisors: Prof. ir. Cor van Kruijsdijk For further information please contact the secretary of the section Petroleum Engineering: (31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 84 23-10-2006 11:05:45 85 Technische Aardwetenschappen: Petroleum Engineering and Geosciences 1005 Trapping Sequence Determination in Deep-bed Filtration using Colored Particles during Produced Water Reinjection PWRI, reinjecting of produced water into the particles both with the eye and by using Image producing reservoir or another layer, is regarded Analysis with an RGB system and Q win software. as the best alternative for the disposal of the large amounts of water produced during oil production The experimental work was carried out on the from hydrocarbon reservoirs. But permeability basis of 10 experiments consisting of pressure damage may occur because of the presence of solid measurements and the measurement of effluent particles and oil droplets in the water produced, concentration. Furthermore Image Analysis of thus reducing the injectivity of the injection wells. the used cores gives a better idea of internal and This permeability damage may affect the formation external filter cake build-up. The rate of deposition into which injection takes place (internal filter cake) and the effluent concentration samples are used to or it may happen on the surface of the formation identify different trapping processes in deep-bed (external filter cake). filtration. By switching color at critical moments of start of filter cake formation in the experiment, Experimental work using colored particles is it was possible to identify when different trapping presented to investigate the filtration phenomena processes and the transition time occur which is the that occur during the injection of produced water time when an external filter cake starts building up. into the porous medium. The object of this study is to investigate the location and timing of the The principal conclusions are that external filter trapping of particles and to determine the sequence cake is permeable and therefore does not stop of particle trapping during the injection of water particles flowing through. When injecting larger containing small particles into a sandstone core. The particles, thicker external filter cake and less particular aim is to test the concept of the transition internal damage were observed. In cases where time, which is the time when an external filter cake smaller particles are injected, thinner external filter starts building on the surface of the porous medium cake and deeper invasion were noticed. The use or wellbore. of a longer core length caused a faster decline in normalized permeability with respect to the injected To understand in detail the process of permeability pore volumes. The pressure build-up is higher for damage, a knowledge of the amount of deposited longer cores and larger particle size. particles along the core and at the outlet of the core as a function of time is required. Therefore, colored tracer particles are employed to investigate this phenomenon. Colored latex particles are used to simulate the suspended solid particles normally found in produced water when performing core flooding experiments. Red, Green, Blue and Yellow latex particles suspended in distilled water were injected into Bentheim sandstone core samples in order to collect the effluents and quantify the deposited particles. The choice of different colors of latex particles is made in order to follow the tracking of particles and to visualize the deposition of the Student: B. Turekhanov Supervisors: Prof.dr. P.K. Currie For further information please contact the secretary of the section Petroleum Engineering: (31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 85 23-10-2006 11:05:45 86 Oktober2006_def V2.indd 86 1005 23-10-2006 11:05:45 87 1005 Engineering Geology Oktober2006_def V2.indd 87 23-10-2006 11:05:45 88 Technische Aardwetenschappen: Engineering Geology 1005 Massive Flank Collapse at La Palma Numerical slope stability models of the Cumbre Vieja Volcano In 1999 Mr. Ward and Mr. Day launched a scientific In conclusion two mechanisms -dyke intrusion article that discussed possible tsunami effects in and future growth- bring the volcano dangerously the USA as a result of massive flank collapse of the close to a failure situation. However, it is important Cumbre Vieja volcano at La Palma. One problem to note that this only occurs under the input of of their hypothesis is that the slope instability has very conservative parameters and in a 2D model not been investigated in a quantitative way. The situation where friction of the sidewalls of the research question therefore aims to partially solve landslide mass is not taken into account. Additional this problem: Under what boundary conditions could mechanisms, like pore pressures occurring inside the Western flank of the Cumbre Vieja volcano start the PCS, may further enhance instability and should sliding and at what recurrent times would such be investigated in further research. mass movement occur? Methodology concentrates Disregarding the uninvestigated mechanisms in on integrally modeling of three model attributes the volcano, the results indicate that overall flank -geometry, material and processes- in a FEM failure at least requires a combination of thoroughly computer model. weakened rock- and soilmass and steeper flanks The table below shows the modeling results: than in the current configuration. This supplements calculated Factors of Safety for various worst the conclusion: To reach substantial growth over the case scenarios. ‘PCS’ stands for Post Collapse full width of the landslide mass necessary to trigger Sequence; a plane of weakness below the volcano. failure, a time span in the order 10 4 years will be Magmastatic dyke pressure at the back of the required. possible slide volume with magma infill and excess pore pressures due to the heating of pore water resulted in vertical failure mechanisms rather than lateral flank collapses. This is true if the pore pressures are limited to the rift zone of the volcano. Calculated Factors of Safety for various scenarios in a most dangerous volcanic cross section Student: J.M.C. van Berlo Supervisors: Prof.dr. J.D. Nieuwenhuis, mw. Dr. D.J.M. Ngan-Tillard For further information please contact the secretary of the section Engineering Geology: (31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 88 23-10-2006 11:05:45 89 Technische Aardwetenschappen: Engineering Geology 1005 The accuracy of the interpretation of CPT-based soil classification methods for soft soils. In the Netherlands, CPT’s are the main source of For soil classification purposes, data can be information about the shallow subsurface. CPT assessed and processed in several ways: data is used to schematize the subsurface and - The use of either of the two NEN 5140 based derive geotechnical parameters using empirical definitions of R f yields the same results relationships. CPT-based soil classification is - Averaging of CPT parameters over a small window largely based on rules, experience, and the in combination with removal of data around layer correlation of CPT data with borehole data to help boundaries does not yield better results. identify different layers. A typical problem, which occurs in Dutch geotechnical practice, is that physically distinct soft soil types cannot always be - Variability can significantly be decreased by taking averages over 10 cm intervals - Taking the average CPT parameters over the whole distinguished in the CPT’s. layer or over the middle 30 cm of a more thick The accuracy of several common CPT-based soil layer yield slightly better results than considering classification methods (Begemann (1982), 3 type, all data points. CUR, Robertson and Campanella (1986), Robertson - By adapting the soil classification methods to (1990), and Dutch Practice Methods 1, 2, and 3)) allow for all positive cone resistance values and is assessed for soft soils (peat and clay). This all friction ratio values smaller than 20%, peat is assessment is based upon data from the 10 km long classified correctly more often. On average, the section Sliedrecht-Gorinchem of the Betuwe Route peat success rate increases from 27 to 31%. railroad track where the shallow