Zandverlies op dieper water

I

I

Ministerie vanVerkeer en Waterstaat

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

.

I

Directoraat

-Generaal Rijkswaterstaat

Rijksinstituut voor Kust en Zee/RIKZ

Zandverlies

Op

dieper

water

Omvang, oorzaken, gevolgen en mogelijke tegen maatregelen

Een samenvatting van de jongste inzichten november 1998

I

I

Inhoudsopgave

I

.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

1. Zandverlies op dieper water:

op termijn een bedreiging voor Dynamisch Handhaven beleid

I

In"Kustbalans 1995- de tweede kustnota" (KB95) is een structureel zandverlies

geconstateerd in de diepere kustzone (ruwweg beneden -8 mNAP). Deze

verliezen zullen, aldus dezelfde nota, in de toekomst verder toenemen als

gevolg van een (versnelde) zeespiegelstijging. Het fundament van de kust komt

hierdoor onder druk te staan.Om het

Dynamisch handhaven

beleid op termijn

van enkele decennia te kunnen blijven volhouden, moeten dan ook de

zandverliezen op dieper water worden bestreden..

Op welke wijze de bestrijding van de zandverliezen op dieper water het beste kan worden aangepakt is onderwerp geweest van recent onderzoek in het kader van het KUST*2000 programma. De resultaten van dit onderzoek worden in onderstaande gepresenteerd.

I

I

2.

Omvang van de waargenomen zandverliezen

op dieper water (beneden -8 mNAP): wat zijn de feiten?

I

2.1 Kustbalans 1995

I

I

KB95 baseert zich op drie typen waarnemeningen:

1. geologische boringen, waaruit een reconstructie is afgeleid van de

nederlandse kustontwikkeling tussen 5200 en 2200 BP (Beets et.al., 1995). Gekoppeld aan de zeespiegelstijging over deze periode, bouwt de kust uit en blijkt een doorgaande versteiling van het kustprofiel en zandverlies op dieper water op te treden. De tijdstap van de reconstructie is orde 200 - 400 jaar.

2. historisch kaartmateriaal. Feitelijk is slechts een enkele dieptelijnenkaart uit 1898, vergeleken met een dieptekaart uit 1990 (Knoester, 1990) waaruit een landwaartse verschuiving is geconstateerd van de -7 en -10 mNAP lijnen. Dit levert een indicatie voor zandverlies op dieper water op de tijdschaal van 100 jaar.

3. jaarlijkse kustlodingen (JARKUS)in de dieptezone +3 tot -8 mNAP,

5-jaarlijkse doorlodingen tot een diepte van -12 mNAP,beiden beschikbaar

over de periode 1966 - 1992 en 5-jaarlijkse vaklodingen van de

buitendelta's. Kubering van deze gegevens heeft een zand balans van de

Nederlandse kust opgeleverd. Voor het grootste deel van onze kust blijkt op

dieper water zandverlies op te treden. Dit beeld geldt voor een tijdschaal van 25 jaar.

De drie waarnemingsbronnen leveren een consistent plaatje op van

zandverliezen op dieper water. Het vertrouwen in het optreden van het

fenomeen wordt hierdoor versterkt. Echter, het aantal beschikbare en

gebruikte waarnemingen is relatief beperkt. Uitspraken over de exacte omvang

van de zandverliezen op dieper water zijn daardoor moeilijk te onderbouwen.

KB95 waagt zich dan ook niet aan het weergeven van de statistische

betrouwbaarheid en onzekerheidsmarges van de berekende zandverliezen op dieper water.

I

I

I

I

I

I

I

2.2 Betrouwbaarheid van trends onderzocht

I

trends in de zandverliezen op dieper water, is echter gewenst wanneer eenEen beter beeld van de statistische betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van de inschatting moet worden gemaakt van waar, met welke prioriteit eventuele

compenserende maatregelen nodig zijn. In het vervolgonderzoek heeft

I

I

,

Zandverlies op dieper water / concept 18-11-98 3

I

I

I

I

KUST*2000 hier als eerste aandacht aan besteed.Daartoe zijn voor de

Hollandse kust aanvullende data onderzocht; voor de Wadden- en de Delta

kust zijn de onderbouwende gegevens van KB95 kritisch tegen het licht

gehouden.

2.2.1 Hollandse kust

I

Waar KB95 zich moest baseren op een reeks van 6 doorlodingen uit de periode

1966 -1992, daar kan KUST*2000 inmiddels gebruik maken van 8

doorlodingen (1966 - 1996).

Het blijkt dat voor de 30 jarige periode (1966-1996) het gemiddelde jaarlijkse

zandverlies in de zone -8 tot -12 mNAP ongeveer 1,1 Mm3/jaar heeft

bedragen.Op het eerste gezicht lijkt dit een geringe toename ten opzichte van

het gemiddelde over de periode 1966 - 1992, welke in KB95 werd berekend op

0,8 Mm3/jaar. Echter, rekening houdend met een berekende standaard

afwijking van 30% kan niet de conclusie worden getrokken dat de

zandverliezen de laatste jaren significant zijn toegenomen. Beschouwd op het niveau van afzonderlijke kustsecties blijkt er een verschil tussen Noord- en Zuid Holland: alle secties langs de Noord Hollandse kust vertonen significant

zandverlies op dieper water, terwijl dat daarentegen voor ongeveer de helft van

de Zuid Hollandse kustsecties

niet

het geval is.Beschouwd op een grotere

ruimteschaal blijken de diep water zandverliezen zowel in het kustvak Noord Holland als Zuid Holland significant te zijn.

I

I

I

I

• Korte termiin trend

.

(1966 - 1996)

in zandverliezen op dieper water

(-8

tot

-12

mNAP):

0,8 - 1,4 Mm3/jaar

I

I

Archiefonderzoek heeft een zevental historische dieptekaarten van de Hollandse

kust opgeleverd over de periode 1853 - 1931. Uiteindelijk bleken drie daarvan voldoende nauwkeurig om te gebruiken voor een betrouwbaarheidsanalyse van de trend in zandverliezen op dieper water. Dit leverde gegevens over 1897, 1909 en 1931. Gecombineerd met de doorlodinggegevens over 1966 - 1996 is hieruit de lange termijn trend gedestilleerd over de periode 1897 - 1996.

De zandverliezen op dieper water gedurende de laatste honderd jaar laten een trend zien tussen 0,9 en 1,5 Mm3/jaar, met een gemiddeld verlies van 1,2 Mm3/jaar. Opvallend is dat over deze periode eigenlijk alleen langs de Noord Hollandse kust significant zandverlies aantoonbaar is, zij het slechts langs de helft van de totale kustlengte. In Zuid Holland zijn alleen bij Ter Heyde significante veranderingen aantoonbaar (3,4 % van de Zuid Hollandse kustlengte).

I

I

I

I

I

• Lange termijn trend

(1896

-

1996)

in zandverliezen op dieper water

(-8

tot

-12

mNAP):

0,9 - 1,5 Mm3/jaar

I

Een vergelijking tussen de waargenomen lange termijn trend in data over de laatste honderd jaar en de korte termijn trend over de laatste 30 jaar, toont geen significante toe- of afname. De in KB95 geschatte gemiddelde trend in zandverlies op dieper water, van 0,8 Mm3/jaar ligt in dezelfde range als de

nieuw berekende waarden. Vergeleken met de betrouwbaarheidsintervallen in

de lange termijn trend van 0,9 tot 1,5, en in de korte termijn trend van 0,8 tot 1,4 Mm3/jaar, lijkt de schatting in KB95 aan de lage kant.

I

• Korte termijn trend wijkt niet significant af van de lange termijn trend

I

2.2.2 Waddenkust

I

Zandverlies op dieper water / concept 18-11-98 4

I

I

I

Uit de schaarsegegevens over de zone -8 tot -12 mNAP voor de kusten van de Waddeneilanden blijkt alleen voor Texel duidelijk zandverlies aan te tonen. De erosieve trend op dieper water voor Texel in de periode 1966 - 1990 wordt in KB95 geschat op gemiddeld 0,8 Mm3/jaar. Vlieland vertoont eveneens een negatieve trend. Echter, deze is statistisch niet significant, net zo min als de positieve trend voor Terschelling, en de indifferente trends voor Ameland en Schiermonnikoog. Op deze gronden concludeert KB95 dan ook dat de diepere zones van deze eilanden min of meer stabiel kunnen worden verondersteld.

Rekening houdend met de onzekerheden in de meetgegevens wordt de totale erosie op dieper water voor de eilandkusten geschat op 0,1 - 1,7 Mm3/jaar.

