Zandverlies op dieper water: Analyse grootschalig gedrag diepe vooroever

De doelstelling van het project is om het fenomeen zandverlies op dieper water te kwantificeren. De processen die een rol spelen bij zandverlies op dieper water zijn tot nog toe onvoldoende onderkend. Het is daarom belangrijk om hierover hypotheses te vormen en te toetsen aan het waargenomen grootschalig gedrag van de kust. In deze studie wordt het onderzoeksgebied beperkt tot de Hollandse kust tussen Den Helder en Hoek van Holland. De zone waarin het zandverlies wordt geanalyseerd wordt de diepe vooroever genoemd en loopt van de -8 m dieptelijn tot aan de -20 m NAP dieptelijn. Uit de literatuurstudie kunnen de volgende hypotheses voor het zandverlies in de diepe vooroever (tussen NAP -7 m en NAP -20 m) worden geformuleerd: I Nabij de havendammen van Hoek van Holland en IJmuiden en nabij het zeegat Marsdiep vindt zandverlies plaats uit de diepe vooroever. Dit zandverlies wordt veroorzaakt door de versnellingen van de getijstroming langs de kust. Hierdoor ontstaan gradiënten in het stromingsgedreven sediment transport op de diepe vooroever, waardoor er erosie optreedt. De verandering van de profielvorm als gevolg van de gradiënten in langstransport zal een verdieping van de vooroever zijn, terwijl de erosie in de brekerzone minder zal zijn of niet bestaat. Dit kan een indicatie vormen voor versteiling of evenwijdige terugtrekking van het profiel. II In de centrale delen van de Hollandse kust (secties 16 -39 km en 77 - 92 km) treedt er een gering zandverlies op uit de diepe vooroever. Dit zandverlies zou volgens Van Rijn (1995) kunnen worden veroorzaakt door een kustwaarts gericht dwarstransport in deze zone. Hierdoor wordt zand van de diepe vooroever naar de brekerzone getransporteerd. De verandering van de profielvorm als gevolg van kustwaarts dwarstransport geeft een verdieping van de vooroever, terwijl er zand getransporteerd wordt naar de ondiepere delen van de kust. Een profielvorm ontwikkeling van versteiling of versteiling met zeewaartse uitbouw kan hiervoor een indicatie vormen. III Zeespiegelstijging heeft als gevolg dat de kustlijn achteruitgaat. Deze achteruitgang is te berekenen met de Bruun-relatie. Het zand dat vrijkomt door achteruitgang van de kust komt ten goede aan de vooroever waar het wordt afgezet. De verandering van de profielvorm als gevolg van de zeespiegelstijging geeft een kanteling van het profiel, waarbij zeewaartse verplaatsing van de dieptelijnen optreedt zeewaarts van het kantelpunt (dus op de diepe vooroever). De profielvorm ontwikkeling uit zich als een kanteling van de kust. IV Zeespiegelstijging heeft als gevolg dat de kustlijn achteruitgaat. Deze achteruitgang wordt echter tegengehouden door harde constructies, waardoor er geen zand beschikbaar is vanaf de kustlijn. Het zand erodeert nu van de vooroever. De verandering van de profielvorm als gevolg van het vasthouden van de kustlijn geeft een versteiling van het profiel, doordat de dieptelijnen op de vooroever zeewaarts verplaatsen. Dit sluit aan bij de mogelijke profielvorm ontwikkeling van versteiling. De volgende algemene opmerkingen omtrent ontwikkeling van het profiel en morfodynamische gedrag van de vooroever kunnen worden gemaakt: I. Het gedrag van de noordelijk kustvakken (1 - 6) wordt toegeschreven aan de versnellende getijstroming nabij de havendammen en in het Schulpengat. Daarnaast komen er migrerende banken voor die