DOSSIER -WATERBOUWKUNDE

Proef op grote schaal langs Delflandse kust

Zand motor maakt bouwenmet de natuur mogelijkDoor opschaling van dezandsuppleties langs de kusten door te 'bouwen met denatuur' is het mogelijk om opnatuurlijke wijze mee te blij-ven groeien met de stijgendezeespiegel. Langs de Delfland-se kust loopt een experimentmet een 'zand motor' op groteschaal.

DR. J.P.M. MULDER / PROF.DR.IR. M.J.F. STIVE

De Nederlandse duinenkust is telkens anders.Bij rustig weer brengen golven en stroming zanduit de brandingszone naar het strand, en blaastwind strandzand tegen de duinen. Strand enduinen groeien aan. Bij storm slaat zand uit dezeereep weg, dat voor een groot deel verdwijntonder water, terwijl een deel verwaait naar hetbinnenduin. Het duinfront brokkelt af. De zeegeeft en de zee neemt. De balans in dit vraag-en aanbodspel bepaalt de dynamiek van de kustzoals we die observeren door de seizoenenheen.

Laten we de seizoenvariaties voor wat die zijnen kijken we naar de langere termijn van jaren,dan worden trends zichtbaar van zowel afslag alsaanzanding.ln 1990 is afgesproken dat de afslagmet zandsuppleties wordt gecompenseerd, endit geschiedt succesvol.

Stijging zeespiegelop grotere tijd- en ruimteschalen wordt de ont-wikkeling van de kust vooral bepaald door de re-latieve stijging van de zeespiegel- dat wil zeg-gen het gecombineerde effect van de stijging

IN 'T KORT - PROEFPROJECT

• Kustontwikkeling bepaald door stijgingzeespiegel en aanvoer sediment

• Erosie Nederlandse kust grotendeels gevolgvan teruglopen zandaanvoer

• Verhoging zandsuppleties voorzien van12 miljoen m3 per jaar naar 20 miljoen m'

• Pilot Zandmotor Delflandse kust om ervaringop te doen met schaalvergroting suppleren

20 LAND+WATER NR.5 - MEI 2011

Duinaangroei langs de Deflandse kust door zandsuppleties sinds 1990.

van de waterspiegel (de absolute zeespiegelstij-ging) en van bodemdaling - en de beschikbaar-heid (aanvoer) van sediment.

Stijgt de waterspiegel, dan heeft de kust deneiging zich landwaarts terug te trekken. Hoesterk dat gebeurt, hangt in de eerste plaats afvan de snelheid van de stijging en van de vormvan de kust. Bij een flauw hellende kust en bijeen kust met getijdebekkens is de terugtrekkingsterker dan bij een steile kust zonder zeegaten.Maar dit is niet alles. Het uiteindelijke effect ismede aflhankelijk van de mate waarin het 'ver-drinken'van de kust kan worden gecompen-seerd door de aanvoer van sediment vanaf el-ders. En dat maakt het ingewikkeld, want eenstijging van de waterspiegel veroorzaakt niet al-leen een tendens tot terugtrekking van de kust,maar ook een verandering in de mogelijkhedenvoor sedimentaanvoer. Door de stijging van dewaterspiegel treedt immers verandering op inde beschikbaarheid van sedimentbronnen en in

de capaciteit van water en wind om sediment teverplaatsen.

Ook dit ingewikkelde, grootschalige proces isop te vatten als vraag- en aanbodspel. Een (rela-tieve) stijging van de waterspiegel doet de diep-te toenemen en schept daarmee potentiële, ex-tra bergingsruimte voor sediment: er ontstaateen sedimentvraag. Het aanbod wordt bepaalddoor de aanvoer van sediment uit rivieren endoor de uitwisseling met de zeebodem, met de-len elders langs de kust en met de Waddenzeeen estuaria.

Voor de geologische opbouw van onze kust(en van Laag-Nederland) blijkt vooral de aanvoervan zand uit de Noordzeebodem sturend te zijngeweest voor het sedimentaanbod. Het geleide-lijk teruglopen van deze zandaanvoer - de zee-spiegel is langzaamaan zo ver gestegen dat eengroot deel van de Noordzeebodem buiten be-reik van de golven is komen liggen - verklaartdan ook voor een groot deel de erosie van onze

optimale manier is om de'zandmotor' een tandjeharderte laten lopen?

