Sediment balans van het Waddengebied. Integrerende notitie op basis van de verschillende studies.

8/11/2019 Sediment balans van het Waddengebied. Integrerende notitie op basis van de verschillende studies.

1/18

Sediment balans van het

Waddengebied

Integrerende notitie op basis van de verschillende studies

Deltares, 2009

Z.B. Wang


2/18

Titel

Sediment balans van het Waddengebied

Opdrachtgever

Rijkswaterstaat

Pagina's

9

Trefwoorden

Waddenzee, sedimentbalans, kust, sedimenttransport

Samenvatting

Type hier de samenvatting

Referenties

Type hier de referenties

Versie Datum Auteur Paraaf Review Paraaf Goedkeuring Paraaf

nov. 2009 Z.B. Wang

Status

concept

Dit document is een concept rapport, niet een definitief rapport, en uitsluitend bedoeldvoor discussiedoeleinden. Aan de inhoud van dit rapport kunnen noch door de

opdrachtgever, noch door derden rechten worden ontleend.


3/18

17 november 2009, concept

Sediment balans van het Waddengebied i

Inhoud

1 Inleiding 1

2 De analyse van Van Koningsveld 2

3 De analyse van Elias 5

4 De analyse van Cleveringa 8

5 Integrerende evaluatie A-1

5.1 Kenmerken verschillende analysen A-1

5.2 Een totaal beeld A-1

5.3 Verwerken ingrepengegevens A-2

5.4 Conclusies en aanbevelingen A-4

Bijlage(n)

A Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.


4/18


5/18


Sediment balans van het Waddengebied 2 van 15

2 De analyse van Van Koningsveld

De analyse maakt gebruik van UCIT, een software pakket die de bodemgegevens verwerkt

en presenteert (zie van Koningsveld e.a., 2008). Bij de analyse hecht men grote waarde aan

de reproduceerbaarheid van de analyse. Ad hoc correcties van onregelmatigheden in de

gebruikte data, zoals wel eens gedaan bij de andere analysen, wordt niet gedaan. De basis

gegevens worden gebruikt zoals ze zijn en de analyse wordt automatisch uitgevoerd.

Consequentie hiervan is dat de kwaliteit van de basis data de kwaliteit van de resultaten een

op een benvloedt.

Figuur 2.1 Vergelijking tussen UCIT resultaten en die van Walburg (2006)

Bij de analyse hanteert men de volgende stappen: (1) definieer deelgebieden (morfologische

eenheden) via polygonen, (2) per deelgebied wordt voor een bepaald jaar de volledige

bathymetrie geconstrueerd door gegevens gemeten in de jaren om dat jaar heen te

gebruiken, (3) per deel gebied worden de volumeveranderingen bepaald. Voor de analyse

van het Waddengebied worden de veranderingen van de volumes gepresenteerd als de

volumes van sedimentatieerosie. Er wordt dus geen rekening gehouden met ingrepen die

tot netto veranderingen van de volumes kunnen leiden.

Figuren 2.1 en 2.2 geven de resultaten voor de buiten en binnen gebieden per zeegat, samen

met dezelfde resultaten van Walburg (2006).


6/18



Figuur 2.2 Vergelijking tussen UCIT resultaten en die van Walburg (2006)

Verder is er een zogenaamd Boxmodel ontwikkeld waarmee de netto transporten kunnen

worden bepaald nadat de volumeveranderingen voor de deelgebieden zijn bepaald. Het

principe dat wordt gebruikt is massabehoud voor sediment. De massabalans vergelijking voor

sediment wordt dus op een omgekeerde manier gebruikt als in een morfologisch model,

transportveld bepalen uit bodemveranderingen i.p.v. bodemveranderingen bepalen uit

transportveld. Opgemerkt wordt dat er voldoende aannamen/voorwaarden moeten worden

gegeven om het probleem oplosbaar te maken. De opgelegde voorwaarden moeten zodanig

zijn dat het divergentievrije deel van het transport (ofwel transport dat tot geen

bodemverandering leidt) wordt bepaald. Een illustratie van de methode is gegeven in Figuur

2.3.

