Veiligheid kust Delfland

(1)

(2)

l-II

I

rijkswaterstaat

directie waterhuishouding en waterbeweging district kust en zee

nota

WW1<Z-81G.014 VEILIGHEID KUST DELFLAND

projectcode

I I

I

auteur(a): Lr . N. Bakker datum: december 1981 blJlag.n : 60

VOOJrJ)

.)

OOM

Voo

tt e.

e.n I

V

1.itÁ...ó

che.

bv.,

c.

ho

u

w.<.ng van de. vUUghud

v

a

n

de.

k.lL6t

va

n

Ve..f..

6 land z.<.jn in

{'Let

/

2. ade.

tt

va

n

de. Pltoje.c.tgttoe.p

T

e.tt He.y

d

e. e.e.n

gltoot

aantal

be.tte.k.e.n.<.nge.n u.itge.voe.ttd

d

oott de. a6

d

e..f..<.ng KlL6tonde.tt

-z

oe.

k.

va.

n h

et

fuWc.t

KlL6t e.n

Z

e.e. va.n

d

e. d.<.!te.c.üe. wate.tthui.6l1.O

u

cüng

e.n

W

ate.ttbewe.g.<.n

g

van de. P...i..jfuwate.JL6taat

.

Ve.

ttv.,

u.Uate.

n

van de. be.tte.k.e.n.<.nge.n z.<.jn 1te.e.d6 .<.n de. pltOj e.c.tgtto e.p

ge.e.value.e.ttd; e.e.n .6ame.nvatting

va.n het

onde.ttzoe.k

e.n de. be.tte.k.e.n.<.nge.n

zu.lle.n

.<.n de. volge.nde.

de..f..e.n ge.ge.ve.n woJtde.n

:

V

e.

e..f..

r:

T

ow

.<.

n

g

vUlighud

e.n on:tv

J

'<'k.k.WYlg h.lL6tpttoMe..f..en

.

V

e.

e..f.. TI: O

n;

(]

/.)

e.tt

ph

o

og

t

e.

dui

npttoM

e..f..

· V

e.e..f..

IIT:

Bv.,

c.

ho

u.w

ing

k.lL6tve.tt

d

e.cüg.<.ng te.tt hoog

te.

van

T

e.tt He.yde.

met

alte.ttn

ili

e.

v

e.n

.

(3)

I

ministerie van verkeer en waterstaat

r

i

jkswa

t

ers

t

aat

I

i

nr. WWKZ-81G.014

behoort bij: Nota

bladnr: 1

(4)

I

ministerie van verkeer en waterstaat

rijkswaterstaat

I

I~

_§

!;j

I

behoortbij: Nota bladnr: 1

nr. WWKZ-81G.014

(5)

I

rijkswaterstaat

I

nr. WWKZ-81G.014

behoort bij: nota

bladnr: ₂

I

Morfologische beschouwing en -ontwikkeling van de kust van Delfland

I

Deel 1. Toetsing veiligheid en ontwikkeling kustprofielen

1. Inleiding

2. Duinafslagberekeningen

2.1. Duinafslagberekeningen voor kustprofielen 1980

2.2. Duinafslag/zandverlies als functie van de tijd

2.3. Invloed lodingsonnauwkeurigheid

3. Kuberingsberekeningen

4. Vergelijk duinafslag- met kuberingsberekeningen

5. Conclusies Deel II Ontwerpho09:teduin]2rofiel 1. 2. 3.

I

Inleiding Golfopzet Afslag t.p.v. de waterlijn

I

5. 4. Minimum duinhoogte Conclusies

I

DeelIII Beschouwin9:kustverdedi9:in9:ter h009:tevan Ter Heyde

I

2. 1. Inleiding 2.1. 2.2. 2.3. 2.4.

Mogelijke alternatieven ter versterking van de kust zonder het in rekening brengen van de duinvoetverdediging

Zeewaartse verzwaring Achterwaartse verzwaring

Gedeeltelijk zeewaartse, gedeeltelijk achterwaartse verzwaring Lokale verlaging veiligheid

I

3.1.

3. Invloed duinvoetverdediging op afslagproces

Funderingsdiepte duinvoetverdediging

I

3.2. Kwaliteit en sterkte bestaande taludbekleding

4.

4.1. 4.2. 4.3.

Aanpassing duinvoetverdediging tot zeedijk Randvoorwaarden voor dijkontwerp

ontwerp zeedijk

Aansluiting zeedijk - duinenrij

I

5. Conclusies en aanbevelingen

Literatuur

I

Lijst van Bijlagen

(6)

I

ministerie vanverkeer en waterstaat

rijkswaterstaa

t

I

~

_§

I

~

behoort bij: nota

bladnr: 3

nr.WWKZ-81G. 014

Deel I.

(7)

I

rijkswaterstaat

behoort bij: nota nr.WWKZ-81G.014

I

bladnr: ₄

I

1. Inleiding

I

De voor dit deel uitgevoerde berekeningen zijn overwegend van morfologische

I

aard. Er is getracht om met de bestaande methoden na te gaan in hoeverre

de Delflandse kustprofielen voldoen aan de gestelde eisen t.a.v. de vei-ligheid. In het gebied tussen Monster en Hoek van Holland komen in totaal

een 33-tal raaien aan de orde (raai 107.13 tot en met raai 115.60).

I

Veel aandacht is besteed aan het onderzoeken van de kustbeweging. Hiermee wordt bedoeld de tijdsafhankelijke verandering van de Delflandse

kustpro-fielen. Voor een aantal geselecteerde profielen is namelijk nagegaan in

hoeverre er in een bepaalde periode sprake is van aangroei c.q. achteruit-

I

gang of beter gesteld van versterking c.q. verzwakking van het kustprofiel.

I

Bovendien is nagegaan wat de trend van een bepaalde ontwikkeling is.

I

De methode, die ondermeer gehanteerd is om de sterkte van kustprofielen te kunnen toetsen is die welke genoemd wordt in de "Voorlopige Richtlijn" opgesteld door Werkgroep 5 van de Technische Adviescommissie voor de Water-keringen, zie lito [1]. Deze methode geldt voor uitsluitend rechte zandige kusten en is in principe niet geldig voor kusten versterkt met

construc-ties als duinvoetverdedigingen.

I

..

Cl) ~

I

(8)

I

rijkswaterstaat

behoort bij: nota nr.WWKZ-81G. 014

bladnr: ₅

I

2. Duinafslagberekeningen

I

Door de Werkgroep 5 van de Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen is een op empirie gebaseerde methode gegeven, waarmee de invloed van een storm op een kustprofiel kan worden bepaald. Bij een storm wordt het

aan-wezige kustprofiel, het uitgangsprofiel, omgevormd tot een stormprofiel

dat volgens de werkgroep het beste door een parabool benaderd kan worden. Dit parabolische profiel strekt zich uit tussen een theoretische breker-lijn en het snijpunt van het stormvloedpeil met het duin. Boven dit storm-vloedpeil neemt het duin een zeewaartse helling aan van 1:1.

I

bij de tijdens storm optredende brekerdiepte t.p.v. de brekerlijn zodanigIn de voorgestelde berekeningsmethode wordt het stormprofiel, behorende

•

I

verschoven dat er een sluitende zandbalans ontstaat, m.a.w. de hoeveelheid

zand die zich tussen het duin zeewaarts van de parabool en het talud 1:1

èn het uitgangprofiel bevindt is gelijk aan de hoeveelheid zand tussen de

parabool van het stormprofiel en het uitgangsprofiel landwaarts van de

theoretische brekerlijn (zie figuur 1).

I

De vergelijking van de parabool is als volgt:

I

y

=

4,15 (x+ 4,50)°,5 - 8,80

I

Hierin is:

x

=

afstand t.o.v. het snijpunt stormprofieljstormvloedpeil [m]

y = diepte t.o.v. het stormvloedpeil (s.v.p.) [m]

1

1 I

.

(9)

I

rijkswaterstaat

behoor! bij: nota nr.WWJ(Z-81G.014 bladnr: ₆

I

NAP +5 4m S.V.P.

I

afslagpunt

I

NAP kustprofiel

I

y

=

4,15 "(x - 4,50 )0,5 - 8 ..80

I

figuur 1.

I

In de figuur is:

I

~ = brekerhoogte ~ = brekerdiepte RS-lijn= Rijksstrandpalenlijn

xl

=

afstand kustprofiel tot RS-lijn op s.v.p.

x2

=

afstand kustprofiel tot stormprofiel op s.v.p.