I

I

I

• Korte termijn trend (1966-1990) in zandverlies

op dieper water (-8 tot -12 mNAP) voor de eilendkusten:

0,1 - 1,7 Mm3/;aar

I

Met uitzondering van de buitendelta in het Eijerlandse Gat - welke tussen 1970 en 1980 een zandwinst te zien geeft van 0,3 - 0,5 Mm3/jaar - lijden alle buitendelta's significant zandverlies. De totale erosie bedraagt 5,1 - 6,4 Mm3/jaar, met een gemiddelde trend van 5,8 Mm3/jaar. Deze gemiddelde waarde wijkt iets af van de waarde gegeven in KB95 te weten 5,4 Mm3/jaar -, waar ten onrechte het netto balanscijfer voor de buitendelta's is gebruikt. De gemiddelde waarde in KB95 valt evenwel duidelijk binnen het

betrouwbaarheidsinterval.

Opgemerkt moet worden dat de trend in zandverlies op de buitendelta's is gebaseerd op vaklodingen over een tienjarige periode (veelal 1970 - 1980, alleen Zeegat van Ameland 1979-1989), waarbij volume veranderingen zijn beschouwd over de gehele dieptezone tot -20 mNAP.

I

I

I

I

I

• Kode termijn trend (1970-1989) in zandver/ies

(-2 tot -20 mNAP) op de buitende/ta's:

5,1 -6,4 Mm3/;aar

2.2.3 Deltakust

I

I

Over de zandverliezen in de dieptezone beneden -8 mNAP op de Voordelta, zijn weinig rechtstreekse gegevens aanwezig. Wel is uit metingen bekend dat sinds de afsluiting van de zeegaten Haringvliet , Grevelingen en de

Oostersehelde op dieper water erosie optreedt. De herverdeling van sediment die het gevolg is geweest van de afsluitingen sinds 1970, heeft in de mond van Haringvliet en Grevelingen tot sedimentatie geleid van 1,5 -2,0 Mm3/jaar, merendeels zand.Op grond hiervan veronderstelt KB95 een evenredig zandverlies op dieper water in de orde van 2 Mm3/jaar.

Dezelfde redenering voortzettend en rekening houdend met een geleidelijk afnemende erosiesnelheid voor Grevelingen en Haringvlietmonding, maar met een sinds 1986 eveneens eroderende vooroever op de Oostersehelde

buitendelta, wordt de totale erosieve trend in de Voordelta over de afgelopen 25 jaar, geschat op 1 - 3 Mm3/jaar.

I

I

I

• Kode termijn trend (1970-1995) zandverlies

op dieper water (beneden

-8

mNAP) in de Voorde/ta:

1 - 3

Mm3/;aar

I

2.3 Totaalbeeld zandverliezen op dieper water langs de Nederlandse kust: 8 - 11 Mm3/jaar

I

I

I

I

I

De Nederlandsekustondervindt de afgelopen decennia significant zandverlies

op dieper water. Niet overal echter,zijnde verliezen statistisch aantoonbaar.

Significante verliezen op dieper water concentreren zich op de buitendelta's in de Wadden enlangs de Noord-Hollandse kust.

Sommatie van allelangs de Nederlandse kust waargenomen verliezenop dieper water over de afgelopen decennia,toont een erosieve trend van 8 -11

Mm3/jaar. Tussen de 5,1 en 6,4 Mm3/jaar daarvan komt voor rekening van de Wadden buitendelta's. In percentages uitgedrukt betekent dit:

• ca.60% van dediep water verliezen hebben plaats

op de Wadden buitendelta's

I

I

I

Hierbij moet wel worden opgemerkt dat dit beeld wellicht enigszinsisvertekend

door het feit dat in de buitendelta's de gehele dipetezone tot -20 mNAP is meegenomen, terwijl voor deverdere kust slechtsgegevens tot -12 mNAP beschikbaar zijn.

I

I

2.4 Totale erosiein het gehele Nederlandse kustsysteem:

14- 16 Mm3/jaar

Groenendijk (1995) becijferde voor de totale erosie in de kustnabije zone (van

+3 tot -8 mNAP) langs de gehele Nederlandse kust over de periode van 27jaar (1965 -1992), een gemiddelde trend van ca. 5 Mm3/jaar. Een indruk van de optredende variaties in dit cijfer valt af te leiden uit het feit dat Groenendijk (1995) voor de 10-jarige periode (1982-1992), een gemiddelde erosietrend bepaalt van 4,3 Mm3/jaar.

AI met al tonen deze gegevens aan dat de totale erosie in het Nederlandse

kustsysteem - de som van de erosie in de JARKUS zone en in de diepere delen

beneden -8 mNAP- de afgelopen decennia ruwweg heeft geschommeld tussen

de 14en 16 Mm3/jaar. Daarbij moetworden opgemerkt dat voor de

buitendelta's van de Wadden, data beschikbaar zijn tot een diepte van -20 mNAP,terwijl voor voor de kust van Holland en de eilanden, de gegevenszich beperken tot de diepte rond -12 mNAP.

In percentages uitgedrukt geldt:

• ca.70% van de totale erosie heeft plaats

op dieper water (beneden -8 mNAP)

I

I

I

I

I

_{Tabel 1}

WAARGENOMEN zandverliezen (Mm3/;aar) volgens K2000 [1966 - 1996J,

met de iddelde waarden KB95 [1966 -1992].

I

Dieper water JARKUS

(+3 tot -8 mNAP)

I

I

buitendelta's Subtotaal (-2 tot -20 mNAP) Subtotaal

I,

Wadden Holland 9

1 7

Delta

10

0

Totaal

5

,

2

I

I

I

I

Zandverliesop dieperwater / concept 18-11-98 6

I

I

3.

Oorzaken van zandverliezen op dieper water:

wat betekenen deze voor de zandverliezen in de toekomst?

I

3.1 Mogelijke oorzaken van zandverlies op dieper water

I

• Grootschalige menseliike ingrepen

Grootschalige menselijke ingrepen - varierend van lokale tot regionale schaal

langs de kust-vormen voor een beperkte tijd - varierend van enkele decennia

tot een eeuw - de oorzaak van zandverlies op dieper water. Dit geldt in de

Delta voor de afsluiting van de zeearmen (1960 - 1986), verantwoordelijk voor

een herverdeling van het zand in de Voordelta. Langs de Hollandse kust geldt

het voor de aanleg en verlenging - in de periodes rond 1870, 1900 en

1970-van de verschillende havendammen bij Hoek van Holland, Scheveningen en

llrnuiden, met aantoonbare effecten in resp. Delfland, bij Bloemendaal en ten

N. van Wijk aan Zee. Voor de Wadden is de invloed van de afsluiting van

Zuiderzee (1932) en Lauwerszee (1969) op de zandverliezen van m.n.de

buitendelta's van Marsdiep en Vlie, respectievelijk het FrieseZeegat prominent.

De buitendelta van het Borndiep is beinvloed door grootschalige

laandaanwinningswerken in zijn kombergingsgebied. Bodemdaling onder

invloed van gaswinning laat zich gelden in het oostelijk deel van de Waddenzee.

I

I

I

I

I

• (Versnelde) zeespiegelstilging

Gesuperponeerd over de 'eindige' invloeden van menselijkeingrepen is het

'permanente' effect van (versnelde) zeespiegelstijging. Allereerst is er het

directe effect van zeespiegelstijging, leidend tot aanpassing van het kustprofiel

volgens de zogenaamde Bruun-regel. Volgens dit concept treedt erosie op in

het ondiepe deel van het profiel en sedimentatie in diepere delen. Een

verklaring voor zandverlies op dieper water wordt hiermee niet gegeven. Die

verklaring moet veeleer worden gezocht in het indirecte effect van

zeespiegelstijging dat zich uit in een vergroting van de 'zand honger' van de

zeearmen in de Delta en vooral van de Waddenzee. Deze extra zandhonger

heeft een vergroting van de zandvraag aan het gehele kustsysteem tot gevolg,

en daarmee niet alleen aan de ondiepe, maar ook de diepere zones van de kust. Dit indirecte effect van zeespiegelstijging is het grootst op de buitendelta's en de aanliggende delen van de kust.

