Duinafslag bij steile vooroevers: Oriënterend onderzoek naar de effecten van een diepe geul op de mate van duinafslag

(1)

rijkswaterstaat dienst' getijdewateren nr, bibliotheek

5SK5F"

waterloopkundig laboratorium

delft hydraulics laboratory

BIJT

S T E I L E VOOROEVERS

Oriënterend onderzoek naar de effecten van een diepe geul op de mate van duinafslag

Verslag onderzoek H 490

(2)

grenadleraweg 31 -4336 PG middelburg INHOUD 1. Inleiding 2 2. Probleemomschrijving 3 3. Analyse 5 3.1 Algemeen 5 3.2 Bepalende factoren 6 3.3 Effect op duinafslag , 7 3.4 Helling zeewaarts beloop 10 3.5 Transportcapaciteit t.p.v. geulrand 11 4. Conclusies en aanbevelingen 14

FIGUREN

1. Afslagberekening m.b.v. DUROS-afslagprofiel. 2. Duinafslag bij steile vooroevers:

a. Initieel zandverlies door overschrijding.

b. Maximaal zandverlies door aanpassing afslagprofiel. 3. Duinafslagprofiel DUROS-modelj km 24.43.

4. Duinafslagprofiel DUROS-ntodel; km 24,70. 5. Duinafslagprofiel DUROS-model; km 31.65.

(3)

-2-1. Inleiding

Bij de zuidwestkust van Walcheren ligt de getijgeul pal onder de kust. Naar aanleiding van problemen welke zich in deze situatie voordoen bij strikte toepassing van de "Leidraad voor de beoor-deling van duinen als waterkering" heeft in Werkgroep 5 van de Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen (TAW-5) overleg plaatsgevonden over de duinafslag onder stormvloedomstandigheden ter plaatse van steile vooroevers.

Uitgaande van een als lokaal te beschouwen probleem is In eerste instantie besloten om, buiten het TAW-5-budget om, enkele oriën-terende berekeningen naar de mogelijke transportcapaciteit uit te voeren voor de Direktie Zeeland van Rijkswaterstaat. Voor het honoreren van de gemaakte offerte d.d. 29 april 1986 werd het Waterloopkundig Laboratorium door de Direktie Zeeland (brief nr. AXK-7368 d.d. 16 juli 1986) doorverwezen naar het Waterschap Walcheren» welke de verantwoordelijke beheerder is.

Naar aanleiding van telefonisch overleg tussen ir. H.J. Verhagen van D.G.W. en ir. H.J. Steetzel van het Waterloopkundig Laborato-rium werd een aangepaste offerte (HK3259/H490.45/HJS/RV d.d. 11 juli 1986) gericht aan het Dagelijks Bestuur van het Waterschap Walcheren, welke bij brief nr.86/3268 d.d. 15 september 1986 werd gehonoreerd.

De benodigde randvoorwaarden voor het maken van enkele berekenin-gen zijn toegeleverd door de Dienst Getijdewateren te Middelburg. De oorspronkelijke opzet van de offerte is niet geheel gevolgd, daar nog eens bleek dat de resultaten van de berekeningen met het dwartransportmodel CROSTRAN voor duinafslagomstandlgheden geen bruikbare resultaten opleverden. In navolging daarop is (deels in TAW-5-kader) het probleem nader onderzocht.

Deze meer uitgebreide probleemanalyse alsmede de uitvoering en interpretatie van genoemde oriënterende dwarstransportbereke-ningen zijn uitgevoerd door ir. H.J. Steetzel, die tevens dit verslag heeft samengesteld.

(4)

2. Probleemomschrijving

Voor de beoordeling van de veiligheid van een duinkust moet vol-gens de huidige leidraad het van de lokale omstandigheden afhan-kelijke dulnafslagprofiel zodanig over het aanwezige duinprofiel worden verschoven dat de hoeveelheden afslag en afzetting aan elkaar gelijk zijn. Hierbij kan gebruik worden gemaakt van het DUROS-model.