[ m] [ m]

I

[ m] (afslag) [m]

In de richtlijn wordt tevens gesteld dat, wil een bepaald profiel bij

11

superstorm voldoen, of anders gesteld, wil een bepaald profiel voldoende

veiligheid bieden bij een stormvloedpeil met een overschijdingsfrequentie

I

-4

van 10 keren per jaar, de breedte van het resterende duinmassief op

storm-vloedpeil na duinafslag t.9.v. die superstorm nog tenminste 10 m moet

bedragen, zijnde de theoretische reserve tegen doorbraak.

I

N.B. Met duinafslag wordt bedoeld de afstand waarover het stormprofiel

I

landwaarts is verschoven op stormvloedpeil t.p.v. het duinmassief (x2)·

I

(10)

I

rijkswaterstaat

behoort bij: nota _nr_. WWKZ-81G.014

bladnr: ₇

I

Met behulp van een bestaande programma "Duinaf 10" is het mogelijk om

de waarde van deze duinafslag en het opgetreden zandverlies t.p.v. het

duin te berekenen. Zie lito [2]. Met behulp hiervan zijn door het

dis-trict Kust en Zee een groot aantal duinafslagberekeningen gemaakt.

I

Opland een groot aantal kustprofielen doorgerekend op basis van hoogtecij-grond van de hierboven beschreven methode zijn voor de kust van

Delf-fers van mei 1980 en dieptecijfers van juni 1980. Zie bijlage 1. De

resul-taten van die berekeningen zijn weergegeven in tabelvorm op bijlage 2. Het blijkt, dat een groot aantal profielen niet voldoen aan de "Voorlo-pige Richtlijn".

Voor die kustprofielen, die op grond van de gegevens van 1980 niet voldoen aan de gestelde kriteria t.a.v. veiligheid, is aangegeven over welke af-staod (m) het duin achterwaarts aangevuld zou moeten worden op stormvloed-peil, teneindè ·alsnog te voldoen aan de "Voorlopj,.geRichtlijn".

Tekeningen van de kustprofie~en en sto.rmprofielen van de 33 beschouwde Delflandse raaien zijn bijgevoegd. Zie de bijlagen 3 tlm 35.

I

Zoals in voorgaande paragrafen reeds aan de orde is geweest, wordt de sterkte van een kustprofiel getoetst aan de hand van de "Voorlopige Richt-lijn" van de T.A.W. De sterkte van een kustprofiel wordt echter door veel factoren beinvloed. In deze paragraaf wordt aandacht besteed aan een

aan-tal factoren met een specifiek karakter, die de ligging van een

kustpro-fiel kunnen beinvloeden of zelfs in belangrijke mate bepalen. Lokale

ver-anderingen van het profiel kunnen relatief grote wijzigingen veroorzaken in de grootte van de duinafslag en de totale hoeveelheid zandverlies. Alvorens de "Voorlopige Richtlijn" voor een reeks van jaren toe te passen, teneinde in een gekozen raai de sterkte als functie van de tijd te bestu-deren, worden de volgende opmerkingen gemaakt:

- een kustprofiel moet worden gezien als een momentopname; de lodingen en

de waterpassingen geven de ligging aan van een kustprofiel op een

be-paalde dag. Bovendien moet erop worden gewezen, dat lodingen en

water-passingen niet tezamen op dezelfde dag worden verricht, doch veelal met

een tussenruimte van een week tot enkele maanden.

I

~

I

(11)

I

rijkswaterstaat

I

bladnr: ₈

1

de periode voorafgaande aan de meting kan van veel invloed zijn op de

1

sterkte van een profiel. Het opnemen van een kustprofiel direct na

een periode van relatieve rust d.w.z. na een periode waarin nagenoeg

11

geen stormen optreden zijn, geeft bij toepassing van de "Voorlopige

Richtlijn" heel andere resultaten (m.b.t. de hoeveelheden duinafslag en zandverlies) dan een kustprofiel dat is opgenomen na een periode met louter stormen. Bij deze analyse van de sterkte van een

kustpro-fiel als functie van de tijd is het daarom noodzakelijk steeds profie-len te hanteren die aan het begin of het einde van vergelijkbare weers-perioden (seizoenen) zijn opgemeten.

11 I

I

- de lodingsnauwkeurigheid is eveneens van invloed; hierop zal apart

wor-den ingegaan in paragraaf 2.3.

I

- het kustprofiel moet representatief kunnen worden gesteld voor een be-paald kustvak d.w.z. dat over de gehele lengte van het beschouwde kust-vak de kustprofielen nagenoeg identiek worden geacht aan het gekozen profiel en dat voor de kustprofielen dezelfde hydraulische en morfolo-gische condities gelden.

I

· I

In geval van Delfland wordt de ligging van bepaalde profielen beinvloed door de aanwezigheid van strandhoofden.

Strandhoofden hebben de taak de voortdurende achteruitgang van de kust t.g.v. een gradiënt in de zandtransportcapaciteit te vertragen.

Deze vertraging komt tot stand door het gedeeltelijk onderbreken van de langsstroom t.p.v. de strandhoofden met als gevolg een afname van de zand-transportcapaciteit in het gehele gebied tussen 2 strandhoofden, mits de

I

onderlinge afstand van de strandhoofden niet te groot wordt • Kustprofie-len in de directe omgeving van de strandhoofden kunnen dan ook niet re-

11

presentatief worden gesteld voor een heel kustvak.

Voor het toepassen van de richtlijn worden die profielen gekozen, die zo

ver mogelijk buiten het directe invloedsgebied van de strandhoofden lig-

11

gen. Op grond van deze overweging worden de middenprofielen gekozen, d.w.z.

I

die profielen die zoveel mogelijk overeenkomen met de middens tussen 2

strandhoofden. (Zo'n middenprofiel kan worden beschouwd als een gemiddeld profiel tussen 2 strandhoofden en is als zodanig een maat voor de zand-inhoud van een kustvak) •

11 I

(12)

I

rijkswaterstaat

behoort bij: nota nr. WWKZ-81G.014

I

bladnr: 9

I

Tijdens een superstorm zal de onderbrekende werking van de strandhoofden

aanzienlijk afnemen. Door de relatief hoge waterstand (grote waterdiepte

t.p.v. de strandhoofden) en grote golfhoogten zullen de strandhoofden hun functie d.w.z. het onderbreken van de langsstroom, slechts zeer ten dele kunnen vervullen.

I

Het toepassen van de "Voorlopige Richtlijn" op de middenprofielen is zo-doende met enig vertrouwen te verrichten.

I

bunkers, gebouwd door de bezetters gedurende de Tweede Wereldoorlog. Ee~In de duinenrij van Delfland bevinden zich nog steeds een groot aantal aantal van deze constructies zullen tijdens de ontwerpstormcondities

(overschrijdingsfrequentie 10-4 keren per jaar) het afslagproces

beïnvloe-den. Zolang de bunker boven het everiwichtsstormprofiel uitsteekt moet

re-kening worden gehouden met ontgrondingen en/of ondermijning van het obsta-kel. Zijn deze effecten sterk genoeg,.dan zal het obstakel wegzakken en

in de golfzone terecht komen. Door extra reflectie, lokale diffractie

en refractie zullen ontgrondingen blijven optreden, totdat uiteindelijk de gehele constructie onder een theoretisch afslagprofiel zal zijn ver-dwenen.

I

·

1 I

I

Op enige afstand (ter weerszijden) van de bunkers zullen zich

afslagpro-fielen als eerder in paragraaf 2 beschreven ontwikkelen. In hoeverre de veiligheid van kustprofielen t.p.v. een bunker en in de directe omgeving van een dergelijke constructie wordt beïnvloed zal o.m. afhangen van de tijdschaal waarop deze processen plaatsvinden en is vooralsnog niet aan te geven. Het is een goede zaak om in deze situaties rekening te houden met extra zandreserve.

I

Uit de reeks afslagberekeningen in de 33 gekozen raaien, gebaseerd op

kustprofielen van het jaar 1980, is een keuze gemaakt voor een nader

on-derzoek. Rekening houdend met de eerder vermelde opmerkingen zijn 3

raai-en geselecteerd n.l. 108.45

113.01 114.12

I

(13)

I

rijk

swate

rstaat

behoort bij: nota bladnr: 10

nr. WWKZ-81G.014

I

De ontwikkeling van de sterkte als functie van de tijd zal worden

be-schouwd door voor de even jaren het programma "Duinaf 10" toe te passen

op de kustprofielen vanaf 1960. De periode 1950 tlm 1980 zal worden

onderscheiden in 2 deelperioden n.l. 1950 tlm 1962 en 1964 t/m 1980.