subsurface consists of Holocene deposits that overly Pleistocene sand. On average, peat and clay were classified correctly CPT parameters (q c , f s, R f ) that were obtained from 76 borehole-CPT combinations were used as input in 30% and 50% of the cases, respectively. When for the assessments. The boundaries as indicated of the data is classified correctly. The 3 type and on the borehole logs were considered being true. (more detailed) Robertson (1990) rules provide the Hence, by assessing the corresponding CPT traces, best classification results. For peat, the 3 type and the classification methods could be assessed. Robertson (1990) success rates are about 60% and the peat and clay layers were combined, about 40% 30-40%, respectively. For clay, their success rates Soft clay and peat CPT parameters are of the same are 65% and about 75%, respectively. The success order of magnitude as the maximum allowable rates for all peat and clay data points are 50-60% measuring inaccuracies. Hence, because of (Robertson 1990) and around 60% (3 type). If CPT- these possible inaccuracies, much variation in based classification methods are used, correlation soil classification can occur. Only class 1 type of the CPT data with borehole data should be CPT’s, which cannot be achieved in current Dutch performed. geotechnical practice, would give a reasonable soil classification when the possible error is taken into account. Student: J. Mollé Supervisors: mw. Dr.ir. D.J.M. Ngan-Tillard For further information please contact the secretary of the section Engineering Geology: (31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 89 23-10-2006 11:05:46 90 Technische Aardwetenschappen: Engineering Geology 1005 Swelling and shrinkage characteristics of soils in the northern Netherlands and Restrained clay ring shrinkage Damage to residential structures in the northern Further research in the thesis involves the Netherlands raised question on what was the investigation of restrained shrinkage of circular clay cause. Besides the possibility of subsidence samples. This restrained testing was performed with due to natural gas extraction, compaction of the goal of observing macro and micro-level failure the subsurface by lowering of the groundwater phenomena. For this purpose a new device was level and peat oxidation, also swelling/shrinking developed, which can make smooth symmetrical soils might have been responsible for cracking samples usable in an Environmental Electron observed. This research investigates a number of Scanning Microscope (ESEM). The observations sampling locations in the northern Netherlands included failure mechanisms, volume changes and on the swelling and shrinkage characteristics various macro-level scale features. A trail was of the subsurface. The investigated sites are all made in using Digital Image Analysis (DIA) on the situated in Holocene clay-rich soils. Extensive obtained macro and micro-level failures. research of various basic soil properties did not reveal significant swelling or shrinking capabilities of the investigated soils. This was confirmed by compositional analysis with the aid of XRD equipment. Swelling minerals proved to be present, but reduced in their activity due to intercalated low swelling minerals and internal bonding. Onedimensional swelling tests generally did not reveal significant swelling pressures or swelling magnitudes either, and confirmed the earlier findings. However, occasionally thin layers of soil did reveal swelling pressures higher than the overburden pressure. These XRD and one-dimensional swell test were found not to be in agreement with the results of several swelling potential classification and estimation systems. Existing empirical systems were found not to be valid for Dutch soils due to calibration on artificially made or highly swelling natural soils. Student: M. Zandbergen Supervisors: Prof.dr.ir. F. Molenkamp, mw. Dr.ir. D.J.M. Ngan-Tillard For further information please contact the secretary of the section Engineering Geology: (31) 15 2781328 Oktober2006_def V2.indd 90 23-10-2006 11:05:46 1005 91 Samenvattingen Offshore Engineering Oktober2006_def V2.indd 91 23-10-2006 11:05:46 92 Offshore Engineering 1005 Motion compensated float-over installation with the use of the Ampelmann Offshore oil and gas platforms are most commonly will therefore not be transferred on the substructure installed using a heavy lift vessel. The topside of the and the design of the substructure can therefore platform is lifted from a barge or installation vessel be simplified. The objective of this thesis report and installed onto the preinstalled substructure. is to determine if motions compensated float- The installation of integrated topsides is restricted over installation with the use of the Ampelmann is due to the maximum lifting capacity and availability technically and financially feasible. at certain geographical locations of the heavy lift vessels. Installation of topsides in separate modules Supporting the topside on multiple Ampelmann relaxes the requirements, but the hook-up and systems each consisting of 6 hydraulic cylinders commissioning time offshore increase resulting in showed a relatively high power requirement. By higher cost particularly in remote areas such as adding a seventh central pneumatic cylinder a West-Africa. hybrid Ampelmann platform is created showing the same performance, but with a lower power An alternative to the use of heavy lift vessels is requirement. By combining these hybrid Ampelmann installation of the topside using the float-over platforms with independent passive systems a total method. With this installation method the topside power reduction of 95 % can be obtained. is placed on a barge or installation vessel and positioned in between the preinstalled legs of The topside not moving with the vessel has an the substructure. The vessel is then ballasted influence on the motions of the vessel. The loss until the load of the topside is transferred on the of the mass moment of inertia of the topside has substructure. The installation is restricted due to the as a result that the Eigen frequency of the vessel maximum allowable wave induced motions of the changes and the motions of the vessel therefore installation vessel and thus motions of the topside. increased. This increase having a negative effect Furthermore, the forces acting on the substructure on the power requirements, but total power during installation are significantly higher then requirements proved to be feasible. The required forces acting on the substructure during operational dimensions and specifications of the hybrid life time. The substructure is therefore designed to Ampelmann systems and independent passive withstand these relatively high installation forces. systems proved that motion compensated floatover installation with the use of the Ampelmann technically feasible is. The cost of the Ampelmann system and independent passive system combined is estimated to be approximately equal to cost of conventional By supporting the topside on multiple Ampelmann systems. However the Ampelmann systems will have systems the motions of the installation vessel two secondary financial benefits due to the increase can be compensated resulting in the topside of the weather window for installation and the remaining still relative to the fixed world. The simplification of the design of the substructure of topside remaining still has as an advantage that the the offshore platform. weather window for installation can be increased. Furthermore, as the topside is being installed the vessel can move free under the topside. This has as an advantage that all forces acting on the vessel Student: F.W.B. Gerner Sponsor: Heerema Committee: prof.ir. J. Meek, ir. G.H.G. Lagers, dr. ir. J. van der Tempel, ir. D. Cerda Salzmann, ir. H. Boonstra, ir. R. Zoontjes, ir. H. de Groot Voor informatie kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 92 23-10-2006 11:05:46 93 Offshore Engineering 1005 Simulation of ship motions and probalistic design of Ampelmann platforms Offshore structures have to be operated and to develop a tool that gives an estimation of the maintained, requiring people, parts and equipment probability that an Ampelmann platform cannot to be transferred from shore to