De vorm van het dit afslagprofiel is een functie van de golf-hoogte en de korreldiameter. Als basisvorm is afgeleid de pro-fielvorm bij een golfhoogte Hs * 7,6 m en een korreldiameter

Ds 0 = 225 urn (valsnelheid w = 0,0268 m/s).

Deze (basis)profielvorm ziet er als volgt uit:

- De duinvoet na afslag ligt op stormvloedpeil (s.v.p.)-- De helling van het afgeslagen duintalud bedraagt 1:1, - De vorm van het afslagprofiel tussen de duinvoet (X * 0 m)

en X = 250 m is een parabool met als vergelijking: Y = 0,471.(X + 1 8 )0-5 0 - 2,00

met: X de afstand tot de duinvoet (op s.v.p.) in m; Y de diepte beneden stormvloedpeil in m.

- Zeewaarts van X = 250 m (Y = 5,717 m = 0,75 Hs) gaat dit

profiel over in een rechte lijn onder een helling van 1:12j tot het oorspronkelijke profiel.

Bij andere waarden van de significante golfhoogte en/of de

korreldiameter (valsnelheid) wordt een transformatie op het para-boolgedeelte van dit basisprofiel toegepast:

- Voor een afwijkende golfhoogte Hs geldtt

XH s - (Hs/7,6)1'28.X7j6

YH s = (HS/7,6).Y7>6

- Voor een afwijkende korreldiameter D50 geldt:

(n

w

)°'

56

.X

225

(0J0268/w)°>S6.X225

De lengte van het parabooldeel van het afslagprofiel (van duin-voet tot rand van l:12è beloop) volgt dus uit*.

.- (Hs/7,6)1'28.(0,0268/w)°»56.250

In Figuur 1 is voor een "normaal" kustprofiel een voorbeeld gegeven van deze basisvorm van het afslagprofiel.

(5)

-4-Voor kustprofielen met een steile vooroever levert deze werkwijze problemen op. De zeewaartse begrenzing van het verspreidingsge-bied (gelegen op 0,75 Hs onder het stormvloedpeil) wordt

hierbij gevormd door een l:12è beloop (zie Figuur 1). Daar waar in de buurt van deze begrenzing een steile vooroever aanwezig is, kan het in rekening brengen van het in de diepe geul gelegen deel van dit 1:12| beloop betekenen dat er meer zand nodig is om de sedimentbalans sluitend te krijgen.

Deze methode leidt in geval van diepe, "stellwandige" geulen tot zeer grote hoeveelheden duinafslag. Bij onvoldoende brede duinen zullen daardoor in een aantal gevallen grote en zeer kostbare verzwaringen nodig zijn,

(6)

3. Analyse 3,1 Algemeen

In afwachting van het in ontwikkeling zijnd tijdsafhankelijke duinerosie model (DUROSTA) kan voor de situatie met een diepe geul vooralsnog geen kant en klare oplossing worden aangegeven. Het probleem bij een steile vooroever is in feite dat het afslag-zand over de rand van de geul verdwijnt en derhalve geen bescher-mende werking meer kan vervullen ten aanzien van de golfaanval op het duin. Het verdwijnen van zand in de geul (primair effect: Fase I) resulteert in relatief minder sterk afnemende duinerosie-transporten (minder bescherming en dus meer aanval op het duin), waardoor er relatief meer duinafslag zal plaatsvinden (secundair effect: Fase II als gevolg van Fase I).

In een schema samengevat:

r "

1

i

1

L -duinerosie tijdens i ' zand verdwijnt in de

1--storm geul? i -1 geen probleem nee

FASE I

v

FASE II

relatief relatief relatief nog meer

minder uitbouw profiel

1

meer"aanval duinfront

1

meer duinafslag/erosie

1

afslagzand in de geul

De geul zorgt dus door het onttrekken van zand aan het aanvalre-ducerende afslagprofiel voor extra duinafslag.

In Hfdst. 3.2 zijn de bepalende factoren op een rij gezet voor wat betreft het al dan niet initieel verdwijnen van afslagzand in de geul (Fase I). Het secundaire effect ervan op de hoeveelheid duinafslag (Fase II) is in Hfdst. 3.3 nader ingeschat door een beschrijving te geven van de duinafslagontwikkeling tijdens een storm.

