Ontwikkelingen op basis van dwarsprofielen 1 Dwarsdoorsnede van de geul

De dwarsdoorsnede van het Krabbengat is voor elke JARKUS-raai berekend. Deze berekeningen zijn uitgevoerd voor de jaren waarin ook vaklodingen (zie paragraaf 2.2) zijn opgenomen. Met behulp van de vaklodingen kunnen geuldekkende raaien worden geconstrueerd. Doordat de geulbreedte varieert is de zeewaartse grens van het te berekenen oppervlak langs de geul vastgesteld op het begin van de plaat aan de zeezijde (tot raai 1308 1000 m t.o.v. RSP, 1308-1505 op 800 m, 1505-1548 op 600 m, 1548-1628 op 500 m, 1628- 1688 op 400 m, 1688-1706 op 300 m). Als bovengrens is de laagwaterstand, NAP -1 m gebruikt. In

Figuur 4.6 zijn de dwarsdoorsnedes per raai voor alle jaren uitgezet zien. De veranderingen die opgetreden zijn door de geulverlegging zijn uitgelicht en getoond in

Figuur 4.7. Zie Figuur 4.8 voor de ligging van de raaien.

In Figuur 4.6 is te zien dat de veranderingen ten zuiden van de verlegging, vanaf ca. raai 1525, zowel vóór als ná de verlegging relatief klein zijn. Voor de verlegging neemt het oppervlak hier iets toe, na de suppletie in 1991 (vanaf jaar 1992 in de grafiek te zien) is een afname te zien waarna het oppervlak vrij stabiel is en zelfs iets afneemt.

Tussen ca. raai 1335 en 1525 is te zien dat het oppervlak langzaam toenam tot 1984, waarna de geulverlegging voor een grote toename heeft gezorgd, aangegeven met rode pijlen. Na deze stapsgewijze toename neemt het oppervlak gestaag verder toe, mogelijk nog iets sneller dan voor de verlegging.

Het effect van de geulverlegging in 1991 is over een grotere afstand terug te zien in de oppervlaktes. Ook is de dwarsdoorsnede veel meer toegenomen, doordat er een stuk minder sediment op de geulwand recht tegenover de winlocatie is geplaatst (gebied is aangegeven met zwarte pijlen). De geul nam in de jaren voor de verlegging al toe in oppervlak, na de verlegging was de groei aanzienlijk minder.

In het noordelijkste deel van de verlegging is ook het effect van het verlengen van het Krabbengat zichtbaar in de jaren voor de verlegging. Vanaf ca. raai 1200 naar het noorden toe is het effect van het noordwaarts verlengen van het Krabbengat duidelijk te zien in de dwarsdoorsnedes. Bij raai 1200 is de toename in oppervlak hierdoor nog gering, dit neemt toe naar het noorden. Vanaf ca. raai 1100 is een flinke toename van maximaal 4000 m2, te zien tot iets voorbij raai 1000. Het moment waarop het oppervlak toeneemt verplaatst zich in de tijd richting het noorden toe: bij raai 1100 is de grootste toename te zien tussen 1976 en 1984, bij raai 1000 is dit tussen 1984 en 1992. Het effect van de winning van 1996, die voor een groter oppervlak zorgt, valt weg in deze natuurlijke ontwikkeling. Voorafgaand aan de sterke toename in doorsnede is een afname te zien, die wordt veroorzaakt door de sedimentatie op het ebschild dat voor de verlengende geul uit schuift. Vanaf 2000 is het doorstroomoppervlak stabiel langs de gehele geul, het ebschild bouwt nog wel uit.

Ten noorden van raai 1000 gaat de geul over in een ebschild, waarbij de geul ondieper wordt en opsplitst. Hierdoor neemt het doorstroomoppervlak af.

De verandering in oppervlak door de geulverleggingen zijn in detail weergegeven in Figuur 4.7. Tijdens de verlegging in 1987, uitgevoerd tussen de raaien 1335 en 1525, is een groot deel van het gewonnen sediment weer onder laagwater gesuppleerd langs hetzelfde deel van de kust. Hierdoor is de toename in oppervlak relatief klein gebleven, ca. +500 m2. Van het sediment gewonnen in 1991 tussen de raaien 1144 en 1335 is een veel kleiner deel langs de landwaartse geulwand van hetzelfde deel van de kust aangebracht. De toename is hierdoor een stuk groter, tot ca. +2000 m2.

