Interpretatie Monitoring Baggerproevendepot Ketelmeer: Evaluatierapport

(1)

(2)

Interpretatie

Monitoring

Baggerproevendepot

Ketelmeer

Evaluatierapport

(3)

RIJKSWATERSTAAT

DIENST

WEG- EN WATERBOUWKUNDE

Interpretatie

Monitoring

Baggerproevendepot

Ketelmeer

Evaluatierapport

Autorisatie Naam Paraaf Datum

Opsteller ir,H.P. Laboyrie ~02~1-1996 ir.N.A.M. vld Wollenberg

Vrijgave ing. P.J.Eversdijk \~ 02~1-1996 \. Status Definitief Reg.nr. PDB.PIMK4-96001

Projectbureau Depotbouw

Bouwdienst Rijkswaterstaat Kastanjelaan6e Telefoon0334953344 3833 AN Leusden Telefax0334947235

(4)

Evaluatierapport

INHOUDSOPGA VE

1 INLEIDING 5

1.1 Algemeen . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . 5

1.2 Inhoud van de evaluatieen interpretatie 5

1.3 Aanpak van de evaluatieen interpretatie 6

2 EVALUATIE VAN DE MEETGEGEVENS 7

2.1 Inleiding .. .. . .. . . .. . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. 7

2.2 Evaluatie gegevensbaggerspecie 7

2.3 Evaluatie windgegevens 8

2.4 Evaluatie ijklijnenslibmonitoren 8

2.5 Evaluatie zwevend-stofconcentratiesin het depot 9

2.6 Evaluatie waterpeil in het depot . . . .. . . .. . . .. . . .. .. . . .. ... 10

2.7 Evaluatie lozingsdebieten . . .. .. .. .. . .. 10

2.8 Evaluatie slib-en watermonsters. .. .. . . .. . . ... . . .. . . .. 10

2.9 Lokatie stortpunt en slibmonitor3 in de tijd 12

3 SIMULATIE ZWEVEND-STOFGEHALTE 13

3.1 Inleiding . . .. . . .. . .. .. . . . .. . . .. . . . ... . . .. . . .. 13 3.2 WRO-waterkwaliteitsmodel. .. . .. . . .. . . ... . . .. . . .. 13 3.3 Invloedvan het storten op het zwevend-stofgehalte . .. . . . .. . . . ... . . .. 13 3.3.1 In-situ slibfractie kleiner dan 63JLm ••.••....••...•...•....••.•... 14

3.3.2 Bepalenslibgehaltedat in suspensiegaat 15

3.3.3 Bepalingvalsnelheidper fractie . . .. . .. . . .. 16

3.4 Invloed windgolvenop zwevend-stofgehalte 17

3.5 Invloed dikte waterschijfop zwevend-stofgehalte . . .. . . .. . . .. . . .. .. 17 3.6 Voorspellingzwevend-stofgehalte .. . .. . . .. . . ... . . .. 17 3.6.1 Voorspellingtoename zwevend-stofgehalte per slibfractie 17 3.6.2 Vergelijkinggemeten en berekendezwevend-stofconcentraties 19 3.6.3 Vergelijkingvoorspeldeconcentratiesin Meetplanenindit Evaluatierapport .. .. 21 3.6.4 Verklaring verschillengemetenen berekende concentraties 21

4 EVALUATIE VAN DE DEPOTWATER EN DEPOTBODEM KWALITEIT 23

4.1 Algemeen 23

4.2 Verontreinigingengebondenaan het zwevend-stof 24

5 CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN 27

5.1 Conclusies. .. . . .. . .. . . .. . . . .. . . .. . . .. 27 5.2 Aanbevelingen. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. 28

REFERENTIES 30

Projectbureau Depotbouw Documentnr:PDB.PIMK-4-96001

(5)

FIGUREN Figuur 2.1 Figuur 2.2 Figuur 2.3 Figuur 2.4 Figuur 2.5 Figuur 3.1 Figuur 3.2 Figuur 3.3 Figuur 3.4 Figuur 3.5 Figuur 3.6 Figuur 3.7 Figuur 3.8 Figuur 3.9 Figuur 4.1 Figuur 4.2 Figuur 4.3 Figuur 4.4 Figuur 4.5 Figuur E-l Figuur E-2 Figuur G-l Figuur 1-1 Figuur 1-2 BIJLAGE A: BIJLAGE B: BIJLAGE C: BIJLAGE D: BIJLAGE E: BULAGEF: BIJLAGE G: BIJLAGE H: BIJLAGE I: Evaluatierapport ... 31 : Gemeten zwevend-stofgehalte en wind; slibmonitor 3 en KNMI-station Lelystad :Gemeten zwevend-stof concentraties; slibmonitor 2 en 3

: Gemeten zwevend-stofconcentraties; slibmonitor 2 en 3 :Gemeten zwevend-stofgehalte en storten; 14 juni 1995

: Dikte waterschijf & water-/speciepeil: gemiddeld over depotoppervlak:te :Berekende zwevend-stofconcentratie t.g.v. storten: Fractie < 2",ffi : Berekende zwevend-stofconcentratie t.g.v. storten: Fractie 2<x< 16",m :Berekende zwevend-stof concentratie t.g.v. storten: Fractie 16<x<63",m :Berekende zwevend-stofgehalte t.g.v. storten

: Berekende zwevend-stofgehalte t.g.v. windgolven

: Berekende + gemeten zwevend-stof gehalte t.g.v. wind en storten :Berekende zwevend-stofgehalte t.g.v. storten

:Berekende zwevend-stofgehalte t.g.v. windgolven

:Berekende + gemeten zwevend-stof gehalte t.g. v. wind en storten :Ammonium-stikstof in het depotwater

:Ammonium-stikstof in het poriewater :DOC-gehalte in het depotwater :Verhouding van concentraties

: Zeefkromme bodem- en watermonsters: in Ketelmeer en in depot :Schetsen van de in-situ boorprofielen

:Locatie boringen in-situ monsters

:Valsnelheid en equivalente diameter slibdeeitjes :Gemeten zwevend-stofgehalte; 23 juni 1995 : Gemeten zwevend-stofgehalte; 23+24 juni 1995.

PERIODES VAN DE MEETGEGEVENS 53

BEPALING SPECIEDICHTHEID, IN-SITU DICHTHEID EN

DROGE-STOF-GEHALTE 55

ONVOLLEDIGE ANALYSE WATER-EN SLIBMONSTERS . . . .. .. 57

THEORETISCHE BEPALING ZWEVEND-STOFGEHAL TE 59

IN-SITU SLIBMONSTERS .... . .. .. . . .. 61

BEPALEN GEHALTE IN SUSPENSIE 65

BEPALEN VALSNELHEID PER FRACTIE . .. . . .. . . . .. 69 BEPALEN VALSNELHEID M.B.V. ZWEVEND-STOFAFNAME ... 71 BEPALEN BIJDRAGE PER FRACTIE AAN ZWEVEND-STOFAFNAME 73

Datum: 02!OI-I996 Projectbureau Depotbouw

(6)

Evaluatierapport

1

INLEIDING

1.1 Algemeen

In opdracht van Rijkswaterstaat directie Ilsselmeergebied voert Rijkswaterstaat Dienst Weg- en Waterbouwkunde een beheer- en monitoringprogramma uit voor een tijdelijk baggerproevendepot in het Ketelmeer . Hierbij worden metingen uitgevoerd ten behoeve van correct beheer en monitoring conform de vergunningen. Ook worden er metingen verricht om ervaring en kennis op te doen ten behoeve van het definitieve depot. Met name dienen het model FSCONBAG en het door de Werk-groep Referentie Ontwerp (WRO) ontwikkelde waterkwaliteitsmodel te worden getoetst.

In de periode van half mei t/m 8 september 1995 zijn er bij twee baggerproeven metingen uitge-voerd conform het opgestelde beheer-en monitoringplan (W-DWW-95-316).

De evaluatie over het consolidatiegedrag van de ingebrachte specie zal door DWW worden uitge-voerd. Op 8 september 1995 heeft RWS/DWW per brief (A/954049,PDB.CIMK-H-95001) het Pro-jectbureau Depotbouw (PDB) verzocht om assistentie bij de evaluatie en interpretatie van de me-tingen. Het gaat hierbij met name om de evaluatie van de meetgegevens van de kwaliteit van het de-potwater en de depotspecie. In de brief wordt aan het PDB verzocht een plan van aanpak voor deze evaluatie op te stellen. Het plan van aanpak is op 26 september 1995 (PDB.PIMK-I-95020) aan RWS/DWW aangeboden. Per brief (A-954462, PDB.CIMK-M-95004) heeft RWS/DWW op 4 oktober 1995 opdracht verleend aan het PDB om het plan van aanpak zoals voorgesteld uit te voe-ren. Op 9 oktober is het projectplan (PDB.PIMK-I-95027) voor de werkzaamheden vastgesteld. In dit projeetplan zijn de werkzaamheden zoals omschreven in het plan van aanpak nader gedetailleerd. Op 14 december zijn er afspraken gemaakt over de afronding van het project. Deze afspraken zijn vastgelegd in de brief van 15 december 1995 met het kenmerk PDB. CIMK-A-95019.

1.2 Inhoud van de evaluatie en interpretatie

In het plan van aanpak en het projectplan is aangegeven dat de evaluatie van de monitoring van het baggerproevendepot uit de volgende onderdelen zal bestaan:

1. een verklaring van de hoogte van de concentraties van het zwevend stof in het depotwater; 2. een verklaring van de hoogte van de concentraties aan verontreinigingen in het depotwater; 3. aanbevelingen voor de metingen bij volgende baggerproeven;

4. aanbevelingen voor het tijdelijke en deftnitieve depot; 5. aanbevelingen voor het waterkwaliteitsmodel.

Bij de interpretatie en evaluatie is gebruik gemaakt van de gegevens die verzameld zijn tijdens de eerste twee baggerproeven. Waar nodig zullen er aannames worden gedaan of zullen er gegevens uit andere projecten worden gehaald.