De analyse is niet alleen uitgevoerd voor de Waddenzee maar ook voor de andere delen van

het Nederlandse kustsysteem. Een voorbeeld van de resultaten is gegeven in Figuur (2.4).

Een volledige beschrijving van de analyse is gegeven in Appendix A.


7/18



Figuur 2.3 Illustratie van het Boxmdel

Figuur 2.4. Sedimentbalans Nederlandse kustsysteem


8/18



3 De analyse van Elias

De analyse van Elias is alleen uitgevoerd voor het westelijke Waddenzeegebied, van

Marsdiep tot/met Friesche Zeegat. Voor de analyse is de gehanteerde gebiedindeling zoals

weergegeven in Figuur 3.1. Per zeegat worden de sedimentbalans opgesteld voor binnen

(basin) en buiten (coast) gebied. Verder wordt binnen het buitengebied ook de buitendelta

apart bekeken (met gestippelde lijn aangegeven in de figuur, vormt dus ook een deel van het

buitengebied).

De analyse verschilt t.o.v. de analyse van Van Koningsveld in de volgende opzichten:

Er wordt geen bodem per deelgebied in een bepaald jaar geconstrueerd. In plaatsdaarvan worden er eerst per kaartblad, waarop de bodemgegevens vanRijkswaterstaat zijn gepresenteerd, de veranderingen van het bodemniveau tussen

de jaren waarin de gegevens beschikbaar zijn bepaald. Met de aanname dat debodemverandering binnen elke tijdinterval lineair in de tijd verloopt, kan er voor elketijdstip en voor elke punt een snelheid van sedimentatie erosie worden bepaald.Vervolgens worden de volumeveranderingen per deelgebied bepaald door integratiein de ruimte. Zie Figuur 3.2.

Er worden wel correcties uitgevoerd wanneer er onregelmatigheden in de dataworden geconstateerd. De correcties zijn op eigen inzicht gebaseerd.


9/18



Figuur 3.2 Illustratie van de gehanteerde methode.

De resultaten van de analyse zijn gepresenteerd in Figuur 3.3, voor de vijf zeegaten, apart en

samen. Zij zijn ook samengevat in de volgende tabel.

Table 1: Volume changes in the Wadden Sea (1927 2000)

Coast-volume

(Mm3)

Ebb-deltasvolume

(Mm3)

Basinsvolume

(Mm3)

Marsdiep -240 -189 198

Eierlandse Gat -26 5 -28

Vlie Inlet -175 -161 198

Ameland 29 36 33

Friesche Zeegat -56 29 97

Total -469 -280 5001) Volumes in Marsdiep exclude the Noorderhaaks above 0. Over the period (1985-2005) Noorderhaaks accreates

at a 0.35 Mm3/year rate (Walburg 2001).

2) The coast polygon includes the ebb-tidal delta


10/18



Figuur 3.3 Sedimentbalans per zeegat en voor de hele westelijke Waddenzee

De volledige beschrijving van de analyse is beschreven in de vorm van een paper, zie

appendix B.


11/18



4 De analyse van Cleveringa

De analyse door Cleveringa (2008) heeft betrekking op de Eems Dollard en het gebied

Groninger Wadden (zie Figuur 4.1). Dit is het gebied dat tot nu toe niet in de andere analysen

is meegenomen. Een kortere periode is geanalyseerd vanwege databeschikbaarheid. Verder

schilt de analyse t.o.v. van de andere analysen dat de veranderingen t.o.v. menselijke

ingrepen zijn wel meegenomen. Een schatting is gemaakt voor de veranderingen in gebieden

waar geen gegevens beschikbaar zijn.

De resultaten van de analyse zijn samengevat in Tabellen 4.1 en 4.2.