De reden voor deze verdeling is de sterke uitbouw van de havendammen te Hoek van Holland in de jaren 1962-1964, waardoor morfologisch gezien beide deelperioden niet goed vergelijkbaar blijken te zijn. Tevens zal de gehele periode 1950 t/m 1980 in beschouwing worden genomen.

I

Om de duinafslagberekeningen in beide deelperioden voor de verschillende

jaren te kunnen vergelijken zijn een aantal aannamen gedaan. De ligging van de vooroever is sterk onderhevig aan veranderingen, waardoor deze in

belangrijke mate de sterkte van een profiel in een bepaald jaar bepaalt.

I

Dit geldt eveneens voor de hoger gelegen zone tussen vooroever en de (meest zeewaarts gelegen) duintop; hier treden echter bovendièn veran-deringen op t.g.v. windtransport en afslag tijdens stormen. Landwaarts

van de duintop zal i.h.a. weinig veranderen (menselijk ingrijpen buiten

beschouwing gelaten). Om in de gehele periode 1950 tlm 1980 de

kustpro-fielen voor de ~ jaren dan ook te kunnen vergelijken wordt circa 10

m landvlaartsvan de duintop gewerkt met de waterpassingen van het jaar

I

1980.

Voor de periode 1964 tlm 1980 zijn de waterpassingen en lodingen ontleend

aan gegevens van de afdeling Hellevoetsluis van het district Kust en Zee.

Voor de periode 1950 tlm 1964 zijn ontbrekende waterpassingen tussen de

duinvoet en de duintop zo nodig aangevuld met de waterpassingen uit 1964.

Lodingscijfers uit de periode 1950 tlm 1962 konden worden verstrekt door

het Hoogheemraadschap Delfland.

I

Voor beide deelperioden werd de trend bepaald van de duinafslag op

storm-vloedpeil in m en van het zandverlies in m2 in de 3 geselecteerde raaien.

Uit het onderzoek blijkt dat op de lange termijn alle profielen een

ten-dens hebben tot versterking; alleen op de korte termijn vertonen de pro-fielen in raai 108.45 een tendens tot verzwakking.

Resultaten uit de uitgevoerde berekeningen zijn weergegeven op bijlage 36

t/m 38. Voor deze resultaten is m.b.v. lineaire regressie voor beide

deel-I

I

(14)

I

rijkswaterstaat

_{behoort bij:} _nota _{nr.WWKZ-81G.014}

I

bladnr: 11

I

perioden en tevens voor de gehele periode 1950 t/m 1980 de trend aange-geven. Ook is het verloop in de tijd aangegeven van de afstand tussen het kustprofiel en de RS-lijn op stormvloedpeil xl(t). De verplaatsingen van het snijpunt van het kustprofiel en stormvloedpeil t.o.v. de RS-lijn zijn overigens zeer klein (hooguit enige meters per jaar) . Zie bijlage 39. Opgemerkt kan worden dat uit het beschikbare materiaal geen conclusie

kan worden getrokken over de invloed van de uitbouw van de havendammen te Hoek van Holland.

In de bijlagen 36 t/m 38 zijn bovendien 80 en 90% betrouwbaarheidsgrenzen aangegeven voor een geëxtrapoleerde periode van 5 jaar gebruikmakend van de gegevens van de periode 1964 t/m 1980.

I

Zonder in te gaan op de oorzaken van lodingsnauwkeurigheden is in een willekeurig gekozen raai de variatie bepaald in de duinafslag c.q. het zandverlies op grond van een op basis van ervaring geschatte lodingson-nauwkeurigheid. In deze louter indicatieve berekening is gebruik gemaakt van "bewerkte" lodingsgegevens van 1980.

Lodingscijfers worden hiervoor verminderd c.q. vermeerderd met een absolute fout in de loding van 0,1 m, waaraan in 2e instantie een relatieve fout wordt toegevoegd van 2% van de diepte.

De resultaten worden hieronder weergegeven:

I

kustprofiel + 0,1 m 1980 - 0,1 m + 0,1 m - 0,1 m duinafslag (m) 120 124 577 117 538 + 2%.d 126 591 - 2%.d 114 522

I

zandverlies (m2) 560

I

Voor dit voorbeeld zou e.e.a. neerkomen op een duinafslag van 120respectievelijk 120 ± 6 m en een zandverlies van 560 ± 20 m2 respectieve-± 4 m lijk 560 ± 35 m2. Deze waarden geven slechts een orde van grootte aan voor de nauwkeurigheden van de waarden van de duinafslag en het zandverlies en gelden uitsluitend voor het gekozen profiel.

De nauwkeurigheden zullen afhankelijk van de vorm van het kustprofiel per profiel aanzienlijk kunnen verschillen.

I

(15)

I

rijks

wa

t

erstaa

t

behoort bij: nota

bladnr: 12

nr.WWKZ-81G.014

I

3. Kuberingsberekeningen

I

Hoewel de berekeningen van het zandverlies met de in paragraaf 2 genoemde

I

methode "Duinaf" een goede indruk geven van de sterkte van het kustprofiel, wordt eveneens teruggegrepen naar eenvoudige kuberingsberekeningen. Voor dezelfde profielen, als in paragraaf 2 gehanteerd, voor dezelfde ~ ja-ren en over dezelfde perioden (2 deelperioden en gehele periode. 1950 t/m 1980) werden kuberingsberekeningen gemaakt. Hiertoe werden een aantal grenzen vastgesteld n.l.:

- een zeewaartse grens, die is gevariëerd. De normale zandbeweging (van.

het langs- en dwarstransport) vindt voornamelijk plaats in een zone van beperkte breedte evenwijdig aan de·kust. In het onderhavige geval worden 4 zeewaartse grenzen geïntroduceerd op onderlinge afstanden van 100 m, aangezien niet nauwkeurig aangegeven kan worden tot waar de zandbeweging zich uitstrekt.

I

- een horizontale grens. Hiervoor wordt gekozen de NAP -10 m lijn.

- een landwaartse grens. Vanwege de beperktheid van de beschikbare gegevens

I

wordt hiervoor aangehouden de duinvoet. Zie ook paragraaf 2.2.

I

De kuberingsberekeningen zijn uitgevoerd m.b.v. een computerprogramma "LWOP", dat op eenvoudige wijze gekoppeld kan worden aan de invoergegevens voor

I

het programma "Duinaf 10". Zie lito [3].

Evenals bij de duinafslagberekeningen het geval is, worden de resultaten

I

voor beide deelperioden en de gehele periode 1950 t/m 1980 onderworpen

aan lineaire regressie waarmee wederom de trendlijnen worden aangegeven.

De resultaten worden gepresenteerd op bijlage 40 t/m 42.

I

(16)

I

rijkswaterstaat

_{behoort bij}_: _nota _nr_._WWKZ-81G.014

I

bladnr: 13

I

4. Vergelijking duinafslag- met kuberingsberekeningen

I

Het is nu interessant om de resultaten van paragraaf 2 en paragraaf 3te vergelijken. De zandverliezen t.g.v. duinafslag tijdens superstorm zijn berekend m.b.v. het programma "Duinaf 10" en worden uitgedrukt in m2. Voor een bepaalde raai geven de verschillen in de zandverliezen voor de gehele serie kust-profielen van opeenvolgende ~ jaren de mate van versterking c.q. ver-zwakking aan. De stormprofielen, die bij duinafslagberekeningen worden gebezigd, gelden voor superstormcondities m.a.w. eventuele profielver-anderingen zijn tot ver zeewaarts (tot de brekerdiepte van de ontwerpgolf) van invloed op het resultaat.

Bij de kuberingsberekeningen zijn de absolute hoeveelheden van de kube-ringen in principe niet interessant; voor de gehele serie kustprofielen zijn slechts de verschillen tussen de gekubeerde hoeveelheden van opeen-volgende ~ jaren van belang. De grenzen van het te kuberen oppervlak zijn immers min of meer willekeurig gekozen.

I

De zeewaartse grens kan evenwel waardevolle informatie verstrekken over

de breedte van de zone, waarbinnen de zandbeweging plaatsgevonden heeft. Tot op zekere afstand van de kust is de zeewaartse grens van een bepaald kustprofiel nog van invloed op het resultaat van de kubering, verder zee-waarts nauwelijks meer.