in grote mate de morfodynamiek van enkele kustsecties bepalen. Het profiel gedrag van de noordelijke kustvakken (RSP 0,9-50) is voor het merendeel te beschrijven volgens 'Evenwijdige terugtrekking'. II. Voor de centrale delen van de Hollandse kust (secties 77 - 92 km) wordt kustwaarts dwarstransport als meest voor de hand liggend proces genoemd, dat verantwoordelijk is voor het zandverlies van de diepe vooroever en sedimentatie in de ondiepe kustzone. Uit de analyse blijkt dat de veranderingen van de diepe vooroever gering zijn. Sedimentatie treedt op in de ondiepe kustzone. Dit gedrag kan beschreven worden met als 'Versteiling met zeewaartse uitbouw'. III. Ook worden zandsuppleties als een mogelijke oorzaak genoemd voor versteiling van de kustzone. Uit de analyse van de kustvakken (RSP 108-118,5) blijkt dat zandsuppleties nauwelijks tot geen effect hebben op de autonome ontwikkeling van versteiling van de diepe vooroever (-8 m en dieper). Deze kustvakken (15 en 16) vertonen een gedrag dat beschreven kan worden als 'versteiling met zeewaartse uitbouw' of 'versteiling'. IV. De kanteling van het kustprofiel, zoals wordt verondersteld door Bruun als gevolg van zeespiegelstijging is moeilijk aan te tonen op grond van de korte meetperiode. Beschrijving van het grootschalig profielgedrag volgens de profielontwikkeling 'kanteling' wordt niet door de waarnemingen ondersteunt. V. Aanzanding op de diepe vooroever is alleen nabij de havendammen van IJmuiden gevonden. Hier wordt de aanzanding echter veroorzaakt door het blokkeren van het langstransport en het uitzakken van bovenstrooms geërodeerd sediment. Het gedrag van de vooroever is te beschrijven als 'Evenwijdige uitbouw'. Uit de zandvolume veranderingen berekend over de perioden 1897-1997 en 1965-1997 blijkt dat de diepe vooroever van de Hollandse kust een erosieve trend vertoont, alhoewel de trends niet overal significant zijn aan te tonen. De berekende lange termijn veranderingen in zandvolumina in de kustvakken zijn indicatieve waarden gezien de onnauwkeurigheden in het basismateriaal. Naar verwachting is het verlies van zand in de centrale delen van de Hollandse kust in de komende 50 jaar geen verontrustend probleem. Lokaal kunnen ingrepen vereist zijn om tijdelijke effecten tegen te gaan. De opgetreden morfologische veranderingen zijn in relatie tot de onnauwkeurigheden in het basismateriaal te klein om aantoonbare conclusies te trekken over de lange termijn trends in zandverlies langs de Hollandse kust. Het lange termijn gedrag van de diepe vooroever wijst op een mogelijke versteiling. Deze versteiling is in het algemeen gering en is niet overal significant aantoonbaar. Het is echter de vraag of deze mate van versteiling van de diepe vooroever op lange termijn (zeg 25 - 50 jaar) een bedreiging vormt voor de veiligheid en kustlijn handhaving. Profielveranderingen op de diepe vooroever zijn relatief klein ten opzichte van de veranderingen in de brandingszone. De onnauwkeurigheden in de diepte waarnemingen zijn soms van dezelfde orde grootte als de morfologische verandering. Invloed van de onnauwkeurigheden in de diepte gegevens is derhalve relatief groot bij de analyse van het gedrag van de diepe vooroever. Dit stelt specifieke eisen aan monitoring en instrumentaria. Het is de vraag of de huidige doorlodingsmethodiek wel adequaat is uitgerust om de ontwikkelingen op de diepe vooroever goed te kunnen vastleggen.Zandverlies op dieper wate