these structures. compensate certain extreme ship motions during A solution for transferring people and parts from operation. a moving ship to a fixed offshore structure is provided with the Ampelmann. The Ampelmann is The tool is built in such a way, that most input a ship-mounted platform supported by 6 hydraulic parameters are variable and free to choose: the cylinders that compensates wave-induced ship duration of operation, the ship, the sea state, the motions. The result is a platform that is stationary position of the platform on deck, the wave model, with respect to fixed offshore structures, providing the main wave direction and the directional wave safe and easy access to these structures. spreading model. The simulation tool randomly generates a short-crested sea, modeled with the In general, higher waves result in larger ship random-amplitude/phase model; it can be seen motions. Wave heights cannot be predicted exactly, as a summation of a large number of independent because of their random character. However, a sea harmonic wave components, each with their own state can be described with a statistical model, frequency, amplitude, random phase angle and making it possible to estimate characteristics like direction. Response characteristics of the ship the average wave height or the distribution of are obtained using a strip-theory program. The maximum wave heights. Due to a direct relation frequency domain information is converted into between the waves and the response of a ship, ship the time domain, resulting in time series of ship motions have a random character as well. motions; it is possible to obtain time series of positions, velocities and accelerations. The probabilistics of ship motions is directly related to the wave probabilistics. This results in a Multivariate Normal Distribution to describe the correlated, simultaneous ship motions. With this Because of this random character of ship motions, model, a vast amount of random ship motions can the design of an Ampelmann platform requires a be generated quickly, from which the distribution probabilistic design approach. It is practically and of extreme ship motions can be obtained. The 6- financially not feasible to design a platform that can dimensional, simultaneous ship motions result in 6 compensate 100% of the ship motions. Therefore, one-dimensional cylinder motions of the Ampelmann certain residual motions of the platform have to be platform. It is demonstrated that these cylinder accepted. It is desirable to know what the order motions approach a Normal distribution. With a of magnitude of these residual motions is and the theory of Rice, a distribution function is derived for probability that they occur during an Ampelmann the maximum cylinder strokes. The probability that operation. the platform cannot compensate certain extreme motions is now reduced to one expression. The first objective of this thesis is to design and build a tool that simulates ship motions of a ship in a short-crested sea, in order to determine the motions that have to be compensated by the Ampelmann platform. The second objective is Student: A.J. Göbel Sponsor: Smit International Committee: prof.dr.ir. J.A. Pinkster, ir. G.H.G. Lagers, dr.ir. P.H.A.J.M. van Gelder, dr.ir. J. van der Tempel, ir. D.J. Cerda Salzmann, ir. P. Kortekaas Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 93 23-10-2006 11:05:47 94 Offshore Engineering 1005 Safety and Reliability of Partly Jacked Vessels Partly jacked vessels are typically used for installation of offshore wind farms. The vessels are only used in the North Sea during mild weather conditions in the summer. When afloat, a partly jacked vessel has the behaviour of vessel, when stabilized by the legs, the vessel resembles a jack-up. However, a jack-up is during installations completely lifted out of the water whereas a partly The risk assessment concerning this aspect shows jacked vessel remains with the hull in the water. that the most critical situation occurs when one Main benefits of these vessels are; or more legs remain stuck in the seabed when leg • the ability of fast relocations, due to the ship retrieval is required. The different factors which shape play a role by leg retrieval are investigated in more • a stable working platform compared to vessels detail. The factors are: • a light and cheap jacking system, compared to • Leg pull-out force, as function of soil properties and footing size jack-ups. • Jacking system The main disadvantage, compared to jack-ups, is • Vessel stability the higher wave loads as the hull is exposed to the • Leg properties waves. Therefore the vessel has to avoid being partly jacked in adverse weather conditions. The The investigations show that when the vessel is survival mode of the vessel is floating. installed on clay problems might occur with the leg retrieval. Several improvements are suggested to The partly jacked vessels are relatively new to the improve the safety of the partly jacked vessel. offshore industry and no rules or regulations are available yet. The safety and reliability of these With these improvements, the safety of the vessel vessels is an area of concern. The overall objective improves from one damage situation every 10 of the thesis work is to give a clear insight into the years to one damage situation every 30 years when safety and reliability of partly jacked vessels. With operating on clay. the recommendations the design and safety of new vessels can be improved. The report has focused mainly on the emergency retrieval of the legs where the jacked up vessel has to depart because weather conditions are approaching which exceed the operational limits. This appeared to be the most critical aspect to investigate and most promising to improve from a technical and commercial point of view. Student: P.A. van der Graaf Sponsor: GustoMSC Committee: prof.ir. J. Meek, ir. G.H.G. Lagers, prof. ir. A.C.W.M. Vrouwenvelder, ir. E. Gooijer Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 94 23-10-2006 11:05:47 95 Offshore Engineering 1005 Calibration of SQM model tests Offshore transhipment of LNG at the present state The thesis deals with the calibration of coefficients of the art requires side-by-side mooring of carrier of a numerical model describing the behaviour of and terminal, in order to enable use of standard a Soft Quay Mooring (SQM) and Liquified Natural cryogenic loading arms. However, side-by-side Gas Carrier (LNGC) assembly against scale model mooring places severe limitations on weather, tests with the same bodies. To this end, a step by in particular wave conditions, in which two large step procedure is followed, first comparing static floaters can remain moored-up to each other. behaviour, then motion decay tests and finally In order to improve this situation, SBM Inc has motion patterns in waves. The study goal was to designed the Soft Quay Mooring (SQM) system. achieve an agreement between model tested and This provides safety by distance and should permit calculated responses to within 15% deviation in berthing in much higher seastates compared to terms of mean values and standard deviations. standard side-by-side mooring. This indeed has been achieved for the motions surge, heave and pitch. Agreement is not as good for sway, roll and in particular for yaw owing to the complexity in predicting the horizontal lateral motions of two hydrodynamically and structually coupled side-by-side vessels. In the search for causes of differences between the numerical and the physical models, a comparison was made between drift load transfer functions obtained with the near field, far field methods and the recently developped middle field method. The middle-field method proposed by Bureau Veritas shows better convergence than the nearfield method at frequencies above 0.5 radian/sec. An interesting aspect of the study is the reverse calculation of sway forces, based on the observed sway motion behaviour and resulting in a transverse wave spectrum. This approach has reinforced the suspicion that transverse standing waves are present in the model basin. The thesis concludes with a number of recommendations which appear to be very relevant for the sponsor SBM. Student: N.P. Haakman Sponsor: SBM Inc Committee: prof.dr.ir. J.A. Pinkster , prof.ir. J. Meek, ir. G.H.G. Lagers, dr. M. Naciri, J.R. Fournier MSc Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 95 23-10-2006 11:05:48 96 Offshore Engineering 1005 Cryogenic Floating Hoses for Liquefied Natural Gas Transfer Gas can be liquefied when it is cooled down to -163 Next, two concepts for the support structures were degrees Celsius (Liquefied Natural Gas, LNG). The simulated and compared (pipe and gutter concept). advantage on this liquefaction is the decrease of The gutter concept has operational advantages specific volume of the gas. This makes shipping of above the pipe concept, because it is easier and liquefied gas economical over large distances. faster to install. LNG carriers enter harbors to be (off-) loaded with LNG. Safety of the environment and inhabited areas The pipe concept was subjected to a sensitivity together with high operational costs (dredging and analysis of different connection stiffness (a hinge marine facilities) are reasons to move the terminals compared to a clamp). The different connection offshore. However, new technologies are needed systems influence the first hose part only. for offshore LNG transfer. Flexible floating hoses The influence of the drag coefficients (axial and for LNG transfer can be a solution. This idea has normal) was also investigated via simulations with originated from the oil industry where floating hoses different values. It appeared that the maximum are used for offshore oil transfer. effective tension in the hose increases when the drag coefficients decrease. Larger wave influences The objective of this thesis was to acquire insight in cause snatching of the hoses. This snatching the behavior of flexible floating hoses between an enlarges the effective tension in the hose. offshore terminal and an LNG vessel. This insight On the other hand, larger drag coefficients provide is obtained via model tests of floating hoses and more damping in the hose due to larger current simulations with numerical models. Furthermore, influences (and thus less snatching). concepts to reduce the manifold loads have been investigated. Two model tests have been examined for the behavior of floating hoses. Subsequently, a numerical model of the floating hoses, a terminal and a vessel has been built in a software program. Then, the causes of the loads in the hose (waves, current, wind and ship) were separately analyzed to determine how much the hose is affected by them. It appears that the waves have the largest effect on the relative load change in the hose. Currents determine the main heading of the hose if they are not too small. The wind has negligibly small influence on the hose due to the small aerodynamic drag area. The loads in the hose induced by the LNG carrier are damped in the water. These loads are only found in the first few meters of the hose. Student: T. Klieverik Sponsor: SBM Committee: Prof. ir. J. Meek, Ir. G.H.G. Lagers, Ir. H. Boonstra, Ing. C.A.C. van der Valk, Ing. L. Poldervaart Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 96 23-10-2006 11:05:48 97 Offshore Engineering 1005 Numerical approach for predicting heave motion coefficients for a Tophat Design A Tophat is a newly developed floating offshore To asses the influences of several numerical platform, characterised by a circular- buoy type aspects, such as the turbulence model and grid shape and a skirt at keel level. From model tests density a set of comparative calculations are performed to investigate the motion characteristics performed. After comparing these results four series of such a Tophat it came apparent that the damping with a total of 21 different models are calculated in coefficients were under-predicted by conventional order to gain insight in the influence of the shape of potential flow methods. Also discovered during the the skirt. The four different series are: model tests was that the use of perforations in the • one with different column-skirt diameter ratios, skirt resulted in a considerable increase in damping • one with different skirt thicknesses, coefficients. This increase was also not found by • one with one opening in the skirt and conventional prediction methods. • one with two openings in the skirt. The results of these calculations are compared to To come to a better understanding of the motion each other, results from the potential flow solver characteristics with regard to the shape of the skirt and model tests. CFD (computational fluid dynamics) is used. In order to come to a practical and manageable numerical The influence of the column-skirt diameter ratio model to perform multiple calculations for different revealed a decrease in the linear damping at the skirt shapes, periods and amplitudes, several natural frequency. The quadratic damping however simplifications were required. This resulted in a showed a more or less linear increase. From the two dimensional axi-symmetrical model for which skirt thickness calculations can be concluded only the heave motion coefficients are determined. that only a strong increase in damping occurs at To model the effects of perforations in the skirt, very thin skirts. The calculations performed with the two dimensional representation of the skirt is openings showed for both a single opening and two provided with an opening. openings an optimum in quadratic damping between a porosity of 7% and 15%. The quadratic damping The final numerical model characterises itself is then about 80% larger compared to the solid by using the RNG k-ε turbulence model and a skirt. The linear damping also showed a significant two phase fluid domain which is build-up from increase, of about 50% compared to the solid skirt. approximately 30.000 elements. Student: A. de Leeuw Sponsor: Marine Structure Consultants Committee: prof.dr.ir. J.A. Pinkster, prof.ir. J. Meek, ir. G.H.G. Lagers, dr.ir. M.J.B.M. Pourquie, ir. R. van Rossum Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 97 23-10-2006 11:05:48 98 Offshore Engineering 1005 Ships going semi? Nowadays, floating drilling is largely done by means The Excel model did not predict the motion behavior of two basic concepts, namely Semi-Submersibles very precise, because mass, added mass, damping (Semi’s) and drill ships. The main disadvantage of coefficient, spring coefficient and the wave exciting using a ship is for its hydrodynamic behavior and in forces of the combined motion were found by particular the heave motion. This motion has a large simply adding the separate terms of the ship and impact on the drilling operation. The development heave plate. The predicted RAO was very different of Semi’s was driven by the desire to create a better with the one that was obtained with DELFRAC. hydrodynamic behavior for drilling operations. This All the terms, added mass, damping coefficient was achieved, but at the expense of the transit and spring coefficient, were reviewed to check for speed, building costs and more importantly the possible errors and only the spring coefficient was payload. The design problem of floating drilling is entirely correct. The added mass and the damping essentially a tradeoff of a high payload; the ships coefficient were corrected but even with these on the one hand and a good hydrodynamic behavior values the predicted motion differs too much with thus Semi’s on the other. The goal of this research is: DELFRAC. The motion is driven by the wave exciting force. The magnitude of this force is directly “To create a better solution for the tradeoff between dependent on its phase angle. This phase angle is the hydrodynamic behavior and the payload of a very sensitive and has to be predicted with a high floating drilling unit” level of accuracy. This level of accuracy cannot be reached using the prediction method used in the This is done using the SoS concept as a starting Excel prediction. point. This concept consisted out of two alterations; an addition of a heave plate and a waterline gap. A trial and error method was used to obtain the To predict the motions of a ship with a heave plate optimal length location for a heave plate for heave and a waterline gap DELFRAC was used. The first in head waves. This motion behavior was compared investigation of these two alterations combined with the original ship using a spectral analysis on did not yield the desired