Neckartal se deurslag vir ingenieurswêreld
Terwyl die Neckartaldam tot gister vir sowat drie weke lank oorgeloop het, vertel ’n oud-Namibiër hoe die dam se modelstudie vir ’n internasionale deurbraak gesorg het.
Elvira Hattingh – ’n Gebore Namibiër, prof. Fanie van Vuuren (69), en een van sy studente wat vir die ontwerp van die Neckartaldam se oorloopwal verantwoordelik is, het tydens dié proses vir ’n briljante deurbraak in die ingenieurswêreld gesorg.
Deur ’n modelstudie van die damwal het Van Vuuren en Gert Louis Coetzee ’n nuwe formule ontwikkel wat sedertdien as wêreldstandaard vir die ontwerp van damwalle aangeneem is.
Dié twee het dit die Vuuren-Coetzee-OG-formule (VCOG) gedoop – wat ’n verbetering op die gebruiklike tweedimensionele formule, of die sogenaamde OG-oorloopformule is.
Van Vuuren het onlangs tydens ’n telefoniese onderhoud aan Republikein verduidelik dat hul nuwe formule ’n driedimensionele opset het.
Hy was toe juis op pad om te gaan kyk hoe die dam oorloop en het saam met kollegas sekere toetse gaan doen.
Die Suidedam was onlangs gereeld in die nuus toe dit op 19 Januarie – vir die eerste keer sedert sy voltooiing in 2018 – begin oorloop het.
Volgens die jongste inligting vanaf NamWater het die dam gister 99,4% (852,2 miljoen kubieke meter) water bevat en het die oorloop van water stadig begin opdroog.
NamWater se damverslae oor die afgelope weke toon dit het vir bykans drie weke lank oorgeloop en was op 21 Februarie die volste, toe dit die 101,1%-merk bereik het.
Van Vuuren sê vir hom was die beste van alles om te sien hoe die dam so vinnig volgeraak het.
“Dit is in die Visrivier geleë, sowat 40 km wes van Keetmanshoop en het ’n opvangsgebied van 45 365 vierkante kilometer.
Oor hul formule sê hy: “Die nuwe formule neem nou ook die boogstruktuur, stroomop-toestande en die oriëntasie van die damwal in ag.”
Hy sê oplettendes sou sien Neckartal se wal, wat 76,5 meter hoog en 518 meter breed is, staan eintlik skeef in vergelyking met die vloeirigting in die rivier self.
“Dit is gedoen om die verweringsprobleme op te los,” sê hy.
KONSTRUKSIE
Coetzee, wat intussen sy PhD-graad onder Van Vuuren se leiding voltooi het, was ook fisies teenwoordig tydens die dam se konstruksie.
Van Vuuren verduidelik die raadgewende ingenieursmaatskappy Knight Piésold Consulting is gekontrakteer om die dam te ontwerp, wat ’n ondersoek na tegniese aspekte ingesluit het, asook hidrologiese eienskappe – soos om vas te stel of die dam ooit gaan vol word, wat die lewering sal wees en hoe die water benut gaan word.
“As dit by die ontwerp van die oorloopwal kom, word egter gewoonlik ‘n fisiese modelstudie vereis. Die rede is dat dit ‘n driedimensionele probleem is waarvoor jy nie ‘n formule uit ‘n boek kan kry nie,” het Van Vuuren verduidelik.
“Dit was vir my ‘n voorreg en ‘n groot genade om dit te kon doen.”
Hy verduidelik deur sy modelstudie moes hulle die hidrologiese integriteit van die oorloopwal verseker. Dit het behels dat, soos die water oor die struktuur val, die groot hoeveelheid energie verbreek moet word om die damstruktuur te beskerm.
“Die dam is ontwerp met ’n plonspoel met ‘n diepte van 4,8 meter aan die voet van sy oorloopwal. Die funksie hiervan is om te keer dat die toon van die wal nie uitskuur nie – dit is ‘n energie-vrystellingstruktuur.”