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 37 Na de verlegging is het oppervlak tussen raai 1200 en 1335 vrij stabiel, terwijl het deel dat in 1987 is verlegd nog wat in oppervlakte is toegenomen.

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Figuur 4.6 Oppervlakte van de dwarsdoorsnedes onder laagwater (NAP -1 m) van het Krabbengat op basis van de aangevulde JARKUS-profielen.

Figuur 4.7 Verandering in geuldwarsdoorsnede onder laagwater (NAP -1 m) op basis van de aangevulde JARKUS-profielen, 1984-1988 (boven) en 1988-1992 (onder).

Figuur 4.8 Overzicht ligging JARKUS-raaien, de onderliggende bodem is samengesteld uit vaklodingen opgenomen in 2010

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 39 4.2.2 Verplaatsing geulwand

Uit de posities van de geulwand is de gemiddelde snelheid waarmee de geulwand in landwaartse richting verplaatst, berekend door middel van een lineaire trend. Voor de periode vóór en ná de verlegging, respectievelijk 1968-1984 en 1992-2010, is de trend voor drie dieptes (NAP -5 m, -7 m, -9 m) berekent voor de landzijde en de zeezijde van de geul. De berekeningen zijn uitgevoerd voor alle raaien, op basis van de jaren waarin de raaien zijn aangevuld met data uit de vaklodingen. De trends per dieptelijn voor de landwaartse zijde van de geul zijn weergegeven in Figuur 4.9. Voor de zeewaartse zijde waren geen duidelijke lineaire trends te zien, daarom worden de resultaten niet in een figuur getoond. In Appendix C zijn drie voorbeelden van de trends zelf ingevoegd (Figuur 7.1 t/m Figuur 7.3). Daarnaast is de verplaatsing van de geulwanden in een aantal representatieve profielen weergegeven. De lineaire trends laten tussen raai 1200 en 1550 een duidelijk beeld zien. Ten noorden hiervan zorgt de verlenging van het Krabbengat voor een incorrecte trend (Figuur 4.10), ten zuiden hiervan gaat de geul over in de Hammen; daarom is in de grafiek alleen het centrale deel van de geul getoond. Hierin is duidelijk te zien dat de landwaartse verplaatsing na de verlegging voor alle dieptes aanzienlijk lager is dan ervoor. Vóór de verlegging is richting het noorden (richting raai 1200) een duidelijke toename in landwaartse verplaatsing te zien (negatieve waardes zijn in landwaartse richting). Hoe dieper, hoe groter deze toename, wat zorgt voor het steiler worden van de geulwand. Na de verlegging is de verplaatsing ten noorden van ca. raai 1300 stabiel: de trend is vrijwel nul. Ten zuiden hiervan is een landwaartse trend te zien voor de NAP -5 m. De NAP -7 en -9 m contour verplaatsen zich alleen tussen de raaien 1322 en 1425 een klein beetje landwaarts na de ingrepen. De grootste verplaatsing vindt plaats tussen ca. raai 1350 en 1400.

Deze stabielere geulwand is ook terug te zien in de dwarsprofielen (Figuur 4.11, Figuur 4.12 en Figuur 4.13). Hierin is duidelijk te zien dat het onderste deel van de geulwand stabiel is, en dat daarboven de landwaartse verplaatsing toeneemt naarmate het ondieper wordt, ook ondieper dan NAP -5 m. In de brandingszone is dus nog erosie waar te nemen.

In de profielen is te zien dat de zeewaartse zijde van de geul in raai 1184 door het verlengen van het Krabbengat eerst landwaarts verplaatst, maar daarna weer licht zeewaarts gaat. De zeewaartse verplaatsing is het grootst aan de bovenkant van de plaat en neem af naar de geulbodem (de ‘schouder’ van de plaat erodeert). Hierdoor wordt de helling van geulwand flauwer. Met de erosie van de schouder neemt ook de gemiddelde hoogte van de zeewaarts liggende plaat af.