result. Therefore, it limiting conditions. It showed that the pitch motion was decided that the two alterations would be was the limiting motion instead of the heave motion. separated. The focus would lie on the heave plate. For both the heave and the pitch motion, the addition of a heave plate was not beneficial. DELFRAC does not have an optimization routine The conclusion is that the addition of a heave plate in its code. To bypass this shortcoming an Excel is not beneficial in respect to the motion behavior of model was made to use the separate numerical a drill ship. output of DELFRAC from a ship and a heave plate A side note has to be made the motion behavior of to make a combined motion prediction. To validate the vessel did improve with beam waves, but this this approach a comparison was made between the was not further investigated. predicted Excel motion and the DELFRAC motion. Student: D.A. Manschot Sponsor: Sea of Solutions Committee: prof.dr.ir. J.A. Pinkster, dr.ir. D.J. Jansen, ir. G.H.G. Lagers, ir. J. Lusthof Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 98 23-10-2006 11:05:49 99 Offshore Engineering 1005 Environmental Load Calculations on Space Frame Support Structures for Offshore Wind Turbines The next step in offshore wind energy is deep The development of the new program is based on water, up to 50 meters. Where monopiles have a fundamental study of the analysis of space frame proven to be good concepts for shallow water structures. In this analysis a Finite Element Model founded, small sized wind turbines, deeper water is used. SSWARC has been verified by comparison conditions ask for stronger and stiffer support to SESAM for predefined load cases and calculation structures. Space frame structures, such as tripods models. and jackets are generally regarded as promising The results of SSWARC compare well for certain technical alternatives to monopiles. applications but do not match consequently and The complexity of the dynamic loading and response precisely with those of SESAM. Still, with the of wind turbines require the use of accurate adapted software up and running, the thesis work computer calculations. Since existing software has been of great help to Garrad Hassan. for offshore windturbines design can only handle monopiles, new software is required. Garrad Hassan, the developer of the wind turbine analysis program ‘GH Bladed’, has decided to adapt their software for this purpose. For verification of this new package results need to be compared with those of renowned software, which is not available at Garrad Hassan. The subject of this thesis was to develop new software to provide Garrad Hassan with a means for verification, and free them from the need to obtain a licence and training for other software. The new software has been named SSWARC which stands for “Support Structure Wave Response Calculator”. Student: A.H. van der Pol Sponsor: Garrad Hassan Committee: prof.ir. J. Meek, ir. G.H.G. Lagers, ir. M.B. Zaaijer, ir. D.J. Cerda Salzmann, dr. T. Camp Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 99 23-10-2006 11:05:49 100 Offshore Engineering 1005 Deep water riser concepts offshore Angola A key element of a Floating offshore production The HRT is a freestanding riser decoupled from system is the production riser. The riser is designed the moving floating platform and consisting of a to transport hydrocarbons between the seabed and tower base (including foundation), a riser bundle, the production platform and vice versa. Increasing a buoyancy can and flexible pipelines (jumpers) water depths have gradually led to changes in connecting the top of the tower with the floating requirements for the design of the risers. Specific platform. The buoyancy can is located at a certain deep water risers have recently been developed to level below the sea surface in order to reduce meet the changed requirements. Three relatively the influence of the waves. The buoyancy can new designs are the Steel Catenary Riser, the Hybrid provides tension in the vertical riser bundle. Riser Tower and the Tension Leg Riser. The focus Static and dynamic analyses have been carried of the thesis study was on the Hybrid Riser Tower out for establishing the dimensions of the main (HRT) with the emphasis on the in-situ situation. components. Subsequently a cost comparison could be made with alternative riser designs. It has been found that in procurement, the HRT is more expensive than the Steel Catenary Riser and the Tension Leg Riser, but taking into account installation costs and scheduling flexibility, the HRT is a competitive solution for certain applications. Water depth is an important parameter, but not a factor limiting the feasibility of the HRT. Student: S. van der Puttem Sponsor: Heerema Marine Contractors Committee: prof.ir. J. Meek, ir. G.H.G. Lagers, dr. P. Liu, ir. P. Salomé Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 100 23-10-2006 11:05:49 Offshore Engineering 1005 101 LNG export and shipping in Arctic seas – a new way of LNG shipping in Arctic seas Many oil companies consider the Arctic region as Several alternatives have been analyzed and the one of the last frontiers for petroleum exploration hover barge concept was selected. Extensive study and production. The Arctic conditions pose a and design have been done to work out the LNG number of challenges for the development and hover barge (named Rainbow I) concept. Main export of hydrocarbons in these areas; chief among issues that have been studied include: them is the ice-covered sea during most of the year. • Determination of principal dimensions • Power estimation This study focuses on the LNG export plant and its • Layout and subsystem selection shipping in the Arctic areas. • Global structure design • Initial structural strength and stability check Research and benchmarking of existing hover barges and structural calculations have shown that the LNG Hover Barge concept is a technically The objectives are to: available, structurally feasible and economically • Obtain a further insight in LNG export and comparable alternative to the conventional way of shipping in the Arctic areas; LNG shipping (i.e. by LNG Carriers) in the Arctic • Identify the most critical conditions/operations areas for the case study considered. along the LNG export and shipping chain; • Zoom in on the most critical issue and seek for practical improvements / solutions / alternatives. The freight cost for Arctic LNG shipping on average was almost twice as high as in a normal LNG project and this cost is considered unacceptable from a project point of view. Therefore LNG shipping in the Arctic areas is selected as the focus. The LNG carriers, being the most expensive item in LNG shipping, are identified as the most critical issue because they have not been used in the Arctic areas before. Student: Y. Shu Sponsor: Shell Global Solutions Committee: prof.ir. J. Meek, prof.dr.ir. J.A. Pinkster, ir. G.H.G. Lagers, ir. H. Boonstra, M. Said, BSc M.B.A., ir. E. van Haaften, ir. J. de Waal Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 101 23-10-2006 11:05:49 102 Offshore Engineering 1005 Operability of a floating LNG Terminal Development of a new approach and berthing concept for an exposed location The environmental conditions in harbour environments are benign. Offshore terminals are situated in more exposed conditions. The open sea provides no protection from waves, current and wind. Nevertheless, due to onshore restrictions such as safety requirements and permitting, the industry is interested in offshore terminals for the transshipment of LNG. The objective of this study is therefore twofold; To improve berthing operations The operating limits were determined and assessed in exposed environmental conditions and develop a with the use of three software tools. The Marin new berthing concept, not limited by conventional tool Shuttle, the Alkyon tool ShipNavigator and tug use and to quantify the increased operating the DMC tool DTA. The combination of these three limits of FSRU’s with these improved berthing tools proved to be effective and enables a concept operations. developer to quickly assess a new concept on three different levels of detail. Per component (Shuttle: The study focused on a floating turret-moored lines, tugs, vessels, mooring), per