Hieruit volgt, dat in dat geval door verschuiving van de zeewaartse grens weinig meer verandert aan de vorm van de tijdfunctie. Er kunnen op grond van bovenstaande 2 conclusies worden getrokken:

- met het toevoegen van een gebied zeewaarts van een bepaalde zeewaartse grens mag geen wezenlijke verandering meer plaatsvinden van de vorm van de tijdfunctie.

I

- vindt desondanks toch verandering plaats, bijvoorbeeld in een enkel jaar,

dan is dit vermoedelijk te wijten aan lodingsonnauwkeurigheden (mense-lijk ingrijpen buiten beschouwing gelaten).

De zeewaartse grens ligt theoretisch niet verder zeewaarts dan de breker-lijn tijdens superstorm. Bij een vergelijking van de resultaten wordt dan ook uitgegaan van die zeewaartse grens, die het meest overeenkomt met de ligging van de theoretische brekerlijn tijdens superstorm.

I

(17)

I

rijkswaterstaat

I

bladnr: 14

I

Hiervoor worden vastgesteld:

raai zeewaartse grens (t.o.v. de RB-lijn)

108.45 530 m 113.01 560 m 114.12 550 m

I

Aan de hand van de resultaten op bijlage 36 tlm 42 kunnen de volgende

I

opmerkingen worden gemaakt:

- de tijdfuncties van duinafslag- en kuberingsberekeningen komen i.h.a. minder overeen in de deelperiode 1964 t/m 1980, dan in de deelperiode

1950 t/m 1962; qua vorm stemmen de tijdfuncties goed overeen.

- de waarden van de veranderingen (m2) bij de zandverliesberekeningen zijn de helft van de waarden bij de kuberingsberekening; m.a.w. een verzwak-king of versterverzwak-king van een kustprofiel uitgedrukt in m2 en berekend m.b.v. kuberingen is circa 2x zo groot als de verzwakking of versterking berekend op basis van de zandverliezen.

Bovenstaande opmerkingen kunnen als volgt worden verklaard:

In de deelperiode 1950 t/m 1962 is voor de ontbrekende waterpassingen tussen de duintop en ongeveer de NAP +1,0 m lijn steeds gebruik gemaakt van de waterpassing van 1964. Veranderingen van de profielen hebben dus

steeds betrekking op het zeewaarts gelegen gedeelte hiervan. Zie paragraaf

I

2.2.

Bij de duinafslagrnethode ligt het punt, waar de ligging niet van verandert

I

(m.a.w. het snijpunt tussen het beschouwde kustprofiel en het bijbehorende

stormprofiel) steeds op ongeveer NAP + 1,0 m. Zie bijlagen 3 t/m 35.

Om deze reden zullen de veranderingen van het zeewaarts van de NAP +1,0 m lijn gelegen gedeelte van het profiel goed overeenstemmen met de resulta-ten van de kuberingen met als zeewaartse grens bij benadering de theore-tische brekerlijn tijdens superstorm.

I

Voor de periode 1964 t/w 1980 zijn voor de ~ jaren de werkelijk opgeme-ten profielen gehanteerd tussen de NAP +1,0 m lijn en de duintop. Veran-

I

deringen in deze zone zullen van invloed zijn op de ligging van het storm-profiel, waardoor de resultaten van de kuberings- en zandverliesberekenin-

I

gen niet geheel met elkaar overeen zullen stemmen.

Op grond van het feit, dat de waarde van de veranderingen in profielsterkte

I

(18)

I

rijkswaterstaat

behoort bij: nota nr. 'Vi\\fKZ-81G.014

I

bladnr: 15

I

bij de kuberingsmethode 2x zo groot zijn, als bij de berekende zand

ver-liesberekeningen kan worden gesteld, dat profielwijzigingen zich

vrij-wel uitsluitend voorgedaan hebben in de zone tussen de gehanteerde

zee-waartse grens (resp. brekerlijn) en ongeveer de NAP +1,0 m lijn.

Deze laatste opmerking wordt verduidelijkt a.h.v. de onderstaande figuur.

I

S.V.P. NAP+5.4m

I

Opp A ca. NAP+l.Om

,

Opp A

I

TAW stormprofiel

I

afslagpunt t

I

_.---.~-- ....--- ••-. " ~ ktistprofiel til ~ kustprofiel t afs:lagpuntt2 figuur 2.

I

Omgekeerd kan nu worden gesteld, dat indien een verandering van de sterkte van een profiel plaatsvindt in de zone tussen de NAP +1,0 m lijn en de

zeewaartse grens van de theoretische brekerlijn tijdens superstorm, de

verandering in de hoeveelheid zandverlies de helft is van de totale

pro-fielverandering, berekend op basis van kuberingen. Een extra hoeveelheid

zand op de vooroever van A m3jm1 (gesuppleerd of aangezand) zal het

tota-le zandverlies tijdens superstorm berekend volgens de Voorlopige Richtlijn

slechts met ca ~ A m3jm1 verminderen.

I

~

_§

~

1 _

..

_.

.

..

(19)

I

rijkswaterstaat

bladnr: 16

I

5. Conclusies

I

Op grond van de uitgevoerde berekeningen kan het volgende worden

gecon-cludeerd.

I

- Van de 33 kustprofielen in het gebied tussen Monster en Hoek van Holland

blijken een groot aantal profielen op basis van gegevens van 1980 niet

I

~

te voldoen aan de "Voorlopige Richtlijn" van de Technische Adviescommis-sie voor de Waterkeringen.

(De Voorlopige Richtlijn geldt in principe niet voor het gebied bij Ter Heijde, van raai 109.80 tot 112.21 en van 114.35 tot 115.00 vanwege de aanwezigheid van duinvoetverdedigingen) •

- Uit een onderzoek naar de tijdsafhankelijke ontwikkeling van kustprofie-

I

len in de raaien 108.45; 113.01 en 114.12 blijkt, dat op de lange

ter-mijn alle profielen een tendens hebben tot versterking alleen op de

I

korte termijn vertonen de profielen in raai 108.45 de tendens tot

ver-I

I

zwakking.

I

- Uit een vergelijking tussen duinafslag- en kuberingsberekeningen bij

het beoordelen van het morfologisch gedrag van een kustprofiel in de tijd volgt, dat profielveranderingen voor slechts 50% verdisconteerd worden in het m.b.v. de "Voorlopige Richtlijn" berekende zandverlies,

mits tussen de NAP +1,0 m lijn en de duintop geen wezenlijke

profiel-wijzigingen opgetreden zijn.

I

(20)

I

'

·

nr.WWKZ-81G. 014

I

Deel II.

I

ONTWERPHOOGTE DUINPROFIEL

I

~

I

~

rijkswaterstaat

behoort bij: nota

(21)

I

rijkswaterstaat

I

bladnr: 18

I

1. Inleiding

I

Op grond van de resultaten verkregen m.b.v. de "Voorlopige Richtlijn" kunnen kustvakken, waarvan de representatieve kustprofielen ontoerei-kend zijn gebleken, lokaal versterkt worden.

Een dergelijke versterking kan geheel in zand worden uitgevoerd, d.m.v.

11

het aanbrengen van een bepaalde hoeveelheid op het duin en/of landwaarts

I

van het duin en/of zeewaarts ervan. Voor de bepaling van de minimale ont-werphoogte van een duinprofiel biedt de "Voorlopige Richtlijn" van de TAW alleen onvoldoende informatie.

I

a) Uit de "Voorlopige Richtlijn" volgt, uitgaande van een

ontwerpstorm-vloedpeil en een brekerdiepte behorende bij de ontwerpgolf, dat in

.

I

.

principe een kustprofiel met een duin waarvan de kruinhoogte reikt

tot even boven het ontwerpstormvloedpeil (bij voldoende breedte van

I

de kruin) toereikend kan zijn.

b) Na afslag vereist de "Voorlopige Richtlijn" een minimale overblijvende

I

duinbreedte van 10 m op ontwerpstormvloedpeil.