(7)

-6-Op basis van de verschillende relevante dwarstransportprocessen is een indruk gegeven over de factoren die de helling van de zeewaartse begrenzing van het afslagprofiel bepalen (Hfdst, 3.4). Tot slot is met een, niet voor duinafslagomstandigheden geschik-te, research-versie van het dwarstransportmodel CROSTRAN een po-ging gedaan om de transportcapaciteit ter plaatse van de geulrand te bepalen (Hfdst. 3.5).

3.2 Bepalende factoren (Fase I)

De mate waarin het afgeslagen zand over de rand in de geul zal verdwijnen is bepalend voor de extra duinafslag ten opzichte van de situatie zonder geul.

De hoeveelheid zand die initieel in de geul terecht komt lijkt hierbij afhankelijk van een aantal factoren, te weten:

a) De verspreidingsafstand van het zand over het hoge deel van het' profiel;

b) Het tijdstip tijdens de storm waarop het verspreidingspunt (het meest zeewaarts gelegen punt van het afslagprofiel: de teen van het 1:12i beloop) de geulrand passeert;

c) De erodeerbaarheid van het bovenbeloop (direct kustwaarts van de geulrand) en natuurlijk de geulrand zelf;

De verspreidlngsafstand (a) is van primair belang. Uitgaande van de vergelijking tussen de situatie met geul en de situatie zonder geul (d.w.z. met een doorgezet bovenbeloop), zal er geen afslag-zand in de geul verdwijnen als de zeewaartse begrenzing van het afslagprofiel kustwaarts van de geulrand blijft. De situatie is (uitgaande van een uit slecht erodeerbaar materiaal bestaande vooroever) gelijk aan die zonder geul en geeft dan ook bij toepassing van de leidraad geen probleem (zie Figuur 1).

Ligt het verspreidingspunt, voor een situatie zonder geul, zee-waarts van de eigenlijke geulrand, dan zal er zand in de geul verdwijnen. De hoeveelheid zand is afhankelijk van de ligging van dit verspreidingspunt t.o.v. de geulrand. De grootte van deze geulrandoverschrijdingsafstand is in het vervolg aangeduid met öXo (zie Figuur 2a).

Opgemerkt moet worden dat de situatie met geul, met verder

zeewaarts gelegen bankengebied, gunstiger is dan de situatie met alleen een steile vooroever, in verband met het verschil in golfaanval (i.g.v. een geul zijn de golven op het zeewaarts gelegen bankengebied al gereduceerd).

Het tijdstip (b) tijdens de storm waarop overschrijding van de geulrand plaatsvindt, en daarmee de restduur van de storm waarin afvoer van zand over de geulrand kan optreden, is van groot belang. Gebeurt dit al in de beginfase van de storm, dan moet er gerekend worden op een grote hoeveelheid zand die in de geul

(8)

verdwijnt. Overschrijding van de geulrand tijdens de eindfase van de storm zal nauwelijks in significante hoeveelheden verdwijnend afslagzand resulteren.

De mate van erodeerbaarheid (c) van het hooggelegen profiel en de geulrand is ook belangrijk. Blijkt een en ander tijdens de storm aan ernstige erosie onderhevig, dan zal er ter verkrijging van het parabolische afslagprofiel relatief meer afslagzand nodig zijn. Deze erosie kan het gevolg zijn van de golfaanval en/of van de langsstroom. Voor de situatie aan de zuidwestkust van Walche-ren is in eerste instantie uitgegaan van hard materiaal in deze zone, bestaande uit een kleilaag ("afzetting van Calais")» zodat hier waarschijnlijk geen erosie zal optreden.

Bij verdere beperking tot de eerste twee punten, de versprei-dingsafstand (a) en het tijdstip (b), is het duidelijk dat belde met elkaar in verband staan. Een grote overschrijding van het geulrand (gebruikmakend van het DUROS-model), impliceert immers een grote restduur van de storm en derhalve een mogelijk grote hoeveelheid zand die in de geul zal verdwijnen. Valt het ver-spreidingspunt samen met de (niet erodeerbare) geulrand dan

gebeurt dit blijkbaar pas in de allerlaatste fase van de storm en is de restduur dus nul.