operation terminal (weathervaning) and a generic LNG Carrier (ShipNavigator: approach, berth, moored condition) and resulted in the Terminal Towing Line concept, or per year/lifetime (DTA: theoretical uptime) results which simplifies the operations while using known can be produced. technology. It avoids the requirement for Push-Pull operations by the tugs. For a base case in the Gulf of Mexico a 10 percent increase of operability could be concluded, In order to determine the operating limits of the confirming this project to be interesting for further new concept and achieve an improved operability research. the concept analysis was separated in three building blocks: Line and Motions analysis to determine the specific operating limits of the critical components of the approach and berthing operation. Maneuvering analysis to assess the line and motions analysis and to implement experience and a practical maneuvering simulation in the results. Downtime analysis to quantify the effect of the new operating limits on weather downtime of a floating terminal. Student: J. Wolff Sponsor: Shell Global Solutions Committee: prof.dr.ir. J.A. Pinkster, prof.ir. J. Meek, ir. G.H.G. Lagers, M. Said BSc M.B.A., ir. E. van Haaften Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 102 23-10-2006 11:05:50 103 Offshore Engineering 1005 Implementing a frequency domain approach for the fatigue analysis of offshore wind turbine support structures The global community has an increasing demand for transfer functions with the load spectra of wind and energy to fuel its economic activities. At the same waves the response spectra are obtained using a time there is a growing trend towards sustainable, spreadsheet program. These response spectra are low emission energy sources. One of the most subsequently used to determine the fatigue damage obvious sources is wind energy. While onshore wind for a certain location on the support structure. turbines have become commonplace, wind energy has moved offshore only recently. It is the novelty of putting a wind turbine out at sea that makes the design process a whole new exercise when compared to onshore wind farm developments. The complex interaction of the soil, the structure and wind and wave loads makes it a challenging field of engineering. An important aspect of the design process is the fatigue assessment. The current industry standard for the fatigue assessment of offshore wind turbines is the time domain approach. In order to optimize During the development of the design tool it was the design with respect to fatigue, the fatigue found that the finite element program used was not analysis has to be performed a number of times. adequate for determining the wave loads. However, This is a very time consuming method, which once the transfer functions are determined furthermore gives little insight in the processes correctly, the design tool can be used to determine involved in the fatigue of an offshore wind turbine. the fatigue easily and quickly. It is difficult to assess A frequency domain approach has been developed the magnitude of the aerodynamic damping. This at Delft University of Technology that can be makes it difficult to give an exact figure for the performed in a short period of time and provides fatigue damage, but by taking upper and lower insight in the behaviour of offshore wind turbine limits for the aerodynamic damping a good estimate with respect to fatigue. The objective of this thesis can be made for the fatigue damage. Furthermore, was to develop a design tool that can be used to the tool can be used to gain insight in the behaviour perform a fatigue analysis in the frequency domain. of the structure with respect to fatigue. The tool may be particularly valuable in the preliminary Using a finite element program transfer functions design phase. It is highly recommended that the giving the bending stress as a result of both design tool be further developed. wind and wave loads can be determined for the support structure. A transfer function giving the horizontal load on the turbine as a function of the wind speed is determined with the help of a turbine simulation program. Aerodynamic damping, damping experiences by the structure due to the motion of the turbine relative to the wind, is incorporated by determining the transfer function for different values of damping. By combining the Student: W.E. de Vries Sponsor: Infra Consult + Engineering Committee: prof.ir. J. Meek ir. G.H.G. Lagers ir. J. van der Tempel ir. D.J. Cerda Salzmann ir. M.B. Zaaijer ir. F. Schuitemaker (IC + E) Voor informatie over het afstudeerverslag kunt u contact opnemen met de afstudeerrichting, tel. 015 2789445 Oktober2006_def V2.indd 103 23-10-2006 11:05:50 104 Oktober2006_def V2.indd 104 1005 23-10-2006 11:05:50 105 1005 Samenvattingen van het afgelopen jaar Oktober2006_def V2.indd 105 23-10-2006 11:05:50 106 Samenvattingen afgelopen jaar 1005 Samenvatting afstudeeronderzoeken juni 2006 Samenvattingen Civiele Techniek Structural engineering Possible use of C-Fix in Porous Asphalt Larch Round Wood and its applications Student: R.N. Khedoe Student: R. Schuch Spoorvernieuwing in de London Underground Adaptive Anticlastic Membrane Structures Student: A.M.P. van Rossum Prestressed by Edge Cables and Actuators Student: P.C. Oltheten Damping of vibrations in slender tubes of arch bridges Student: R. Gerbranda Building Engineering Gekromde Hoogbouw Student: M. Wiersma Lifespan enlargement of deck plates of movable steel bridges Optimizing future risk management at Fluor based Student: M.C. Schrieks on historical project data Background Student: F.C.P. van Roij Technische haalbaarheidsstudie van een ultra-hogesterkte betonnen boogbrug Verhoging van de haalbaarheid van weginfrastruc- Student: J. den Hollander turele projecten door toepassing van een publiek privaat samenwerkingsmodel Connections Pile with Upper Structure for Concrete Student: R.M. Schunck Jetty Numerical analysis and design proposal Student: W. Xia Shaping the Virtual Wind Tunnel Student: D.P.Snijders Flexvloer – Onderzoek naar de constructieve aspecten van een nieuw vloersysteem Construction of Prefab Concrete Shells Student: H.G. Burggraaf Student: M. van Roosbroeck On Isogeometric Analysis for Crack Modelling Kinetic Space Frames Student: W.M. Swolfs Student: P.A. van de Rotten A Very Large Floating Container Terminal Student: G.V.P. de Rooij Hydraulic & Geotechnical Engineering Smoothed Particle Hydrodynamics Student: L. de Wit Laser welded steel bridge decks Student: H. Stam Feasibility of IGW technology in offloading hoses Student: S. Nooij Haalbaarheidsonderzoek vervanging verslechterde houten brugdekken door middel van VVK “3D numerical simulation of a harbour flow, applied Brugdekken to Waalhaven, Port of Rotterdam”. Student: D. Leliveld Student: H.H.Schonewille Design of an integral bridge by FE modelling Estimating Freak Wave Occurrence Probability in the Student: J.E. Göttgens Agulhas Current Student: A.J. Lansen Oktober2006_def V2.indd 106 23-10-2006 11:05:50 1005 Samenvattingen afgelopen jaar Influence of a secondary channel on bed morpho- Capacity study for the port of Buenos Aires, logy and sediment distribution at a river bifurcation Argentina Student: J.J. de Nooijer Student: R. Smits Smart Nourishment of the Frisian Inlet Dynamic Response of a Transatlantic Tunnel to a Student: T.M. Kluyver Hypersonic Train 107 Student: W. Verdouw Sand Balance “Loswal Noord” - The Net Contribution of “Loswal Noord” to the Sand Budget of the Dutch Watermanagement Coastal Foundation Studie naar de bandbreedte van een Q(h)-relatie bij Student: M. Slee de koppeling tussen SOBEK en SIMGRO Student: J. Hornschuh Geomatrically open filters in breakwaters Student: E.F. Uelman The influence of compartmentalisation on flooding in Central Holland Vetiver grass as bank protection against vessel- Student: E.P. de Bruine induced loads Student: D.J. Jaspers Focks Suitability of natural tracers for determination of runoff generation Design of granular near-bed structures in waves and A study in the Maisbich catchment (Luxembourg) currents Student: M. Jasperse Student: J. van den Bos Land Subsidence and Water Management in Run-up Reduction through Vetiver grass Shanghai Student: A. Algera A study into the reason, prevention