Tabel 4.1 Eems-Dollard (520 km2) 1985-2002


12/18



Tabel 4.2 Groninger Wad (260 km2) 1985-2002


13/18


Sediment balans van het Waddengebied A-1

5 Integrerende evaluatie

5.1 Kenmerken verschillende analysen

De volgende opmerkingen kunnen worden gemaakt met betrekking tot de verschillen tussen

de drie verschillende analysen:

Bij Van Koningsveld: Geen correctie bodemligginggegevens. Alle gegevens in dataset worden

letterlijk gebruikt. Ingrepen niet verwerkt. Relevante ingrepen zouden zijn zand- en

schelpenwinning, bodemdaling door gaswinning, etc.. Veranderingen van gebieden zonder gegevens niet meegenomen.

Bij Elias: Correctie fouten in data volgens eigen inzicht. Ingrepen niet verwerkt. Veranderingen van gebieden zonder gegevens niet meegenomen.

ALKYON: Kortere tijdserie dan de andere twee analysen. Buitendelta niet beschouwd. Ingrepen wel verwerkt. Veranderingen van gebieden zonder gegevens geschat.

Opgemerkt wordt dat een ander verschil tussen de analyse van Van Koningsveld en die vanElias heeft betrekking op de synchronisatie van de data. Bij Elias gebeurt het in feit volgens

lineaire interpolatie, terwijl het bij Van Koningsveld gebeurt het door schuiven van data naar

andere jaren.

5.2 Een totaal beeld

In Figuur 5.1 is een totaal beeld van de veranderingen van de deelgebieden weergegeven in

miljoen m3

per jaar. Hierbij is alleen onderscheid tussen het buiten- en het binnengebied

gemaakt per zeegat. Voor het westelijke deel (t/m Friesche Zeegat) is het gebaseerd op de

resultaten van Elias gemiddeld over de hele periode 1927-2000. Voor het oostelijke deel is

het gebaseerd op de resultaten van Cleveringa voor een kortere periode. In het oostelijke

deel ontbreekt het resultaat voor het buitengebied nog. Voor de meeste zeegaten geldt dat

het buitengebied erodeert en het binnengebied sedimenteert. Uitzonderingen zijn het

binnengebied van Eierlandse Zeegat en het buitengebied van Amlanderzeegat.

Met de veronderstelling dat er over de wantijen geen transport is kunnen de transporten

tussen de verschillende deelgebieden worden afgeleid met de randvoorwaarde dat er via de

zuidrand 0.5 miljoen m3per jaar naar binnen komt. Het afgeleide transport langs de kust is

weergegeven in Figuur 5.2. De orde van grootte van het transport ziet veel beter uit dan de

resultaten uit de analyse van Van Koningsveld.

De resultaten van de analyse van Cleveringa zijn niet voldoende om het transport in het

oostelijke deel van het gebied te bepalen.


14/18



Figuure 5.1 Veranderingen per deelgebied in miljoen m3per jaar

0.5

1.1

1.8

1.5

0.7

0.2

2.7

0.38

2.7

0.45 1.3

0.5

1.1

1.8

1.5

0.7

0.2

0.5

1.1

1.8

1.5

0.7

0.2

2.7

0.38

2.7

0.45 1.3

Figuur 5.2 Afgeleide transporten in miljoen m

3per jaar

5.3 Verwerken ingrepengegevens

Uit de analyse van de gegevens van de ingrepen inclusief baggeren, storten, zandwinning,

schepenwinning en zandsuppleties is gebleken dat de netto veranderingen t.g.v. de ingrepen

niet te verwaarlozen zijn t.o.v. de veranderingen zoals bepaald uit de gegevens van de

bodemligging, zie volgende tabel. De netto ingrepen worden in de getijdenbekkens worden

vooral veroorzaakt door zandwinning in de periode vanaf midden jaren 60 tot begin jaren 80.De netto ingrepen in het kustgebied (buiten) zijn vooral zandsuppleties na 1990. Merk op dat

de veranderingen t.g.v. bodemdaling door gaswinning zijn nog niet meegenomen.