Mehna Estuary study: Residual tide

Residual Tidal Volume and Sediment Transport Patterns in the Lower Meghna Estuary During Premonsoon and Postmonsoon - An Analysis of Available LRP Data Collected During 1986-94

Het mysterie van de wadden: Hoe een getijdesysteem inspeelt op de zeespiegelstijging

Historische beschrijving van de Waddenzee in relatie tot de waterstanden. Relatie tussen zandsysteem en waterstand, zandhonger van de Waddenzee, sedimentaanbod, kwelderontwikkeling. Ecologische effecten. De verwachting is dat de Waddenzee de komende eeuw in staat is om een relatieve zeespiegelstijging van 20 tot 60 cm bij te houden. Uitzonderingen hierop zijn Marsdiep en Eems-Dollard. Over het algemeen komen platen en kwelders niet voorgoed onder water te staan, omdat ze effectieve sedimentvangers zijn. De zandhonger wordt gestild door zand dat hoofdzakelijk afkomstig is van de eilandenkust en de buitendelta's. De sedimentsamenstelling blijft waarschijnlijk onveranderd. Alleen in uiterst extreme situaties bij 85 cm zeespiegelstijging of meer en een sterk toegenomen windklimaat kan de Waddenzee morfologisch zodanig veranderen dat de platen op termijn voorgoed verdwijnen. Maar dan spreken we wel van een tijdshorizont in de orde van vele eeuwen. Zelfs de gevolgen van de bodemdaling ten gevolge van gaswinning zijn plaatselijk en tijdelijk van aard en hebben nauwelijks consequenties voor de morfologie van de Waddenzee als geheel. Verdere afbouw van de zandwinning uit de Waddenzee is wenselijk, daar de huidige zandwinning met name in de Eems-Dollard en in mindere mate in het Marsdiep nog een substantiële aanslag op de sedimenthuishouding van deze getijdebekkens vormt. We concluderen dat relatieve zeespiegelstijging de morfologische opbouw van de Waddenzee lokaal wellicht zal veranderen, maar dat het karakteristieke dynamische systeem van geulen en droogvallende platen op termijn van honderd jaar zal blijven bestaan. De te verwachten ecologische gevolgen op grootschalig niveau zijn gezien de grote ecologische tolerantie beperkt, plaatselijk en van tijdelijke aard. Als gevolg van versnelde zeespiegelstijging kunnen mogelijke plaatselijke verschuivingen in habitat zones niet worden uitgesloten maar het karakter van het ecosysteem van de Waddenzee als geheel blijft onveranderd. Pas als het minst gunstige scenario werkelijkheid zou worden en het sedimentaanbod vermindert komt de Waddenzee op den duur voor een steeds groter gedeelte voortdurend onder water te staan. Dit heeft tot gevolg dat de habitat op langere termijn zo verandert dat sommige soorten zich er niet meer thuis zullen voelen.Kustgenes

The Riddle of the Sands: A Tidal SystenVs Answer to a Rising Sea Level

The effects of an accelerated rise in sea level on the Dutch Wadden Sea is described, taking other human intervention into account, such as sand and shell extraction, subsidence due to gas extraction and the policy of 'dynamic stabilization' of the coastline. This includes indications of ecological effects. The report also describes the expected changes in driving forces, the geological development in the Wadden Sea and the principles underlying the processes of change in the morphological structure of the Wadden Sea.Kustgenes

Morphodynamic modelling for a tidal inlet in the Wadden Sea

A dynamic model for morphological development in a tidal inlet, ¿Het Friesche Zeegat¿, in the Wadden Sea along the northern coast of the Netherlands, is set up to obtain a better understanding of the behaviour of the morphological system around tidal inlets. The model is based on , a program package for morphological changes, developed at Delft Hydraulics. Computations of the flow, the sediment transport, the initial bed level change rate as well as long-term morphological development have been carried out. The model has proven to be a useful research tool, even though it does not yet reproduce reality in detail