Voor de hier geldende ontwerpstormcondities komt bovenstaande neer op een

I

theoretische minimale duinhoogte van ca NAP + 5,40 mi de reservestrook

moet na afslag op ca NAP + 5,40 m nog minstens 10 m breed zijn. Bij de

I

bepaling van een "minimale" ontwerphoogte van het duin geeft dus de

"Voorlopige Richtlijn" alléén geen bevredigend antwoord. In de "Voorlo-pige Richtlijn" wordt n.l. niet expliciet rekening gehouden met het ver-schijnsel golfopzet en met het afslagproces op de waterlijn, aangezien aangenomen werd dat deze effecten impliciet verwerkt zijn in de waarden van de afslag en het zandverlies. (Bij de modelproeven, verricht in het kader van de opstelling van de "Voorlopige Richtlijn" werd n.l. steeds een stormvloedpeil ingesteld en na het "golven" werd de afslag op storm-vloedpeil bepaald).

In de volgende paragrafen zal aandacht besteed worden aan de voor het ontwerp van de duinhoogte belangrijke effecten van golfopzet en het af-slagproces op de waterlijn, om te komen tot een vereiste minimale duin-hoogte bij beperkte duinbreedte.

I

(22)

I

ministerie van verkeer en waterstaat-·

rijkswaterstaat

I

bladnr: ₁₉

2. Golfopzet

Het breken van golven vindt voornamelijk plaats in de brekerzone.

Bij het breken van golven wordt golfenergie gedissipeerd. T.p.v. de

water-lijn is theoretisch alle golfenergie vernietigd c.q. omgezet in warmte,

geluid etc. Een gedeelte van de aanwezige golfenergie wordt echter omge-zet in potentiële energie. Hierdoor neemt de theoretische-gemiddelde-wa-terspiegel in de brekerzone een bepaalde vorm aan. De mate van energie-dissipatie is van invloed op de vorm van de theoretische-gemiddelde-wa-terspiegel in de brekerzone. Onder golfopzet wordt verstaan de vertikale afstand tussen een punt op de waterlijn en het gemiddelde zeeniveau. De mate van energiedissipatie is dus bepalend voor de vorm, waarin golfop-zet zich b.v. als functie van de horizontale afstand tot de waterlijn

manifesteert. Deze vorm hangt onder meer af van het type van de brekende

golf, de golfhoogteverdeling in de brekerzone, de golfhoogte t.o.v. de golflengte en de he.llingvan het onderwatertalud.

N.B. Voor "spilling"-brekers wordt veelal aangenomen, dat de golfenergie kwadratisch afneemt met de diepte. Bij "spilling"-brekers wordt in het algemeen gesteld, dat de theoretische-gemiddelde-waterspiegel onder een bepaalde helling gaan staan in de richting van het strand.

Voor de brekerzone in het gebied ter hoogte van Ter Heijde wordt eveneens

gerekend met "spilling"-brekers. Volgens Battjes lito

[4]

kan de

golfop-zet t.p.v. de waterlijn als volgt bepaald worden:

[ m]

waarin: y = breker index [ -]

~ =

hoogte van de brekende golf t.p.v.

(23)

I

rijkswaterstaat

I

nr.WWKZ-81G.014

behoort bij: nota

bladnr: ₂₀

I

Uitgaande van de randvoorwaarden voor ontwerpstormcondities, gehanteerd bij het toepassen van de "Voorlopige Richtl1.jn"volgt hieruit:

I

M = 5/16'Y'~ = 5/16.0,78.7,80

I

=

1,9 m

•

Golfopzet legt de waterlijn t.p.v. het duin tijdens ontwerpstormcondities

zodoende theoretisch op een niveau van NAP (5,4 m + 1,9 m) + 7,3 m.

I

3. Afslag t.p.v. de waterlijn

Zoals hiervoor beschreven is de theoretische golfhoogte t.p.v. de

water-lijn gelijk aan O. Niettemin zal er t.p.v. de waterwater-lijn in de praktijk

I

•

ongetwijfeld in meerdere of mindere mate sprake zijn van golfbeweging.

Uitgaande van een golfveld gekarakteriseerd door een significante golf

I

en brekende golven van het type "spilling"-brekers in de brekerzone, is

t.p.v. de waterlijn de golfhoogte gelijk aan O. Bij benadering is een

I

onregelmatig golfveld Rayleigh verdeeld.

Het karakteriseren van het golfveld door één golfhoogte (de significante) met een vaste brekerindex is veelal een noodzakelijke simplificatie bij de beschrijving van het afslagproces.

In de praktijk bestaat het golfveld uit onregelmatige golven en er komen in de brekerzone dan ook ongebroken golven voor, die op grond van de bre-kerindex (voor de significante golfhoogte van het golfveld) reeds gebro-ken zouden zijn.

I

Het voorkomen van een golfhoogte ongelijk aan 0 t.p.v. de waterlijn kan verklaard worden aan de hand van het verschijnsel r.breaker-travel". Bij "breaker-travel" wordt uitgegaan van het onveranderd doorlopen van golven bij een verandere waterdiepte. Vertaald naar de brekerzone betekent dit, dat golven ongebroken doorlopen op diepten waarbij deze golven theo-retisch reeds gebroken zouden moeten zijn. De afstand waarover "breaker-travel" optreedt ligt in de orde van ~ maal de golflengte ter plaatse. Zie lito

[5].

In de volgende berekeningen wordt het golfveld gekarakte-riseerd door de significante golfhoogte.

De diepte waarop de "breaker-travel" begint voor de significante brekende golf kan m.b.v. een iteratieproces vastgesteld worden.

I

(24)

I

·ministerie van verkeer en waterstaat behoo

rijkswaterstaat

rt bij: nota nr. Wv;TKZ-81G.014

I

bladnr: 21

I

Bij het bepalen van een minimale duinhoogte wordt uitgegaan van de theo-retische eindsituatie van een ontwerpstorm. Het oorspronkelijke aanwezige

kustprofiel is inmiddels omgevormd tot een stormprofiel, waarvan de ver

-gelijking volgens de "Voorlopige Richtlijn luidt:

I

4,15 (x+ 4,50)°,5 - 8,80 [ m]

I

hierin is:

I

y

= diepte t.o.v. het stormvloedpeil x

=

afstand zeewaarts uit de waterlijn Zie figuur 1, deel I.

[ m] [ m]

I

De diepte van een bepaald punt in de brekerzone t.o.v. het stormvloed

-peil ligt vast aanhetstormprofiel. De golfoploop is reeds bepaald met Battjes, lito [4], voor "spilling"-brekers. Nu kan de diepte bepaald worden voor een brekende significante golf op een halve golflengte uit de waterlijn door toepassing van het brekerkriterium ~ = y.db•

De golflengte ter plaatse is een functie van de diepte, waarop de "breaker-Deze diepte kan nu berekend worden, uitgaande van:

travel" begint. ~ 7,8 m y = 0,78 ~ = 10,0 m T = 9,5 s

I

De diepte waarop "De maximale golfopzbet bedraagt dan ÀSreaker-travel" begint

=

1,9 mis: d.l

=

YI + ÀSI· Zie figuur 3.

I

figuur ).

I

~

_§

g

1 ..

_

(25)

-I

rijkswaterstaat

behoort bij: nota nr. WI~KZ-81G.014

I

bladnr: ₂₂

I

De totale diepte dl uit bovenstaande vergelijking wordt iteratief b e-paald m.b.v. de diepte t.o.v. stormvloedpeil volgend uit de vergelijking

van het stormprofiel en de golfopzet ~Sl.

Op een afstand xl

=

25 m (~ golflengte) op stormvloedpeil uit de w ater-lijn is de diepte Yl

=

1,3 m. De golfopzet op deze afstand xl bedraagt ~sl

=

1,8 m. De totale diepte dl

=

3,1 m en deze diepte behoort bij een golflengte ter plaatse Àl= 50 m uitgaande van een diepwatergolflengte À

=

1,56.T2 en bij het toepassen van de lineaire golftheorie. De waarde Àl komt overeen met de golflengte waarvan is uitgegaan.

De hoogte van de brekende golf t.p.v. dl

=

3,1 m kan nu wederom met het

11 I

I

brekerkriterium worden bepaald:

=

0,78 .. 3,1

I

=

2,4 m

I

Deze brekende golfhoogte H~l wordt verondersteld door te lopen volgens het "breaker-travel" principe; m.a.w. de golfhoogte verandert niet bij afnemende diepte over een afstand van ~Àl (25 m), ofwel vanaf een diepte dl = 3,1 m tot de waterlijn.

Het afslagproces t.p.v. de waterlijn wordt nu bepaald door de resterende golfhoogte HSl' berekend op grond van de "breaker-travel"-theorie.