Opgemerkt moet worden dat ook een gradiënt in het langstransport zal zorgen voor een extra hoeveelheid kustafslag. De verdeling van deze gradiënt over de raal is hierbij echter wel bepalend voor de mate ervan. Is de langstransportgradiënt aanwezig in het door de golven aangevallen verspreidingsgebied (d.w.z. op het bovenbeloop), dan zal er zeker extra afslag plaatsvinden. Is de langstransportgradiënt volledig geconcentreerd in de diepe geul dan is het effect minder. Het hierin afgezette zand draagt toch niet bij aan het golfaanvalreducerend vermogen van het

afslagprofiel. Of dit zand nu zijdelings wordt afgevoerd of ergens onder in de geul aanwezig blijft heeft geen effect op de golfaanval op het duinfront, m.a,w. ter plaatse van de duinvoet is er geen verschil merkbaar.

Dit dus wat betreft Fase I van het duinerosieproces. In de volgende paragraaf zullen de secundaire effecten van het verdwijnen van afslagzand in de geul worden besproken.

3.3 Effect op duinafslag (Fase II)

In principe is het hele duinafslagproces niets meer dan een aanpassing van het aanwezige kustproflel aan de stormvloed-condities. Het ontwikkelde afslagprofiel zal in principe zodanig van vorm zijn dat de inkomende golfenergie op de meest effectieve wijze wordt gedissipeerd en vergelijkbaar zijn met de in het DUROS-programma gehanteerde profielvorm.

Opnieuw uitgaande van een vergelijking tussen de situatie zonder en met een geul (met volledig identieke hydraulische condities ter plaatse van de geulrand en in de rest van het

(9)

verspreidings-„A Oh' n -f-0, •• . /

**,: ,M* 7**

T

(10)

gebied) zal in eerste instantie geen verschil aanwezig zijn tussen de beide situaties. Er zal t.p.v. het duin kustafslag plaatsvinden onder een voortdurende uitbouw van het "duinfront-aanvalreducerend" afslagprofiel. De mate van afslag en de snel-heid van uitbouw nemen af in de tijd (i.g.v. constante condities veelal exponentieel).

Deze uitbouw van de lengte van het afslagprofiel gebeurt in deze fase in principe tweezijdig:

- Aan de zeezijde door geleidelijke verlenging van het afslag-profiel (er komt steeds een trapeziumvormige hoeveelheid bij). Dit lijkt de belangrijkste bijdrage aan de aanvalreductie; - Aan de kustwaartse zijde door teruggang van het duinfront (er

slaat steeds een gedeelte van de duinkust af, waarbij de duinvoet landwaarts verplaatst)

Deze wijze van profielvervorming impliceert tevens dat er momen-taan sprake is van een relatief constant transport over het paraboolachtige deel van het afslagprofiel, waarbij de grootte van dit transport in de tijd afneemt (bij toenemende lengte van het afslagprofiel).

Vanaf het moment dat het meest zeewaarts gelegen verspreidings-punt van het afslagprofiel de geulrand bereikt, als aangegeven in Figuur 2a, zullen er verschillen optreden tussen de situatie met en zonder geul. Verdere uitbouw van het afslagprofiel in zee-waartse richting is immers niet meer mogelijk (het afslagzand dat de geulrand passeert moet als verloren worden beschouwd; zie Hfdst. 3.2).

Omdat de aanval op het duinfront nu in eerste instantie niet ver-der (in de tijd) afneemt zal ook het transport over het afslag-profiel (d.w.z. uit het duin) relatief minder snel afnemen. Het duinfront zal hierdoor extra achteruitgaan, resulterend in relatief meer duinafslag t.o.v. de situatie zonder geul.

De grootte van de uiteindelijke extra afslag is afhankelijk van de restduur van de storm (zie Hfdst.3.2). Is deze restduur nul dan zal er geen extra afslag plaatsvinden. Bij een restduur van significante grootte zal de extra afslag begrensd zijn door de maximaal mogelijke aanpassing van het kustprofiel.

