Seiches achtergrond infomatie pagina

Seiches Informatie

 Doel

Het genereren van betrouwbare seiches verwachtingen en het informeren van belanghebbenden.

 Impact

• Tijdig ontruimen van havengebieden bij optreden van seiches.
• Eenvoudiger sluitmechanisme Measlantkering en daarmee kleinere faalkans bij sluiting.
• Beter inzicht in ontstaan, voorkomen en grootte van seiches en daarmee beter ontwerp havens (Maasvlakte-2) en waterkeringen.
• Minder kans op schade bij nautische activiteiten  zoals kritische doorvaart bruggen en sluizen.
• Voorkomen onnodig sluiten Oosterscheldekering door afkeur verstoorde waterstandsmeting bij optredende seiches.
• Bij een gekwantificeerde seichesverwachting kan een toeslag op de waterstandsverwachting gegeven worden.

 Wat zijn seiches?

Seiches zijn lange (periode: 10 minuten tot 2 uur) staande golven die optreden door resonantie in halfgesloten havenbekkens. Op open zee hebben de lange golven een amplitude in de orde van grootte van 10 cm in een havenbekken kan deze oplopen tot 1 meter.

 Waarom zijn seiches van belang?

In het verleden vormden seiches in het havenbekken van IJmuiden een probleem vanwege de bediening van de zeesluizen. Door een betere constructie doen deze problemen zich niet meer voor. Seiches worden overigens nog wel in IJmuiden geregistreerd. Bij een seichewaarschuwing word er een beheermaatregel genomen door de maximale schutdiepgang te verminderen met een halve meter. Zo word de UKC vergroot om bij een seicheevent de drempel van de sluis niet te raken.  Operationele problemen liggen er nu in het Rotterdamse havengebied. Seiches kunnen in de aan het het Calandkanaal gelegen Brittaniëhaven de laaggelegen kades van de ro-ro terminals doen overlopen. Bij het toelatingsbeleid van diepstekende zeeschepen moet ook rekening worden gehouden met het optreden van seiches. In de sluitingsstrategie van de Maeslantkering in de Nieuwe Waterweg spelen seiches eveneens een rol. Een seiche kan tijdens de sluiting tijdelijk een negatief verval (d.w.z. achter de kering treedt een hogere waterstand op dan voor de kering) veroorzaken en zodoende de integriteit van de constructie bedreigen. Bij het ontwerpen van de Tweede Maaslvlakte moet meer bekend zijn over het optreden van seiches. Hetzelfde geldt voor de verbetering van de kustverdediging die voor de komende decennia gepland is. Vooral over het voorkomen van seiches tijdens extreme stormen is nog onvoldoende bekend. Meer kennis zou kunnen leiden tot een aanpassing van de zogenoemde seiches-toeslag die nu in de hydraulische randvoorwaarden voor het ontwerp van dijklichamen is opgenomen.

 Hoe vaak komen seiches voor?

In het Rotterdamse havenbekken komen seiches met een amplitude van meer dan 25 centimeter gemiddeld ongeveer acht maal per jaar voor, met name in de maanden augustus tot en met maart.

 Hoe ontstaan seiches?

Er worden in deze instructie twee opwekkingsmechanismen van seiches gehanteerd. De eerste vorm van resonantie treedt op in de Nederlandse havenbekkens bij een noordwestelijke luchtstromingen waarin door ondiepe convectie een cellenpatroon ontstaat.
Bij bepaalde advectiesnelheden leidt het passeren van convectiecellen tot een fluctuatie van de windrichting die past bij een eigenfrequentie van (delen van) het havenbekken. Er is bij deze vorm geen verband tussen windsnelheid en amplitude van de seiche. Bij hoge gemiddelde windsnelheden treden zelfs geen seiches op, waarschijnlijk doordat convectiecellen dan deformeren en het gelijkmatige patroon van structuur verandert (vorming van parallele buienstraten) of zelfs verdwijnt. Seiches als gevolg van convectiecellen zijn het onderwerp van het proefschrift van Martijn de Jong (2004; Origin and prediction of seiches in Rotterdam harbour basins). De tweede vorm van resonantie treedt op bij een plotselinge windtoename bij de passage van een buienlijn/koufront. Deze windtoename kan als een (im)puls worden opgevat waarin (theoretisch gesproken) alle frequenties voorkomen. Resonantie treedt dan op doordat het systeem (havenbekken) de frequentie uitselecteert die overeenkomt met een eigenfrequentie. Bij pulsresponsie is er wel een verband tussen de zwaarte van de windstoot en de amplitude van de seiche.

 Typen seiches

Er worden in deze instructie vier typen seiches onderscheiden, op grond van de synoptische setting waarin deze worden opgewekt. Deze vier typen zijn:

• A= pre-frontale buienlijn: lijn met zware buien en windstoten uit richtingen tussen zuid en zuidwest voorafgaand aan koufront
• B = actief koufront uit westelijke richtingen met zware buien en windstoten en met markante windruiming na koufrontpassage
• C = regelmatig patroon van convectiecellen met lichte buien (ondiepe convectie) in noordwestelijke stroming achter koufront
• D = post-frontale buienlijn: lijn met zware buien en windstoten in stroming tussen zuidwest en noord achter koufront.

 Resultaten

Op basis van deze typeringen maakt het KNMI een verwachting die door het Hydro Meteo Centrum wordt gedistribueerd. Aan de hand van verwachtingen die zijn uitgeven en toetsing aan de werkelijk opgetreden fenomenen verwachten we steeds betere verwachtingen te kunnen gaan opstellen en op termijn ook een indicatie van de amplitude te geven.  Een seiche waarschuwing word gedaan middels een email. Als u uit hoofde van uw professie behoefte aan een zgn “seichealert” kunt u dat te kennen geven middels het contactformulier.