In raai 1308 laat de zeezijde van de geul de grootste landwaartse verplaatsing zien, groter dan de verplaatsing van de landwaartse geulwand. In het laatste profiel voor de verlegging is te zien dat de helling van de zeewaartse geulwand ook hier (iets) flauwer begint te worden en dat de aangrenzende plaat fors is verlaagd. Na de verlegging gaat deze verflauwing door, doordat de geul bij de bodem harder landwaarts verplaatst dan hoger op de geulwand. Deze landwaartse verplaatsing stabiliseert echter weer en is lang niet zo groot als voor de verlegging.

In raai 1425 verplaatst voor de geulverlegging de zeezijde van de geul onder ca. NAP -5 m zich landwaarts, terwijl daarboven de ‘schouder’ van de plaat juist erodeert. De zeewaartse zijde is na de verlegging flauwer geworden. Na de verlegging gaat de erosie van de ondiepe delen van de landwaartse geulwand door, terwijl het onderste deel van de geulwand stabiel blijft.

De zeezijde in raai 1525 laat niet of nauwelijks een landwaartse verplaatsing zien. Al vanaf het oudste profiel is te zien dat de ‘schouder’ erodeert, het diepste deel is redelijk stabiel. Na de verlegging, die hier vrij klein was, is ongeveer hetzelfde beeld te zien.

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Figuur 4.9 Verplaatsing van dieptelijnen aan de landwaartse zijde van de geul, tijdens de periode vóór en ná de geulverlegging voor drie dieptes (negatieve trend is in landwaartse richting).

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 41

Figuur 4.11 Ontwikkeling raai 1308 o.b.v. aangevulde JARKUS-profielen (ingreep in deze is uitgevoerd in 1991)

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 43 4.2.3 Kustlijn, hoog- en laagwater

Voor de momentane kustlijn (MKL), de hoog- (gemiddeld hoogwater, GHW) en laagwaterlijn (gemiddeld laagwater, GLW) zijn ook trends berekend, voor een periode van 10 jaar vóór en ná de geulverlegging (respectievelijk 1975-1985 en 1992-2002). De raaien 1158 t/m 1283 zijn in 1996 gesuppleerd, daarom is hiervoor de trend berekend voor de periode 1997-2003. Per trend is de standaardafwijking (ook wel root-mean-square-error, RMSE) berekent: de gemiddelde (absolute) afwijking tussen de trendlijn en werkelijke waarden. Er is voor deze berekeningen gebruik gemaakt van de data in de netCDF databases1, bron van deze data is Rijkswaterstaat.

De MKL verplaatst zich in vrijwel alle raaien in landwaartse richting, met tussen de 0 en 5 m/jaar (Figuur 4.14). Het beeld voor de periode vóór en ná de geulverlegging is ongeveer hetzelfde, de landwaartse trend is voor de tweede periode afwisselend iets groter en iets kleiner. Tussen raai 1000 en 1200 lijkt de trend in de tweede periode over te gaan in zeewaartse richting, hoewel de RMSE hier groter wordt. De eerste periode laten deze raaien een onduidelijk beeld zien, afwisselend landwaarts en zeewaarts gerichte trends. De error is hier ook aanzienlijk groter.

Figuur 4.14 Trends van MKL-positie voor de periodes 1975-1985 en 1992-2002, voor raai 1144-1288 is de periode 1997-2003 i.p.v. 1992-2002 gebruikt. Positieve trend is zeewaarts gericht, negatief landwaarts. Banden geven root-mean-square-error van de trend weer.

De trends voor hoog- en laagwater laten ongeveer hetzelfde beeld zien, de laagwaterlijn is wat variabeler zoals altijd het geval is. In de eerste periode verplaatsen de raaien tussen 1300 en 1700 zich met ca. 0-5 m/jaar landwaarts. Vanaf raai 1200 verandert dit in een zeewaartse trend met een maximale verplaatsing rond raai 1100 van ca. 5 m/jaar. Van raai 1100 richting raai 1000 neemt de zeewaartse verplaatsing af en is vanaf raai 1024 weer landwaarts gericht.

In de tweede periode is de trend tussen raai 1300 en 1700 vrijwel gelijk gebleven. Tussen raai 1044 en 1300 is de trend echter lager (meer landwaarts gericht) dan in de eerste periode. De trend voor hoogwater is nu vanaf raai 1144 zeewaarts, voor laagwater vanaf 1164.