Deze is, uitgaande van het feit dat er voldoende tijd is (grote restduur) om het kustprofiel volledig aan te passen aan de heer-sende stormcondities, te berekenen aan de hand van de vorm van het DUROS-afslagproflel. De positie van het afslagprofiel (in horizontale zin) wordt nu niet vastgesteld aan de hand van een sedimentbalans tussen geërodeerd en afgezet materiaal, maar

(i.g.v. een voldoend diep gelegen geulrand) door fixering van het zeewaartse 1:12è beloop van het afslagprofiel in een positie op nabij) de geulrand.

Met nadruk moet worden opgemerkt dat het verschuiven van het oorspronkelijke DUROS-afslagprofiel alleen toelaatbaar is voor gevallen waarin de hydraulische condities in het verspreidings-gebied volledig identiek zijn voor situaties met en zonder geul,

(11)

-9-De werkwijze verandert voor het geval dat er, uitgaande van de dezelfde inkomende significante golf ( Hs 0) , sprake is van

een verschil in hydraulische condities in het verspreidingsge-bied. Het duin zal in deze gevallen veelal zwaarder worden aange-vallen. In dit geval moet het te verschuiven DURQS-afslagprofiel worden aangepast aan de voor het geulprofiel aanwezige hydrau-lische condities.

Ervan uitgaande dat een vergelijking tussen het verloop van de significante golfhoogten voor de situaties met geuljgrofiel en normaal profiel voldoende maatgevend is, zal in het versprei-dingsgebied veelal gelden:

Hsgp<*> > Hs n p(x)

Voor eenzelfde golfhoogteverloop in het verspreidingsgebied moet er voor het normale profiel een grotere waarde worden toegekend aan de (inkomende) significante diepwatergolf: H's 0 z.d.d.:

Hs g p(x) {Hs0} = Hs n p(x) {H's0}

Om het effect van de relatief zwaardere golfaanval te verwerken moet de op deze wijze vastgestelde diepwatergolf (H'sQ)

worden gebruikt om het aangepaste DUROS-afslagproflel te bereke-nen. Het niveau van de zeewaartse begrenzing van het afslagpro-fiel zal iets dieper gelegen zijn, terwijl ook de lengte van de afslagparabool «al toenemen (zie Hfdst. 2).

De algemene werkwijze, als aangegeven in Figuur 2b, wordt voor steile vooroevers bestaande uit hard materiaal waarbij geulrand in het verspreidingsgebied ligt, nu als volgt:

- Stel aan de hand van berekeningen met behulp van een golf-hoogteafname-model (bijv. ENDEC) de grootte van de inkomende golf voor het "normale profiel" vast die in het versprei-dingsgebied hetzelfde golfhoogteverloop geeft als de oorspron-kelijke diepwatergolf op het "geulprofiel".

- Trek vanuit de geulrand het l:12è beloop kustwaarts omhoog. - Snijd deze rechte lijn met het niveau van het eindpunt van

het parabolische afslagprofiel (0,75 H'sQ onder s.v.p,).

- Teken vervolgens de afslagparabool uitgaande van dit punt over de lengte X ^ ^ tot aan het stormvloedpeil.

- Trek vanuit dit punt (de nieuwe duinvoet) het 1:1 beloop van het duinfront omhoog tot deze snijdt met het oorspronkelijke profiel.

Deze wijze resulteert dus in de maximaal mogelijke achteruitgang van het duin. De grootte van deze extra achteruitgang voor de situatie met geul t.o.v, de situatie zonder geul (met sediment-balans) is in Figuur 2b aangegeven met <5R.

Op het bovenbeloop zal nu geen evenwicht zijn tussen erosie en aanzanding. Het overschot aan erosie (öA) is hierbij afgevoerd over de geulrand. Dit materiaal is voor het duin dus echt als verloren te beschouwen, daar het door de opbouwende werking van de kust onder zomerse omstandigheden nooit meer op het boven-beloop terecht kan komen.