Onze ervaring beperkt zich tot 12 miljoen m3

per jaar. Een beleidskeuze in het Nationaal Wa-terplan om de zeespiegelstijging te volgen - metals consequentie een mogelijke verhoging naar20 miljoen m3 per jaar =, betekent dan al bijnaeen verdubbeling. Een beleidskeuze voor eenproactieve aanpak, zoals voorgesteld door deDeltacommissie-2008 in Aanbeveling 4, zou lei-den tot een jaarhoeveelheid van 85 miljoen m3,

zeven keer zo hoog als onze ervaringshorizon.We zullen ervaring moeten opdoen met een

schaalvergroting in het suppleren. Vragen teover. Wat is de meest natuurlijke manier vooreen dynamische handhaving of ontwikkelingvan onze kust, bij de inzet van grotere zandsup-pleties? Beschouwen we een hele grote supple-tie als 'zand motor' - een overmaat aan zand diezich vrij over de kust mag verspreiden, zodatdeze op natuurlijke wijze aangroeit =, hoe moetdie 'motor' er dan uitzien, waar moet die liggen,en wanneer en hoe vaak en hard moet die dandraaien?

De vragen beperken zich niet tot het techni-sche vlak. Maatschappelijke acceptatie speeltminstens een even belangrijke rol.

Artist impression van de Zandmotor ten noorden van Ter Heijde.

kust gedurende de laatste eeuwen. De balanstussen vraag en aanbod is negatief. Jongsteschattingen duiden op een jaarlijks tekort van20 miljoen m3 bij de huidige zeespiegelstijgsnel-heid van 2 millimeter per jaar. Dat komt neer opelk jaar zo'n 25 keer een Feyenoord-stadion totde nok toe gevuld met zand.

Kustbeheer is zandbeheerHet inzicht dat de structurele teruggang van dekust te wijten is aan een tekort op de sediment-balans, heeft in 1990 geleid tot de introductievan het beleid met de naam Dynamisch Hand-haven. Sindsdien wordt de kustlijn gehandhaafddoor het zandtekort aan te vullen met zand datis gewonnen op de Noordzeebodem; het geo-logische proces van zandaanvoer wordt hierbijkunstmatig nagebootst.

Kustbeheer is zandbeheer. Dat beheer blijktsuccesvol: de kust groeit mee met de zeespiegel,het aantal plekken waar jaarlijks de kustlijnwordt overschreden, is teruggelopen van 32 pro-cent in 1990 tot minder dan 10 procent na 2001;op de meeste plaatsen is het duinvolume ge-

Prognose van de ontwikkeling van de Zandmotor gedurende twintig jaar

na aanleg.

groeid. Voor de gehele Hollandse kust is sinds1990 de duinvoet gemiddeld zo'n 15 tot 20 me-ter zeewaarts verplaatst met een areaalwinst vanrond de 200 hectare.

Met een zandig kustbeheer kan men flexibelinspelen op veranderende omstandigheden eninzichten; een belangrijk pluspunt, waarvan dewaarde al in de praktijk zichtbaar is. Parallel aanhet voortschrijdend inzicht in de omvang vanhet zandtekort kan men de jaarlijkse suppletie-hoeveelheid aanpassen: de aanvankelijke 6 mil-joen m3 werd in 2001 al verhoogd naar 12 mil-joen m3, terwijl het Nationaal Waterplan in 2009een verkenning aankondigt naar een verdereverhoging tot 20 miljoen m'.

ZandmotorDeze verkenning lijkt terecht. Niet alleen is er in-middels een beter beeld van het zandtekort bijde huidige snelheid van zeespiegelstijging, hetlijkt onomstreden dat de zee in de toekomst al-leen maar sneller zal stijgen. Meegroeien is danalleen mogelijk als ook de suppletiehoeveelheidtoeneemt. Maar weten we eigenlijk wel wat de

Uitvoeringsstadium Zandmotor op 21 maart 2011.

Pilot Delflandse kustOm ervaring op te doen met kustontwikkelingop deze nog niet eerder vertoonde schaal, heeftde Provincie Zuid-Holland, in samenwerking methet ministerie van Infrastructuur en Milieu, hetinitiatief genomen voor het uitvoeren van eenpilot met een Zand motor voor de Delflandsekust. Hoofddoel is het combineren van veilig-heid op langere termijn achter de Delflandsekust met meer ruimte voor natuur en recreatie.Uit onderzoek blijkt dat inwoners van de zuid-vleugel van de Randstad juist daaraan een groottekort ervaren. Een belangrijk nevendoel is inno-vatie en kennisontwikkeling. Naast de hierbovengenoemde vragen kende de ontwikkelingsfasetwee hoofdaandachtspunten. Er is in het bijzon-der gekeken naar nieuwe manieren om metkustonderhoud en kustveiligheid om te gaan, ennaar het proces van samenwerking tussen partij-

LAND+WATER NR.5 - MEI2011 21

DOSSIER -WATERBOUWKUNDE

en om de kustzone te ontwikkelen, onder meerwat betreft functioneel aanbesteden en financie-ringsvormen.