1

MKL: http://opendap.deltares.nl/thredds/dodsC/opendap/rijkswaterstaat/BKL_TKL_MKL/MKL.nc, hoog- en laagwaterlijn: http://opendap.deltares.nl/thredds/dodsC/opendap/rijkswaterstaat/MHW_MLW/MHW_MLW.nc

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Figuur 4.15 Trends van hoogwaterpositie voor de periodes 1975-1985 en 1992-2002, voor raai 1144-1288 is de periode 1997-2003 i.p.v. 1992-2002 gebruikt. Positieve trend is zeewaarts gericht, negatief landwaarts. Banden geven root-mean-square-error van de trend weer.

Figuur 4.16 Trends van laagwaterpositie voor de periodes 1975-1985 en 1992-2002, voor raai 1144-1288 is de periode 1997-2003 i.p.v. 1992-2002 gebruikt. Positieve trend is zeewaarts gericht, negatief landwaarts. Banden geven root-mean-square-error van de trend weer.

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 45 4.3 Volumina

4.3.1 Volumeberekening winning en suppleties 1987-1996

Op basis van verschilkaarten zijn polygonen om het wingebied en de suppletiegebieden, opgedeeld in boven en onder laagwater (NAP -1 m), gemaakt en de volumeveranderingen daarin berekend. De berekende volumes van de suppleties en winning zijn weergegeven in Tabel 4.1 en Figuur 4.17. Voor de geulverlegging in 1987 en 1991 komen de berekende winning- en suppletievolumes redelijk overeen met de door Maranus genoemde hoeveelheden. Het hier berekende suppletievolume boven laagwater is echter aanzienlijk lager dan wat Maranus aangeeft (1.3 t.o.v. 2.7 miljoen m3). Mogelijk komt dit doordat Maranus op basis van enkele profielen heeft gerekend. Ook is door Maranus NAP -1.5 m aangehouden als laagwater en in deze studie NAP -1 m. Ook ten opzichte van de suppletiedatabase is de berekende suppletiehoeveelheid laag. Mogelijk is er erosie tussen aanleg en de eerstvolgende meting opgetreden die dit verschil veroorzaken, ook eventuele verliezen tussen de meting vóór aanleg en de aanleg kunnen bijdragen.

Het berekende winvolume is echter juist veel groter dan wat door Maranus is aangegeven. Dit komt mogelijk doordat een deel daarvan door de verlenging van het Krabbengat is veroorzaakt. Bovendien is in deze studie de verandering over een periode van 3 á 4 jaar berekend, in die periode kan er meer veranderd zijn dan alleen de winning.

De berekende winning en suppletievolumes van 1996 zijn vrijwel gelijk en slechts iets lager dan wat Maranus aangeeft (0.52 t.o.v. 0.62 miljoen m3).

Tabel 4.1 Overzicht volumes suppleties en winning

Winning (mln. m3) Suppletie onder laagwater (mln. m3) Suppletie boven laagwater (mln. m3) 1984-1988 (obv JARKUS-grids + vaklodingen)

-2.07

+1.21

+0.19

1989-1992 (obv JARKUS-grids + vaklodingen)

-3.57

+1.09

+1.1

raai 1164-1355 +0.50 +0.54 raai 1537-1706 +0.59 +0.57 TOTAAL

-5.64

+2.3

+1.3

Maranus (1987 en 1991) -5.1 +2.4 +2.7 Database – 1987 n.v.t. +1.97 Database – 1991 n.v.t. +2.67 1995-1998 (obv JARKUS-grids + vaklodingen) -0.49 +0.23 +0.29 raai 1104-1288 +0.11 raai 1628-1742 +0.18

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Figuur 4.17 Overzicht volumeveranderingen in win- en suppletiegebieden, in miljoen m3

4.3.2 Volumeberekening Kop van Schouwen 1968-2010

Om de volumeveranderingen van het Krabbengat in de periode 1968-2010 te berekenen is de geul opgedeeld in een viertal vakken (zie Figuur 4.18 en Figuur 4.1 t/m Figuur 4.5). Ieder vak is verder onderverdeeld in deelvakken Zee (Z, zeewaarts vanaf midden geul), Land (L, NAP -1 m tot midden geul) en Strand (S, NAP -1 tot +3 m). De geannoteerde volumeontwikkelingen zelf zijn te zien in Figuur 4.19. NB een negatieve volumeverandering betekent erosie, een positieve sedimentatie.