I

I

I

I

3.2 Voorspelling van toekomstige zandverliezen op dieper water

3.2.1 Kustbalans

1995:

voorspelling op basis van gedragsmodellen

I

I

De genoemde oorzakelijke verbanden berusten op theoretische

beschouwingen, gesteund door empirische aanwijzingen. De kennis over de

onderliggende sturende processen schiet echter nog te kort om de optredende

veranderingen in zandinhoud van de diepere zone,in morfologische

procesmodellen te kunnen beschrijven. Voor de voorspelling van toekomstige

zandverliezen heeft KB95 dan ook gebruik gemaakt van zandbalansmodellen,

zogenaamde gedragsmodellen waarin empirische relaties, behoudswetten en

geparametriseerde proceskennis is ondergebracht. Deze zandbalansmodellen zijn afgeregeld op de beschikbare dataset over de periode 1966 - 1992.

Deze benadering heeft als nadeel dat de invloed van verschillende ingrepen

gedurende deze periode, slechts zeer beperkt kan worden weergegeven.

Bovendien, de hieruit resulterende voorspelling is sterk gekleurd door de trend welke voorkomt in de data van de voorbije 26 jaar. Hoe betrouwbaar is

daarmee echter de voorspelling in KB95

?

I

I

I

I

I

Zandverlies op dieper water / concept 18·11·98 7

I

I

3.2.2 Ontwikkeling nieuwe generatie grootschalige morfologische

gedragsmodellen

I

Het KUST*2000 vervolgonderzoek heeft zich op twee manieren met dit

vraagstuk bezig gehouden. Allereerst is een ontwikkeling in gang gezet van een

nieuwe generatie grootschalige morfologische gedragsmodellen, waarmee de

effecten van afzonderlijke grootschalige menselijke ingrepen kunnen worden

bestudeerd. Gewerkt wordt aan nieuwe concepten met

b.v

,

een grotere

ruimtelijke resolutie.Tot op heden zijn deze nieuwe concepten ingezet voor de

boordeling van de effecten van een tweede Maasvlakte. Binnen het

ontwikkelingstraject is echter nog geen vernieuwde voorspelling opgeleverd van zandverliezen langs de Nederlandse kust.

I

I

I

3.2.3 Voorspelling van diep water zandver/iezen bij gelijkblijvende

zeespiegelsstijging (20 cm /eeuw),op basis van trend extrapolatie

I

Een beeld van toekomstige zandverliezen is daarom gevormd op basis van in

hoofdstuk 2 beschreven bevindingen over zowel de korte (30 jaar) als de lange termijn (100 jaar) trends. De vraag is daarbij gesteld of - rekening houdend met een in de tijd, exponentieel afnemend verloop van de invloed van externe ingrepen - extrapolatie van de gevonden trends geoorloofd is.Er vanuit gaande dat in de waargenomen trends ook het effect van de opgetreden

zeespiegelstijging van 20 cm/eeuw is verdisconteerd, leidt deze werkwijze tot een voorspelling van toekomstige zandverliezen bij gelijkblijvende

zeespiegelstijging.

I

I

I

• Hollandse kust

Voor de Hollanse kust zijn verspreid over de afgelopen anderhalve eeuw een aantal grote ingrepen uitgevoerd. De belangrijkste daarvan zijn de aanleg van havenhoofden bij Scheveningen rond 1900, bij Hoek van Holland en lfrnuiden

rond 1870 en de verlenging van laatstgenoemden rond 1970. De negatieve

effecten van deze ingrepen zijn lokaal langs de kust duidelijk aangetoond. Uitgaande van een in de tijd exponentieel afnemend verloop, zou de erosieve trend over de laatste 30 jaar, kleiner moeten zijn dan de trend over de laatste 100 jaar sinds aanleg van de havenhoofden. Blijkens par.2.2.1 lijkt dat ook enigszins het geval, zij het dat het veschil niet significant is.Mogelijke verklaring hiervoor is de verlenging van de haven pieren bij llmuiden in 1970, waardoor de

afnemende erosietrend in de laatste 30 jaar ongunstig is beinvloed.Vanaf 1970

zal de erosie echter opnieuw exponentieel afnemen. De waargenomen trend

sinds 1970 van 0,8 - 1,4 Mm3/jaar, lijkt dan ook een overschatting in te houden van de te verwachten toekomstige erosietrend.

Rekening houdend met een verder uitdempen van de erosie leidt dit

-bij gelijkblijvende zeespiegelstijging (20 cm/eeuw) - tot de volgende enigzins arbitraire schatting:

voor dieper water langs de Hollandse kust wordt in de komende 50

jaar een zandverlies verwacht van0,6- 1,2 Mm3/jaar.

I

I

I

I

I

• Wadden: eilandkusten en buitende/ta's

Grootschalige ingrepen met invloed op de buitendelta's en eilandkusten zijn

-zoals in 3.1 weergegeven -:

o

voor het westelijke deel - te weten Texel, Vlieland, Terschelling en de zeegaten Marsdiep en VIie - de afsluiting van de Zuiderzee in 1932, en in

beperktere mate - te weten Texel,Vlieland en het EierlandseGat - de aanleg

van de Eierlandse Dam in 1996;

o

voor het middendeel Terschelling, Ameland en het Zeegat van Ameland

-aanzienlijke landaanwinningswerken vanaf 1936;

I

I

I

I

I

I

I

I

o

voor het oostelijk deel-te weten Ameland, Schiermonnikoog en het Friese

Zeegat - de afsluiting van de Lauwerszee in 1969 en de aardgaswinning in

de gasvelden Groningen vanaf 1963, Blija vanaf 1985 en Ameland Oost

vanaf 1986.

AI deze ingrepen, met uitzondering van de Eierlandse Dam,hebben gemeen dat

de komberging in de Waddenzee in meer of mindere mate wordt veranderd.

Als reactie hierop neemt de zandvraag in de Waddenzee toe. Omdat er sprake

is van een zogenaamd gesloten zand-delend systeem bestaande uit vloedkom

(de Waddenzee), buitendelta en aangrenzende kust,is de consequentie van

toenemende zandhonger in de Waddenzee een stijging van de erosie op de

buitendelta's en de aangrenzende eilandkusten. De Eierlandse Dam heeft een

rechtstreekse invloed op de langstransporten en daarmee op de erosie van

Texel, de Eierland buitendelta en Vlieland.

De waargenomen significante trends op de buitendelta's - overal erosief, met

uitzondering van het Eierlandse Gat - en de significant negatieve trend van de

diepere zone van Texel, zijn grotendeels gebaseerd op gegevensreeksen over de

periode 1970 - 1990 (zie par.2.2.2). Gegeven het verschillende stadium van

uitdemping van de bovengenoemde ingrepen gedurende de

waarnemingsperiode, kan de gevonden trend niet zonder meer representatief

worden gesteld voor de komende 50 jaar.

I

I

I

I

I

I

Het effect van de Zuiderzee-afsluiting in 1932 en de landaanwinningswerken

vanaf 1936, is rond 1980 al zover uitgedempt, dat de toen optredende en waargenomen trend inmiddels representatief mag worden verondersteld voor

de nu geldende langjarige lineaire trend. De waargenomen trends voor de

buitendelta's van Marsdiep, Vlie en Borndiep vormen op deze grond een

goede benadering van de te verwachten trend in de komende 50 jaar.

Het effect van de Eierlandse Dam komt daarentegen helemaal nog niet voor in de gebruikte waarnemingsreeks. Verondersteld kan worden dat de Eierlandse

Dam een positief effect zal hebben op de erosie van Texel, en een negatief

effect op de Eierland buitendelta en Vlieland. De waargenomen trend voor de Texel kust is daarom wellicht iets te negatief, die voor de Eierland buitendelta en de Vlieland kust iets te positief. Echter, bezien op de schaal van het gehele Waddensysteem zal hierdoor de langjarige trend nauwelijks worden beinvloed

omdat het hier een herverdeling van sediment betreft binnen het systeem.

De afsluiting van de Lauwerszee is gedurende de waarnemingsperiode 1970

-1980, nog dermate recent dat de gemeten trends voor Ameland,

Schiermonnikoog en het FrieseZeegat, een overschatting zullen inhouden van te verwachten trends in de nabije toekomst. Daar staat echter tegenover dat in de gemeten trends nog geheel geen invloed is meegenomen van de

bodemdaling onder invloed van gaswinningen sinds midden '80, en uiteraard

ook niet van eventueel toekomstige gaswinningen in het oostelijk

Waddengebied. De berekende omvang van de bodemdalingseffecten (Steyaert, 1995) ligt echter in dezelfde orde als de geschatte fouten marge voor de erosietrend op de buitendelta van het FrieseZeegat. Deze trend met bijbehorend betrouwbaarheidsinterval, is daarom wellicht toch de best mogelijke benadering voor een toekomstige trend in dit deel van het

Waddensysteem.