De meetgegevens zijn, via RWS/DWW, aangeleverd in de vorm van Laboratoriumverslagen of opgenomen in een "spread-sheet". Deze gegevens zijn door DWW in delen verwerkt welke worden gebundeld in een rapport "Data beheer en Monitoring baggerproevendepot Ketelrneer" .

Projectbureau Depotbouw Document nr: PDB.PIMK-4-96001

Datum: 02-01-1996 5

(7)

Evaluatierappon 1.3 Aanpak van de evaluatie en interpretatie

De evaluatie en interpretatie bestaat achtereenvolgens uit:

I. Een controle van de meetreeksen op "uitbijters" en een beoordeling van de meetinstrumenten en meetprocedures, evenals de wijze waarop de monsternamen en laboratoriumanalyses zijn uitge-voerd (hoofdstuk 2).

2. Een evaluatie van het gemeten zwevend-stofgehalte bestaande uit het vergelijken van verwachte zwevend-stof concentraties met 2emeten zwevend-stofconcentraties. Hiertoe zal er op basis van de actuele gegevens, zoals waterdiepte en baggerproductie. een verwachtingswaarde voor de zwevend-stofconcentraties worden bepaald. De verschillen tussen de verwachte en de gemeten waarden zullen worden verklaard. Op basis van de verschillen zal aangegeven worden hoe het waterkwaliteitsmodel verbeterd kan worden enlof welke specifieke karakteristieken bij deze omstandigheden aanleiding gaven tot de verschillen (hoofdstuk 3).

3 Een vergelijking van de kwaliteit van het depotwater (voor zover gemeten) met de verwachtings-waarde van de kwaliteit van het water. Ingegaan zal worden op de processen die zich binnen het depot afspelen en de relatie tussen het slib in situ en de specie in depot. Er zal een verklaring gezocht worden voor eventuele verschillen tussen deze waarden. Op basis van deze verschillen zal aangegeven worden hoe het waterkwaliteitsmodel verbeterd kan worden enlof welke speci-fieke karakteristieken bij deze omstandigheden aanleiding gaven tot de verschillen (hoofdstuk 4). 4 Het doen van aanbevelingen op basis van de conclusies over zwevend-stof concentraties en

de-potchemie (hoofdstuk 5), voor:

de volgende baggerproeven; het tijdelijk depot;

het definitieve depot;

De conclusies en aanbevelingen zullen betrekking hebben op beheer en monitoring alsmede op aanbevelingen voor het waterkwaliteitsmodel in algemene zin.

ProjectbureauDepotbouw Document nr:PDB.PIMK-4-96001

Datum: 02-01-1996

(8)

Evaluatierapport

2

EVALUATIE VAN DE MEETGEGEVENS

2.1 Inleiding

In dit hoofdstuk wordt een kwantitatieve en kwalitatieve evaluatie gegeven van de meetresultaten afkomstig van het baggerproevendepot in het Ketelmeer.Voor de gemeten grootheden worden de periode, de frequentie, het tijdstip en de lokatie van de metingen beschreven. Tevens wordt in dit hoofdstuk ingegaan op de kwaliteit van de meetgegevens. Hierbij zijn de meetreeksen gecontroleerd op "uitbijters" en worden de meetinstrumenten en meetprocedures beoordeeld evenals de wijzen waarop de monsternamen en laboratorium aIialyses zijn uitgevoerd.

Tabel A-I in Bijlage A geeft een kort overzicht van de periode en tijdstippen waarop de meetgege-vens zijn geregistreerd. De ruwe meetgegemeetgege-vens zijn door de afdeling Dienst Weg- en Waterbouw-kunde van Rijkswaterstaat voorbewerkt en aangeleverd. Deze gegevens zijn gepresenteerd in lit[l] , Data beheer en monitoring baggerproevendepot Ketelmeer .

2.2 Evaluatie gegevensbaggerspecie

Bij de bepaling van het zwevend-stof gehalte in het depot ten gevolge van het storten zijn de volgen-de stortgegevens van belang:

a) het gestorte volume aan baggerspecie [rrr'] b) de tijdsduur per storting [sj

c) de dichtheid van het gestorte slib [kg/m'] d) het drogestof-gehalte per storting [kg/nr'] e) de in-situ slibdichtheid [kg/m3]

t) de specifieke in-situ dichtheid [kg/m3]

g) de korrelgrootteverdeling van het in-situ slib.

De gegevens a) t/m d) kunnen bepaald worden uit de beschikbare stortgegevens. De gegevens e), t) en g) zijn op de baggerproevenlocatie echter niet volledig bepaald. Deze gegevens worden daarom aangevuld met gegevens bepaald uit slibmonsters genomen in de buurt van de baggerproevenlocatie. Het drogestof-gehalte en de specie-dichtheid worden berekend in Bijlage B.

De stortgegevens zijn de gegevens over de in het baggerproevendepot gestorte specie. Deze stortge-gevens zijn aangeleverd door de baggeraar (HAM-VOW en Boskalis) en bestaan per storting uit: - baggerlocatie;

- datum;

- begintijd en eindtijd van de storting; - in-situ produktie;

- pompproduktie.

Er is in 2 perioden gestort. De eerste stortperiode was van 12 juni tot en met 13 juli 1995 en de tweede periode was van 14 augustus tot en met 8 september 1995. In totaal zijn er 151 stortingen uitgevoerd, met een gemiddelde van 2 à 3 per dag.

Projectbureau Depotbouw Document nr:PDB.PIMK-4-96001

Datum: 02-01-1996

(9)

Evaluatierappon Gedurende 3 maanden is er in totaal ca. 25.000 m"in-situ materiaal gebaggerd en ca. 70.000

m'

specie in het baggerproevendepot gestort. Bij de berekening van de totale produktie van het in-situ materiaal is uitgegaan van een in-situ slibdichtheid van 1450 kg/m". Afwijkingen van deze in-situ slibdichtheid (athankelijk van o.a. de gebaggerde laagdikte) leidt tot afwijkingen in de in-situ pro

-duktie.

Uit monsteranalyses van Fugro lito[2] blijkt dat de in-situ slibdichtheid ca. 1500 kg/m'en de volu-mieke massa van de droge-stof in-situ ca. 2500 kg/m' bedraagt. Deze monsters zijn genomen in de buurt van de baggerproevenlocatie. De exacte locatie van deze monstemamen is echter niet bekend.

Uit slibmonsters genomen op de baggerproevenlocatie en geanalyseerd door Tauw Milieu, blijkt dat het droge-stof gehalte in de Urn bruin-laag ca. 51%bedraagt. Uitgaande hiervan, en uitgaande van een droge-stof volumieke massavan 2500 kg/m', kan dan een in-situ slibdichtheid worden berekend

(zie Bijlage B). Deze bedraagt 1441 kg/m', Deze waarde komt goed overeen met de door de bag-geraar aangenomen in-situ dichtheden.

2.3 Evaluatie windgegevens

De windsnelheden en windrichtingen zijn deelsverkregen uit metingen in de buurt van het bagger -proevendepot (paal FL13 in het Ketelrneer) en deels verkregen van het KNMI (meetstation Lely-stad). De windgegevens in de buurt van het Baggerproevendepot zijn om de 10 minuten gemeten gedurende de periode van 22 augustus tot en met 8 september. Van het meetstation Lelystad zijn gegevens beschikbaar over de periode van 1 juni tot en met I september. De windsnelheid en de windrichting werden hier om het uur geregistreerd.

De gemeten windsnelheden varieren van 0 tot 14mIs (windkracht 1 tot 6 beaufort). De gemiddelde

windsnelheid is 4 m's (windkracht 3 beaufort) met eenstandaard afwijking van 2mIs. De overheer

-sende windrichting gedurende demeetperiode was noordwest.

Ten behoeve van het voorspellen van het zwevend-stof gehalte in het depot is het van belang dat de

windgegevens bekend zijn gedurende het stortproces en ten tijde dat er niet gestort is.Aangezien de windsnelheden bekend zijnover de gehele baggerproevenperiode (KNMI-gegevens) kan, samen met destortgegevens (ook bekendover de gehele baggerproevenperiode) een voorspelling van het zwevend-stof gehalte gedaan worden.

De invloed van de wind(golven) op het zwevend-stof gehalte kan bepaald worden door de zwevend-stofconcentratie te vergelijken met de gemeten windsnelheid in een periode waarin er geen storting

-en hebb-en plaatsgevond-en. Figuur 2.1 toont zo'n periode. De maximaal gemeten windsnelheid in deze periode is 8mIs (5 beaufort). De figuur laat zien dat toe- en afname van het zwevend-stofge-halte overeenkomt met de toe- en afname van de windsnelheid. Het blijkt echter dat de betreffende windsnelheid bij het baggerproevendepot een beperkte invloed heeft op de concentratie (± 10 mg/l).

2.4 Evaluatie ijklijnen slibrnonitoren

Aan de hand van verschillende ijkrnonsters van het zwevend-stof gehalte inhet depotwater zijn met

behulp van lineaire regressie door deDienstWeg- en Waterbouwkunde ijklijnen bepaald (lit.[l]).

Deze ijklijnen geven de relatie weer tussen de uitlezing van de betreffende slibmonitor en het zwevend-stof gehalte. Per slibmonitor kan zodoende hetverloop van het zwevend-stof gehalte in de

Projectbureau Depotbouw

Document nr:PDB.PIMK-4-96001

Datum: 02-01-1996

(10)

Evaluatierapport tijd worden weergegeven. Er zijn voldoende (96) ijkmonsters tijdens het meetprogramma genomen om de slibmonitoren gedurende die periode voldoende nauwkeurig te kunnen ijken.

De ijklijn van slibmonitor 2 geeft een goede relatie weer tussen de uitlezing en de zwevend-stofcon-centratie bepaald m.b.v. de ijkmonsters. De regressiecoëfficiënt heeft een waarde van 0,72. Deze coëfficiënt geeft de lineaire afhankelijkheid van de twee parameters weer. Een waarde van 0 bete-kent geen afhankelijkheid, 1 betebete-kent volledig lineair afhankelijk.

De regressiecoëfficiënt van de ijklijn van slibmonitor 3 is 0,80, wat ook een goede afhankelijkheid aangeeft tussen de ijkmonsters en de uitlezingen van slibmonitor 3.