Boven het stormvloedpeil vormt het buitentalud van het afgeslagen duin een vrijwel vertikale wand. Tegen deze wand lopen brekende golven met

I

golfhoogte HSl. Zie figuur 4. ontwerppeil afschui ving

I

i HS1

--+---

I

---

ontwikkeling Etormprofiel

I

afslagpunt

I

TP,H-storrnprofiel

I

figuur 4.

I

(26)

I

rijkswaterstaat

I

behoort bij: nota

bladnr: 23

nr.WWKZ-81G.014

I

Bij een situatie waarbij brekende golven tegen een volledig

ondoordring-bare, onvervormbare vertikale wand lopen treden golfklappen op. Bij een

duin bestaat de min of meer vertikale wand (talud ca 1:1) uit zand met

ca 40% proriënvolume en met een (zij het geringe) mogelijkheid te

ver-vormen. Golfklappen t.p.v. een duin zullen zodoende gering zijn. Op

grond hiervan wordt aangenomen dat onder de geldende condities de kruin-hoogte minimaal moet reiken tot ~ golfkruin-hoogte HSl boven de waterlijn.

I

4. Minimum duinhoogte

I

Uitgaande van.de.geschetste invloeden van golfopzet en afslag op de

water-lijn kan een waarde voor de minimale ontwerphoogte van de kruin worden aangegeven. De ontwerphoogte wordt bepaald door het ontwerpstormvloed-peil, de golfopzet en de golfhoogte t.p.v. de waterlijn. Een toeslag wordt in rekening gebracht voor de invloeden van buioscillaties, bui-stoten en rélatieve bodemdaling op de kruinhoogte.

De ontwerpkruinhoogte wordt zodoende:

I

s.v.p. (ontwerpstormvloedpeil in m t.o.v. NAP)

~S (golfopzet)

~ HSl (halve golfhoogte boven de waterlijn)

toeslag NAP + 5,4 m + 1,9 m + 1,2 m + 0,4 m

I

NAP + 8,9 m

I

Voor de bepaling van de ontwerpkruinhoogte van een duin bestaat geen andere richtlijn, dan de voorschriften van het Deltarapport.

In dit rapport wordt voor de ontwerphoogte van een duin aangegeven het

niveau van NAP + 8,0 à 10,0 m zonder verdere theoretische onderbouwing.

De hierboven berekende waarde blijkt hier goed mee overeen te komen. Het lijkt dan ook aanbevelenswaardig om voor de ontwerphoogte van de

duinen te Delfland minstens NAP + 9,0 m aan te houden. De ontwerphoogte

zou in ieder geval moeten gelden voor de 10 m breedte reservestrook.

I

(27)

I

rijkswaterstaat

behoort bij: nota

bladnr: 24

nr.WWKZ-81G.014

I

5. Conclusies

I

Uit de voorgaande berekeningen ter bepaling van een minimum duinhoogte

kan worden geconcludeerd dat

- het is aan te bevelen om voor de ontwerphoogte van de duinen te Delfland aan te houden het niveau van NAP + 9,0 m.

I

- deze ontwerphoogte van NAP + 9,0 m vooral van toepassing zou moeten

zijn op de 10 m brede reservestrook.

I

- de ontwerphoogte van NAP + 9,0 m goed overeenkomt met de

voorschrif-ten van het Deltarapport.

I

(28)

I

r

ijkswaterstaat

I

~

I

~

behoort bij: nota

bladnr: 25

nr.WWKZ-81G.014

Deel lIl.

(29)

I

rijkswaterstaat

I

bladnr: 26

I

1. Inleiding

I

Ter hoogte van Ter Heijde is de duinenrij versterkt met een

duinvoet-verdediging. Van zo'n gecombineerde kustverdediging (duin+

duinvoetver-dediging) kan met de huidige berekeningsmethoden niet worden bepaald of aan de eisen t.a.v. veiligheid, de Deltaveiligheid, wordt voldaan.

De kustprofielen 1980 voldoen niet aan de "Voorlopige Richtlijn" indien

de duinvoetverdediging buiten beschouwing wordt gelaten.

Teneinde toch de veiligheid te kunnen beoordelen, wordt in dit stadium voor Ter Heijde uitgegaan van een ofwel geheel zachte ofwel een harde kustverdediging.

Allereerst wordt de duinenrij zodanig verzwaard, dat aan de "Voorlopige

Richtlijn" wordt voldaan. Vervolgens wordt ingegaan op de consequenties

I

•

van een eventuele verlaging van de veiligheid bij Ter Heijde.

Tenslotte wordt de duinvoetverdediging getoetst onder ontwerpstormcondi-

11

ties en zodanig aangepast, dat de.kust bij Ter Heijde voldoet aan de

eisen.t.a.v. veiligheid als geheel harde kustverdediging.

I

2. Mogelijke alternatieven ter versterking van de kust zonder het in rekening

brengen van de duinvoetverdediging

11

De zeewering ter hoogte van Ter Heijde wordt daartoe beschouwd

als een onverdedigd duin met afmetingen overeenkomende met de huidige

kustprofielen (gegevens 1980). De kustprofielen zullen nu zodanig worden

aangepast, dat ze voldoen aan de "Voorlopige Richtlijn". Een dergelijke versterking wordt bewerkstelligd door het aanbrengen van een hoeveelheid

zand boven het niveau van NAP -4,6 m, de bodemligging t.p.v. de

breker-lijn bij het ontwerpstormvloedniveau NAP +5,4 m, ~

=

10 m. In de praktijk

kan daartoe zand worden aangebracht landwaarts en/of zeewaarts van de eerste duintop.

Voor het kustprofiel van 1980 in raai 111.47 zullen daartoe een aantal berekeningen worden uitgevoerd.

I

Is een kustprofiel onvoldoende sterk voor ontwerpstormcondities, dan kan

I

een versterking worden overwogen in de vorm van het aanbrengen van een

hoeveelheid zand zeewaarts van de eerste duintop.

I

(30)

I

rijkswaterstaat

I

bladnr: 27

I

•

Een dergelijke zeewaartse verzwaring wordt bij voorkeur zo hoog mogelijk in het profiel aangebracht, op grond van de volgende argumenten:

a) de kustlijn dient zo min mogelijk verstoord te worden. Indien de zone waarin het langs- c.q. dwarstransport plaatsvindt in een bepaald kust-vak over zekere afstand zeewaarts wordt verschoven, kan uitgaande van een oorspronkelijk min of meer stabiele kustlijn een proces van voort-durende erosie worden ingeleid.

b) de versterking van het profiel is bedoeld uitsluitend dienst te doen tijdens stormvloeden.

I

Bij een uitsluitend zeewaartse versterking van het kustprofiel (het

oor-spronkelijke profiel voldoet n.l. niet aan de "Voorlopige Richtlijn") wordt er van uitgegaan dat een landwaarts opdringen van het stormprofiel niet kan worden getolereerd. Bovendien is bij geheel zeewaartse verzwa-ring relatief veel materiaal nodig teneinde de va~tlegging van het storm-profiel te bewerkstelligen.

Voor het kustprofiel van 1980 in raai 111.47 zijn mogelijke zeewaartse

ver-sterkingen aangegeven op bijlage 43.

De aanvulling houdt een verplaatsing in van een duinvoet (ca NAP + 3,2 m)

in een zeewaartse richting; hierdoor moet het gehele "nearshore" kust-profiel, het strandkust-profiel, worden verschoven. Het strandprofiel wordt daartoe als volgt geschematiseerd:

I

landwaarts van de duinvoet een helling

tussen de HW-lijn en de duinvoet van een helling

I

tussen de LW- en HW-lijn

tussen de NAP - 2 m- en de LW-lijn zeewaarts van de NAP - 2 m lijn

en verlopend tot oorspronkelijke bodemligging) .

"

1: 4 1:16 1:44 1:80

"

(1:10 direct na aanbrengen

I

Met het zeewaarts verplaatsen van dit geschematiseerde strandprofiel wordt beoogd de stabiliteit van het aanwezige kustprofiel niet ingrijpend aan

te tasten. Voor het kustprofiel in raai 111.47komt een dergelijke

verster-king neer op het aanbrengen van 480, 460 resp. 560 m3jm1• Hierbij zijn

niet inbegrepen, de benodigde zandhoeveelheden die voortvloeien uit de

eis t.a.v. de reservestrook ter breedte van 10 m op het niveau van NAP +

9,0 m.

I

(31)

I

rijkswaterstaat

I

bladnr: ₂₈

I

Deze aanpak wordt slechts aanbevolen in die gevallen, waarin

achterwaart-se verzwaring nroetmogelijk wordt geacht.