Bij gelijkblijvende zeespiegelstijging van 20 cm per eeuw leidt deze

gedachtengang tot de volgende schatting:

de waargenomen erosietrend voor de diepere delen van de eilandkusten van 0,1 - 1,7 Mm3/jaar,

respectievelijk de buitendelta's van 5,1 - 6,4 Mm3/jaar

is een goede benadering voor te verwachten zandverliezen in de komende 50 jaar.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

• Delta kust

I

I

Zandverlies op dieper water / concept 18-11-98 9

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

De afsluiting van hetHaringvliet en de Grevelingen in 1970/1971 en de

gedeeltelijke afdamming van de Oosterscheldein1986 heeft een erosieingeleid

van de diepere delen van de (voormalige) buitendelta's, de Voordelta. Feitelijk

is daarmee een herverdeling van sediment in gang gezet, met erosie op de

buitenste diepere delen van de buitendelta's en sedimentatie in de kustnabije

(voormalige) getijgeulen enin de opbouwende kust-parallele zandbanken. De

gemiddelde erosie-snelheidvan deHaringvliet- en Grevelingen buitendelta's

over de afgelopen 25jaar wordt geschat op 1,5 - 2,0 Mm3/jaar (KB95).Voor

het totale zandverlies moet daarbij nog wel rekening worden gehouden met de

sinds 1986 optredende erosie op de Oosterschelde buitendelta. Om deze reden

is in par.2.2.3 de totale diep water erosieinde Voordelta geschat op 1 - 3

Mm3/jaar. Het aanpassingsproces van de Haringvliet en Grevelingen

buitendelta's lijkt echterinmiddels voor driekwart voltooid, zodat de huidige

erosietrend hier waarschijnlijk sterk zal zijn afgenomen. Omdat ook de

Oosterschelde buitendelta over 15 - 20jaar naar verwachting datzelfde

stadium zal hebben bereikt, wordt op basis van expertjudgement, de

erosietrend op dieper water in de Voordelta voor de komende 50 -100 jaar

geschat op 0 - 0,5 Mm3/jaar.

Overigens, aangezien er geen doorvoer van sediment plaatsvindt naar de

(gedeeltelijk) afgesloten zee-armen, betekent de erosie op diep water in de

Voordelta geen netto zandverlies voor hetkustsysteem.Schatting:

diepwater zandverliezen in de Voordelta in de komende 50 jaar worden geschat op maximaal 0 - 0,5 Mm3/jaar

• Een vetgelitking met de Lange Termtin voorspelling in KB95

Een vergelijking van de bovenbeschreven voorspelling op grond van

trendextrapolatie, met de Lange Termijn voorspelling (voorspeltermijn 50 jaar)

voor zandverliezen op dieper water zoals gegeven in KB95,toont dat de KB95

voorspelling in vrijwel alle gevallen valt binnen het voorspelde

betrouwbaarheidsinterval (Tabel 2). Alleen de KB95 voorspelling voor de

buitendelta's van de Wadden lijkt aan de lage kant.

De totaal verwachte erosie op dieper water bedraagt 7 - 9 Mm3/jaar.

Gevoegd bij dein KB95 voorspelde erosiein de ondiepe zone ( JARKUS +3 tot

-8 mNAP) van orde 4 Mm3/jaar, betekent dit dat de totale jaarlijkse erosie in het

Nederlandse kustsysteem bij gelijkblijvende zeespiegelstijging van 20 cm 1

eeuw, naar verwachting de komende decennia rond de 11 tot 13 Mm3/jaar zal

bedragen..

Tabel 2

VOORSPELLING van zandverliezen (Mm31;aar) op termtin van

50

ieer volgens KB95 en K2000,

van

20

cm 1 eeuw

Dieper water JARKUS

(+3 tot -8 mNAP) Subtotaal Totaal Wadden

1,9

7

,

8

Holland

1 1

1

,

9

Delta

10

1

,

0

Totaal

4

,

0

7

Zandverlies op dieper water / concept 18-11-98

I

I

I

I

3za.2.4ndverliezenInvloed vanversnelde zeespiegelstilging op de diep water

I

Een indicatie over de grootte van het effect van een mogelijk versnelde

zeespiegelstijging op de zand verliezen op dieper water, is afte leiden uitde

modelberekeningen welke ten dienste van KB95 zijn uitgevoerd (Steetzei,1995;

van Rijn,1995). De resultaten voor 4 scenario's zijnin bijlage 1 nogmaals

samengevat. De relatieveinvloed van de verschillende scenario'sis

weergegeven in Tabel3.

Diepwater zandverliezen voor de kust blijken volgens de gebruikte modellen

relatief ongevoelig voor alleen een versnelling in de zeespiegelstijging.Wanneer

in het scenario ook rekening wordt gehouden met een ongunstiger wordend

stormklimaat (85-storm) - in het model tot uiting gebracht in een toename van

de dominante golfhoogte, een verdraaiing van de hoek van dominante

golfaanval en een aanpassing van de zandvraag vanuit de Waddenzee (Steezel,

1995) - blijkt dat de diep water zandverliezen voor de kust met orde 30%

kunnen toenemen.

Diepwater verliezen op de buitendelta's worden blijkens het gebruikte model,

wel rechtstreeks beinvloed door een versnelde zeespiegelstijging. De toename

in zandverliezen kan hier oplopen tot orde 30% bij een zeespiegelstijging van

85 cm per eeuw. Opvallend is dat een ongunstiger stormklimaat voor de

buitendelta's als geheel,eenrelatief positief effect kan hebben, waardoor de

verwachte toename in zandverliezen zich kan beperken tot orde 10%. Een

verklaring voor dit verschijnsel kan zijn dat bij een ongunstiger storm klimaat, de

verliezen op de buitendelta worden gecompenseerd - via een herverdeling van

sediment binnen het kustsysteem - door zand afkomstig uit de diepere kustzone

en vooral in de JARKUS-zone,waar de verliezen sterk toenemen.

In de kustnabije JARKUS-zoneis bij alle scenario's van een versnelde

zeespiegelstijging de relatieve toename in zandverliezen veruit hetgrootst.

Zoals al kwalitatief beschrevenin par.3.1 is dit grotendeels het gevolg van het

Bruun-effect, welke het grootst is in de ondiepere zones.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

Tabel 3

Relatieve invloed van zeespiegelstiiging (uitgedrukt in procenten) op de verwachte zandverliezen in het kustsysteem bi; verschil/ende scenario's: 20, 60

en

85

cm stilging per eeuwen

85

cm/eeuw met een ongunstig stormscenario

(85-storm)

(bronnen: KB95;modelberekeningen van Steelzel(1995) en van Ri;n (1995))

I

Dieper water JARKUS

(+3 tot -8 mNAP)

scenario kust buitendelta's Subtotaal Subtotaal Totaal

cm/eeuw (-8 tot -12 mNAP) (-2 tot -20 mNAP)

20 0 % 0 0 0 0 60 +5 % +18 +15 +18 +16 85 +5 % +29 + 22 +42 +30 85-storm + 27 % +12 +16 + 68 +36

I

I

I

I

I

Zandverlies opdieper water Iconcept 18-11-98 11

I

I

I

4. Gevolgen van de zandverliezen op dieper water voor Dynamisch Handhaven

I

4.1 Gevolgen van diep water zandverlies op zandinhoud van de JARKUS

zone

I

I

I

De maatlat voor de uitvoering van het Dynamisch Handhaven-beleid is de

handhaving van de zogenaamde BasisKustlijn (BKL).In de praktijk betekent dit

dat de zandinhoud van een met de BKL samenhangend controle volume, in

stand wordt gehouden. Structurele zandverliezen worden gecompenseerd

middels suppleties.Het controle volume - de zogenaamde BKL zone - valt voor

een groot deel samen met de JARKUS-zone (-8 tot +3 mNAP).

De vraag welke de gevolgen zijn van de zandverliezen op dieper water voor het

Dynamisch Handhaven-beleid, kan dan ook vertaald worden in de kernvraag: • Hoe beinvloeden de zandverliezen op dieper water, de zandinhoud

in de JARKUS -zone?

I

4Waddeneilanden.2 Gevolgen van zandverlies in diepere delen van Hollandse kusten

I

Zanduitwisselingen langs de kust hebben plaats in een zone van de duinen tot

in dieper water. De ondergrens van deze zogenaamde actieve zone (depth of

closure) is afhankelijk van de tijdschaal waarop we kijken. Op een termijn van

50 -100 jaar wordt algemeen aangenomen dat de ondergrens ergens ligt

tussen -10 en -20 mNAP.