Hy sê die trappe op die oorloopwal se funksie is om die ergste spoed van die water te breek.
“Die doel is om die water vry en rustig in die rivierloop te laat uitloop,” sê hy.
“Geen van die onstuimigheid, wat op die damwal se trappe geskep word, mag na die rivierloop oorgedra word nie, want dit kan golfstrome en erosie op die rivierbodem veroorsaak.”
Van Vuuren het ook gehelp om Neckartal se hidro-opwekkingseenheid op te rig, wat sowat 3,5 MW elektrisiteit kan opwek, buiten dat dit ook vir besproeiingsdoeleindes gebruik kan word.
Hy sê oorloopwalle vir damme is veel meer algemeen oraloor die wêreld as wat damsluise gebruik word. Volgens hom is een van die redes dat sluise elektrisiteit,asook bystandkrag vereis.
“Boonop, in die geval van die Neckartal, was dit duidelik dat klein ‘hekkies’ nie sou werk nie. Met ‘n gravitasiestruktuur is geen ontwikkeling of regulering nodig nie, die damwal is lank genoeg en water kan op natuurlike wyse oorvloei,” het hy verduidelik.
AGTERGROND
Die afgetrede Van Vuuren het in 1969 as onderhoofseun by Windhoek Hoërskool (WHS) gematrikuleer en het intussen op Swakopmund afgetree.
Sedert 1992 was hy ‘n voltydse professor in siviele ingenieurswese by die Universiteit van Pretoria, met sy vakgebied wat pyplyne, waterstelsels en hidrologiese modelle was.
Van Vuuren spog met ‘n indrukwekkende CV. Hy was betrokke by die ontwerp van talle Suid-Afrikaanse waterprojekte en damme, insluitend die Bergrivierdam in die Paarl, asook oorsese projekte, soos in Spanje.
Hy geniet dit steeds om by ingenieursprojekte betrokke te wees. Tans lewer hy insette vir die verlenging van ‘n pyplyn wat water aan Windhoek verskaf. Dit moet gedoen word terwyl die pad tussen Windhoek en Okahandja verbreed word.
– [email protected]
FOTO’s
Bouwerk: In die ontwerp van ’n oorloopwal word gewoonlik ‘n fisiese modelstudie vereis. FOTO'S VERSKAF
Deur ’n modelstudie van die damwal het Van Vuuren en Gert Louis Coetzee ’n nuwe formule ontwikkel wat sedertdien as wêreldstandaard vir die ontwerp van damwalle aangeneem is.
Dié twee het dit die Vuuren-Coetzee-OG-formule (VCOG) gedoop – wat ’n verbetering op die gebruiklike tweedimensionele formule, of die sogenaamde OG-oorloopformule is.
Van Vuuren het onlangs tydens ’n telefoniese onderhoud aan Republikein verduidelik dat hul nuwe formule ’n driedimensionele opset het.
Hy was toe juis op pad om te gaan kyk hoe die dam oorloop en het saam met kollegas sekere toetse gaan doen.
Die Suidedam was onlangs gereeld in die nuus toe dit op 19 Januarie – vir die eerste keer sedert sy voltooiing in 2018 – begin oorloop het.
Volgens die jongste inligting vanaf NamWater het die dam gister 99,4% (852,2 miljoen kubieke meter) water bevat en het die oorloop van water stadig begin opdroog.
NamWater se damverslae oor die afgelope weke toon dit het vir bykans drie weke lank oorgeloop en was op 21 Februarie die volste, toe dit die 101,1%-merk bereik het.
Van Vuuren sê vir hom was die beste van alles om te sien hoe die dam so vinnig volgeraak het.
“Dit is in die Visrivier geleë, sowat 40 km wes van Keetmanshoop en het ’n opvangsgebied van 45 365 vierkante kilometer.
Oor hul formule sê hy: “Die nuwe formule neem nou ook die boogstruktuur, stroomop-toestande en die oriëntasie van die damwal in ag.”