2.5 Evaluatie zwevend-stofconcentraties in het depot

De zwevend-stof concentratie wordt voornamelijk veroorzaakt door het storten van baggerspecie in het depot, waarbij er slibdeeitjes in suspensie gaan, en door windgolven, waarbij door de waterbe-weging bodemdeeltjes in resuspensie worden gebracht (lit.[3]).

Op 6 juni 1995 zijn de registraties van het zwevend-stof gehalte in het depotwater gestart. Deze zwevend-stofconcentraties zijn gemeten met z.g. "slibmonitoren" . Deze meten de troebelheid van het water, wat gerelateerd wordt aan het zwevend-stof gehalte in het water. Er zijn 2 slibmonitoren in het depot geïnstalleerd. Een slibmonitor (nr. 2) is aangebracht in de lozingskist 0,75 m onder het wateroppervlak en meet zodoende de concentraties zwevend-stof in het lozingswater . De andere slibmonitor (nr. 3) bevindt zich veelal in het centrum van het depot, waarbij de sensor eveneens is afgehangen op 0,75 m onder het waterpeil.

Slibmonitor 2 (in de lozingskist):

Figuur 2.2 en 2.3 laat zien dat slibrnonitor 2 uitschieters heeft geregistreerd rond 20 juli en 10 september tot wel 1000 mg/l. Aangezien deze slibmonitor in de lozingskist is geplaatst, en niet net naast de stortpijp ligt, zijn deze uitschieters geen maat voor het zwevend-stof gehalte in het depotwa-ter . Worden de concentraties vergeleken met die gemeten met slibmonitor 3, dan wordt deze veron-derstelling nog eens bevestigd. Van 27 juli tot augustus zijn de gemeten waarden zeer hoog (tot 3000 mg/l). Gezien het gemiddelde verloop van het zwevend-stofgehalte zijn deze metingen niet representatief voor het zwevend-stof gehalte in het depotwater .

Slibmonitor 3 (in het depot):

Slibmonitor 3 laat ook fikse uitschieters zien in de periode tussen 13 en 27 augustus (Figuur 2.3), welke niet door stortingen verklaard kunnen worden. Worden de gemeten concentraties vergeleken met slibmonitor 2 en met het verloop van slibmonitor 3 in de tijd, dan duiden deze concentraties op onrechtmatigheden op de sensor. De metingen geven dus geen zwevend-stof concentraties in het depot weer, ondanks het feit dat er in deze periode stortingen hebben plaatsgevonden.

In de periode vóór het storten (6 tlm 11 juni) is een zwevend-stofgehalte gemeten van circa 20 mg/l, wat overeenkomt met de concentratie in het Ketelmeer. Nadat het storten is begonnen laat deze slibmonitor een geleidelijke stijging in concentratie zien tot 300 mg/l. Hierbij kunnen de afzonder-lijk stortingen goed onderscheiden worden. Figuur 2.4 toont dit aan de hand van de toename van de zwevend-stof concentratie in het depot ten gevolge van een tweetal stortingen.

Op 26, 27 en 28 juni zijn er sterke concentratieschommelingen geregistreerd, welke niet door slib-monitor 2 gemeten zijn. Dit duidt op onrechtmatigheden op de sensor. Van 11 tlm 14 juli zijn er concentraties gemeten tussen de 70 en 100 mg/l, die gezien het verloop van de registraties en het

Projectbureau Depotbouw Document nr:PDB.PIMK-4-96001

Datum: 02-01-1996

(11)

Evaluatierapport

verloop van destortingen niet uit destortingen kunnen worden verklaard. Van 28 augustus tlm 1

september iseen duidelijke concentratietoename te zien wat het gevolg is van de stortingen die in die tijd plaatshadden.

De slibmonitoren 2 en 3 hebben niet de gehele meetperiode zwevend-stofgehaltes geregistreerd. Door de gemeten concentraties met elkaar te vergelijken kanontbrekende meetdata van de ene slibmonitor aangevuld worden met de andere monitor. Ook kunnen bij twijfel aan de juistheid van de gemeten concentraties de twee slibmonitoren met elkaar vergeleken worden.

2.6 Evaluatie waterpeil in het depot

De verkregen meetreeks van het waterpeil in het depot, gemeten met de "Orpheus", loopt van 1 juni

tlm 19 oktober 1995,met uitzonderingvan deperiode 16 tlm 26 juni 1995.Om in deze

laatstge-noemde periode toch de waterstand te kunnen bepalen zijn er peilschaalmetingen verricht. Op de tijdstippen dat hetdepotwaterpeil is gemeten isde verhoging van het waterpeil ten gevolge van de afzonderlijke stortingen goed te volgen. De "Orpheus"-metingen verschaffen nauwkeurige waterpeilen in het depot. De gemeten peilen zijn geverifieerd met peilschaal metingen.

2.7 Evaluatie lozingsdebieten

In de periode van 6 juni t/m 13 september zijn er 23 lozingen uitgevoerd. Geregistreerd zijn: - het tijdstip en de tijdsduur waarop er geloosd is

- het gemiddelde debiet

- het verpompte totaalvolume

Met behulp van slibmonitor 2(en soms 3) is de concentratie zwevendstof in het lozingswater be paald. Indien tijdens de lozingen de concentraties aan verontreinigingen in het water bekend zijn,

kan samen met hetverpompte cumulatieve volume de vracht aanverontreinigingen bepaald worden die het depot verlaten heeft.

2.8 Evaluatie slib- en watermonsters

Ten behoeve van de chemische analyse van het depotwater en depotslib zijn er op gezette tijden slibmonsters en monsters uit de waterschijf genomen (zie Tabel A-I, Bijlage A). In totaal zijn er gedurende de periode van 16juni tlm 7 september 62 bodem en watermonsters genomen. Gemid-deld zijn er om de 3 à 4 dagen in het baggerproevendepot en in de lozingskist een watermonster, een gecentrifugeerd watermonster van het zwevendstof en een speciemonsters van de bodem van het depot genomen.

Ch

e

mi

sc

h

e

anal

yses

d

ep

o

t

b

ode

m:

Deslibmonsters van de inhet depotgestorte gesedimenteerde slib zijn genomen met een beekersam

-pler nabij hetpunt waarop op dat moment gestort werd. De volgende analyses vanhet bodemmateri -aal zijn uitgevoerd (doorTauw Milieu):

Klassieke chemische analyses (o.a. Calciumcarbonaat, % droge-stof, zeefkromme)

ICP-techniek (metalen analyse wals gehalte aan cadmium, chroom, nikkel enz.)

AAS-koudedamptechniek (kwik)

Document nr:PDB.PIMK-4-96001

Datum: 02-01-1996

(12)

Evaluatierapport PAK' s (zoals naftaleen, fluoreen, pyreen)

Minerale oliën

Chloor houdende bestrijdingsmiddelen &PCB's Vluchtige chloorbenzeen

Chemische analyses depotwater:

Er zijn chemische analyses uitgevoerd op de watermonsters van het depotwater (code "WD") en op de watermonsters van het water in de lozingskist (code "WL "). De watermonsters zijn genomen op de tijdstippen vermeld in Tabel 4, lit.[l]. Van de watermonsters zijn de volgende elementen geanalyseerd:

Klassieke chemische analyses (zwevend-stofgehalte , fosfor, DOC) Analyse ten behoeve van bepaling totaal aan stikstof

Naast de "gewone" watermonsters zijn er gecentrifugeerde monsters genomen met behulp van een centrifuge-innamepunt, welke zich op 0,75 m onder het wateroppervlak bevindt. Per monster wordt er meer dan 40 g zwevend materiaal uit het water gehaald. Ook hierbij zijn de monsters genomen van het depotwater (code "CD") en van het water in de lozingskist (code "CL") (zie Tabel 4, lit.-[1]). Dezelfde chemische analyses welke zijn uitgevoerd bij de slibmonsters zijn ook uitgevoerd op de gecentrifugeerde monsters.

Niet uitgevoerde analyses:

Van sommige monsters was het niet mogelijk alle bovenstaande analyses uit te voeren. De betref-fende monsters en de niet uitgevoerde analyses staan beschreven in Tabel C-l, Bijlage C. Het be-treft hier met name de "poriëwater-monsters", waarvan onvoldoende monster was aangevoerd om de TOC-, CVZ-, Totaal Stikstof- en Totaal Fosfor-analyse uit te voeren. Ook van enkele gecentrifu-geerde watermonsters kon door onvoldoende monsteraanvoer de zeefkromme niet bepaald worden. Zwevend-stofgehalte:

Indien alleen naar het zwevend-stof gehalte gekeken wordt, welke met behulp van de watermonsters ("WD" en "WL") zijn bepaald, dan valt direct op dat de concentraties bij de watermonsters (Tauw Milieu) veel lager zijn dan die van de ijkmonsters (Oranjewoud). Tabel 2.2 geeft de verschillen weer. De verschillen kunnen veroorzaakt zijn door:

De manier waarop de monsters genomen zijn: De watermonsters in het depot zijn genomen m.b.V.de centrifuge-inlaat oostelijk van het depotmidden op een diepte van -0,75 m. De ijkmonsters zijn genomen nabij de actuele positie van de sensor van de slibmonitor in het depot met behulp van een fles, welke ondergedompeld wordt en op het gewenste niveau wordt gevuld.

Grootte aangevoerd monster Analysefout

Verschil in monsterbehandeling

Indien in het vervolg het zwevendstof-gehalte met ijkmonsters bepaald dient te worden moet eerst de manier waarop de monsters worden genomen worden geanalyseerd/geijkt door bijvoorbeeld op hetzelfde tijdstip de monsters met verschillend principe van monstername tenemen en vervolgens te vergelijken.

