Winkavels M8 en M9, die beide vlakbij Ameland liggen (Figuur 3.4) zijn gebruikt voor beide suppleties. Voorafgaand aan de suppletie is door Arcadis een onderzoek uitgevoerd om vast te stellen of het beoogde sediment voldeed aan de fysische eisen van een vooroever- en strandsuppletie. Onderstaande gegevens zijn afkomstig uit de rapportage van Arcadis (2009). Voor dit onderzoek werden op beide kavels 12 boringen uitgevoerd. Op kavel M8 werd tot een bodemdiepte van -2 m gewonnen, op kavel M9 tot een bodemdiepte van -6 m. Voor iedere meter is een korrelgrootteanalyse uitgevoerd, met uitzondering van bodemlaag -5 tot -6 m bij kavel M9. Hier bleek het namelijk niet mogelijk om de boring door te zetten tot een diepte van 6 m. In totaal zijn 96 analyses uitgevoerd.
In de volgende tabel (Tabel 3.2) staan per bodemlaag de gemiddelde resultaten van D50 en het
gemiddelde percentage slib (< 63 m). De kalkgehaltes van de monsters zijn niet bepaald, dus hier kunnen we geen uitspraak over doen. De gemiddelde D50 op alle monsterpunten liggen tussen de 140
en 180 m, de gemiddelde slibfracties liggen allen ongeveer tussen 2 en 5 %. Dit komt goed overeen met het zand dat van nature bij Ameland in de vooroever aanwezig is. Bij de monstername op het strand en vooroever in 2010 bij Ameland en Schiermonnikoog werd een gemiddelde D50 van rond de
170 m gevonden, met een slibpercentage van circa 2%. Het zand is daarom voldoende geschikt bevonden voor een suppletie op dit deel van de kust (Arcadis 2009). Op het strand komt van nature iets grover zand voor, met een gemiddelde D50 van 210 - 240 m en een slib percentage rond de 1%.
In paragraaf 5.1 gaan we verder in op de sedimentsamenstelling op het strand en vooroever vóór en na suppleren.
Tabel 3.2 Overzicht van de gemiddelde D50 en het gemiddelde slibgehalte gevonden op de winlocaties M8 en M9.
Kavel Diepte beneden waterbodem
[m] Gemiddelde D[µm] 50 Gemiddeld slibgehalte[%]
M8 0 – 1 150 5.0 1 – 2 140 5.4 M9 0 – 1 180 2.1 1 – 2 160 2.4 2 – 3 150 3.0 3 – 4 150 3.6 4 – 5 140 4.0 5 – 6 — —
Figuur 3.4 Gebruikte zandwinlocaties M8 en M9 bij Ameland. Bron: Arcadis (2009) (bewerkt).
3.3 Bodemontwikkeling van de suppletie
3.3.1 Strandsuppletie
Met de afronding van de strandsuppletie in perceel 3 in juli 2011 was de strandsuppletie op Ameland Midden klaar. Figuur 3.5 geeft de veranderingen in volume per raai weer. De natuurlijke veranderingen op het strand zijn zichtbaar aan de hand van het verschilvolume tussen 2009 en 2010 (paarse lijn). Deze varieert tussen ca. +50 en -50 m3/m. De volumeverandering ten gevolge van de suppletie is weergegeven met de blauwe lijn. Let hierbij op dat de suppletie in perceel 1 eerder is aangelegd dan in perceel 3.
Perceel 1 Perceel 3
Figuur 3.5 Aangelegd volume strandsuppletie (blauwe lijn) en verschilvolumes tussen de -2 en +6 m NAP op basis van de reguliere JarKus opnamen. Paarse lijn: Natuurlijke variatie. Rode lijn: Het jaar na aanleg in perceel 1, perceel 3 is nog de natuurlijke verandering. Groene lijn: Volume verschil na de storm.