De Oosterschelde naar een nieuw onderwaterlandschap

Het onderwaterlandschap van de Oosterschelde bestaat uit geulen, afgewisseld met platen en slikken en, aan de rand, rijkbegroeide schorren. De platen en slikken zijn als het ware de voedselschuren voor wadvogels. Ze doen dienst als kweekgebieden voor mosselen en kokkels. De geulen bepalen door hun diepte en ligging de scheepvaartmogelijkheden en de stabiliteit van dijken. De omvang en vorm van de geulen, platen, slikken en schorren wordt binnen de dijken bepaald door het dynamisch evenwicht tussen de getijdebeweging, de golfwerking en het sediment. Door de aanleg van de Oosterscheldewerken is het dynamisch evenwicht verstoord. Het getijvolume, de hoeveelheid water die het bekken bij vloed in- en bij eb uitstroomt, is afgenomen. De afmetingen van de geulen zijn aan deze afname nog niet aangepast: het doorstroomoppervlak is te groot. Opvulling van de geulen is de eerste stap in de realisatie van een nieuw dynamisch evenwicht. Zolang dit niet is bereikt lijden de geulen honger, zandhonger zandhonger. Deze zandhonger is berekend op ca. 500 miljoen m3. Om deze honger te stillen zijn er twee "bronnen". De een wordt gevormd door platen, slikken en schorren, welke bij volledige afbraak slechts ca. 160 miljoen m3 zand kunnen leveren. De andere zandbron is de Noordzee. De zandimport door de kering is berekend op ca. 1 miljoen m3 per jaar. Het kan dus 4 à 6 eeuwen duren, voordat er opnieuw een evenwicht wordt bereikt. Hierbij is geen rekening gehouden met eventuele zeespiegelrijzing. De opvulling van de geulen gebeurt niet overal gelijkmatig. Gewoonlijk treedt sedimentatie vooral op in de binnenbochten van geulen. Dat zijn dan ook de plaatsen waar het eerst van extra aanzanding sprake zal zijn. In de buitenbochten zullen de stroomafwaarts gelegen delen het eerst aanzanden. Vóór de realisatie van de stormvloedkering werden de platen en slikken vooral opgebouwd tijdens omstandigheden met springtij en rustig weer. Afbraak vond plaats door de golfwerking gedurende storm. Na het gereedkomen van de stormvloedkering zal de stroomsnelheid gemiddeld afnemen. Bij een snelheidsafname van 30% zal als gevolg hiervan bij rustig weer het zandtransport vanuit de geulen met 75% of meer afnemen. Met andere woorden: de opbouw vanuit de geul neemt dramatisch af, de afbraak door de golven gaat daarentegen gewoon door. De platen en slikken zullen netto eroderen. In 1987 bedraagt het totale areaal aan platen, slikken in de Oosterschelde 10.900 ha. Uitgaande van een afname van 30% in de hoeveelheid in- en uitstromend water, is berekend dat over de eerste 5 jaar na de realisatie van de stormvloedkering ca. 350 ha. plaat- en slikareaal verloren gaat. Bij een getijvolume reductie van 20%, zoals naar voren komt uit recente berekeningen, bedraagt het verlies ca. 300 ha. Na 5 jaar zijn de allergrootste onevenwichtigheden in het systeem aangepast. De afbraak van de platen en slikken zal dan geleidelijk langzamer gaan verlopen. Na 30 jaar is een verlies berekend variërend tussen ca. 1400 en 1600 ha bij een afname van het getijvolume van 20% respectievelijk 30% (Fig.0). De totale verliezen aan plaaten slikareaal blijken weinig te verschillen bij een getijvolume reductie van 20 of 30%. De zandhonger is weliswaar verschillend, maar de grootte orde ligt nog altijd tussen de 400 en 600 miljoen m3. De lage afbraaksnelheid van platen en slikken en de geringe zandimport uit de Noordzee hebben tot gevolg dat het geulsysteem pas over enkele eeuwen opnieuw in evenwicht zal zijn. De zandimport uit de Noordzee zorgt ervoor dat dit evenwicht het eerst in het mondingsgebied wordt gerealiseerd. Het totale verlies aan plaat- en slikareaal over enkele eeuwen wordt geschat in de orde van 3500 ha. Het onderwaterlandschap van de Oosterschelde zal in een nieuwe evenwichtssituatie bestaan uit zeer brede, relatief ondiepe geulen, waartussen en waarlangs met name in het middengebied en de noordelijke tak nog slechts kleine platen en weinig slikken aanwezig zullen zijn. Voor de huidige beheers- en beleidshorizon moet rekening worden gehouden met \u95 een verkleining van de draagkracht van het watersysteem voor wadvogels en andere groepen organismen, die gebonden zijn aan het voorkomen van platen en slikken. \u95 een verschuiving in mogelijke locaties voor mossel- en kokkelproductie. Voortdurende afslag van plaat- en slikranden zal mogelijk lokale schade berokkenen aan de huidige percelen. Hier tegenover staat een uitbreiding van de mogelijkheden in de geulen door een afname van de stroomsnelheid [59]. \u95 lokale verondieping in scheepvaartroutes. \u95 een vergroting van de veiligheid van de oevers