Korrelgrootteverdeling :

Door de fracties kleiner dan2/Lm, 16/Lmen 63/Lmvan het droge-stof gehalte van de verschillende water- en slibmonsters met elkaar te vergelijken, kan een goed beeld verkregen worden van de

Projectbureau Depotbouw Document nr: PDB.P/MK-4-96001

Datum: 02-01-1996

(13)

Evaluatierapport korrelgrootteverdeling van de slibdeeitjes van de gesedimenteerde specie op de depotbodem en van de zwevende slibdeeitjes in het depotwater . De verschillende monsters geven min of meer dezelfde verdelingen van de korrelgroottes weer, zodat het gemiddelde genomen over deze monsters gebruikt kan worden bij de zwevend-stof voorspelling (hoofdstuk 3). Een groter aantal fracties kleiner dan 63#Lmzou i.v.m. de voorspelling van het zwevend-stofgehalte echter wenselijk zijn. In hoofdstuk 3 en 4 wordt de korrelgrootteverdeling van de slibmonsters en watermonsters in het depot nader be-schreven.

Datum Tijd Watermonster Slibrnonitor

Code Zwev.-stof Nummer Zwev.-stof

[mgll] [mgll] 21-06-95 13:30 WD-02-0621 60 3 160· 21-06-95 20:00 WL-02-0621 60 2 193 23-06-95 07:00 WD-02-0623 60 3 227·· 23-06-95 12:00 WL-02-0623 90 2 222 26-06-95 13:40 WD-03-0626 15 3 99 26-06-95 12:40 WL-03-0626 <10 2 64 30-06-95 08:25 WD-03-0630 <10 3 110 30-06-95 07:00 WL-03-0630 40 2 119 03-07-95 09:30 WD-04-0307 <10 3 30 03-07-95 15:45 WL-04-0307 <10 2 68 04-07-95 14:45 WD-04-0407 100 3 82

..

.

Tabel 2.2: Vergelijking zwevend-stof gehalte watermonsters en sbbmomtoren

"Ukmonster

17

en 21

"Llkmonster 25

2.9 Lokatie stortpunt en slibmonitor 3 in de tijd

Ook de plaats waar het stortpunt en slibmonitor 3 zich bevinden is in de tijd weergegeven. Het stort-punt bewoog zich van de zuidzijde van het baggerproevendepot naar de noordzijde gedurende de baggerproeven, terwijl de slibmonitor 3 zich meer in het midden van het depot bevond. De verplaat-sing van het stortpunt was noodzakelijk om de baggerspecie gelijkmatig over de depotbodem te verdelen.

In dit rapport is er niet ingegaan op de invloed die de bovengenoemde verplaatsingen op de zwevendstof-metingen zou kunnen hebben.

Projectbureau Depotbouw Document nr:PDB.PIMK4-96001

Datum: 02-01-1996

(14)

Evaluatierapport

3

SIMULATIE ZWEVEND-STOFGEHALTE

3.1 Inleiding

De verontreinigingsgraad van zowel het oppervlaktewater in het depot als het lozingswater wordt bepaald door de concentraties aan verontreinigingen in het water. Bepaalde verontreinigingen hech-ten zich in het algemeen goed aan slib, zoals organische microverontreinigingen (ook wel "omives" genoemd; PAK's, PCB's) en zware metalen (cadmium, lood). Hoe meer zwevend-stof er in het water aanwezig is, hoe hoger de concentratie van deze verontreinigingen danook zal zijn.Voor deze stoffen is het van belang de hoeveelheid zwevend-stof in het depotwater te weten.

In dit hoofdstuk worden de zwevend-stof concentraties gedurende een aantal perioden tijdens de bag-gerproeven voorspeld met behulp van een module van het WRO-waterkwaliteitsmodel. De resulta-ten worden vervolgens vergeleken met de gemeresulta-ten concentraties waarna de verschillen verklaard zullen worden.

3.2 WRO-waterkwaliteitsmodel

Het zwevend-stof gehalte in het depot wordt met name bepaald door:

- het bij het storten in suspensie gaan van gestort slib - het door windgolven in (re-)suspensie gaan van bodemslib.

Onder invloed van de stortingen en windgolven raakt er slib in suspensie. Ditzelfde slib zal na ver-loop van tijd weer bezinken. Er vindt voortdurend een zwevend-stofuitwisseling plaats tussen het slib op de bodem en het depotwater . In Bijlage D wordt de theorie (uit het WRO-model) van de zwevendstof-bepaling gegeven. In het Meetplan (lit.[6]) wordt nader ingegaan op deze theorie en worden er voorspellingen gedaan van het zwevend-stofgehalte in het baggerproevendepot, veroor-zaakt door wind en storten. Deze voorspellingen zullen worden vergeleken met de in dit rapport berekende en gemeten zwevend-stofconcentraties in het baggerproevendepot.

3.3 Invloedvan het storten op het zwevend-stofgehalte

Het storten heeft onder water plaatsgevonden m.b.v. een leiding welke aan het uiteinde voorzien was van een provisorische diffusor. De redenen van het onder water storten zijn o.a. het voorkomen van eventuele stankoverlast, het zoveel mogelijk anaëroob houden van de specie en het beperken van het zwevend-stofgehalte zelf. De diffusor zorgt ervoor dat er zo weinig mogelijk slib in suspen-sie raakt tijdens het storten. Een tweede voordeel bij het storten onder water is dat de afstand die de specie in het water moet afleggen zo klein mogelijk is waardoor er zo min mogelijk specie in sus-pensie kan gaan.

De zwevend-stofconcentratie ten gevolge van het storten wordt in het model berekend door de

"produktieflux" gelijk te stellen aan de "sedimentatieflux" (of "valflux" , zie Bijlage D). De produktieflux is de baggerproduktie per eenheid van depotoppervlakte en tijd. s '-'yryt

L.d..

Datum: 02-01-1996 13

(15)

Evaluatierapport Bij de bepaling van de produktieflux spelen twee parameters een belangrijke rol: het percentage van het in-situ bodemmateriaal

kleiner

dan 63 pm (slib)en het deel van deze fractie dat in

suspensie

gaat. Bij de bepaling van de sedimentatieflux dienen de

valsnelheden

van de slibdeeitjes bekend te zijn.

3.3.1 In-situ sUbfractie kleiner dan 63JLffi

De in-situ korrelgrootteverdeling van het opgebaggerde slib is bepaald aan de hand van slibmonsters welke genomen zijn in de Ketelrneerbodem op de baggerlocatie. Er zijn zes boringen in de proef-vakken genomen, waaruit vier monsters zijn samengesteld. Deze monsters zijn

-mmlA -mmlB

:Urn bruin-laag in het HAM-V OW proefvak :Urn grijs-laag in het HAM-VOW proefvak -mm2A

-mm2B

:Urn bruin-laag in het Boskalisproefvak : Urn grijs-laag in het Boskalisproefvak

In Bijlage E zijn deboorprofielen gegeven met deverschillende laagdiktes. Tevens zijn in Bijlage E de boorlocaties grafisch weergegeven. Uit de gegevens van de baggeraar (lit.[4]) blijkt dat de ge -baggerde laagdikte tussen de 0,2 m en 0,6 m bedraagt. Uit de boorprofielen blijkt dat deze laagdikte overeenkomt met de jongste IJsselmeerafzetting ("Urn bruin"). De in-situ korrelgrootteverdeling van het gebaggerde slib wordt daarom gelijkgesteld aan dekorrelgrootteverdeling bepaald met de monsters mmlA en mm2A, welke door Tauw Milieu zijn geanalyseerd.

Aangezien bij deze analyses alleen de fracties x

<

2JLIDen x

<

16 JLm zijn bepaald, zijn tevens de gegevens van in-situ monsters, genomen in mei '95 in het Ketelrneer en geanalyseerd door Fugro (zie lit.[2]), gebruikt. Het betreft hier 5 geroerde monsters van 5 boringen van gemiddeld ca. 0,5 m diepte (IJm-Iaag). De exacte locatie van de monsternamen is niet bekend. Wel is bekend in welk ge-bied de monsters genomen zijn. Dit gege-bied komt globaal overeen met de locatie waar de specie tij -dens de baggerproeven is opgebaggerd.

In Tabel 3.1 zijn de fracties kleiner dan 2, 16 en 63 JLIDgegeven, verkregen uit de Tauw- en Fugro -analyses van het in-situ bodemmateriaal ter plaatsevan de baggerproeven. Hetslibgehalte van het bodemmateriaal

«

63JLm) is 91 %. Dit is ca. 70% hoger dan de 54% welke werd aangehouden in

de MER-studie (lit.[5]) eninhet Meetplan (lit.[6]). Een verklaring voor dit verschil kan zijn dat de MER-studie slibfractie gebaseerd was op bodemmonsters welke dieper gestoken waren. De slib-monsters geanalyseerd door Fugro zijn afkomstig van boringen welke ca. 0,5 m diep zijn gestoken.

%van Os: rauw-monsters %van Ds:Fugro-monsters Fractie x Gemiddelde Stand. afwijking Gemiddelde Stand. afwijking

van 5 monsters van5 monsters van 5 monsters van 5 monsters

x< 2",rn 17 2 12 1

x< 16JLffi 30 6 30 1

x < 63JLffi

-

91 3

Tabel

3.1:

Genuddelde slibfracties van het

in-Situ

bodemmatenaal; %Ds

=

gewzchtsprocenten

droge

-

stof.

Datum: 02-01-1996

(16)

Evaluatierapport Voor de berekeningen in dit rapport wordt het gemiddelde van bovenstaande gemiddelden aange-houden, te weten 14%, 30% en 91 % van de droge-stof voor respectievelijk de fracties kleiner dan 2, 16 en 63 JLm. Voor de zeefkrommen van de in-situ bodem, de depotbodem en het depotwater (zwevendstot) wordt verwerzen naar §4.2.