(12)

Ook voor het geval dat de geulrand niet binnen het verspreidings-gebied valt moet de vorm van het DUROS-afslagprofiel worden

vastgesteld aan de hand van de gecorrigeerde diepwatergolf. De positie van dit profiel wordt nu echter niet meer vastgesteld aan de hand van een fixatie aan de geulrand maar door uit te gaan van de sedimentbalans. Deze werkwijze verschilt in dit geval dus al-leen voor wat betreft de grootte van de significante golf met de strikte toepassing van de leidraad (Hfdst. 2 ) .

3.4 Helling zeewaarts beloop

Voor de situatie zonder geul wordt er tijdens de ontwikkeling van het afslagprofiel onder constante condities telkens zand aan de voorzijde van het profiel afgezet. Dit gebeurt in een soort trapeziumvorm met een helling van ongeveer 1Ï12é•

Aan deze helling is in de oorspronkelijke studies eigenlijk rela-tief weinig aandacht besteed. Voor de normale kustprofielen is deze helling van ondergeschikt belang, daar de hoeveelheid

duinafslag als maatgevend wordt beschouwd. De keuze is eigenlijk meer gebaseerd op het kloppend maken van de zandbalans (door optimalisatie van de verspreidingsafstand), dan op diepgaande fysische achtergronden. Evenwel is de keuze van Iil2| geen slechte in relatie tot gemeten profielen, al zou met dezelfde mate van nauwkeurigheid een iets andere helling aangenomen kunnen worden.

Bij toepassing van deze helling onder totaal andere omstandig-heden, zoals bijvoorbeeld in diepe geulen, moeten derhalve vraag-tekens geplaatst worden. Een en ander vraagt om een meer fysische aanpak.

Op grond van de huidige inzichten in de fysisch-mathematische modelvorming van het dulnerosieproces onstaat, i.g.v, een

"normaal" kustprofiel, het frontbeloop van het afslagprofiel door een samenspel van verschillende transportcomponenten, te weten:

- Retourstroomtransporten opgewekt door het breken van golvenj hierdoor ontstaat onder het gemiddelde golfdal een netto

stroomsnelheid, resulterend in een transport in zeewaartse richting.

- Golfasymmetrietransporten veroorzaakt door het asymmetrisch zijn van de inkomende golven, resulterend in een netto kust-waarts transport (verantwoordelijk voor de kustopbouw). - Gravitatietransporten als gevolg van zwaartekracht en lokale

bodemhelling (neerwaarts gericht).

Tijdens het afslagproces is op het paraboolvormige afslagprofiel het totaaltransport momentaan vrijwel constant. Ter plaatse van het frontbeloop neemt dit totaaltransport af tot nul.

Aangezien in een diepe geul de grootte van de transportcomponen-ten nauwelijks gerelateerd is aan de normale situatie en dus zeker de onderlinge verhouding tussen de componenten niet gelijk is, lijkt toepassing van eenzelfde Iil2i helling voor deze

(13)

retourstroom-

-11-en golfasymmetrie transport-11-en nihil zijn. De zwaartekracht zal ervoor zorgen dat het over de rand getransporteerde afslagzand naar beneden valt en vervolgens onder een, aan het natuurlijk talud gerelateerde, helling wordt afgezet.

Het frontbeloop is hierbij dus eigenlijk te zien als een over-gangszone tussen het oorspronkelijke profiel en het energie-absorberende afslagprofiel. Het is niet te verwachten dat een diepgelegen beloop significant zal bijdragen aan de absorptie van inkomende golfenergie. De grootte van de hoeveelheid duinafslag moet derhalve ook niet worden vastgesteld door uit te gaan van deze helling; als uitgangspunt moet dienen het afslagproces. Een relatie met de ontwikkelde lengte van het afslagprofiel, als beschreven in Hfdst. 3.3, lijkt een beter uitgangspunt.

3.5 Transportcapaciteit t.p.v. geulrand

Qm de invloed van een steile vooroever nader te onderzoeken zijn enkele oriënterende berekeningen gemaakt naar de grootte van de aanwezige transportcapaciteit ter plaatse van de geulrand. Hierbij is gebruik gemaakt van het, niet voor duinafslagorastan-digheden geschikte, dwarstransportmodel CROSTRAN.