methods and future development of land subsidence in Shanghai. Equilibrium and stability of a double inlet system Student: Q. Wei Student: R. Brouwer Hergebruik van Afvalwater: Duurzame bron of onnoSiltation of Incheon Terminal basin and the dig risico? Approach Channel Student: L. Meijer Student: J.J.M. van der Lans Substandard Supply Minutes in relation to risk Uncertainty in the application of Bay Shape management for water supply Equations Student: S.C.Alberga Student: R. Lausman Development of Indirect Potable Reuse in impacted Verbetering Zeetoegang IJmuiden: Systeem met areas of the United States keersluis, open tijdens laagwater Student: H.P. Jansen Student: N. van der Zwan Transport & planning Stormvloedkering in de Westerschelde Netwerkconcepten in Ruimtelijke Planning Student: J.M. van der Meer Student: M.C. van Breukelen Door grond horizontaal belaste palen Student: Is. Cherqaoui Machine Learning en het voorspellen van de individuele schadekans Student: C.P.J. van Hinsbergen Oktober2006_def V2.indd 107 23-10-2006 11:05:51 108 Samenvattingen afgelopen jaar 1005 Openbaar Vervoer Paramaribo: Phenomenological Modelling of Vortex-Induced Een netwerk en lijnennet ontwerp Vibrations of Deep-Water Risers Student: S. Ferrier Student: W. Hoogkamer Verkeerscirculatieplan voor Hoek van Holland op BOUW - Minimum wapening in gewapend betonnen drukke stranddagen. platen Student: A. Meurs Student: J. Keijnemans Verkenning naar de toepasbaarheid van microsimu- Bouw - IJmeerverbinding latie bij beslissingsondersteuning Student: R.L.J. Maes Student: J.R. de Vos Joint behaviour in microtunnelling processes Samenvattingen Technische Aardwetenschappen Student: Mohammed Abdelkarim Taher Er waren deze bundel geen samenvattingen van Technische Aardwetenschappen beschikbaar Innovation of stress and damage reduction in bored tunnels during construction, Samenvattingen Offshore Engineering Concrete LNG FPSO based on a shield equilibrium model Student: Q.C. de Rijke Student: K. Loijen Discontinuous Galerkin methods for elastoplasticity Availability of a weathervaning LNG import import Student: D. Romagosa Sanchez-Monge terminal Student: A. van der Pijl Bouwtechniek en bouwproces Hoogbouw op ‘Stapeldok’ Extension of pipelay capacity on Allseas’ Solitaire by Student: M. Bahri S-lift implementation Student: M.Dikkers De “Rotonde” Student: J.M. Brouns Samenvatting afstudeeronderzoeken maart 2006 Waardevol verleden... Samenvattingen Civiele Techniek Student: R. M. Burer Mechanica, Materialen en Constructies Koelkast of broeikas? Voorontwerp en dynamische analyse van een hard- Student: M.D. van Donselaar houten tuibrug voor langzaam verkeer Student: J.J.M. van der Asdonk Deployable Structures based on Mechanisms in Nature BOUW - Software voor bepaling tuikabel-voorspan- Student: W.L. Dumans krachten Student: P.A. Brongers Constructief ontwerp van het nieuwe stadhuis van Gouda Bouw - Voorgespannen Spoorbrug in Hogere Sterkte Student: T.E. de Graaff Beton Student: H.J. de Bruijn Constructief glazen element Student: J.F. van Heusden Experimenteel onderzoek naar de RCM-methode Student: S.M. van Dalen Constructief Ontwerp ‘VandenEnde Musicaltheater’ Student: S.T. Kiefte Oktober2006_def V2.indd 108 23-10-2006 11:05:51 1005 Samenvattingen afgelopen jaar “Bridge to China” Probabilistic analysis of typhoon induced hydraulic Student: K.T. Lee boundary conditions for Suo-nada Bay, Japan 109 Student: E.N. Klaver Lightness in glass constructions Student: J. Luttmer Compensation Grouting Experiments in Sand Student: R.M. Kleinlugtenbelt De Haagsche Zwaan Student: G.J. Roos Humplike nourishing of the shoreface Student: L. Koster Een snel wegneembare overkapping van tentdoek Student: N. Roovers The Irrigation System as an Open System; Proyecto Rio Dulce and the Rio Dulce Basin Techniek in Mijnbouwkunde Studen: C.N. Lieveld Student: R. Sanders Jetgrouten Waterbouwkunde & Geotechniek Student: R.M. Loeffen Large-scale coherent structures in turbulent shallow flows Theoretical and Experimental study on the place- Student: W. van Balen ment of Xbloc Student: E. ten Oever The evaluation of piping at existing flood defence constructions Itapocú Inlet, Brazil Student: A.J. Boer Student: L.M. Perk Erosion resistance of a grass top layer against wave Planning and technical feasibility study deepwater overtopping port ‘Zona Portuaria Simon Bolivar’, Venezuela Student: W. van den Bos Student: S. van Poeteren Klimaatverandering en Binnenvaart Transverse slope effects on widely graded sediment Student: C.G. Bosschieter Student: P.E.M. Schoonen Admittance policy tidal bound ships Drifting Sea Ice Student: R. Bouw Student: T.J. Segboer Side channels to improve navigability on the river A probabilistic flood risk assessment and the impact Waal of compartmentation Student: C.A.J. van Dam Student: R.P.G.J. Theunissen Design of a cooling water outfall system Student: V.N. van Dijk Watermanagement Saturation in the New York City Watershed Student: M.A. Borst Nourishment Behaviour Delray Beach Student: W.M. Hartog Voorwaarden buitendijkse bebouwing langs rivieren Student: L.A.C. van Genugten Hydrological modelling for a micro hydro-power dam in the Panato creek, Suriname Student: T. Lieuw Oktober2006_def V2.indd 109 23-10-2006 11:05:51 110 Samenvattingen afgelopen jaar 1005 Application of a semi-distributed hydrological model An emf cell to measure thermodynamic properties of based on the REW approach to the Collie River the magnesium – salt flux – impurity system Basin, Western Australia Student: M. Goense Student: E. Tromp Modelling of Recycling Systems - Applied to Car Model Predictive Control on Irrigation Canals; appli- Recycling cation of various internal models Student: G.J. de Haan Student: R.M.J. Wagemaker Dynamic Interaction between Slag and Coke in the ”De provincie Zuid-Holland zit er warmpjes bij” Blast Furnace Student: B.G. van de Weerdhof Student: A. Hoogervorst Use of culverts in dikes in the floodplain The prediction of dross formation and the contain- Student: T. Wilms ment of dross on an Industrial Aluminium Recycling Plant Estimating the influence of on-farm Conservation Student: V.A. de Roode Practices on the Water Balance, Case of the Mzinyathini Catchment in Zimbabwe Student: L. Woltering Petroleum Engineering and Geosciences Deposition of Colored Tracer Latex Particles in Sandstone Transport & Planning Student: H. Bennaceur Functionele eisen voor beweegbare bruggen Student: C. Hofma Sensitivity Study of Fracture Properties, Related to the Production of Hydrocarbons Financieel-economische haalbaarheid van ontwikke- Student: M.W.N. van Galen ling van meervoudig ruimtegebruik bij railinfrastructuur in stedelijk gebied Student: M. Kokshoorn Engineering Geology Numerical modelling of rock mass decay in road cuts 88 Student: W. Tegtmeier Woonmilieus aan de Zuiderzeelijn Student: H.N. Vuong Samenvattingen Offshore Engineering An analytical, numerical and experimental approach Optimal utilization of capacity of parametric roll of a tophat in irregular seas Student: H.J.J. Wieringa Student: F.W. Blaauw Samenvattingen Technische Aardwetenschappen Standardised wave data bases on power level Resource Engineering Student: M.F. Burger Development of a CFD model for a phosphorus Deep water buoys – review study producing submerged arc furnace Student: C.R.E. de Groot Student: A.T. Adema Pipeline rotation during installation of inline strucThe effects of surfactants on the efficiency of solu- tures tion gas drive Student: J. Mulder Student: Ali Barati Development of a compliant cone for solid tubular expansion Student: R. Schoon Shell Oktober2006_def V2.indd 110 23-10-2006 11:05:51 1005 111 Samenvattingen afgelopen jaar Samenvattingen afstudeeronderzoeken oktober 2005 Progressive Collapse of Building Structures Civiele Techniek R.C. Siersma Mechanica, Materialen en Constructies Parametric Cost Estimating for Greenfield Breweries A finite element formulation for microstructure Pieter Vis evolution M. C. Booij Distance engineering, Towards a Global Engineering Center (G.E.C.) Innovative Materials and Pavement Structures for P.H.H. Voogd Amsterdam Airport Schiphol S. S. Brahmatewari. Geluidsabsorptie van plafondeilanden Marije Vos Prefabricated Track Construction for the London Underground E. Bronsvoort Waterbouwkunde en Geotechniek Wave Attenuation in