3.3.2 Bepalen slibgehalte dat in suspensie gaat

Het deel dat in suspensie gaat hangt voor een groot deel af van de stortmethode (stortdiepte en soort diffusor). Uit ervaring is gebleken dat slechts ongeveer 2,5%van het slib (

<

63 JLm) tijdens storten in suspensie gaat als er een diffusor wordt toegepast (lit.[7]). Om deze waarde te verifiëren en om na te gaan welk deel van de van de kleinere fracties suspendeert, wordt het deel dat insuspensie gaat per fractie bepaald aan de hand van de toename van de zwevend-stof concentratie na het storten. Hiertoe zijn een aantal gegevens nodig, nl.:

- de dikte van de waterschijf - het depot-oppervlak - de slibproduktie - de droge-stofdichtheid

- de slibfracties van het situ materiaal

- de slibfracties in het depotwater (zwevend-stof)

- de toename van de zwevend-stofconcentratie in het depotwater

In Bijlage F wordt de berekeningsmethode nader omschreven (de droge-stofdichtheid is bepaald volgens de methode beschreven inBijlage B). Hier wordt volstaan met het geven van de resultaten, welke inTabel 3.2 beschreven staan en gebaseerd zijn op de eerste baggerproevenperiode. De in-vloed van de wind op de zwevend-stofconcentratie is hierbij verwaarloosd, evenals het reeds gesedi -menteerde slib op de depotbodem dat in resuspensie gaat ten gevolge van het storten. De percenta-ges zijn berekend uit de concentratietoename van het zwevend-stof tijdens het storten, gemeten met de slibmonitoren (zie Figuur 2.4).

Fractie x In-situ slib % in suspensie % in suspensie

[%Dsl perfractie x vanDs

0<x<2p.m 12,0 14,5 1,7

2 < x < 16 p.m 18,0 1,1 0,2

16 < x < 63 p.m 61,0 1,1 0,7

x < 63 p.m 91,0 2,8

_..

2,6

Tabel 3.2:Deel datIn

suspensie

gaat per fractie van het tn-suu slib tijdens het storten

Het deel insuspensie van de fractie kleiner dan 63JLm is 2,8%. Dit komt goed overeen met de aan-genomen waarde in lit. [7] van 2,5 %. De percentages in Tabel 3.2 zijn overigens de gemiddelden van een tiental berekeningen. In Bijlage F is de spreiding rond deze gemiddelden aangegeven. Het blijkt dat de fractie

<

2 JLID de grootste bijdrage levert aan het deel van de totale hoeveelheid droge-stof dat in suspensie gaat (1,7 % van de in totaal 2,6 %),gevolg door de fractie 16

<x

<63 JLm

(0,7% van de 2,6%).

Datum: 02-01-1996 15

(17)

Evaluatierapport De nauwkeurigheid van de bepalingvan het deel dat in suspensie gaat zou nog aanzienlijk verbeterd kunnen worden. De volgende maatregelen kunnen bijdragen aan deze verbetering:

1. Verkleinen van het meet-interval van het zwevend-stof gehalte tijdens storten (naar 5 minuten) 2. Verhogen van de meetnauwkeurigheid van de slibmonitoren (schoonhouden sensoren)

3. Nauwkeuriger bepaling zwevend-stofgehalte met ijkmonsters (verbeteren proefprocedure) 4. Per storting gegevens van het in-situ slib registreren (dichtheid, korrelgrootteverdeling) 5. Windinvloeden op zwevend-stofconcentraties meenemen.

In aanvulling op punt I) geldt dat ten gevolge van het relatief grove meet-interval (15 minuten) ten opzichte van de storttijd (ca.45 minuten) het niet altijd mogelijk is een bepaalde toename van het zwevend-stof gehalte geheel toe te schrijven aan een bepaalde storting. Dit wordt veroorzaakt door het somsonregelmatige verloop van de gemeten concentraties aan zwevend-stof.

Naast het feit dat de windinvloed op het zwevend-stofgehalte isverwaarloosd isook de variatie van het zwevend-stof gehalte over de dikte van de waterschijf verwaarloosd. Het zwevend-stof gehalte is

gemeten op 0,75 m onder de waterspiegel en kan nog iets varieren met de waterdiepte. In dit rap

-port is het zwevend-stof gehalteconstant over de waterdiepte aangenomen.

3.3.3 Bepaling valsnelheid per fractie

Bij de bepaling van de sedimentatieflux is hetvan belang de valsnelheid van de slibdeeitjes per frac-tie te weten. Deze sedimentatieflux per fractie is gelijk aan de valsnelheid van de fractie vermenig-vuldigd met de concentratie aan zwevendstof. Samen met de produktieflux (baggerproduktie per eenheid van oppervlakte per seconde) per fractie kan dan het zwevend-stof gehalte per fractie be-paald worden (zie Bijlage D).

De valsnelheden van de verschillende slibdiameters zijn gegeven in Figuur G-I, Bijlage G. Het betreft hier equivalente diameters van bolvormige korrels. De slibdeeitje hebben echter niet allemaal een ronde vorm en de valsnelheden kunnen daarom nog enigszins afwijken. Aangezien er geen valsnelheden beschikbaar zijn van de niet ronde slibdeeitjes worden de valsnelheden gegeven in Figuur G-I aangehouden. Tabel 3.3 geeft de valsnelheden van de betreffende slibfracties. In Bijlage F wordt nader ingegaan hoe deze valsnelheden zijn bepaald.

In Bijlage G is devalsnelheid van de slibdeeltjes bepaald aan de handvan de afname van het zwevend-stof gehalte na een stortperiode. In Bijlage H is aan de hand van een aantal trajecten van de zwevend-stofconcentratie de bijdrage per fractie aan de concentratie-afname bepaald. De verschil-lende trajecten hebben betrekking op de snelheid van de concentratie-afname.

Fractie x Depotwater Depotbodem Valsnelheid Ws

[%Ds] [%Ds] [mIs]

x

<

2JLI1l 64 6

<

5E-6

2

<

x

<

16JLI1l 71 10 5E-6

<

Ws

<

2E-4

x

<

63JLI1l 96 70 2E-4

<

Ws

<

3E-3

Tabel 3.3:Percentages van de droge-stof per fractie tn het depotwater en tn de depotbodem met de bijbehorende valsnelheden

Datum: 02-01-1996

(18)

Evaluatierappon 3.4 Invloed windgolven op zwevend-stofgehalte

Onder invloed van windgolven krijgt het water vlak boven de slibbodem van het depot een snelheid (orbitaalsnelheid). Door deze waterbeweging kan er slib in suspensie komen. Er ontstaat een even-wicht als het opwaarts gerichte transport van slib gelijk is aan de sedimentatie. Het zal echter enige tijd duren voordat de evenwichtsconcentratie van het zwevend-stof wordt bereikt. Als dit langer duurt dan de bijbehorende windduur zal deze evenwichtsconcentratie niet bereikt worden. De zwevend-stof concentratie in de waterschijf moet dan per tijdstap worden berekend.

De rekenmethode om de golthoogte en daarmee de resuspensie te bepalen staat beschreven in Bijla-ge D. De in dit rapport voor de voorspelling Bijla-gebruikte waarden voor de evenredigheidsconstante en de kritische orbitaalsnelheid zijn ontleend uit 1it.[8]. Van de in die studie gegeven combinaties van K en Ucris de combinatie gebruikt, waarbij de invloed van de windgolven op het

zwevend-stofge-halte het grootst is (K

=

2,5E-5 kg/m'; U;

=

0,0 mis).Aangezien de invloed van de windgolven op het in resuspensie brengen van het depotslib bij deze combinatie bijna te verwaarlozen is,zijn de overige twee combinaties (metU;>0) niet doorgerekend omdat deze,bij de gegeven omstandighe-den geen bijdrage aan de zwevend-stof concentratie levert.

3.5 Invloed dikte waterschijf op zwevend-stofgehalte

Indien de dikte van de waterschijf af neemt, neemt de invloed van het storten en de wind op de zwevend-stofconcentratie toe. De dikte van de waterschijf (watervolume in depot) is met name be-palend voor desnelheid waarmee de concentratie aan zwevendstof toe- of afneemt ("oplaadtijd"). Bij een grotere schijfdikte bijvoorbeeld neemt, bij een gelijkblijvend stortdebiet, de zwevend-con-centratie minder snel toe dan bij een kleinere schijfdikte.

De schijfdikte van het baggerproevendepot neemt gedurende het stortproces af van ca. 2,6 m naar ca. 1,6 m. Dit wordt weergegeven in Figuur 2.5. De invloed die deze afname op de "oplaadtijd" van de waterschijf heeft is echter niet bepaald in dit rapport als gevolg van een te grof meetinterval van de slibmonitoren (15 minuten) in relatie tot de stortduur (gemiddeld 45 minuten).

3.6 Voorspelling zwevend-stofgehalte

3.6.1 Voorspelling toename zwevend-stofgehalte per slib fractie

Als eerste is bepaald wat de bijdrage van de verschillende slibfracties is aan de toename van het zwevend-stof gehalte. Als voorbeeld is de periode gekozen van 12 t/m 17 juni 1995. In deze periode is de windinvloed op de zwevend-stof concentratie te verwaarlozen (windkracht 2 à 3). De stortgege-vens zijn gegeven in Tabel 3.4. De grootte van de slibfracties, de valsnelheden en het gehalte in suspensie per fractie zijn gelijk aan de in §3.3 beschreven waarden, uitgezonderd de valsnelheid van de fractie

<

2/Lm. Na een aantal berekeningen bleek nl. dat de in §3.3 bepaalde valsnelheid

«

5E-06mis) aan de lage kant was waardoor de berekende zwevend-stofconcentraties veel te hoog

wer-den in vergelijking met de gemeten concentraties. De aangehouden valsnelheid voor de fractie

<

2 /Lm bedraagt nu 1E-05 mIs. Deze valsnelheid is ook gebruikt voor de fractie

<2 /Lm bij de

modellering van het slibtransport in het Ketelrneer (lit. [8]).

Figuur 3.1, 3.2 en 3.3 tonen de berekende zwevend-stofconcentraties t.g.v het storten en ten gevol-ge van de wind, voor respectievelijke de fracties x

<

2 /Lm, 2

<

x

<

16 /Lm en 16

<x

<

63 /Lm. De windinvloeden zijn toch meegenomen om aan te tonen dat alleen bij hogere windsnelheden (

>

8

Datum: 02-01-1996 17

(19)

Evaluatierapport

mis)de zwevend-stof concentratie toeneemt. De windinvloed op de concentratie is in vergelijking met de invloed van het storten van specie zeer klein.Het moet aanzienlijk harder waaien en de dikte van de waterschijf moet aanzienlijk kleiner zijn voordat de windgolven een belangrijke rol gaan spelen bij het in resuspensie brengen van slibdeeItjes van de depotbodem. Bij een groter depotopper-vlak neemt echter de strijklengte, en daarmee de golthoogte toe waardoor ook de zwevend-stof con-centraties toenemen.