De ontwikkeling van de strand suppletie is voor een groot deel bepaald door de storm in de winter van 2011/2012. Er is tijdens deze storm in perceel 3 duidelijk meer erosie opgetreden dan in perceel 1, waarbij in perceel 3 zelfs meer zand is verdwenen dan de gesuppleerde hoeveelheid. Bij raai 1200 (perceel 1) ligt de bodem in het voorjaar van 2012 nog boven die van 2010, bij raai 1400 en 1600 (perceel 1) is de bodem in het voorjaar van 2012 ongeveer gelijk aan die van 2010 en bij raai 1800 (perceel 3) ligt de bodem lager dan die van 2010. Verder zijn in de raaien 1400 en 1600 kleine geultjes te zien rond de 0 / -1m NAP. Dit zijn vermoedelijk mui-geulen, gevormd door de storm.
Deze veranderingen zijn ook duidelijk zichtbaar in de volumeveranderingen in het gesuppleerde gebied (Figuur 3.5). Het linker deel van de grafiek (Perceel 1) laat zien dat er al enig volumeverlies is opgetreden tussen 2011 en 2010 (rode lijn), maar dat er nog een groot deel van het suppletievolume duidelijk zichtbaar aanwezig is. De volumeverandering in het jaar erna, tussen 2012 en 2011 (groene lijn), toont de invloed van de storm in het najaar van 2011, waarbij een groot deel van het totale volume is geërodeerd.
In perceel 3 (rechter deel van de grafiek) is de suppletie pas aangelegd na de profielmeting in het voorjaar van 2011, daarom is er nog geen volumeverandering te zien in het verschil tussen 2011 en 2010 (rode lijn). In het volumeverschil tussen 2012 en 2011 (groene lijn) zou het suppletievolume wel te zien moeten zijn. Dit is echter niet het geval. Blijkbaar is door de storm, die vlak na aanleg van de suppletie in perceel 3 heeft plaatsgevonden, een dusdanig flinke erosie opgetreden dat het suppletievolume niet meer aanwezig is.
Het volumeverschil tussen 2012 en 2011 lijkt hierdoor op het volumeverschil op de natuurlijke volumeverandering zoals te zien in 2010-2009, maar hierbij moet dus rekening worden gehouden dat het suppletievolume ook verloren is gegaan. Mogelijk is dit veroorzaakt doordat het zand in perceel 3 relatief kort voor de storm was aangelegd en daardoor nog niet volledig was geconsolideerd.
3.3.2 Vooroeversuppletie
De volgende figuren geven de bodemontwikkeling in de periode 2010-2012 in detail weer op basis van de JarKus voorjaarsopnamen. Figuur 3.6 toont de bodemligging bij de Jarkus voorjaarsopnames, Figuur 3.7 toont de verschilkaarten van de verschillende bodems.
a)
b)
c)
a)
b)
c)
Figuur 3.7 Verschilkaarten tussen de bodems van voorjaar 2010 en 2011 (a), najaar 2011 en voorjaar 2011 (b), en voorjaar 2012 en 2010 ( c).
De uitgangssituatie is het voorjaar van 2010 (Figuur 3.6-a). In het voorjaar van 2011 is de aanleg van de vooroeversuppletie nog niet volledig voltooid. Percelen 1 en 2 van de vooroeversuppletie zijn geheel aangelegd en duidelijk terug te zien in de verschilkaart van 2011-2010 (Figuur 3.7-a, aangegeven met nummers 1 en 2). De onderwatersuppletie in perceel 3 is in het voorjaar van 2011 gedeeltelijk al aangelegd maar nog niet afgerond (Figuur 3.7-a, nr. 3). Het vervolg van de aanleg van onderwatersuppletie in perceel 3 is te zien op de verschilkaart van de extra opname in najaar 2011 minus voorjaar 2011 (Figuur 3.7-b, nr. 5).
De kaart van het voorjaar van 2011 laat zien dat na de onderwatersuppletie in perceel 1 en 2 het bankensysteem zich heeft hervormd en er een nieuwe buitenbank is ontstaan, zeewaarts van de oorspronkelijke bank. Landwaarts hiervan liggen nog 2 banken (blauwe en rode lijn) (Figuur 3.6-b).
Bij de voorjaarsmeting in 2012 (Figuur 3.6-c) is ook de aanleg in het derde perceel afgerond. De twee middenbanken hebben zich ontwikkeld tot lange, rechte banken en zijn verder zeewaarts verplaatst. Dicht aan de kust vormt zich weer een nieuwe binnenste bank. Deze nieuwe banken strekken aan oostelijke zijde tot voorbij het suppletiegebied. Ongeveer ter hoogte van raai 2100, smelten deze twee middenbanken vervolgens weer samen (rode en blauwe lijn in Figuur 3.6-c). Hier lijkt dus sprake te zijn van een uitstralingseffect naar het oosten, als gevolg van het oostwaarts gerichte netto zandtransport langs de kust van Ameland.