Bij de ontwikkeling van het project hebbende initiatiefnemers samengewerkt met hetHoogheemraadschap van Delfland en de ge-meenten Den Haag, Westland en Rotterdam.Daarnaast was de Stichting Ecoshape lid van deprojectgroep en waren adviesbureaus Grontmijen DHV, kennisinstituut Deltares en het WereldNatuurfonds betrokken als inhoudelijke advi-seurs.

Ontwerp ZandmotorHet ontwerp van de Zandmotor is geleidelijkverfijnd. In de voorfase zijn dertien (sub)varian-ten beschouwd. In de verkenningsfase werdendie teruggebracht naar vier, elk met een aanleg-volume van 20 miljoen m3: een langgerekte on-derwatersuppletie langs de Delflandse kust endrie varianten ter hoogte van Ter Heijde, elk meteen aanleg hoogte van NAP +3 meter: een delta-vormig schiereiland, een gestroomlijnde strand-haak en een eilandje. Hoofdthema's bij de beoor-deling waren kustveiligheid, natuur, recreatie,overige functies en innovaties, en uitvoerbaar-heid. Het dynamische karakter van de Zandmo-

tor - de voortdurende vormveranderingen overeen langere periode - vormden een van de gro-tere uitdagingen bij deze beoordeling.

Een strandhaak ten noorden van Ter Heijde, terhoogte van het duingebied Solleveld, kwam inhet milieueffectrapport als alternatief naar vorendat over de gehele linie het beste scoort - het zo-genaamde voorkeursalternatief. Deze haak, diezo'n 1,5 kilometer in zee steekt en langs hetstrand een breedte heeft van zo'n 2 kilometer,scoort het best op effecten als recreatie, kennis-ontwikkeling en veiligheid. De haakvorm biedtde meeste variatie. Waar het eiland aan de kustvastzit, ontstaat tussen haak en strand een luwezone, gaandeweg mogelijk een tijdelijke lagune.Bij de punt in zee daarentegen is de dynamiekzeer hoog.

Bij het definitieve ontwerp is aan de basis vande strandhaak, tussen het bestaande duin en deeigenlijke haak, een nieuw duinmeer uitge-spaard. Naast de extra morfologische en ecologi-sche variatie die hierdoor ontstaat, worden hier-door negatieve effecten getemperd op de grond-waterstroming in het achterliggendedrinkwatergebied Solleveld.

Er is een uitgebreid monitoringplan opgesteldom de ontwikkelingen van de Zandmotor goed

De Kwade Hoek op Goerree, natuurlijk equivalent van een Zand motor.

22 LAND+WATER NR. 5 - MEI 2011

te kunnen volgen. Het beheerplan besteedt bij-zondere aandacht aan het garanderen van veilig-heid voor zwemmers en andere recreanten.

De officiele starthandeling voor de Zandmotor- de 'eerste plons' - vond plaats op 17 januari2011 in Ter Heijde. Begin maart is de uitvoeringbegonnen. De Zandmotor wordt zo snel mogelijkaangelegd, zodat stormen en zeestroming er nietal bij het opspuiten mee aan de haal gaan. Eind2011 moet de bulk van het werk klaar zijn.

Leren door proberenDe bestaande kennis over suppleren is te dankenaan twintig jaar ervaring met de uitvoering, ver-gezeld van monitoring en onderzoek van de ef-fecten. De pilot Zandmotor Delfland biedt dekans om deze aanpak ook in de praktijk te bren-gen bij de noodzakelijke schaalvergroting vansuppleties, De pilot kan ons leren op innovatievewijze te zorgen voor veiligheid op langere ter-mijn én ruimte te bieden voor natuur en recrea-tie.

Jan Mulder is senior kustspecialist bij Deltares enverbonden aan de Universiteit Twente. Mareel Stiveis hoogleraar Kustwaterbouwkunde aan de Techni-sche Universiteit Delft.