15/18



Tabel 5.1 Netto ingrepen t/m 2000 samen met de volumeveranderingen bepaald door EliasCoast Basins

-volume ingreep volume ingreep

(Mm3) (Mm

3) (Mm

3) (Mm

3)

Marsdiep -240 11 198 -60

Eierlandse Gat -26 10 -28 -4

Vlie Inlet -175 1 198 -20

Ameland 29 5 33 -5

Friesche Zeegat -56 5 97 -3

Total -469 32 500 -92

De echte sedimentatieerosie in de deelgebieden moeten dus worden gecorrigeerd met de

ingrepen. Als voorbeeld, de sedimentatie in het bekken van Marsdiep is 198+60=258 miljoen

m3 i.p.v. 198 miljoen m

3. Aan de hand van de gecorrigeerde sedimentatie erosie

hoeveelheden kunnen de transporten opnieuw worden bepaald, zie Figuur 5.3. Het maximale

transport langs de kust is nu 1.2 miljoen m3 per jaar. Verder wordt opgemerkt dat het

transport in het oostelijke deel nu naar het west is gericht.

0.5

0.4

1.2

0.6

0.2

0.8

3.5

0.33

3.0

0.52 1.4

0.5

0.4

1.2

0.6

0.2

0.8

0.5

0.4

1.2

0.6

0.2

0.8

3.5

0.33

3.0

0.52 1.4


3 per jaar, rekening houdend met de netto

ingrepen

Verder is bekend dat een deel van de sedimentatie in de Waddenzee door slib worden

veroorzaakt en dus geen relatie heeft met de kusterosie buiten de zeegaten. Figuur 5.4 laat

zien hoe de transporten er uitzien als wij veronderstellen dat 15% van de sedimentatie erosie

in de bekkens door slib worden veroorzaakt (alle sedimentatieerosie volumes in de bekkens

worden gecorrigeerd met een factor van 0.85). Het transport langs de kust is nu overal naar

het oost gericht en het maximale waarde is ongeveer 1.5 miljoen m3.


16/18



0.5

0.8

1.5

1.4

0.5

0.1

3.0

0.29

2.5

0.44 1.2

0.5

0.8

1.5

1.4

0.5

0.1

0.5

0.8

1.5

1.4

0.5

0.1

3.0

0.29

2.5

0.44 1.2


3 per jaar, rekening houdend met de netto

ingrepen en de aanname dat 15% van de sedimentatie uit slib bestaat

5.4 Conclusies en aanbevelingen

Samengevat kunnen de volgende conclusies worden getrokken:

De verschillende analyse hanteren iets andere methoden voor de verwerking vande gegevens van bodemligging, voor de omgang met de ingrepen, en voor deomgang met gebieden waar geen gegevens van bodemligging beschikbaar zijn.

Transporten afgeleid uit de laatste resultaten van Elias zijn qua orde van grootteniet meer zo onrealistisch als de transporten bepaald door Van Koningsveld.

Netto ingrepen zijn niet te verwaarlozen en moeten dus worden meegenomen voorde sedimentbalans.

Fouten en beperkingen van data blijven altijd een probleem.

De volgende aanbevelingen worden gedaan:

Bij de verwerking van de gegevens van bodemligging moeten correcties wordenuitgevoerd voor de geconstateerde problemen. Deze problemen en de manier waaropzij zijn behandeld dienen te worden vastgelegd. Overwogen moet ook worden debasis dataset te corrigeren.

Bijwerken nieuwe data. Ingrepen verwerken op n consistente manier. Verwerken gebieden zonder gegevens op n zelfde manier. Transportveld alleen afleiden op basis van de lange - termijn trend vanwegen de

nauwkeurigheid van de gegevens. Betere onderscheiding van veranderingen door zand en slib. Combineren met data transportmetingen. Analyse naar morfologische veranderingen en dus niet beperken tot

volumeveranderingen. Synoptische beelden uit remote sensing data.


17/18



A Analyse van Van Koningsveld


18/18


B Analyse van Elias

Sediment balans van het Waddengebied. Integrerende notitie op basis van de verschillende studies.

Documents

Transcript of Sediment balans van het Waddengebied. Integrerende notitie op basis van de verschillende studies.