Binnen het gangbare concept van onze kust wordt verondersteld dat

vormveranderingen van het kustprofiel in de actieve zone, uitdrukkingen zijn

van een voortdurend streven naar een dynamisch evenwicht - het zogenaamde

evenwichtsprofiel - met de heersende hydrodynamische condities. Binnen dit

concept bestaat een samenhang in de ontwikkeling van verschillende

dieptezones in de gehele actieve zone:

het evenwichtsprofiel strekt zich uit van -20/ -10 tot +3 mNAP.

Het geforceerd handhaven van de zandinhoud binnen slechts een

deel

van de

actieve zone -

all.een

de BKL zone, zonder rekening te houden met optredende

verliezen in diepere zones -, leidt dan ook niet tot een dynamisch evenwicht in

de gehele actieve zone. Integendeel, de ontwikkeling van het ondiepe deel van het profiel en de diepere delen raakt uit balans door een vergroting van de dwarsgradient tussen beide delen van het profiel. Door vergroting van deze

gradient zal meer zand weglekken uit de ondiepe zone.Naarmate op termijn

door ondiepe suppleties, de relatieve verstoring van de balans tussen de

profielontwikkeling van de ondiepe en diepere kustzone groter wordt,

betekent dit dat de zandverliezen in de gesuppleerde BKL-zone zullen toenemen:

• door zandverlies op dieper water treedt een afname op in de effectiviteit van suppleties in de JARKUS zone

Dit effect zal het grootst zijn op die delen van de kust waar de verliezen op

dieper water het grootst zijn.

I

I

I

I

I

I

I

I

4

.

3

Gevolgen van zandverlies op de buitendelta's van de Voordelta

I

De zandverliezen op de (voormalige) buitendelta's van de Voordelta zijn

onderdeel van een herverdeling van sediment binnen het kustsysteem (zie par.

3.2.3). Netto zandverlies treedt niet op in het kustsysteem omdat de doorvoer van sediment naar de zeearmen sinds de afdamming verwaarloosbaar klein is. Negatieve gevolgen voor het kustbeheer van het zandverlies op dieper water,

I

I

Zandverlies op dieper water /concept 18-11-98 12

I

I

I

zijnin de Delta regio naar verwachting dan ook nauwelijks aanwezig. De totale zandvoorraad in het kustsysteem blijft constant.

• De zandverliezen op de buiiendelte's van de Voorde/ta, hebben geen

invloed op de zandinhoud van de JARKUS -zone.

4.4 Gevolgen van zandverlies op de buitendelta's van de Wadden

I

I

I

Het inschatten van de effecten op de JARKUSzone langs de kust,van de

zandverliezen op de Wadden-buitendelta's wordt bemoeilijkt door onze

gebrekkige kennis - zeker op proces-niveau - over de werking van

zeegatsystemen.Op conceptueel niveau echter staat de samenhang tussen de

ontwikkeling van vloed kom, zeegat,buitendelta en aanliggende kust niet ter discussie.

I

Binnen dit concept is de erosie op de buitendelta's van het FrieseZeegat te verklaren als reactie op de kombergingsverkleining in de achterliggende

vloed kom.Oorzaak: de afsluiting van de Lauwerszee.Als gevolg van de ingreep zal de omvang van de buitendelta afnemen tot een nieuw evenwicht is bereikt met de verkleinde komberging. Bij dit nieuwe evenwicht speelt de zandinhoud van de kust geen rol. De zandverliezen op de buitendelta hebben dan ook geen effect op de JARKUS -zone.

Hoewel over de buitendelta's van Borndiep en Vlie in detail minder bekend is, is voor deze buitendelta's een vergelijkbare redenering op te zetten. In beide

achterliggnde vloed kommen is ook kombergingsverkleining opgetreden:

inpolderingen in het Borndiep en afsluiting van de Zuiderzee in het Vlie. Beide ingrepen doen hun invloed gelden op de buitendelta's. Bij beide speelt in het nieuwe evenwicht de kust geen directe rol.

Dit leidt tot de voozichtige conclusie:

• de erosie van de Friese Zeegat-, Bornrif- en V/ie buitendelta's heeft geen

rechtstreeks effect op de JARKUS-zone

I

I

I

I

I

Voor de erosie van de buitendelta van het Marsdiep geldt een ander verhaal. Het grootste deel van de hier optredende veranderingen staat in verband met de afsluiting van de Zuiderzee. Er doet zich echter een merkwaardig fenomeen voor. De respons van de Marsdiep buitendelta - een significante erosie - is tegengesteld aan de verwachting op grond van onze veronderstelde kennis over het empirische verband tussen de omvang van de buitendelta en het

bijbehorende getijvolume. Op basis van deze relatie zou de vergroting van het

getijvolume in het Marsdiep als gevolg van de aanleg van de Afsluitdijk, juist

moeten leiden tot vergroting van de buitendelta en niet tot afbraak. Een

mogelijke hypothese welke hiervoor een verklaring geeft is de volgende:

Wellicht is het 'afwijkende' gedrag een tijdelijk fenomeen - maar dan wel tijdelijk op een tijdschaal van minstens een eeuw -, veroorzaakt door de abrupte en extreme vergroting van de zandhonger in de Marsdiep-vloedkom na afsluiting van de Zuiderzee. In deze visie fungeert de buitendelta als een soort 'tussenleverancier' van het benodigde zand voor de Waddenzee. De extreme zandvraag in de Waddenzee dwingt de buitendelta om zijn grote en goed bereikbare zandreserve's aan te spreken.Uiteindelijk zal de buitendelta echter bij de kust aan kloppen, om de zandreserve's (terug) te brengen op het peil dat hoort bij de omvang van het Marsdiep getijvolume. De ontwikkeling van de Marsdiep buitendelta vormt in deze gedachtengang, de belangrijkste sleutel voor de ontwikkeling van een groot deel van de Noord Hollandse kust en Texel.

Wannéér het stadium is bereikt waarin de kust geconfronteerd zal worden met

een significante erosie toename als gevolg van de voortschrijdende buitendelta erosie, is niet geheel duidelijk. Gelet op de omvang van de huidige kusterosie op Texel en in Noord Holland lijdt het weinig twijfel dat ook nu reeds een

I

I

I

I

I

I

I

I

Zandverlies op dieper water / concept 18-11-98 13

I

I

I

nauw verband bestaat met de buitendelta erosie.Hoewel een rechtstreeks

oorzakelijk verband niet is aan te tonen, geldt

• een significant negatieve invloed van de zandverliezen in de Marsdiep buitendelta op de JARKUSzone van de aanliggende kust, is niet uit

te

sluiten.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

Zandverlies op dieper water / concept 18-11-98 14

I

I

s.

Mogelijke maatregelen tegen zandverliezen

I

5.

1

Uitgangspunten en beleidskaders

I

De potentiele gevolgen van de zandverliezen op dieper water rechtvaardigen tegenmaatregelen. Bijhet bepalen van mogelijke maatregelen ter compensatie van de zandverliezen op dieper water is een aantal beleidsuitgangspunten richtinggevend.

Allereerst is er het beleid tot Dynamisch Handhaven van de kustlijn,vastgelegd

in de Nota Kustverdediging na 1990, met als doelstellingen:

, ... het duurzaam handhaven van de veiligheid en het duurzaam

behoud van fundies en waarden in de duingebieden. De kustlijn blijft

gehandhaafd op de plaats waar die in 1990 ligt.'

Als uitvloeisel van dit beleid worden waar nodig en mogelijk, bij voorkeur flexibele maatregelen getroffen. Veelal gebeurt dit in de vorm van zandsuppleties.

In de concept Vierde Nota Waterhuishouding (1997) wordt het kustbeleid als volgt nader gespecificeerd:

'De hoofddoelstelling voor het kustbeleid is het handhaven van de

veiligheid tegen overstroming gecombineerd met het behoud, waar

mogelijk vergroting, van de ruimte voor natuurlijke processen.Water

-en sedim-entstrom-en word-en zo min mogelijk ingeperkt. In

duingebieden worden gradienten, kwelstromen en verstuiving

hersteld. Intergetijdegebieden groeien mee met de stijgende

zeespiegel.'