Uit de grafieken blijkt dat de fractie

<

2 /Lmveruit de belangrijkste bijdrage levert aan de toename

van het zwevend-stofgehalte over een langere periode (ca. 95%). De fracties met grotere deeltjes

bezinken sneller en veroorzaken daarom ook maar een tijdelijke toename.

Datum Tijd Tijd Situ prod. Pomp prod. p_specie Droge-stof begin eind [ml] [m3] [kg/ml] [kg/ml] 12/06/95 10:50 12:00 150 450 1150 253 19:25 19:50 225 400 1253 428 13/06/95 10:15 11:00 125 335 1168 284 15:00 15:40 125 250 1225 380 16:15 16:45 250 420 1268 453 14/06/95 10:00 10:25 175 400 1197 333 11:15 11:45 190 380 1225 380 16:10 17:15 150 350 1193 326 17:40 18:15 150 325 1208 351 15/06/95 09:02 09:39 90 200 1203 342 09:59 10:22 90 198 1205 346 13:10 13:40 89 205 1195 330 14:05 14:20 22 93 1106 180 15:32 15:49 89 207 1193 327 16/06/95 09:23 09:49 116 248 1210 356 10:16 10:43 132 293 1203 343

..

Tabel 3.4:Stortgegevens tijdens simulatieperiode van I2Jum tlm 16Jum 1995

Datum: 02-01-1996

(20)

Evaluatierappon 3.6.2 Vergelijking gemeten en berekende zwevend-stofconcentraties

Voor twee perioden van ieder ongeveer een week zijn de berekende waarden vergeleken met de gemeten concentraties. Om de windinvloed op het zwevend-stof gehalte in beeld te brengen isvoor beide periode ook de zwevend-stof concentratie ten gevolge van de windgolven berekend.

Simulatie

12

tlm 16juni 1995:

Figuur 3.4,3.5 en 3.6 tonen achtereenvolgens het zwevend-stof gehalte t.g.v het storten, de wind en ten gevolge van het storten én de wind (samen met gemeten concentraties). De in deze berekening gebruikte invoergegevens zijn gegeven in Tabel 3.5. De windsnelheden en gestorte volumes aan specie zijn gratisch weergeven in figuren 3.4 en 3.5. Meer details omtrent de stortgegevens zijn gegeven in Tabel 3.6.

In Figuur 3.6 is te zien dat ten gevolge van het storten de zwevend-stof concentratie aanzienlijk toe-neemt van 36 mg/l naar 400 mg/l. Uit Figuur 3.5 blijkt dat de wind nauwelijks invloed heeft op de concentratie aan zwevendstof. Bij de gegeven windsnelheden en de korrelgrootteverdeling van het in-situ slib neemt de concentratie zelfs af in de tijd. De wind isblijkbaar te zwak om meer deeltjes van de bodem in resuspensie te brengen dan er sedimenteren.

Depotoppervlak [mZ] 31.400 Dikte waterschijf [m] 2,5

P"tu [kg/m'] 1450

p, [kg/m'] 2500

Pw [kg/m'] 1000

In-situ fracties 1,2,3' [%Ds] Tabel3.l

%in suspensie fractie I, 2,3' [%Ds] Tabe13.2

Valsnelheid fractie I [%Ds] I,OE-05

Valsnelheid fractie 2,3' [%Ds] Tabel 3.3 Startconcentratie [mgn] 39

Kritische orbitaalsnelheid [mis] 0,0

Evenredigheidsconstante [kg/m'] 2,5E-05

Tabel

3.5:

Invoerparameters voor zwevendstofvoorspelling

"Fractie

1:

x<2

JLTn;

fractie

2:

2<x<

16

um; fractie

3:

16<x<63

pm

Worden de berekende concentraties t.g.v wind en storten vergeleken met de gemeten concentraties dan blijken de berekende waarden ca. 50 tot 80 mg/l hoger te liggen. De helling van de

concentratie-afname net na een storting komt goed overeen met de helling van de gemeten concen-traties.

Datum: 02-01-1996 19

(21)

Evaluatierapport Simulatie 28augustus tlm 2september 1995:

De invoerparameters zijn gelijk aan die van de juni periode met uitzondering van de dikte van de waterschijf (1,7 m), de startconcentratie (50 mg/l), de stortgegevens en de windsnelheden. De stort-gegevens zijn beschreven in Tabel 3.6

Figuur 3.7 geeft het concentratie verloop ten gevolge van het storten en Figuur 3.8 het concentratie-verloop t.g.v de windgolven. Op 28 en 29 augustus waren de windsnelheden relatief hoog (8-12

mIs),waardoor een concentratie-toename van 50 naar 90 mgll te zien is.Als de wind daarna

af-zwakt daalt de concentratie aan zwevend-stof weer.

Figuur 3.9 toont de berekende en gemeten zwevend-stof concentraties. Ook hier weer isde

bere-kende concentratie hoger dan de gemeten concentratie. In de volgende paragraaf worden de opge-treden verschillen verklaard.

Datum Tijd Tijd Situ prod. Pompprod. p_specie Droge-stof begin eind [mJ] [m3] [kg/m3] [kg/m'] 28/08/95 13:20 15:40 279 527 1238 403 29/08/95 08:00 10:00 129 341 1170 288 10:00 11:30 139 321 1195 329 11:40 13:20 166 320 1233 394 30/08/95 08:20 09:40 65 224 1131 221 09:48 11:00 78 212 1166 280 11:35 12:37 171 219 1351 594 15:26 16:41 151 418 1163 275 16:48 18:07 149 373 1180 304 31/08/95 09:51 11:01 141 324 1196 331 11:23 12:40 318 593 1241 408 14:12 15:49 152 389 1176 297 16:17 17:40 96 329 1131 222 01/09/95 08:07 09:39 122 514 1107 180 10:34 12:01 129 419 1139 234 12:10 13:22 162 401 1182 307

.

Tabel 3.6:Stortgegevens tijdenssimulatieperiode van 28augustus tlm 2september 1995

Datum: 02-01-1996

(22)

Evaluatierapport 3.6.3 Vergelijking voorspelde concentraties in Meetplan en in dit Evaluatierapport

Zwevend-stof concentratie ten gevolge van wind:

In het Meetplan beheer en monitoring baggerproevendepot Ketelrneer (lit. [6]) is de zwevend-stof-concentratie ten gevolge van wind berekend bij verschillende schijfdiktes en windsnelheden (zie Figuur 5, lit [6]). Als de voorspelde zwevend-stofconcentratie bij een windsnelheid van 10mis (10% overschrijding per jaar) wordt vergeleken met de berekende zwevend-stof concentratie op 28 en 29 augustus (zie Figuur 3.8; windsnelheid -10 mIs; schijfdikte -1,6 m), danblijkt dat het ver-schil in concentratietoename nihil is (60 vs. 62 mg/l). Hierbij bedroeg de beginconcentratie in het meetplan 10 mg/l, tegen 25 mg/l in dit rapport. Wat de windinvloed betreft komen de voorspelde zwevend-stofconcentraties dus overeen.

Zwevend-stof concentratie ten gevolge van storten:

De toename van de zwevend-stof concentratie als gevolg van het storten berekend in het meetplan en berekend in dit rapport is moeilijker met elkaar te vergelijken. In het meetplan is er namelijk van een continue stortproces (gedurende 8 uur/dag) uitgegaan, terwijl er in werkelijkheid in periodenn van ca. een half uur is gestort. De in het meetplan voorspelde zwevend-stofconcentratie bij een schijfdikte van 1,6 m bedroeg ca. 85 mg/I, terwijl na twee stortdagen (28 en 29 augustus) de zwevend-stofconcentratie ca. 200 mg/l bedraagt (zie Figuur 3.7). Deze concentratie zal echter nog verder afnemen. Wel kan geconcludeerd worden dat als gevolg van het storten in korte periodes het zwevend-stofgehalte tijdelijk een stuk hoger wordt dan bij een continu proces.

Naast het storten in korte periodes is er een tweede oorzaak aan te geven voor de hoger berekende zwevend-stofconcentratie ten gevolge van het storten, nl. de grootte van de in-situ fractie

<

63 p.m. In het meetplan is aangehouden dat 54 % van het in-situ slib kleiner is dan 63 p'm, terwijl uit analy-ses van morsternames is gebleken dat de in-situ slibfractie

<

63 p.m gemiddeld 91 % bedraagt (een verschil van ca. 70%I).

Een derde oorzaak voor de verschillen in zwevend-stofconcentraties tussen het meetplan en dit rap-port is de gekozen fractieverdeling en bijbehorende valsnelheid. In het meetplan is uitgegaan van 3 evengrootte fracties (elk 33%),terwijl in dit rapport de fractieverdeling volgens Tabel 3.1 is toege-past.

3.6.4 Verklaring verschillen gemeten en berekende concentraties

Ook na toepassing van de verfijndere methode, waarin de zwevend-stof concentratie per fractie wordt bepaald, blijkt dat berekende concentraties 10tot 25 % afwijken van de gemeten concentra-ties. Een aantal oorzaken kunnen hiervoor worden aangewezen:

- Er is gebruik gemaakt van een gemiddelde in-situ korrelgrootteverdeling/slibdichtheid i.p.v. de exacte verdeling/dichtheid van het opgebaggerde in-situ materiaal. Kleine variaties in met name de grootte van de fractie

<

2 p'm veroorzaken een aanzienlijke toe- of afname van het zwevend-stofgehalte.

- Er zit een kleine fout in de interpretatie van de door de slibmonitoren gemeten lichtdoorval ..

- Het gehalte in suspensie per fractie heeft een bepaalde foutenmarge (zie Bijlage F, Tabel F-l). Kleine variaties in deze gehaltes leiden echter niet tot grote verschillen in zwevend-stof concentraties.