I

Een groot nadeel van een zeewaartse verzwaring is het beinvloeden van de

bestaande morfologie. Het gedeelte van het kustprofiel beneden de duin-

11

voet (ca NAP + 3,2 m) wordt zeewaarts verschoven. Hierdoor wordt de

kust-lijn voor een aantal kustprofielen zeewaarts verschoven over een bepaalde afstand. De huidige kustlijn van de aansluitende kustvakken moet op het vooruitgeschoven deel van de kustlijn zo vloeiend mogelijk aansluiten. De vloeiende aansluiting is noodzakelijk om de negatieve effecten van de uitbouw zo beperkt mogelijk te houden. Door het zeewaarts verplaatsen van de kustlijn wordt het huidige functioneren van de strandhoofden (in

I

11

het gebied van de verschuiving) negatief beinvloed. De diepte t.p.v. de

koppen van de strandhoofden zal afnemen, waardoor aanzienlijk toename

11

van het zandtransport rond de koppen zal plaatsvinden. Naarmate het

ge-schematiseerde "nearshore" profiel meer zeewaarts wordt verschoven zal de erosie in het vooruitgeschoven gebied toenemen. Bij een verzwar~ng als aangegeven op bijlage 43 zal reken~ng gehouden moeten worden met een onderhoud in de or~e van 0,2.à 0,3.106m3/jaar. Bij serieuze overweging van een dergelijk alternatief is nader onderzoek meer in detail naar de morfo-logische consequenties van een dergelijke uitbouw noodzakelijk.

I

11 I

Het geschematiseerde en zeewaarts verschoven "nearshore" profiel moet

worden gezien als een "minimum"-profiel d.w.z. dit profiel moet ten alle

I

tijde aanwezig zijn. In verband met erosie van het vooruitgeschoven

kust-vak en het noodzakelijke onderhoud, moet op dit "minimum"-profiel een extra hoeveelheid zand worden aangebracht om de erosie voor een bepaalde periode op te vangen. Gedacht kan worden aan onderhoudssuppletie om de 2 à 4 jaar. Voor de onderhoudssuppleties geldt een eerder gemaakte opmerking, dat meer onderhoud vereist is naarmate het "nearshore" profiel meer zeewaarts wordt verschoven m.a.w. des te groter is de gemiddelde jaarlijkse terug-gang in de periode tussen de onderhoudssuppleties.

I

11 I

I

_~~~~~_E~E2

Voldoet een bestaand kustprofiel uit 1980 niet aan de "Voorlopige Richt-

I

lijn", dan kan ook een achterwaartse verzwaring worden toegepast. Hierbij

wordt het kustprofiel versterkt door een bepaalde hoeveelheid zand aan

11

te brengen landwaarts van de eerste duintop.

I

(32)

I

rijkswaterstaat

_{behoort bij}_: _nota _nr_. _WWKZ-81G.014

I

bladnr: 29

I

Bij het toepassen van de "voorlopige Richtlijn" is steeds bij die

kust-profielen die aanvankelijk niet voldeden aan de richtlijn,een geheel

achterwaartse verzwaring toegepast/bijvoorbeeld d.m.v. een aanvulling

tot even boven het stormvloedpeil. Hierdoor kan een stormprofiel worden

gevormd, waarvan het afslagpunt op stormvloedpeil ligt en tevens de

meest landwaartse begrenzing vormt van de aanvulling. Het stormprofiel

• I

I

is nu zover mogelijk landwaarts verschoven. Hoe verder een stormprofiel

wordt verschoven, hoe kleiner de achterwaartse verzwaring behoeft te worden (mits het achterland niet onwaarschijnlijk diep onder NAP ligt).

Dieper gelegen delen van het duin gaan een positieve bijdrage leveren aan de zandbalans. Bij een achterwaartse aanvulling tot even boven stormvloed-peil worden de aan te brengen kubieke meters het meest effectief gebruikt Öm'een kustprofiel te laten voldoen aan de "Voorlopige Richtlijn". Een

dergelijke verzwaring heeft echter mogelijk gedurende enige.tijd verlies

van land tot gevolg. Dit verlies van land moet als tijdelijk worden be-schouwd, omdat in de periode na de ontwerpstorm het kustprofiel zich theo-retisch weer zal herstellen tot het min of meer stabiele uitgangsprofiel. Bij een superstorm gaat theoretisch meer land in hprizontale zin verloren naarmate een eventuele verzwaring meer in de breedte dan in de hoogte wordt gezocht. In veel gevallen wordt het theoretische afslagpunt reeds vastgelegd door externe factoren b.v. door achter het duin aanwezige be-bouwing. De grens van het tijdelijk verlies van land is voor een super-storm dan in feite reeds aangegeven. In een dergelijk geval zal een rela-tief omvangrijke zandaanvulling in de hoogte moeten worden uitgevoerd. De methode met achterwaartse verzwaring is voor Ter Heijde uitgezocht.

Zie bijlage 44. Om de betreffende kustprofielen te laten voldoen aan de

"Voorlopige Richtlijn" zou een achterwaartse aanvulling tot NAP + 9,0 m kunnen worden toegepast over het gehele kustvak van RS 109.96 tot RS 111.96.

I

Deze achterwaartse verzwaring gaat weliswaar niet uit van een vloeiende

lijn door de afslagpunten van de beschouwde Kustprofielen. In deze

oplos-sing wordt rekening gehouden met de voorgestelde ontwerphoogte voor duin-profielen met een reservestrook ter breedte van 10 m eveneens op een

ni-veau van NAP + 9,0 m. Zie bijlagen 45 tlm

5l-Het kustprofiel in raai 111.47 is nader bestudeerd. Voor dit profiel

wor-den alternatieve vormen van achterwaartse verzwaringen beschouwd.

I

(33)

I

rijks

w

aterstaat

I

bladnr: ₃₀

I

Zonder aantasting van de bebouwing zou het kustprofiel enkel in verti-

I

kale zin kunnen worden verzwaard. Zo'n verzwaring zou neerkomen op

ver-hoging van het duin tot ca NAP + 17 mi t.w. één duintop met een zeewaarts

I

talud onder 1:4. Niettemin zou bij een dergelijke verzwaring een keermuur

aangebracht moeten worden ter hoogte van minimaal NAP + 6,5 m, geplaatst

dicht aan de achterzijde (zeezijde) van de meest zeewaarts gelegen

hui-zenrij. Zie bijlage 44, figuur a.

Een dergelijke verhoging van het duin wordt niet als realistisch gezien. Is gedeeltelijk afbraak van de bebouwing wel toelaatbaar, dan kan worden overwogen om een tussenoplossing te zoeken in verhoging van h~t duin in

combinatie met achterwaartse verbreding tot even boven NAP + 5,40 m.

Over beperkte afstand kan het bestaande duin worden omgevormd tot een

zanddam met een kruinhoogte van NAP resp. + 17, + 14, + 10 m. Hierbij

behoort dan een achterwaartse aanvulling tot even boven NAP + 5,40 m over

resp. 21, 23 en 33 m (exclusief 10 m reserve op NAP + 9,0 m). Zie figuren

b tlm e van bijlage 44.

Samenvattend kan als belangrijk voordeel van een de~gelijk achterwaartse verzwaring van de kustprofielen ter hoogte van Ter Heijde worden genoemd: - de kustlijn wordt niet aangetast, waardoor er geen directe morfologische

consequenties zijn te verwachten.

I

Belangrijke nadelen zijn: - aantasting van de bebouwing, - esthetische consequenties.

I

Ook is gekeken naar een oplossing om ter hoogte van Ter Heijde vanwege het ruimtegebrek een tussenvorm toe te passen. Hierbij wordt een zodanig kustprofiel nagestreefd, dat

- voldoet aan de "Voorlopige Richtlijn" voor superstormcondities - geringe morfologische gevolgen heeft voor aanliggende kustvakken - de bebouwing niet aantast

esthetisch nog aanvaardbaar is.

I

Voor het kustprofiel 1980 in raai 111.47 is een dergelijke oplossing

I

aangegeven. Zie bijlagen 52 en 53.

I

(34)

I

rijkswaterstaat

_{behoort bij:} _nota nr. WWKZ-81G.014

I

bladnr: 31

I

De achterwaartse verzwaring wordt gevormd door een zanddam met een

kruin-hoogte van NAP + 10,0 m, waarbij achterwaarts de beschikbare ruimte

ge-heel wordt benut.