Een andere interessante ontwikkeling heeft plaatsgevonden in het westelijk deel van het suppletiegebied. Hier ligt een veld zaagtandbanken, die een overgang lijken te vormen tussen de buitendelta en de ongestoorde eilandkust. De zaagtandbanken staan ruwweg loodrecht op de kust en lijken in oostelijke richting te migreren. Het westelijke deel van de vooroeversuppletie ligt na aanleg verder zeewaarts dan de oorspronkelijke buitenste bank, waardoor de suppletie binnen het invloedsgebied van een veld zaagtandbanken is komen te liggen. Ook hier ontstaat aanvankelijk een nieuwe buitenste bank (Figuur 3.6-b), maar vervormt al snel tot meer oostwaarts strekkende zaagtandbanken (Figuur 3.6-c en Figuur 3.7-c, nr. 6). De bodemhoogteveranderingen geassocieerd met de migratie van de zaagtandbanken (Figuur 3.7-a, nr. 4) zijn van gelijke ordegrootte als de suppletie.
Figuur 3.8 toont voor vier raaien de opeenvolgende gemeten profielen boven elkaar, vanaf het voorjaar 2010 (onderop, donkerblauw) tot het voorjaar 2013 (bovenop, donkerrood). In deze weergave is de vervorming van de vooroeversuppetie in de tijd goed te volgen. Het cyaankleurige profiel is van de uitloding, hierin is het banket van de suppletie goed te zien.
Figuur 3.8 Tijdstapeling van de profielontwikkeling (raai 1200, 1400, 1600 en 1800).2 De verticale schaal is aangegeven in de figuren; bij de voorjaarsprofielen 2010 is bovendien de ligging van het hoogste en laagste punt in de figuur weergegeven.
Naast het ontstaan van een nieuwe bank zijn de bestaande banken hoger geworden. Dit is te herleiden uit de profielen. Hierin is de onderwatersuppletie herkenbaar als een plateau dat zeewaarts van de -5 m NAP diepte lijn is aangelegd (Figuur 3.8). In perceel 1 (raai 1200 en 1400) ligt de suppletie hiermee aan de zeewaartse zijde van de tweede, buitenste, bank. In perceel 2 en 3 is dit niet volledig het geval, als gevolg van kustlangse variaties in de ligging van de banken. Vanaf raai 1500 oostwaarts is er nog een derde, dieper liggende bank aanwezig, die zeewaarts van de suppletie ligt. Dit is ook goed te zien in Figuur 3.2. In dit gebied ligt de suppletie dus in een diepe trog. De trog die rond de 500 m vanaf RSP ligt, en die qua ligging overkomt met de buitenste trog in perceel 1, is bij het suppleren wel ontzien.
Na het suppleren vinden er grote veranderingen plaats aan het profiel en de configuratie van de banken. De suppletie vervormt in korte tijd van een horizontaal plateau naar een zeewaartse bank (op een afstand van circa 1200 m vanaf RSP). In alle raaien ontstaat er tussen het voorjaar 2011 en voorjaar 2012 een meervoudig bankensysteem en is de suppletie niet meer in de oorspronkelijke vorm van een plateau te herkennen.
Van west naar oost (raai 1200 richting 1800) neemt de hoogte van de middelste bank toe van ca. 1.7 m naar ca. 2.5 m. De buitenste bank is in raai 1200 slechts vaag aanwezig, met een hoogte van ca. 0.4 m en wordt naar het oosten toe steeds hoger. De banken vertonen een duidelijke asymmetrie met een steile landwaartse helling en een flauwere helling zeewaarts. Dit duidt op een landwaarts sedimenttransport en verplaatsing. In paragraaf 3.5 gaan we dieper in op het autonome bankgedrag en de invloed van een vooroeversuppletie hierop.
2Voordat de suppletie wordt aangelegd wordt de bodem gemeten, dit is de inpeiling. Kort na de aanleg van de