Volgens dit beleid moeten we streven naar duurzame veilgheid en duurzame

kwaliteit van de kustzone. Bij de wijze waarop dit gerealiseerd kan worden

komen begrippen naar voren als veerkracht en bouwen met de natuur. De

concept 4' Nota meldt:

'... voor de kust geldt dat duurzame veiligheid ruimte voor natuurlijke

processen betekent. Hoe minder we de kust vastleggen door 'harde'

construdies als dijken, dammen en permanente bebouwing, hoe

beperkter de inspanning om de kust op zijn plaats te houden. Voor

veiligheid op de lange termijn is een kustzonebenadering te prefereren

boven een kustlijnbenadering'

In de concept 4' Nota wordt een duidelijke relatie gelegd tussen het kustbeleid en intergetijdegebieden zoals die voorkomen in de Waddenzee. Dit bouwt voort op de eerder in de PKB - Planologische Kernbeslissing Waddenzee (1993), vastgelegde doelstelling:

'De hoofddoelstelling ten aanzien van de Waddenzee is de duurzame

bescherming en ontwikkeling als natuurgebied'.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

5.2 Mogelijke maatregelen (1): zandsuppleties

I

I

Bovengenoemde beleidsdoelstellingen leiden tot de conclusie dat het

toevoegen van zand aan het kustsysteem bij uitstek de gewenste maatregelis

tegen zandverliezen op dieper water. Structurele erosie in het kustsysteem

compenseren door middel van zandsuppleties betekent dat de zandvoorraad en daarmee de natuurlijke veerkracht in de kustzone op peil blijft. Natuurlijke processen kunnen het zand vrijelijk verplaatsen. De zandbronnen die de Waddenzee van het zand voorzien dat nodig is om mee te kunnen groeien met de zeespiegelstijging, raken niet opgedroogd.

Suppleren dus.

Maar ... hoeveel, waar en wanneer?

I

I

I

Zandverlies op dieper water / concept 18-11-98 15

I

I

I

5.2.1 Dynamisch Handhaven (1991 - 1997):compensatie zandverlies in

ondiepe zone

I

Het in 1990 vastgestelde beleid tot Dynamisch Handhaven van de kustlijn is succesvol. Zoals gesteld in KB95:

, ..De afgelopen ieren is het vriiwel overal gelukt de kustliin te

handhaven. Het areaalverlies van duin en strand is tot staan gebracht

...In de periode 1991 tot en met 1995 is ;aarli;ks gemiddeld 64

milioen gulden besteed aan de uitvoering ... Het grootste deel van dit

bedragis gebruikt voor suppleties. Gemiddeld is ruim

6

Mm3 zand per

ieer gesuppleerd .... '

Ook de suppleties in de periode 1995 - 1997 hebben de meerjaren-gemiddelde suppletiehoeveelheid niet veranderd: 6 Mm3/jaar.

De suppletie wordt volgens de huidige procedure ontworpen om de jongst opgetreden 10-jarige trend in erosie te compenseren, zoals waargenomen in de ondiepe zone (van -8 tot +3 mNAP).Op basis van ervaring wordt bij het vaststellen van de suppletiehoeveelheid rekening gehouden met extra verliezen.

Hiertoe wordt een zogenaamde effectiviteitsfactor toegepast met voor de gehele Nederlandse kust,een gemiddelde grootte van 1,35 (KB95).De 10 jarige erosie-trend in de Jarkus-zone is door Groenendijk (1995) berekend op 4,3 Mm3/jaar (zie ook par. 2.4). Toepassing van de effectiviteitsfactor op deze 10-jarige trend verklaart de gemiddelde jaarlijkse suppletiehoeveelheid zoals gebruikt in de voorbije periode:

6 Mm3 suppletiezand per ieer compenseert een [eergemlddelde erosie van 4 Mm3 in de JARKUS zone.

I

I

I

I

I

I

Klaarblijkelijk verdwijnt dus jaarlijks als extra naast de verliezen als gevolg van de autonome erosie, orde 2 Mm3 zand uit de gesuppleerde JARKUSzone. Deze extra verliezen zijn te verklaren door de volgende factoren - welke feitelijk 'verstopt' zitten in de toegepaste effectiviteitsfactor - :

• extra verstuiving naar de duinen,

• extra langstransporten naar sedimenterende kustsecties (zoals bij de havendammen van llmuiden) als gevolg van een toename in langsgradienten,

• extra dwarstransporten naar dieper water als gevolg van een toename in dwarsgradienten.

Conclusie:ook bij de huidige suppletie praktijk worden onbewust -zandverliezen op dieper water al voor een deel gecompenseerd.

I

I

I

I

5.2.2 Compensatie van zandverliezen in de ondiepe

en.

in de diepe zone

I

Zowel de verbeterde inzichten in de omvang van het zandverlies op dieper water en de effecten daarvan op het beheer van de zandinhoud van de ondiepere JARKUSzone welke bepalend is voor de kustlijnligging, als ook de beleidsdoelstellingen verwoord in par.5.1 pleiten ervoor compensatie van de erosie in het gehele kustsysteem te overwegen.

I

I

Blijkens hoofdstuk 4 zijn van de diep water zandverliezen voor de kust van Holland en de Waddeneilanden, op termijn van 50 jaar significante negatieve effecten te verwachten. Zeker op de wat langere termijn geldt dat ook voor de zandverliezen op de buitendelta van het Marsdiep. Een programma ter

compensatie van zandverliezen op dieper water zou zich dan ook als eerste moeten richten op de verliezen voor de kust van Holland en de

Waddeneilanden. Als tweede optie valt te overwegen ook de Marsdiep buitendelta verliezen in rekening te brengen.

I

I

I

Zandverlies op dieper water / concept 18-11-98 16

I

I

• HOEVEELsuppletiezand vragen deze opties?

I

Een eerste benadering voor de suppletiehoeveelheid die daarvoor nodig is, levert de sommatie van de voorspelde jaargemiddelde erosiein de

JARKUS-zone en de diepere delen. Om te komen tot een schatting van de totaal

benodigde suppletiehoeveelheid moet daar nog bij worden geteld de

benodigde (kleinschalige) suppleties ter compensatie van incidentele verliezen binnen op langere termijn netto sedimenterende kustsecties.KB95 schatte deze hoeveelheid op 0,5- 1,0 Mm3 per jaar.

Uitgangspunt is dat door een gerichte compensatie van de diepwater verliezen

de te verwachten afname in de effectiviteit van suppleties (zie par. 4.2) kan worden omgebogen in een toename van de effectiviteit. Ook nu echter is niet te verwachten dat de suppleties 100% effectief zullen zijn.Er blijven verliezen optreden naar de duinen en in kustlangsrichting. Echter ook in

kustdwarsrichting zijn verliezen niet uit te sluiten. Immers, gegevens over eventuele erosie in het diepste deel van de actieve zone (beneden -12 mNAP) ontbreken, en worden derhalve nog niet in de ontwerphoeveelheid van de

suppleties meegenomen.

Uitgaande van een gemiddelde effectiviteitsfactor van 1,35 in de huidige suppletiepraktijk, is een schatting gemaakt van de effectiviteit van suppleties welke worden ontworpen ter compensatie van de verliezen in de gehele zone

van -12 to +3 mNAP:

• voor optie 1, waarbij naast de verliezen in de JARKUS zone, alleen de

diepwater verliezen voor de kust van Holland en de Waddeneilanden worden gecompenseerd, is een ruwe schatting van de verbeterde effectiviteitsfactor :1,15 - 1,35, met een gemiddelde van 1,25.

• voor optie 2, waarbij tevens de zandverliezen op de Marsdiep buitendelta in

rekening worden gebracht, is een verdere verbetering in de effectiviteit van de suppleties verondersteld, leidend tot een geschatte effectiviteitsfactor van

:1,05 - 1,15, met een gemiddelde van 1,10.

De resulterende schattingen voor de benodigde suppletiehoeveelheden op een termijn van 50 jaar, bij gelijkblijvende zeespiegelstijging van 20 cm/eeuw, voor respectievelijk optie en optie 2, zijn samengevat in Tabel 4.

Ter vergelijking is in Tabel 4 ook de schatting opgenomen van de benodigde suppletiehoeveelheid voor

• optie

0 :

handhaving van het huidige beleid waarbij alleen de verliezen in de ondiepe JARKUS zone worden gecompenseerd, rekening houdend met de

op ervaringsgegevens gebaseerde effectiviteitsfactor :1,20 - 1,60, met een

gemiddelde van 1,35.