I

De resterende benodigde verzwaring wordt zeewaarts aangebracht.

Bij de zeewaartse verzwaring wordt het geschematiseerde "nearshore" pro-fiel beneden de duinvoet zeewaarts verschoven. De eigenlijke gedeeltelijk

•

zeewaartse verzwaring wordt zo hoog mogelijk tegen het duin aangebracht. Geen rekening is gehouden met de reservestrook ter breedte van 10 m op

NAP + 9,0 m.

I

Ook in dit geval betekend verschuiving van het geschematiseerde

"near-shore" pr9fiel een ingreep in de huidige morfologische condities. Het huidige dynamische evenwicht wordt verstoord, door vervorming van de

be-staande kustlijn ter hoogte van Ter Heijde, waardoor met onderhoud reke-ning moet worden gehouden. Het benodigde onderhoud wordt voor de

gedeel-telijk zeewaartse, gedeelgedeel-telijk landwaarste verzwaring geschat op 0,1 à

0,2.106 m3 per jaar afhankelijk van de omvang en vormgeving van de ge-deeltelijk zeewaartse verzwaring. Indien de keuze op deze oplossing zou vallen dan wordt geadviseerd nader onderzoek te doen naar toekomstig on-derhoud.

I

stel dat de duinvoetverdediging bij Ter Heijde geen invloed heeft op het

afslagproces van een zachte kustverdediging, dan kan die

overschijdings-frequentie worden bepaald, waarbij de verdediging van Ter Heijde nog juist stand houdt. Hiertoe wordt de volgende aangepaste golfhoogtejwater-stand relatie gebruikt die tot aan de brekerlijn geldt:

I

H s = O,6~(s.v.p.+ 2,5) [ m]

I

H max

Voor raai 111.47 wordt het kustprofiel van 1980 aangehouden. De aanwezige

= s.v.p. + 2,5 [ m]

I

duinbreedte komt nu overeen met de duinafslag voor een storm met een

-4

overschrijdingsfrequentie van 4,6.10 keren per jaar. Dat is een

storm-conditie die eens per ca 2000 jaar wordt overschreden.

Het hierbij behorende theoretische stormvloedpeil is inclusief toeslagen

(35)

I

rijk

swaterstaa

t

behoort bij: nota nr. \\"WKZ-81G.014

I

bladnr: ₃₂

I

Wordt bij Ter Heijde inderdaad de theoretische afslag bereikt bij genoem-de stormcondities, dan moeten genoem-de consequenties van een doorbraak worgenoem-den

I

aangegeven.

Het maaiveld ter plaatse van het dorp Ter Heijde ligt op een hoogte van

ca NAP + 3,5 m in raai 111.47. Bij een aangehouden waterstand van NAP

+ 4,95 m zou dit betekenen dat op grond van een brekerindex y = 0,5 de

golfhoogte als volgt bepaald kan worden:

HSl

=

y.d

I

=

0,5.1,45

I

'"0,7 m

Teneinde van een ontwerpstorm met overschrijdingsfrequentie 10-4 keren

per jaar, zou met een golfhoogte gerekend moeten worden van:

I

'"1,0

m

I

= 0,5.1,90

Als waterkering moet nu de slaperdijk gaan functioneren. Deze dijk moet

in ieder geval weerstand bieden aan de uit superstormcondities voort-vloeiende golfhoogte HS2' teneinde onderlopen van grote delen van Zuid Holland te voorkomen. Voor een nadere beschouwing van de slaperdijk, die

dan de hoofdwaterkering gaat vormen (samen met de schenkeldijken ter plaatse

I

van Ter Heijde)wordt het zwakste profiel gekozen, zie bijlage 55.

I

1 :8 1:3

I

De slaperdijk bestaat uit een dijklichaam opgebouwd uit klei.

Kruinhoogte Zeewaarts talud Landwaarts talud

NAP + 6,2 m

Bekleding gras c.q. bestrating

I

Toepassing van de formule voor golfoploopjoverslag geeft:

Z = 8.f.H .tan Cl s

I

f '" 1 0,7 (overschrijdingsfrequentie -4 HSl = 4,6.10 ) HS2 = 1,0 (overschrijdingsfrequentie 10-4) Zl = 0,7 m bij s.v.p. = NAP + 4,95 m Z2 = 1,0 m bij s.v.p. = NAP + 5,40 m

I

tan Cl = 1:8

I

(Toeslagen voor de invloed van buistoten en buioscillaties zijn hierin

verdisconteerd) .

I

(36)

I

rijkswaterstaat

I

bladnr: 33

I

De berekende golfhoogte is een pessimistische aannamei de bebouwing

t.p.v. Ter Heijde zal n.l. vroegtijdige breking veroorzaken en een groot deel van de golfenergie verloren doen gaan. Er wordt toch

gead-viseerd de hoogte van de kruin te brengen op minimaal NAP + 6,4 mi

aanbevolen wordt om i.v.m. klink een overhoogte van 0,2 m aan te hou-den. Voor een minimale kruinbreedte wordt 5 m aanbevolen. Aangenomen wordt dat de schenkeldijken t.p.v. Ter Heijde aansluitend op de slaper-dijk worden aangepast conform het bovengenoemde.

Bij kleidijken wordt het bezwijken n.l. veelal ingeluid door ontgron-dingen aan de achterzijde van de dijk t.g.v. golfoverslag. Het is daar-om van belang vooral niet meer dan de algemeen gehanteerde 2% golfover-slag toe te laten. Ter bepaling van de gedachte: ind~en een stormduur

varr 3 uur op ontwerpniveau (1/10000) wordt aangehouden met T

=

9,5·~,

dan zullen ca 20 à 25 golven zich over de kruin (op NAP + 6,4 m)

stor-I

I

_ten.

I

3. Invloed duinvoetverdediging op afslagproces

I

Een duinvoetverdediging heeft in het algemeen de functie om tijdens

stormvloeden met name het onderste deel van een zachte kustverdediging (duinenrij) te versterken. Bij traditionele constructies is altijd veel aandacht besteed aan de bescherming van de teen van een harde

verdedi-ging; veelal werd de teen beschermd met een kraagstuk, een bestorting

of werd opgesloten d.m.v. een rij perkoenpalen. De teen werd veelal

doorgetrokken tot het niveau van ca NAP. De funderingsdiepte van de

teen is belangrijk, omdat bij onvoldoende funderingsdiepte tijdens

storm-vloeden, dborontgrondingen aan de teen een proces wordt ingeluid van

voortschrijdende beschadiging van de verdediging.

Ontgrondingen voor de teen van de verdediging treden op t.g.v ,

golfreflec-tie en de hierdoor veroorzaakte extra turbulengolfreflec-tie. Naarmate het

buiten-I

I

talud van de verdediging steiler is opgezet, neemt de golfreflectie toe;

dientengevolge nemen de ontgrondingen toe. Bij harde verdedigingen moet met andere ontwerpkriteria rekening gehouden worden, dan bij een zachte

en een duinvoetverdediging.

I

(37)

I

rijkswaterstaat

behoort bij:nota

bladnr: 34

nr,t'Tv1KZ-81G.014

I

De duinvoetverdediging ter hoogte van Ter Heijde reikt tot een niveau

van NAP + 0,7 m t.p.v. de teen. De teen is opgesloten m.b.v. een door-

I

gaande rij perkoenpalen. Nagegaan zal worden of en in hoeverre de aan-wezige teenconstructie bestand is tegen ontwerpstormcondities.

In lit. [6 ) worden een aantal methoden beschouwd bij de bepaling van de funderingsdiepte voor de zeewering t.p.v. het Flaauwe Werk. Deze methoden zullen achtereenvolgens getoetst worden voor de kust ter hoogte van Ter Heijde onder ontwerpstormcondities.

I

11

a) Volgens een grove indicatie van de U.S. Coastal Engineering Research

Center, zie lito

[7],

zou de ontgrondingskuil voor de duinvoetverde-

11

diging t.p.v. Ter Heijde reiken tot een niveau van ca NAP à NAP -

2,5

m. Deze waarden zijn als volgt bepaald.

De maximale ontgrondingsdiepte beneden het bodemniveau t.p.v. de teen van de constructie ligt in de orde vàn de hoogte van de maximale ongebroken golf.Gebruikmakendvan het brekerkriterium Hb

=

0,78.db resulteert de ontgrondingsdiepte in ca 3,2 m m.a.w. de ontgronding reikt tot een niveau van ca NAP + 0,1 m uitgaande van het huidige