Tag(s):
Extern
De uitbreiding van de spuisluizen bij de Afsluitdijk, inclusief de bouw van een gemaal met zes enorme pompen, beschermt het achterland straks tegen overstromingen. Het Rijkswaterstaatproject wordt uitgevoerd door het bouwconsortium Levvel, bestaande uit BAM, Van Oord, Rebel en Invesis. Het werk is in 2018 gestart en zal naar verwachting tot eind 2026 duren.
“Het gemaal met zes pompen en twee nieuwe spuisluizen is een essentieel onderdeel van de grootschalige vernieuwing en versterking van de Afsluitdijk”, vertelt Peter Jansen, senior adviseur constructieve waterbouw bij Rijkswaterstaat. “Dit project richt zich op het verhogen van de afvoercapaciteit van het IJsselmeer naar de Waddenzee om voorbereid te zijn op hogere zeewaterstanden en meer rivierafvoer als gevolg van klimaatverandering.”
De Afsluitdijk, voltooid in 1932, beschermt het achterland al decennia tegen overstromingen. De dijk scheidt het IJsselmeer van de Waddenzee en fungeert als een buffer tegen zeewater. Door stijgende zeespiegels en intensievere regenval zijn de bestaande methoden om water af te voeren – zoals spuien – niet meer voldoende, vooral tijdens hoogwaterperiodes. Daarom wordt de capaciteit van de bestaande spuisluizen uitgebreid en wordt een gemaal met zes krachtige pompen geïnstalleerd.
De nieuwe pompen – ’s werelds grootste in hun soort – zijn indrukwekkend in kracht en efficiëntie. Ze kunnen gezamenlijk ongeveer 275 kuub water per seconde verplaatsen – een hoeveelheid water gelijk aan 400 olympische zwembaden per uur. Jansen benadrukt dat de pompen niet alleen krachtig zijn, maar ook energiezuinig en vooral visvriendelijk.
Spuien als het kan, pompen als het moet
Spuien – waarbij water bij eb uit het IJsselmeer door sluizen naar de Waddenzee stroomt – is altijd een passieve, kostenefficiënte methode geweest. Patrick Buijs, engineer hydraulic infrastructure bij Arcadis, legt uit: “Door de stijgende zeespiegel en frequentere stormen wordt deze methode echter steeds minder effectief. De nieuwe pompen zijn ontworpen om water af te voeren, zelfs wanneer het waterpeil in de Waddenzee gelijk aan of hoger is dan dat in het IJsselmeer. Dat wordt vooral belangrijk bij extreme weersomstandigheden, wanneer spuien langdurig onmogelijk is. Dat hebben we doorgerekend met behulp van een hydraulisch model voor de toekomstige klimaatscenario’s.”
Het ontwerpen van het pompsysteem vereiste een nauwgezette balans tussen spuien en pompen. Buijs: “Onze opdracht was om een configuratie te bedenken die over een periode van 30 jaar de beste verhouding biedt tussen spuien en pompen. Het spuien blijft altijd de eerste optie, maar wanneer pompen noodzakelijk zijn, moeten ze met het beste rendement werken, visvriendelijk zijn en voldoen aan andere technische eisen.”
Uitdaging op uitdaging
De waterafvoer berekenen en optimaliseren vergde uitgebreide berekeningen, zoals CFD-simulaties en schaaltesten. “We gebruikten diverse analysemethodieken die we aan elkaar moesten koppelen om volledig inzicht te krijgen”, vertelt Bas van Rossum. Hij werkte bij BAM Infra en nu bij 4People/Mobilis. “De oplossing kwam door intensieve samenwerking met experts uit verschillende disciplines, van computermodelleurs tot hydraulici en flora- en faunaspecialisten. We moesten ook rekening houden met de effecten op flora en fauna, zoals veilige doorstroming van vissen en het minimaliseren van pompgeluid. Bovendien moesten de pompen bestand zijn tegen extreme klimaatomstandigheden, zoals langdurige droogte, storm en kruiend ijs. Het was een hele uitdaging om een complex technisch systeem begrijpelijk te maken voor iedereen, dus hebben we de processen rondom pompen en spuien gescheiden gehouden.”
De uitvoering van het project bracht ook zijn eigen uitdagingen met zich mee. De pompen zijn op een aparte locatie naast de spuikanalen geplaatst om te voorkomen dat ze het spuiproces belemmeren. Dit bleek een uitdagende technische puzzel. Van Rossum: “De pompen vereisen wateraanvoer die recht van voren komt, maar door hun plaatsing aan de zijkant moesten we kistdamconstructies bouwen om de waterstroom te optimaliseren.” Buijs voegt toe: “En de pompen moesten van bovenaf worden ingehesen, terwijl de rijksweg open bleef en het spuien operationeel bleef”. “Daarnaast zijn de bestaande spuisluizen een Rijksmonument waar rekening mee moest worden gehouden.”
Van Rossum: “En naast uitdagende hydraulica – die we uitvoerig testten in proefopstellingen – moesten we ook rekening houden met de effecten op flora en fauna, zoals de doorstroming van vissen en het geluid dat de pompen produceren. Bovendien moesten de pompen in het ontwerp bestand zijn tegen extreme omstandigheden, zoals kruiend ijs en extreme droogte. Tot slot waren ook de ruimtelijke kwaliteit van het ontwerp van het spuicomplex en het behouden van vrij uitzicht over het IJsselmeer belangrijke aspecten.”
Duurzame benadering
Het ontwerp van de pompen en het spuiproces is sterk gericht op duurzaamheid, licht van Rossum toe. “We hebben het ontwerp zo gemaakt dat de maximale spuicapaciteit behouden blijft en dat de pompcapaciteit alleen wordt ingezet wanneer het absoluut noodzakelijk is. Bovendien wordt door de pompen gebruikte energie volledig gecompenseerd door groene energie, een Nederlands primeur. Het bouwconsortium Levvel heeft duurzame oplossingen aangedragen tijdens de aanbesteding, aansluitend op de vraag van Rijkswaterstaat om de Afsluitdijk energieneutraal te maken. Een voorbeeld is het zonnepark dat in de buurt van de dijk wordt aangelegd om het energiegebruik van de pompen te compenseren.”
Oog op de toekomst
De Afsluitdijk beschermt het achterland in de toekomst tegen overstromingen, terwijl tegelijkertijd wordt voldaan aan de eisen van de Europese Kaderrichtlijn Water. “De balans tussen spuien en pompen zal de komende decennia steeds belangrijker worden om Nederland veilig te houden”, concludeert Jansen. “Dit project is een voorbeeld van innovatie en toekomstbestendige oplossingen in de waterbouw, waarmee we het hoofd bieden aan de uitdagingen van klimaatverandering.”
Meer informatie: DeAfsluitdijk.nl