Opgemerkt moet worden dat de voorspelling voor optie 0 (zie Tabel 4) in tegenstelling tot de voorspellingen voor opties 1 en 2, slechts geldig is voor de korte termijn (orde 5 jaar). In deze voorspelling is immers geen rekening gehouden met een op termijn van 50 jaar te verwachten afname in de effectiviteit van de suppleties.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

De jaargemiddeld benodigde suppletiehoeveelheden schommelen volgens deze benadering, voor de langere termijn (orde 50 jaar), tussen de 8 en 10

Mm3/jaar. Op voorhand is duidelijk dat onzekerheid over de veronderstelde verbetering in de effectiviteit van de suppleties, belangrijk van invloed is op deze schatting. Bij het vaststellen van een eventueel nieuwe,jaargemiddelde suppletiehoeveelheid moet daarnaast in beschouwing worden genomen.dat

genoemde schattingen

geen

rekening houden met negatieve effecten van een

toename van de zeespiegelstijging (zie 3.2.4). Deze overwegingen en de

marges in de schattingen leiden tot het voorstel van een:

I

I

•

Verhoging van de jaargemiddelde suppletiehoeveelheid tot:

10Mm3

I

I

Zandverlies op dieper water I concept 18-11-98 17

I

I

I

Tabel 4

VOORSPELLING van de benodigde ;aargemiddelde suppletiehoeveelheden

(Mm3/;aar) , bi; geli;kbli;vende zeespiegelstiiging van

20

cm/eeuw,

geldig voor verschillende beleidsopties:

I

. .voorspe mg ge Ig voor e o eermijn or e Jaar

prognose jaargemiddelde erosie range gemiddelde

•

structurele erosie JARKUS zone ( Mm3/jaar) 4,0' 4,0

•

incidentele erosiein sedimenterende kustsecties (Mm3/jaar) 0,5 - 1,0 0,8

erosietotaal ( Mm3/jaar) 4,5

-

5,0 4,8

•

effectiviteitsfactor 1,20 - 1,60 1,35

Jaargemiddelde suppletiehoeveelheid TOTAAL ( Mm3/jaar) 5,4

-

8,0 6,5

Optie 0:handhaving huidig beleid

N B

Ir

l

d

i

d k

rt t .. (

d 5·

I

I

I

I

I

oorspe mg voor e ange errrujn or e Jaar

prognose jaargemiddelde erosie range gemiddelde

•

structurele erosie JARKUS zone ( Mm3/jaar) 4,0' 4,0

•

structurele erosie diepere delen Holland en ( Mm3/jaar) 0,7 - 2,9 1,8

Waddeneilanden

•

incidentele erosie in sedimenterende kustsecties ( Mm3/jaar) 0,5 - 1,0 0,8

erosietotaal ( Mm3/jaar) 5,5

-

7,7 6,6

•

geschatte effectiviteitsfactor 1,15 - 1,35 1,25

Jaargemiddelde suppletiehoeveelheid TOTAAL ( Mm3/jaar) 6,3

-

10,4 8,3

Optie 1: gerichte compensatie van

• diepwater zandverlies Holland en de Waddeneilanden

V

Ir

de lanze termll ( d 50· )

I

I

I

Optie 2:gerichte compensatie van diepwater zandverlies

• Holland en de Waddeneilanden

• en Marsdiep buitendelta

V

Ir

d I

t .. ( d 50· )

I

oorspe mg voor e ange errmjn or e Jaar

prognose jaargemiddelde erosie range gemiddelde

•

structurele erosie JARKUS zone ( Mm3/jaar) 4,0' 4,0

•

structurele erosie diepere delen Holland en ( Mm3/jaar) 0,7 - 2,9 1,8

Waddeneilanden

•

structurele erosie Marsdiep buitendelta ( Mm3/jaar) 2,0 - 3,0 2,5

•

incidentele erosie in sedimenterende kustsecties ( Mm3/jaar) 0,5 - 1,0 0,8

erosietotaal ( Mm3/jaar) 7,9 - 10,3 9,1

•

geschatte effectiviteitsfactor 1,05 - 1,15 1,10

Jaargemiddelde suppletiehoeveelheid TOTAAL ( Mm3/jaar) 8,3 - 11,8 10,0

I

I

I

I

•geen marges bekend

I

I

I

Zandverliesopdieper water /concept 18·11·98 18

I

I

• WAAR, WANNEER en HOE zijn de suppleties aan te brengen?

I

Bijhet vaststellen van het suppletieschema kan de gangbare procedure worden

gevolgd, waarbij in eersteinstantie de BasisKust Lijn( BKL) als norm wordt gehanteerd voor de bepaling van de locatie en het tijdstip waar en waarop een suppletie nodig is.Bijde dimensionering van de suppleties kan de nieuw voorgestelde jaarlijkse suppletiehoeveelheid van10 Mm3, als aanvullend richtsnoer dienen.

I

I

I

De suppletiehoeveelheid van 10 Mm3/jaar iste beschouwen als

doelhoeveelheid, erop gericht op om over meerjaren gemiddeld, dejaarlijkse erosiein het kustsysteem te compenseren. Dit betekent dat bijde uitvoering, de suppletie inspanning per jaar kan en mag fluctueren. Hoofdzaak is dat bij spreiding van de inspanning over meer jaren,de gemiddelde jaarinspanning gelijk blijft aan de gewenstejaarlijkse doelhoeveelheid van 10 Mm3/jaar.

I

De prioritebelangrijk deel bepaald door de mate waarin sprake is van een drit en de vorm van de uit te voeren suppleties wordt voor eeningend

probleem. Biedt het probleem speelruimte in de tijd, dan wordt voorgesteld een onderwatersuppletie te overwegen. Bij een acuut veiligheidsprobleem zal alleen een strandsuppletie uitkomst bieden:

I

• Suppleer waar het kan onder water, waar het moet op het strand.

I

I

Bij de voorgestelde procedure zal in de praktijk een accent komen te liggen op

onderwatersuppleties. Om te voldoen aan de doelstellingen van Dynamisch

Handhaven zullen voorlopig deze onderwatersuppleties zo hoog mogelijk in het

profiel moeten worden aangebracht. Onze kennis van de zandtransport

processen is nog onvoldoende om aan te geven op welke termijn en op welke

plaats, suppleties welke willekeurig op diep water worden aangebracht, een

positieve invloed hebben op de ondiepe zone. Bij een afweging over

kostenoptimalisatie moet voorlopig de filosofie zijn:

I

I

n .. breng het zand zo dicht mogelijk in de buurt waar het nodig is,

vanuit oogpunt van kustlijnhandhaving of van veiligheid ...."

I

Volgens dit concept wordt wel de omvang van de optredende zandvehet kussysteem gecompenseerd, echter de compensatie hoeft niet per se plaatsrliezen in te hebben op alle plaatsen (dieptezones) waar de verliezen ook daadwerkelijk optreden. De gedachte is dat de verliezen die optreden op dieper water voor de

kust en op de buitendelta's, het meest optimaal gecompenseerd kunnen

worden door een overdimensionering van relatief ondiepe (-6/-5 mNAP)

onderwatersuppleties voor de kust. Voor wat betreft de diepwater verliezen is de filosofie:

I

I

"... overdimensioneer de ondiepe onderwatersuppleties en laat de

natuur het zand brengen waar het nodig is.."

I

I

5.3 Mogelijke maatregelen (2):

gerichte herverdeling van zand binnen het kustsysteem

I

De benadering van het kustsysteem als een geheelde voorgestelde maatregelen in de vorige paragraaf (5.2),,welke ten grondslag lleidt echter ook totigt aan mogelijk aanvullende, alternatieve maatregelen.

I

I

Zandverliesop dieper water / concept 18-11-98 19

I

I

I

Immers bijbeschouwing van het kustsysteem als eengeheel,komen niet alleen verliespostenin beeld - zoals eenzijdig wordt gedaan bijhet huidige kustbeheer en ook in de benadering in de vorige paragraaf -,maar ook winstposten. Een voorbeeld hiervan zijn de sedimenterende kustsecties aan weerszijden van de

Hmuiden havendammen.

Het eenzijdig in rekening brengen van alleen de verliesposten heeft sinds de

invoering van Dynamisch Handhaven al geleid tot een netto zandwinst in het gehele Nederlandsekustsysteem als gevolg van de uitgevoerde suppleties (Groenendijk,1995). Het is devraag of deze benadering op delange duur niet ter discussie moet worden gesteld.

I

I

I

Onderwerp van zo'n discussie vormt de vraag hoe de relatieve waarde van de sedimenterende kustsecties zich verhoud vanuit bijvoorbeeld ecologisch, landschappelijk en recreatief oogpunt en vanuit morfologisch oogpunt. Van de winstposten zou-vanuit puur morfologische optiek en althans in theorie -gebruik kunnen worden gemaakt door het zand kunstmatig te herverdelen. Gedacht wordt dan aan het herverdelen van de zandwinst in sedimenterende kustsecties over eroderende kustsecties.