Datum: 02-01-1996

(23)

Evaluatierappon - De valsnelheden per fractie is bepaald met equivalente korreldiameters. De werkelijke

valsnel-heden van de (niet-bolvormige) deeltjes kunnen hiervan iets verschillen. Dit is met name van belang voor de fractie

<

2 JLm, aangezien het zwevend-stof voor het grootste gedeelte bestaat uit deeltjes kleiner dan 2 JLm.

In het algemeen is de toename van het zwevend-stofgehalte t.g.v wind en stortingen goed te voor-spellen. Indien echter de in-situ korrelgrootteverdeling en in-situ slibdichtheid

per storting

bekend zijn, dan zou de voorspelling nog aanzienlijk verbeterd kunnen worden.

Datum: 02-01-1996

(24)

Evaluatierapport

4

EVALUATIE VAN DE DEPOTWATER EN DEPOTBODEM KWALITEIT

4.1 Algemeen

De verontreiniging van het oppervlaktewater in een depot bestaat uit drie verschijningsvormen, namelijk:

1. verontreinigingen gebonden aan zwevend stof; 2. verontreinigingen in oplossingen; en

3. verontreinigingen gebonden aan opgelost organisch stof.

Doordat het depotwater in principe direct zonder zuivering op het omringende oppervlaktewater wordt geloosd, zal de kwaliteit van het lozingswater gelijk zijn aan de kwaliteit van het depotwater .

Ad. I verontreinigingen gebonden aan zwevend stof

Omdat de verontreinigingen voor het grootste deel gebonden zijn aan zwevend stof, is het zwevend stof de belangrijkste parameter bij de beoordeling van lozingen uit een baggerspeciedepot. In hoofd-stuk 3 is de berekening van het zwevend-stofgehalte in het baggerproevendepot behandeld. In dit hoofdstuk zal een relatie met de waterkwaliteit worden gelegd.

Ad. 2 verontreinigingen in oplossingen

In het water boven de specie in een depot komen opgeloste verontreinigingen terecht, onder invloed van twee processen. Het eerste proces is het poriewater dat uit de verontreinigde specie op de bo-dem van het depot wordt geperst. Het tweede proces is het oplossen van verontreinigingen die ge-bonden zijn aan het zwevend-stof in het depot. Uit lit.[3] blijkt dat het tweede proces, bij de organi-sche microverontreinigingen en zware metalen, de grootste bijdrage te leveren aan de verontreini-gingen in oplossing. Deze opgeloste verontreiniverontreini-gingen in het depotwater zijn echter bij de monito-ring van de baggerproeven niet gemeten. De concentratie van verontreinigingen in oplossingkan wel met behulp van verdelingscoëfficiënten worden berekend aan de hand van de concentratie ge-bonden aanhët zwevend-stof. Omdat de grootte van deze verdelingscoëfficiënten op dit moment in discussie zijn, wordt het in dit stadium niet zinvol geacht deze berekening uit te voeren. Voorlopig wordt er van uit gegaan dat bij een hoog gehalte aan verontreinigingen gebonden aan zwevend-stof, het gehalte in oplossing eveneens hoog is.

Het gehalte aan nutriënten in het oppervlaktewater van een depot, wordt wel bepaald door het uitge-perst poriewater (lit. [3] en [5]). In Figuur 4:1 is het gehalte aan ammonium-stikstof in het depotwa-ter weergegeven. In de WVO-vergunning voor de grootschalige baggerspecieberging in het Ketel-meer is aangegeven dat er onderzoek verricht dient te worden, gericht op een toekomstige maximaal gemiddeld jaargemiddelde van 15 mg/I. De gemeten gehaltes in het baggerspeciedepot zijn hierbij vergeleken laag, gemiddeld ca. 2,5 mg/I. Dit lage gehalte wordt veroorzaakt door de lage pori-enwaterconcentraties aan ammonium in de specie in het depot (Figuur 4.2). In de berekeningen ten behoeve van de Werkgroep Referentie Ontwerp is gerekend met een poriewaterconcentratie van ammonium van 200 mg/l (gebaseerd op metingen). Het afbraak proces van organisch stof waarbij ammonium vrijkomt, is waarschijnlijk nog niet echt op gang gekomen. Aan het einde van de tweede baggerproef wordt een stijging van het ammonium gehalte in het poriewater geconstateerd. Voor

Projectbureau Depotbouw Document nr: PDB.PIMK-4-9600J

Datum: 02-01-1996 23

(25)

Evaluatierapport een verklaring van het ammonium-gehalte in het depot is het noodzakelijk om een langere meetreeks en ook de verdunning van het in-situ materiaal te kennen.

Ad. 3 verontreinigingen gebonden aan opgelost organisch-stof

Voor de organische microverontreiniging geldt dat deze ook gebonden aan opgelost organisch-stof in het depotwater kunnen voorkomen (lit.[3)). Er is niet gemeten hoeveel verontreinigingen gebon-den zijn aan organisch-stof. Ook dit gehalte kan berekend worden met behulp van verdelingscoëffi-ciënten. Het gehalte aan organisch-stof in het depotwater is wel gemeten (Figuur 4.3). Ook hier geldt, overeenkomstig de situatie bij het zwevend-stof, dat hoe hoger dit gehalte, hoe hoger ook de concentraties aan verontreiniging in het depotwater zullen zijn.

Het gehalte aan DOe blijkt gemiddeld ca. 8mg/l te zijn. Dit gehalte is lager dan die in de bereke-ningen van de WRO werden toegepast. Hier werd namelijk gerekend met een gehalte van 50 mgll. Een gehalte van 8mg/l betekent, dat de relatieve invloed van het gehalte van verontreinigingen in het lozingswater gering is ten opzichte van de bijdrage van het zwevend-stof. Een van de conclusies van het WRO onderzoek was namelijk (lit. [3)) dat als het gehalte DOe lager of gelijk aan 10 mg/l

is, dat dan de invloed van DOe op de vrachten aan verontreinigingen in lozingswater uit speciede-pots bijna verwaarloosbaar zal zijn. Deze conclusie is op basis van het WRO-onderzoek ook geldig voor het baggerproevendepot, alhoewel de concentraties aan verontreinigingen in oplossing én ge-bonden aan Doe niet zijn gemeten. Eén voorbehoud moet echter worden gemaakt. Het DOe-gehal-te in het depotwaDOe-gehal-ter wordt veroorzaakt door afbraak van organisch-stof in de baggerspecie. Zoals al eerder gemeld, lijkt het erop dat de afbraak nog niet echt op gang is gekomen en dat het aan te be-velen is om het DOe-gehalte in het baggerproevendepot langere tijd te volgen.

4.2 Verontreinigingen gebonden aan het zwevend-stof

In het WRO-model voor de berekening van de waterkwaliteit was een directe relatie gelegd tussen de kwaliteit van het opgebaggerde materiaal en de kwaliteit van de specie. Hierbij werd rekening gehouden met een aantal factoren zoals de baggermarge en verdunning van dit situ materiaal. Uit de evaluatie van de analysegegevens blijkt dat er met een belangrijk aspect, in de WRO-systematiek, geen rekening gehouden is. Het blijkt namelijk dat de fractie kleiner dan2pm in het zwevend-stof groter is dan in het in-situ slib uit het Ketelmeer.

Indien de gemiddelde korrelgroottes van de slibmonsters en van de watermonsters op een logaritmi-sche schaal worden uitgezet kan een vergelijking worden gemaakt tussen de zeefkrommes van het slib in suspensie en van het slib wat zich op de bodem van het depot bevindt. In Figuur 4.5 zijn de zeefkrommes van deze gemiddelde korrelgroottes weergegeven, samen met de gemiddelde korrel-grootteverdeling van het in-situ slib.Het blijkt dat van het slib dat in suspensie is ca. 90% kleiner is dan 63 pm. Van het slib op de depotbodem is 71% kleiner dan 63 pm.

Om een beeld te krijgen van de hoeveelheden verontreinigingen die zich in het depotwater (aan

zwevend-stof) bevinden, zijn deze concentraties met de "in-situ Ketelmeerconcentraties " en de con-centraties in de depotbodem vergeleken. Hiertoe zijn, voor een aantal parameters, de resultaten van de analyses van slibmonsters en watermonsters, genomen op hetzelfde tijdstip, tegen elkaar uitgezet. Er moet echter wel worden opgemerkt dat niet alle analysegegevens zijn geëvalueerd.

Projectbureau Depotbouw

Document nr:PDB.PIMK-4-96001

Datum: 02-01-1996 24

(26)

Evaluatierappon In Figuur 4.4 is respectievelijk weergegeven:

de fractie kleiner dan 2 Ilm~

A in het in-situ slib op de bodem van het Ketelmeer; B in het slib op de bodem van het depot;

C in het zwevend-stof in het depotwater; het gehalte organisch-stof,

C in het zwevend-stof in het depotwater; de concentratie cadmium,

C gebonden aan het zwevend-stof in het depotwater;

D in het in-situ slib op de bodem van het Ketelmeer gecorrigeerd voor lutum en organisch-stofge-halte conform de LAWABO systematiek;

E in het slib op de bodem van het depot gecorrigeerd voor lutum en organisch-stof gehalte conform de LAWABO systematiek;

F gebonden aan het zwevend-stof gecorrigeerd voor lutum en organisch-stof gehalte conform de LAWABO systematiek;

de concentratie som PCB,

D in het in-situ slib op de bodem van het Ketelmeer gecorrigeerd voor organisch-stof gehalte con-form de LAWABO systematiek;

E in het slib op de bodem van het depot gecorrigeerd voor organisch-stof gehalte conform de LA-WABO systematiek;

F gebonden aan het zwevend-stof gecorrigeerd voor organisch-stof gehalte conform de LAWABO systematiek;

de concentratie som PAK,

D in het in-situ slib op de bodem van het Ketelmeer gecorrigeerd voor organisch-stof gehalte con-form de LAWABO systematiek;

E in het slib op de bodem van het depot gecorrigeerd voor organisch-stof gehalte conform de LA-WABO systematiek;

F gebonden aan het zwevend-stof gecorrigeerd voor organisch-stof gehalte conform de LAWABO systematiek.