Op het moment dat er transport van afslagzand over de geulrand plaatsvindt zal de maximale hoeveelheid "verdwijnend" afslagzand begrensd worden door de aanwezige transportcapaciteit t.p.v. de geulrand. Een grote waarde impliceert hierbij een mogelijk gro-tere afvoer van afslagzand.

De grootte van het geaccumuleerd transport over de geulrand is, uitgaande van de zandbalans, bepalend voor de hoeveelheid

kustafslag en derhalve bepalend voor de veiligheid van het duin als waterkering.

In Tabel 1 zijn de randvoorwaarden voor een drietal karakteris-tieke dwarsprofielen langs de zuidwestkust van Walcheren bijeen-gebracht (zie ook Figuren 3 t/m 5 ) .

km-raai 24.430 24,700 31.650 s.v.p. (tov NAP) +5,25 m +5,30 m +5,85 m Hsign (m) 3,70 3,70 4,00 Tpiek

00

8,0 8,0 8,0 D 50 (Mm) 252 252 260

w

(ra/s)

0,0310 0,03X0 0,0322

Tabel 1: Overzicht gegevens karakteristieke profielen.

Er zijn voor deze dwarsprofielen meerdere berekeningen uitge-voerd. Voor de standaard-kalibratie (efficiëncy-factoren van de verschillende dwarstransportcomponenten alle gelijk aan 1,0) en het van de D.G.W. ontvangen waterstands- en golfhoogteverloop (28 uur) zijn de transportaccumulaties gegeven in Tabel 2.

(14)

km-raai

24

31

430

700

650 positie

geul-rand

± 140 m

± 160 ra

± 160 m

transport t.p.v

max.

ca.

transport

1,7 m3/m/u

2,0 m3/m/u

2,4 m3/m/u

de

tot

geulrand

. hoeveelheid

ca. 15 m3/ra

ca. 20 m3/ra

ca. 35 m3/ra

Tabel 2: Berekeningsresultaten.

De berekende profielontwikkeling resulteert in een eindprofiel

dat nauwelijks afwijkt van het beginprofiel. De berekende

transportresultaten zijn dan ook voornamelijk het gevolg van het

enigszins vervormen van de geulrand en hebben, gezien het totaal

van de profielontwikkeling, geen relatie met het duinafslagproces

zoals dit zich t.p.v. het duinfront afspeelt. Een calibratie van

het CROSTRAN-model welke leidt tot DUROS-achtige afslagprofielen

blijkt, binnen redelijke grenzen, onmogelijk. De resultaten zijn

derhalve niet bruikbaar.

Opnieuw wordt duidelijk dat de beschrijving van de

transportpro-cessen, zoals deze zich voordoen tijdens duinafslag, sterk

afwijkt van de normale evenwichtspirocessen. Vooral de grootte van

de sedimentconcentraties blijkt hierin een belangrijke factor.

Voor het bepalen van de transportcapaciteit t.p.v. de geulrand

ter afschatting van de hoeveelheid zand welke in de geul

ver-dwijnt moet derhalve worden verwezen naar de in Hfdst. 3.3

be-schreven aanpak.

In Tabel 3 zijn de met het DUROS-model berekende afslagprofielen

gegeven,

km-raai

24.430 24,700

31.650 s.v.p,

(tov NAP)

+5,25 m

+5,30 m

+5,85 m

positie eindpunt afslagparabool

niveau (tov NAP)

+2,48 ra

+2,53 m

+2,85 m

Xmax (tov duinv.)

91,70 m

91,70 ra

99,19 ra

Tabel 3: Overzicht afslagprofielen.

In de Figuren 3 t/m 5 zijn deze getekend In de betreffende

dwars-profielen. Op basis van het voorafgaande mag duidelijk zijn dat

het vullen van het diepe deel van de geul (onder de streeplijn)

niet nodig is.

Voorwaarde hierbij is dan natuurlijk wel dat:

- De hydraulisch condities in het snijpunt van het 1:12£ beloop

en de bovenste deel van het profiel voor gevallen met en

(15)

zon-

-13-der geul identiek zijn.