Mangrove Forests B. Burger Het dwarskrachtdraagvermogen van de statisch onbepaalde ligger Processen in de transportcyclus S.S. Dharampal J.J. Burgers Framework Development for Performance-Based Analysis of SWAN wave spectra at the Road Maintenance Contracts Westerschelde T.G.F. Ghauharali E.R. Capel Ontwerp demontabele prefab brugligger per Morphological analysis and optimization of Dubai rijstrook nourishment Y. El Malki M.D. van Dijk A study on the lifetime aspects of the Rheda 2000 The results of dumping stones on a slope by a side track system stone-dumping vessel P. Konings J.A.F. van Duijnhoven Stabiliteit van de boog in stalen boogbruggen Artificial surf reef design P.B. de Ruiter H.D. van Ettinger RAM(S) aspecten voor het ontwerpen van wissels Boring Efahan’s north-south line D.L.M. Warmerdam R.W. den Hertog Bouwtechniek en bouwproces Relation between design and morphology of river- Lessons for Private Finance Initiative in the bypasses in estuarine environments. Netherlands B.J.A. Huisman M.D. van Geest Modelling the influence of vegetation on the “Trillingshinder bij lichtgewicht bouwconstructies” morphodynamics of the river Allier L.M. van Oort J.F. de Jong Geluidreductie door een coulissenscherm M. Saarberg Oktober2006_def V2.indd 111 23-10-2006 11:05:52 112 Samenvattingen afgelopen jaar 1005 Safety format and calculation methodology slope The influence of stratification on measurements stability of dikes of the overflow concentration on a Trailing Suction W. Kanning hopper Dredger K.P.A. Versmissen Een zeewering voor Maasvlakte 2 in caissons L.P.H.C. Krouwel Undular hydraulic jumps B.A. wols Kleizakken C.J.J. van Kuijk Watermanagement Calibration of a precipitation runoff model for the Application of Vetiver grass and Cyperus Rotundus Hirmand River in Afghanistan and Iran using remote on dikes sensing data I. Maaskant A.S. Burger Wave damping due to salt marsh vegetation Transitions to more sustainable concepts of urban M.C. Meijer water management and water supply Student: R.E. de Graaf Bowthruster induced damage B.C. Nielsen Behavior of Particles in a Drinking Water Distribution Network Wave transmission at various types of low-crested A. Grefte structures using neural networks R.P. van Oosten Water resources of Rio Dulce in Santiago del Estero P.A. Schipper Submarine slope development of dredged trenches and channels Voorspellen van het gedrag van sediment in leidin- T.C. Raaijmakers gen H.J.H. Vos Abstract D. de Rooij Maatregelen ter bestrijding van grondwateroverlast in bestaand stedelijk gebied The northern sea defence of Maasvlakte 2 L.C.E. van de Winckel D. van Rooijen Transport & Planning Burial depth of pipelines exposed to ice scour De ondergrondse oplossing als gelijkwaardig alter- I.S.S. Schoonbeek natief in het MER M.L.P. van den Engel ABSTRACT: Morphological modelling of an artificial sand ridge near Hoek van Holland, The Netherlands De verkeerskwaliteit gemeten P.K.Tonnon W. Folles Interactiesysteem tussen betonnen tunnelelementen Towards more sustainable planning and design of en een grindfundering stormwater control solutions in Brazil P.J.C. Vervoort B. Gersonius De Ondergrond Verlicht J.M. van Kesteren Oktober2006_def V2.indd 112 23-10-2006 11:05:52 1005 Samenvattingen afgelopen jaar A generic approach to a route guidance strategy Study on the Enhancement of Transfer Function by F.S. Zuurbier Variance Term in Simulation of Naturally Fractured 113 Reservoir Samenvattingen Technische Aardwetenschappen A. Hashemi Resource Engineering Fluid Front Detection Using Pulse Test Analysis 84 Development of an Economic Model to Optimise Student: J.H. de Kok the Transfer from an Open Pit Operation to an Underground Operation Experimental Investigation of the conformance of E.R. de Lange the Classical Deep Bed Filtration Model using X-ray computed tomography The prediction of dross formation and the contain- A. Jamankulov ment of dross on an industrial aluminium recycling plant Reduction of oil droplet break-up by choke design V.A. de Roode adaptation P.J. Kwakernaak Predictive Hot Metal Silicon Modeling R.P. van Losenoord Regularization of water flooding optimization R. Malekzadeh Petroleum Engineering and Geosciences Geological control on porosity distribution-inferen- Improved Upscaled Description of Imbibition in ces from numerical experiments Fractured Reservoirs O.O. Okele A.A. Hossein Inversion of shallow seismic and electromagnetic Contact Angle Measurements to Investigate data to obtain local angle-dependent reflection Oil Recovery Efficiency with CO2 in Fractured coefficients Reservoirs R.P. Maarsen E. Sekhavati Volcanic Ash Beds as an Aid to Understanding Basin- Engineering Geology floor Fan Growth Reducing switch alignment problems with SmartSoils Veronica Lucia Rubio Gallegos B. Fellinga Dynamic multi-phase wellbore flow model Modelling Hydraulic Fracture of Boreholes in Clay S. Amini N. Fierloos Exploring WAG Miscibility and Dispersion using Application of computed tomography to analyse Experimental Design fabric evolution, during triaxial test Ahmad Asheghi Hossein P.A.T. Moutinho Finite Element Analyses of Cahn-Hilliard equations Heeft de CPM in slappe grond een meerwaarde M. Gholami Gharasoo boven de CPT? A. van Uitert Multi-zone flow allocation A. Hamid Oktober2006_def V2.indd 113 23-10-2006 11:05:52 114 Samenvattingen afgelopen jaar 1005 Samenvattingen Offshore Engineering Heavy lifting during wave exposure J.W.A.M. IJzermans Scaling of a multiple cable abandonment and recovery system H.M. Kruimel Allseas Pipeline rotation during installation of inline structures 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 buoyancy tanks for passively controlled deployment J.J.H.F. Verweij Oktober2006_def V2.indd 114 23-10-2006 11:05:52 1005 Leerstoelen faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen 115 Leerstoelen faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen Oktober2006_def V2.indd 115 23-10-2006 11:05:53 116 Leerstoelen faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen Leeropdracht 1005 Naam hoogleraar Telefoon 015-27 Afdeling Bouw Sectie ConstructieMechanica Constructie mechanica vacature Dynamica prof.ir. A.C.W.M. Vrouwenvelder Numerieke mechanica vacature 84782 Sectie Civieltechnische Materiaalkunde & Duurzaam bouwen Waarnemend sectiehoofd prof.dr.ir. K. van Breugel Fund. en toegepaste materiaalk. vacature 84954 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 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 Methodisch ontwerpen prof.dr.ir. H.A.J. de Ridder 84921 Bouwinformatica vacature 82315 Sectie Bouwprocessen Afdeling Waterbouwkunde en Geotechniek Sectie Vloeistofmechanica Vloeistofmechanica prof.dr.ir. G.S. Stelling Environmental hydroinformatics prof.dr.ir A.E. Mynett Alg. aspecten v.d. vloeistofmech. prof.dr.ir. J.A. Battjes 85426 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 Oktober2006_def V2.indd 116 23-10-2006 11:05:53 1005 Leeropdracht Leerstoelen faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen Naam hoogleraar Telefoon 015-27 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 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 Algemene vervoer- en 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 Algemene geologie prof.dr. S.B. Kroonenberg 86025 Productiegeologie prof.dr. S.M. Luthi 86019 Olie- en gasproductiesystemen prof.dr. P.K. Currie BSc.MSc.PH. 86033 Reservoirtechniek vacature 117 Afdeling Watermanagement Sectie Gezondheidstechniek Sectie Waterhuishouding Afdeling Transport & Planning Sectie Transport & planning Afdeling Geotechnologie Sectie Toegepaste geologie Sectie Grondstoffentechnologie Sectie Petroleumwinning 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 Grondmechanica prof.dr.ir. F. Molenkamp 85280 Grondwatermechanica prof.dr.ir. F.B.J. Barends 85423 Sectie Geo engineering Funderingstechniek prof.ir. A.F. van Tol 85478 Ondergronds bouwen prof.ir. J.W. Bosch 82844 Geo environmental engeneering vacature Oktober2006_def V2.indd 117 23-10-2006 11:05:53 118 1005 Ontwerp en Lay-out: MultiMedia Services TU Delft Druk: Sieca Repro bv, Delft © 2006 Oktober2006_def V2.indd 118 23-10-2006 11:05:53
Similar documents
Afstudeerbundel juni 2006
bundel de communicatie met de praktijk te onderhouden, wat de inzetbaarheid van de civiel-ingenieur ten goede zal komen.
More information