De correctie-methodiek volgens LAWABO is er in principe op gebaseerd dat de beschikbaarheid van verontreinigingen voor de omgeving (de biologische beschikbaarheid), dus eigenlijk de schade-lijkheid, afhankelijk is van zowel het lutumgehalte (

<

2 /Lm) als het organisch-stofgehalte. Bij deze correctie, worden de concentraties in het in-situ slib, in het slib op de bodem van het depot en de concentraties in suspensie dus beter vergelijkbaar met elkaar.

Datum: 02-01-1996

(27)

Evaluatierapport Uit Figuur 4.4 is het volgende af te leiden:

1. Bij het WRO-waterkwaliteitsmodel werd uitgegaan van een verhouding van 1 : 0,5 : 0,5 tussen de concentratie verontreinigingen gebonden aan in-situ slib, slib op de bodem van het depot en slib in suspensie (zwevend-stof) in het depotwater. Deze verhouding was het gevolg van het ver-disconteren van verdunning van het verontreinigde in-situ slib door het meebaggeren van onder-liggend schoon slib (de zogenaamde baggermarge ). Op dit moment (2 januari 1996)isbij het PDB niet bekend wat de bij de baggerproeven gerealiseerde baggermarge isgeweest. Informeel is er wel meegedeeld dat er heel nauwkeurig isgebaggerd. Als dit betekent dat er alleen veront-reinigd slibisgebaggerd, zonder extra schoon slib mee te baggeren, dankanvolgens de WRO-systematiek uitgegaan worden van een verhouding van concentraties van 1 : I : I tussen in-situ slib, slib op de bodem van het depot en in slib in suspensie.

In figuur 4.4 blijkt bovengenoemde verhouding voor Cadmium ongeveer 1 : 0,25 : 2, voor de som PCB 1 : 0,4 : 3,5 en voor de som PAK 1 : 0,7 : 2,5. De concentraties verontreinigingen in het slib op de bodem van het depot zijn dus veel lager danverwacht. De concentraties in het depotwater zijn vele malen hoger dan verwacht. Een verklaring hiervoor isde verhouding van de fractie lutum

«

2/Lm) en het organisch-stof gehalte in het in-situ slib, op de bodem van het depot en in suspensie in het depot. Deze verhoudingen zijn respectievelijk: 1 : 0,4 : 3,5 en 1 : 0,1 : 1,2.

Door de relatief hoge concentraties aan verontreinigingen in het depotwater zullen ook de con-centraties verontreinigingen in het geloosde water als ook de geloosde vrachten uit het bagger-proevendepot groter zijn dan verwacht.

2. Als de analyseresultaten volgens de LAWABO-systematiek worden gecorrigeerd kan er ook een verhouding van gecorrigeerde waarden worden bepaald. In figuur 4.4 zijn deze verhoudingen weergegeven ten opzichte van de ongecorrigeerde in-situ concentraties. De "gecorrigeerde verhouding" isvoor Cadmium 1,3:0,6 : 1,7 voor de som PCB 0,9: 2,3 : 2,6 en voor de som PAK 0,9: 3,8 : 1,9. Dit betekent dat de "schadelijkheid" van de verschillende verontreinigingen in suspensie globaal een factor 2 toeneemt door de correctie.

Datum: 02-01-1996

26

(28)

-Evaluatierapport

5

CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN

5.1 Conclusies

Na interpretatie en evaluatie van de meetgegevens van het baggerproevendepot inhet Ketelmeer wordt het volgende geconcludeerd:

Meetdata:

- De hoeveelheid meetdata is groot. Indien de kwaliteit van de metingen wordt verbeterd, kan worden volstaan met minder zwevend-stofmetingen. Wel moeten er voor een evaluatie van het zwevend-stof gehalte meer metingen simultaan plaatsvinden om een gedegen voorspelling van het zwevend-stof gehalte te kunnen doen. Het gaat hier met name om windmetingen, water- en slib-monsters in het depot, in-situ slibmonsters en -dichtheden en zwevend-stofmetingen in kleinere tijdsintervallen.

- De zwevend-stofconcentraties, die zijn bepaald met verschillende watermonsters, verschillen aanzienlijk met de concentraties, welke zijn bepaald met de ijkmonsters (gemiddeld ca. 60%).

De oorzaak hiervan kan liggen door het verschil in monstername enlofanalyse.

Zwevendstof-voorspelling:

- De voorspelde en gemeten zwevend-stof concentraties verschillen ca. 10tot 25 %. Dit kan deels verklaar" worden door het gebruik van een gemiddelde korrelgrootteverdeling en dichtheid van het in-situ slib. Indien de in-situ grootheden per storting bekend zouden zijn, zou een nauwkeuri-ger voorspelling gedaan kunnen worden. Ook de valsnelheid van de slibdeeitjes speelt een be-langrijke rol bij de voorspelling van het zwevend-stof gehalte. Er is bij de berekeningen uitgegaan van valsnelheden van bolvormige deeltjes met equivalente diameter. Deze kunnen afwijken van de werkelijke valsnelheden.

- De zwevendstof-voorspelling is sterk afhankelijk van de in-situ gegevens (korrelgrootteverdeling, slibdichtheden, specifieke dichtheid bodemmateriaal).

- Naast de in-situ gegevens is ook de valsnelheid van de slibdeeitjes zeer bepalend voor de

zwevend-stof concentratie in het depot; met name de valsnelheid van de fractie kleiner dan 2/Lm. Een kleine variatie in deze valsnelheid veroorzaakt grote verschillen in het verloop van de zwevend-stof concentratie. Een waarde van lE-05 mis geeft goede resultaten.

- Uit de berekeningen blijkt dat de in-situ slibfractie

<

2 /Lmvoor ca. 90 % de zwevend-stof toena-me na een storting bepaald. De grotere slibfracties zorgen voor tijdelijke concentratie-toenatoena-men als gevolg van hogere valsnelheden per slibdeeitje. Watermonsteranalyses uit het depot geven aan dat gemiddeld ca. 70% van het zwevend-stof kleiner is dan 2/Lm. Het verschil met de bere-kende waarde kanveroorzaakt zijn door het gebruik van een relatief lage valsnelheid in het mo-del voor de fractie

<

2 /Lmten opzichte van de valsnelheden van de overige fracties.

Datum: 02-01-1996 27

(29)

Evaluatierapport

- De windinvloed op het zwevend-stofgehalte in het baggerproevendepot is gering bij windsnelhe-den onder de 10 mis. Bij het grote depotzal de windinvloed echter toenemen in verband met een grotere strijklengte van de wind. Ook als de dikte van de waterschijf afneemt zal de windinvloed op het zwevend-stofgehalte toenemen.

Depotwaterkwaliteit:

- Het gehalte aan ammonium in het depotwater is op basis van de beschikbare gegevens niet te voorspellen. Om een bruikbare voorspelling te kunnen maken is het noodzakelijk om de mate van verdunning van het in-situ slib en de hoeveelheid uitgeperst poriewater te weten. Daarnaast is het noodzakelijk om een, in de tijd,langere meetreeks te hebben omdat met name de afbraak van organisch-stof relatief langzaam verloopt.

- De concentraties aan ammonium in zowel het poriewater als het depotwater zijn relatief laag ten

opzichte van de eisen die in de WVO-vergunning van de baggerspeciebergingslocatie Ketelmeer -gebied zijn opgenomen.

- Ook de concentraties DOe zijn lager danverwacht; hierdoor isde invloed van DOe op de ver -ontreiniging van het oppervlaktewater beperkt.

- In absolute zin zijn de concentraties aan organische microverontreinigingen en zware metalen, en daarmee ook de vrachten in het lozingswater van het baggerproevendepot, vele malen groter dan verwacht (een factor 2tot4).Dit wordt veroorzaakt doordat in de WRO-systematiek geen rekening gehouden werd met een hoger gehalte aan fijn materiaal in suspensie.

- Als gebruik wordt gemaakt van de LAWABO correctie systematiek dan neemt in suspensie de

"schadelijkheid" van de verschillendeverontreinigingen globaal met een factor 2 ten opzichte van het in-situ materiaal toe. Hier moet echter wel bij opgemerkt worden dat deze conclusie op basisvan een beperkte evaluatieisuitgevoerd. Dit betekent dat dit geen algemeen toepasbare conclusie is.

5.2 Aanbevelingen

- Voor een goede zwevendstof-voorspelling dienenop het tijdstip van de stortingen de in-situ bodemgegevens bekend te zijn. Het nemenvan slibmonsters op de baggerlokatie

per storting

wordt daarom aanbevolen.

- Ten behoeve van het bepalen van de windinvloed op het zwevend-stofgehalte in het grote depot golthoogtemetingen in het depot zelf uitvoeren.

- Vóór de ijking van de slibmonitoren dient eerst de nauwkeurigheid van de ijkmonsters zelf

vastgesteld te worden. Dit kan gedaan worden door bijvoorbeeld twee verschillende watermon-sters in het depot te nemenop hetzelfdetijdstip,op verschillende lokaties, opverschillende wij -zenendeze opverschillende manieren latenanalyseren.

- Ten behoeve van het analyseren van de invloed van het storten opde zwevend-stofconcentratie tijdens het storten de zwevend-stofconcentratie om de 5 minuten meten in plaats van om de 15

minuten. Tevens dient er een betere data-verzameling plaats te vinden, waarbij het aantal hiaten in de meetreeksen zo klein mogelijk blijft.

Datum: 02-01-1996

(30)

Evaluatierapport - Tijdens en na de stortingen watermonsters in depot nemen in verband met het bepalen van de

fracties in suspensie.

- Met kolomproef de valsnelheden van de verschillende fracties (slibdeeltjes) bepalen welke klei-ner zijndan63 ILm.

- Voor verschillende evaluaties is het noodzakelijk om de meetperiode te verlengen met enkele maanden tot een jaar. Het gaat hierbij met name om de evaluatie van hetDOC- en ammonium-(stikstot)-gehalte in het depot. Met name de afbraak van organisch-stof verloopt relatief lang-zaam. Ook is bij een langere meetperiode de kans op een hogere windsnelheid groter, zodat de invloed van wind op de zwevend-stof concentratie in het depotwater groter isen te onderscheiden is.

Datum: 02-01-1996