- De geulrand bestaat uit niet of slecht erodeerbaar materiaal. In geval van een vaste laag ligt de nadruk dus op de vergelijking tussen de hydraulische condities. Deze zou aanleiding kunnen zijn tot het landwaarts verschuiven van een gecorrigeerde vorm van het DUROS-afslagprofiel.

(16)

4. Conclusies en aanbevelingen

Op grond van de huidige inzichten lijkt het niet noodzakelijk om in diepe geulen de helling van 1J12| van de zeewaartse begrenzing van het DUROS-afslagprofiel door te zetten. De hoeveelheid duin-afslag wordt immers niet bepaald door een aangenomen helling op diep water, maar door de mate van uitbouw van het "duinaanvalre-ducerende" duinafslagprofiel.

De minimale hoeveelheid duinafslag kan worden vastgesteld door toepassing het DUROS-afslagprofiel (met sedimentbalans) op het beginprofiel met een (over de geul) doorgezet, fictief boven-beloop.

Voor het vaststellen van de maximale hoeveelheid duinafslag voor kusten met steile (harde) vooroevers wordt aanbevolen een

verschuiving in kustwaartse richting van een gecorrigeerd DURQS-afslagprofiel toe te passen (zie Hfdst. 3.3).

Deze werkwijze is echter alleen van toepassing voor een uit

slecht of niet-erodeerbaar materiaal bestaande vooroever. Bestaat de geulrand uit niet-cohesief materiaal dan zal dit deel van het profiel al tijdens de beginfase van de storm (hoge golven in combinatie met een relatief lage waterstand) aan een ernstige mate van erosie onderhevig zijn. Het afslagprofiel tijdens de storm wordt hierdoor relatief steiler, hetgeen resulteert in gro-tere zeewaartse transporten met als gevolg (nog) meer duinafslag. Een harde laag daarentegen zorgt voor een fixatie in horizontale zin van de zeewaartse begrenzing van het afslagprofiel.

De werkelijke hoeveelheid duinafslag zal afhankelijk van de restduur van de storm (zie Hfdst. 3,2) variëren tussen de minimale en de maximale waarde.

Meer inzicht in de werkelijke waarde kan worden verkregen door uitvoering van enkele modelproeven op kleine_schaal. Hierin kan

dan tevens het veronderstelde effect van het al dan niet aanwezig zijn van een harde laag worden onderzocht.

In afwachting van het gecalibreerde tijdsafhankelijke duinerosie model DUROSTA, wordt voorlopig aanbevolen voor de werkelijke hoeveelheid duinafslag de maximale waarde aan te houden.

Deze waarde zal voor diepe geulen (met veel "berging" onder het l:12i beloop resulteren in minder afslag t.o.v. de situatie met strikte toepassing van de leidraad (Hfdst.2). In tussenliggende gevallen kan de oorspronkelijke leidraad wel worden toegepast waarbij echter wel gebruik moet worden gemaakt van een gecorri-geerd DUROS-afslagprofiel.

In Figuur 6 is een voorbeeld gegeven van het effect van een geul op de mate van duinafslag.

Voor de maximale stormconditie blijkt bij eenzelfde (inkomende) golf (Hso B 3.7 m) voor de situatie met "geulproflel" (lijn

a) zowel de significante golfhoogte en het percentage brekende golven in het verspreidingsgebied duidelijk hoger te zijn dan in de situatie met "normaal profiel" (lijn b). Een overeenkomstig

(17)

-15-verloop van de significante golfhoogte in het verspreidingsgebied voor het "normale profiel" wordt gerealiseerd door niet 3,7 m, maar 4,0 m als inkomende significante golf te gebruiken (lijn c ) . Het op basis van deze (8% hogere) golf berekende afslagprofiel is

iets langer (10%J (l^S)1»2 8) en begint op een iets lager

gelegen niveau. T.o.v. het ongecorrigeerde afslagprofiel is er sprake van een extra teruggang van de duinvoet van slechts 0,75 m terwijl de afslag boven stormvloedpeil toeneemt met ca, 9%.

Voor dit profiel lijkt er dus weinig aan de hand; de effecten van de aanwezigheid van de geul zijn relatief gering. In andere

situaties met een minder breed bovenbeloop kunnen de effecten beduidend groter zijn.