In de volumeveranderingen zijn de verlenging van het Krabbengat en de geulverlegging goed te zien (Figuur 4.19, boven). Door de verlenging neemt het volume in Z1 met ruim 2.5 miljoen m3 af tussen 1975 en 1990, waarna het volume redelijk stabiel blijft. In de vakken Z2 en Z3 lag het zwaartepunt van de geulverlegging (1991 in Z2 en 1987 in Z3), wat te zien is aan de abrupte afname van het sedimentvolume. Tot de verlegging nam het volume in deze vakken overwegend toe, vooral in Z3 is dit duidelijk te zien. Na de verlegging blijft in Z2 het volume vrij stabiel, in Z3 neemt het na de verlegging nog iets verder af om vanaf het jaar 2000 te stabiliseren. Het volume van het meest zuidelijke vak, Z4, is over de gehele periode vrij constant, met lichte sedimentatie tot ca. 1980.

Aan de landzijde van de geul zijn de geulwandsuppleties te zien in de vakken L2, L3 en L4 (Figuur 4.19, midden). Vak L2 laat de grootste afname in volume zien, ca. 2.3 miljoen m3 tot 1989, wat deels door de verlenging van het Krabbengat komt. Hierna is een toename in het volume te zien, door de geulwandsuppletie, waarna het volume relatief stabiel is maar nog licht afneemt. L3 laat tot de verlegging een minder grote afname zien (ca. 1.4 miljoen m3) en

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 47 is na de geulwandsuppletie in 1987 weer bijna op hetzelfde niveau als in 1968. Na de suppletie neemt het volume weer af, maar iets minder snel dan ervoor: ca. 0.7 miljoen m3 tot 2010.

In vak L4 is een lichte afname te zien tot de suppletie in 1991, ca. 0.3 miljoen m3. Hierna is het volume groter dan in 1968 en neemt het licht toe tot 2010. Het constante volume in L4 komt doordat het sediment op de ondiepe vooroever blijft na de suppletie in 1991. Waarom dit het geval is, is niet duidelijk. Doordat dit nog binnen de MKL-zone valt, gaat de MKL hier niet achteruit, terwijl het strand verder erodeert en daarom wordt gesuppleerd (S4). Dit is ook duidelijk te zien in de profielen van bijvoorbeeld raai 1668 (Figuur 4.21).

De strandvakken (Figuur 4.19, onder) hebben tot ongeveer 1985/1990 een redelijk stabiel volume, met uitzondering van S3 waar tot de geulverlegging in 1987 bijna 1.3 miljoen m3 is geërodeerd. De vakken S1, S2 en S4 laten vanaf 1990 allemaal een toename in volume zien. S3 is na de suppleties in 1987 en 1991 weer in volume toegenomen, maar laat daarna weer erosie zien. Na de geulverleggingen is het strand in alle vakken gesuppleerd in 2003 en 2007, vakken S2 en S4 zijn ook in 1996 gesuppleerd en vak S4 is ook in 1999 gesuppleerd (zie ook paragraaf 3.3.2). Om de natuurlijke verandering te zien is voor het totale volume van alle strandvakken gecorrigeerd voor de suppleties (Figuur 4.20). Hierbij is voor 1987 en 1991 het volume aangehouden wat in deze studie is berekend (0.19 miljoen m3 in 1987, 1.1 miljoen m3 in 1987, zie Tabel 4.1) en voor de andere jaren de volumes uit de suppletiedatabase (Tabel 3.1). Na deze correctie is te zien dat het strand nog met ongeveer dezelfde snelheid erodeert (Figuur 4.20).

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Figuur 4.18 Overzicht deelgebieden waarvoor volumeveranderingen in de tijd zijn berekend (Z=zeezijde geul, L=landzijde geul, S=strand).

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 49

Figuur 4.19 Volumeveranderingen in de tijd voor vier deelvakken van de zeezijde van de geul (boven), de landzijde van de geul (midden) en het strand (onder).

Figuur 4.20 Volumeveranderingen in de tijd voor alle strandvakken, met en zonder correctie voor suppletie inspanning.

Figuur 4.21 Dwarsprofiel van JARKUS-raai 1668 in volume-vak 4. De jaren 1987, 1991 en 1996 zijn met een zwarte stippellijn aangegeven.

1209381-008-ZKS-0005, 15 augustus 2014, definitief

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 51

In document Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 (pagina 36-51)