Hy sê oplettendes sou sien Neckartal se wal, wat 76,5 meter hoog en 518 meter breed is, staan eintlik skeef in vergelyking met die vloeirigting in die rivier self.
“Dit is gedoen om die verweringsprobleme op te los,” sê hy.
KONSTRUKSIE
Coetzee, wat intussen sy PhD-graad onder Van Vuuren se leiding voltooi het, was ook fisies teenwoordig tydens die dam se konstruksie.
Van Vuuren verduidelik die raadgewende ingenieursmaatskappy Knight Piésold Consulting is gekontrakteer om die dam te ontwerp, wat ’n ondersoek na tegniese aspekte ingesluit het, asook hidrologiese eienskappe – soos om vas te stel of die dam ooit gaan vol word, wat die lewering sal wees en hoe die water benut gaan word.
“As dit by die ontwerp van die oorloopwal kom, word egter gewoonlik ‘n fisiese modelstudie vereis. Die rede is dat dit ‘n driedimensionele probleem is waarvoor jy nie ‘n formule uit ‘n boek kan kry nie,” het Van Vuuren verduidelik.
“Dit was vir my ‘n voorreg en ‘n groot genade om dit te kon doen.”
Hy verduidelik deur sy modelstudie moes hulle die hidrologiese integriteit van die oorloopwal verseker. Dit het behels dat, soos die water oor die struktuur val, die groot hoeveelheid energie verbreek moet word om die damstruktuur te beskerm.
“Die dam is ontwerp met ’n plonspoel met ‘n diepte van 4,8 meter aan die voet van sy oorloopwal. Die funksie hiervan is om te keer dat die toon van die wal nie uitskuur nie – dit is ‘n energie-vrystellingstruktuur.”
Hy sê die trappe op die oorloopwal se funksie is om die ergste spoed van die water te breek.
“Die doel is om die water vry en rustig in die rivierloop te laat uitloop,” sê hy.
“Geen van die onstuimigheid, wat op die damwal se trappe geskep word, mag na die rivierloop oorgedra word nie, want dit kan golfstrome en erosie op die rivierbodem veroorsaak.”
Van Vuuren het ook gehelp om Neckartal se hidro-opwekkingseenheid op te rig, wat sowat 3,5 MW elektrisiteit kan opwek, buiten dat dit ook vir besproeiingsdoeleindes gebruik kan word.
Hy sê oorloopwalle vir damme is veel meer algemeen oraloor die wêreld as wat damsluise gebruik word. Volgens hom is een van die redes dat sluise elektrisiteit,asook bystandkrag vereis.
“Boonop, in die geval van die Neckartal, was dit duidelik dat klein ‘hekkies’ nie sou werk nie. Met ‘n gravitasiestruktuur is geen ontwikkeling of regulering nodig nie, die damwal is lank genoeg en water kan op natuurlike wyse oorvloei,” het hy verduidelik.
AGTERGROND
Die afgetrede Van Vuuren het in 1969 as onderhoofseun by Windhoek Hoërskool (WHS) gematrikuleer en het intussen op Swakopmund afgetree.
Sedert 1992 was hy ‘n voltydse professor in siviele ingenieurswese by die Universiteit van Pretoria, met sy vakgebied wat pyplyne, waterstelsels en hidrologiese modelle was.
Van Vuuren spog met ‘n indrukwekkende CV. Hy was betrokke by die ontwerp van talle Suid-Afrikaanse waterprojekte en damme, insluitend die Bergrivierdam in die Paarl, asook oorsese projekte, soos in Spanje.
Hy geniet dit steeds om by ingenieursprojekte betrokke te wees. Tans lewer hy insette vir die verlenging van ‘n pyplyn wat water aan Windhoek verskaf. Dit moet gedoen word terwyl die pad tussen Windhoek en Okahandja verbreed word.
– [email protected]
FOTO’s
Bouwerk: In die ontwerp van ’n oorloopwal word gewoonlik ‘n fisiese modelstudie vereis. FOTO'S VERSKAF
Kommentaar
Republikein
Geen kommentaar is op hierdie artikel gelaat nie