Een andere mogelijkheid die naar voren komt bij beschouwing van het

kustsysteem als samenhangend geheel,is om actief in te spelen op de rol van

'tussenleverancier' van de buitendelta's. Gedoeld wordt dan op het gegeven dat de buitendelta's nietalleen een doorvoerfuctie vervullen van en naar de vloedkom. maar ook voor zandtransporten van de bovenstroomse naar de benedenstroomse kustsecties.Door het stimuleren van deze doorvoer langs de kust -in het meest simpele geval door zand tewinnen op de buitendelta en dit

te suppleren op benedenstroomse. eroderende kustsecties-zouden erosieproblemen kunnen worden opgelost.

I

I

I

I

I

Alvorens gerworden gebracht zal nader onderzoek noodzakelijk zichte herverdeling vanzand binnen het systeemijn.Belangrin praktijkdaarbij zalijk kan zijn de economische afweging van verschillende alternatieven. Echter,voordat deze zinvol zijn te maken is eerst een beter inzicht nodigin de transportpaden van het zand langs de gesloten kust en in de zeegatsystemen van de Wadden.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

Zandverlies op dieperwater / concept 18-11-98 20

I

I

6. Aanbevelingen

I

Het gepresenteerde advies over de Zandverliezen op dieper water leidt tot de volgende aanbevelingen, in willekeurige volgorde:

I

I

• monitoring:

Om de omvang en fluctuaties in de diep water zandverliezen beter in beeld te krijgen,

maar nog meer om het effect van het voorgestelde nieuwe

suppletieregiem te kunnen evalueren op een termijn van de komende 10 jaar,

valt te overwegen om de frequentie van de doorlodingen op te voeren van eenmaal per vijf naar eenmaal per twee jaar.

I

I

Om een beeld te kunnen vormen van de ontwikkeling in de gehele actieve zone (van orde -20 tot +3 mNAP) zou de lengte van de

doorlodingen moeten worden vergroot tot -20mNAP.

I

Gezien de sleutelrol die wordt gespeeld door de Marsdiep buitendelta maar ook door de andere buitendelta's, valt te overwegen om in deze gebieden de frequentie van vaklodingen te verhogen naar eenmaal per

twee jaar.

I

I

• data analyse

De sleutelrol van de buitendelta's vraagt om het digitaliseren, kuberen en analyseren van alle beschikbare lodingsdata. Dit geldt zowel voor de Wadden als voor de Voordelta.

I

• evaluatie onderwatersuppletiesHet gedrag en de effectiviteit van de uitgevoerde en uit te voeren onderwatersuppleties moet worden ge-evalueerd.

I

• nader onderzoek naar procesrelaties tussen buitendelta's en eiland kusten Deinvloed van Marsdiep ontwikkeling op de Nederlandse kust zal naar de toekomst toe alleen maar toenemen.

Beter inzicht in de transportpaden van zand langs de kust en in zeegatsystemen is essentieel om gesteld te kunnen staan voor het kustbeheer in de toekomst.

I

I

I

I

I

I

I

I

landverlies op dieper water / concept 18-11-98 21

I

I

Referenties

I

Beets,D.J.,A.J.F.van der Spek en L van der Valk,(1995)

Holocene ontwikkeling van de Nederlandse kust

RGD rapport 40.016-project Kustgenese

I

I

Groenendijk, F.C,(1995),

Zand voor Nederland, Een analyse vanaf 1964 en een extrapolatie tot

2010 van het zandvolume in de Jarkus zone,

Rapport RIKZ-95.003

I

Groenendijk, F.C, (1995),

Kustvoorspelling 1995, Integratienota van kustgeneserapporten ten

behoeve van de voorspelling van de Nederlandse kust,

Rapport RIKZ-95.004

I

KB95 (1995),

Kustbalans 1995, de tweede Kustnota

I

I

van Rijn,

L.

(1995)

Sand budget and coastline changes of the central Dutch coast

WL rapport H2129- project Kustgenese

I

Stam, J.M.T.(1998),

Zandverlies op diep water aan de Holandse kust

Rapport RIKZ-98 .... (in prep)

I

I

Steetzei, H.(1995),

Voorspelling ontwikkeling kustlijn en buitendelta's Waddenkust over de periode 1990 - 2040

WL rapport H1887 - project Kustgenese

I

I

I

I

I

I

I

I

Zandverlies op dieper water /concept 18·11·98 22

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

23

I

I

I

I

I

I

I

I

I

i!=i'

0\ 0\ r--I.C\

_-I

0\

co

!:l<IJ :::..: <IJ <IJ

'"

...

t::

_\C.

<IJ

~

0

I

0::.. -;:;;<u '-_<u t::<IJ -~ IJ

_'"

0

E

I.C\ '-0

I

t::

...

~

_-~

'"

t::

...

'"

:::- t::

ê

::sb.O

I

_...

<IJ t:: 0 t:: _t:: <IJ <IJ <IJ_<IJ

Cl. --o

~v

I

-;:::. -b_o

E

~~S:

"_v. ::J ---Q:j<IJ

IY) b.O <IJ

E

<IJ <,

I

~

-

~

_ E

IJ '--""<IJ t::<lJl.C\ <IJ N 00 ~t::~ ._ ~ I -;:;;::"I.C\

I

<IJ

'"

~

::.. 0 "\:l-;:;; t:: t:: _<u <IJ <u N t::_<IJ

_S:

t:: IJ ::s <u

_'"

<IJ

I

::.. <IJ <IJ

\.)"\:l---<:

t::

E

<IJ IJ :J::::L.n

~"boo

I

0.. ~ c Vl <IJ <IJ Cl:: ::.. 0

~

0

'- \0

0

0 O-W 0

o

::::.- ::.. N

I

-c

_....J

~

al

I

I

...

Ö' I.C\ ':'

~-I.C\ 0-

,....

~

,....

_'- '-0\ I.C\

~

r-, 00 rv) 00 0\- N

,....

,....

"""'

~

0 0\ N IY) N-\0 00- N-

,....

,....

:;

r-, 0 0 00 0\ 0 0 l- N ",-

,....

,....

,....

...

':' I.C\

~

~

_I.C\

o

Ö'

_

0\ 00

'"

R'

-«

00 N- ~ ,....-

,....

l("\~

z

E

Cl?

"'iii 0 0

~

IY) r-, VI

_,:g

\0 N-

,....

,....

~-::l

...

0 0

~

...

....

ex::

M .c 0 0\

,....

0 0

«

-:t.

::::11

~-....,

VI N

,....

,....

,....

... ':' I.C\

~

_Ö'

_CO'

I.C\

~-

",- 00 N_ ", -<X) r-, '- 0- 0 00 '-"'iii 0 0\ 00 r-, lil \0 \0- 0- 0 ",

-....

0

....

.c 0\ 00 r-, ::::11 0 VI N l("\ 0 0 \0-... ':' I.C\

~ ~

i!=i'

i!=i'

«

I.C\ IY) _ IY)

Z 00 I.O~

,

0 \0- ~ V> _E -n:s

...

0 _{00 00} Qj

_r:-'

0 l("\ l("\ -0 \0

,

0 C

...

<IJ 0

~

...

::::11 N 0 0\ 0\ .o...!,.. N

~-

,

0

~-...

':' I.C\

~ ~

i!=i'

"""'

IY)

«

I.C\

,....

-,....

-

00 0\ 0

,....- ~

Z 00

,....

'-

,

....

_E <IJ

~

N

,....

_{00 0\}

3:

~

0 0

,....-,

_\0

,....

,

....

...

<IJ 0

a.

... ...

<IJ V> 00 0 0 00 00

i:5

::::11

~

...!,.. N

,....

0

,

,....-0 _::::11 C -0 -;::

<IJ <IJ C _"'iii

lil _<IJ -0

~

n:s c <, -0

...

,:g

<IJ _E n:s (5 Qj

S:

0 IJ

3:

I 0 l-V>

,

U

I

I

I

I

•

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

.

I

.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

.

I

I

I

I

I

I

.

I

I

I

I

.

I

I

I

I

I

.

I

.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

NvV

zo

I

Rijkstrandpaal 69

I

20

m

I

Noordzee Haarlemmermeer polder

10

I

I

3eets et a.1.1995

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

't

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

'

I

I

I

I

1

1

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

_/

/

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

Ameland 7%

I

Terschelling

3%

I

Vlieland 10%

Texel 80%

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

.

I

I

I

I

I

I

.

I

.

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I