Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996

(1)

Evaluatie verlegging Krabbengat

1987/1991/1996

1209381-008 © Deltares, 2014, B Tommer Vermaas Edwin Elias

(2)

(3)

Titel

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 Opdrachtgever Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefomgeving Project 1209381-008 Kenmerk 1209381-008-ZKS-0005 Pagina's 67

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996

Trefwoorden

Geulverlegging, Krabbengat, Schouwen, evaluatie suppletie Samenvatting

Het Krabbengat is een geul langs de Kop van Schouwen die de Oosterschelde- en de Grevelingen-monding met elkaar verbindt. Vanwege de doorgaande erosie van de kust en het landwaarts migreren van de geul zijn in 1987, 1991 en 1996 beheersmatige ingrepen uitgevoerd. In 1987 en 1991 is de geul verlegd door sediment op zeewaartse geulwand te winnen en (gedeeltelijk) op de landwaartse geulwand te suppleren. De ingreep van 1991 sloot aan de noordzijde aan op de ingreep van 1987. In 1996 is ten noorden van de ingreep van 1991 morfologisch gebaggerd: er is sediment gewonnen op de zeewaartse geulwand, maar dit zand is niet op de landwaartse geulwand gesuppleerd, het is gebruikt voor een tweetal strandsuppleties. Dit onderzoek beschrijft de effecten van deze ingrepen. Hierbij is de ontwikkeling van verschillende indicatoren vastgesteld voor de periode vóór en ná de ingreep. Ook is er een samenvatting gemaakt van de beschikbare literatuur over deze ingrepen en wordt een overzicht gegeven van de grootschalige morfologie van het gebied.

Uit de analyse blijkt dat naast de genoemde ingrepen ook de natuurlijke ontwikkeling van het Krabbengat grote invloed heeft op de ontwikkeling van de indicatoren. De ingrepen in het Deltagebied (o.a. aanleg Oosterscheldekering en afsluiting Grevelingen) en de invloed daarvan op de grootschalige morfologie hebben de ontwikkeling van de geul duidelijk beïnvloed. Door de geulverleggingen in 1987 en 1991 is het doorstroomoppervlak van de geul toegenomen (ter plaatse van de verlegging), doordat er meer sediment is gewonnen aan de zeewaartse zijde dan gesuppleerd is aan overliggende zijde. Ook is de geul hierdoor verder uit de kust komen te liggen. Het algemene beeld is dat na de verlegging de landwaartse zijde van de geul minder snel erodeerde. In het ondiepe deel van de geul, waaronder de MKL-zone, is de erosie echter vergelijkbaar met die vóór de ingrepen.

De belangrijkste ontwikkeling in het noordelijke deel van het Krabbengat is de noordwaartse verlenging van de geul. Dit is onderdeel van de grootschalige veranderingen ten gevolge van de aanleg van de stormvloedkering in de Oosterschelde. Het zuidelijke deel van het Krabbengat gaat over in de veel grotere geul Hammen. Hier is na de vooroeversuppletie in 1991 een stabilisatie en zelfs uitbouw van de vooroever te zien, de oorzaak hiervan is niet bekend. Het centrale deel van het Krabbbengat laat na de ingrepen de meeste erosie zien. De erosie is het grootste in de ondiepe delen van de geul en het strand, maar ook de geulwand zelf erodeert. Het diepere deel van de geul is wel stabieler geworden. Oorzaak van de doorgaande erosie langs dit deel van de geul is de verdieping van het voorliggende platengebied, waardoor de golfdoordringing hier sterker is geworden.

(4)

Deltares

Titel

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 Opdrachtgever Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefomgeving Project 1209381-008 Kenmerk 1209381-008-ZKS-0005 Pagina's 67

De verlegging van het Krabbengat en de verruiming die daarbij is opgetreden is in lijn met de natuurlijke ontwikkeling van de geul. Hierdoor is de geul sneller in een nieuwevenwicht met een groter doorstroomoppervlak gekomen.

Edwin Elias Versie Datum Auteur

a r.2014 Tommer Vermaas

Status definitief

(5)

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

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 5

Inhoud

1 Inleiding 7

1.1 Achtergrond 7

1.2 Geuldynamiek en -beheer 8

1.3 Aanleiding voor de evaluatie 9

1.4 Leeswijzer 10

2 Beschrijving van de geulverleggingen van het Krabbengat 11

2.1 Ontwerp van de geulverlegging 11

2.2 Gebruikte meetgegevens 16

2.2.1 JARKUS 16

2.2.2 Vaklodingen 16

2.3 Samenvatting beschikbare literatuur 17

3 Gebiedsbeschrijving en systeemwerking Oosterscheldemonding 21

3.1 Huidige ligging van geulen en platen 21

3.2 Morfologische veranderingen 23

3.2.1 Morfologische veranderingen over de periode 1960-1980 24 3.2.2 Morfologische veranderingen over de periode 1980-2010 26

3.3 Kustverdedigingswerken en eerdere suppleties 29

3.3.1 Harde verdediging 29

3.3.2 Suppleties 30

4 Analyse effecten van verlegging van het Krabbengat 33

4.1 Hoogte- verschilkaarten 33

4.2 Ontwikkelingen op basis van dwarsprofielen 36

4.2.1 Dwarsdoorsnede van de geul 36

4.2.2 Verplaatsing geulwand 39

4.2.3 Kustlijn, hoog- en laagwater 43

4.3 Volumina 45

4.3.1 Volumeberekening winning en suppleties 1987-1996 45

4.3.2 Volumeberekening Kop van Schouwen 1968-2010 46

5 Synthese van de ontwikkeling van het Krabbengat 51

6 Conclusies en beantwoording evaluatievragen 53

7 Literatuur 55

Bijlage(n)

A Overzicht van alle beschikbare bodemdata A-1

B Representatieve profielen over de Banjaard. B-1

(6)

(7)

1 Inleiding

1.1 Achtergrond

Als onderdeel van het huidige kustbeleid wordt jaarlijks gemiddeld 12 miljoen m3 zand gesuppleerd om de kustlijn op zijn plaats en het kustfundament op peil te houden. Hoeveel zand er waar en wanneer precies nodig is, wordt gebaseerd op de jaarlijkse toetsing van de kust. Bij deze toetsing wordt kennis van de werking van het kustsysteem en kennis over de werking van uitgevoerde suppleties in het gebied meegenomen. In de loop der jaren zijn hiervoor vele studies uitgevoerd en is er veel kennis over het kustsysteem ontwikkeld. Toch komen er voortdurend nieuwe vragen naar voren, bijvoorbeeld of zandsuppleties nog efficiënter en duurzamer kunnen worden uitgevoerd. Het project ‘KPP Beheer en onderhoud van de Nederlandse kust (B&O Kust)’ heeft tot doel om vragen over suppletieontwikkeling en -uitvoering te beantwoorden en de kennis over het kustsysteem uit te breiden en te verspreiden. In dit project werken Deltares en Rijkswaterstaat samen. Nieuwe inzichten die uit het onderzoek voortkomen, kunnen leiden tot aanpassing van de suppletiepraktijk.

In het volgende tekstkader staan studies die eveneens in het kader van het project KPP-B&O Kust worden uitgevoerd en die een bijdrage leveren aan deze evaluaties of waaraan deze evaluaties juist een bijdrage leveren.

Herverdeling (suppletie)zand

Het afgevoerde zand van een suppletie komt ten goede aan andere delen van het kustsysteem; we hebben te maken met een zogenaamd zanddelend systeem (nat en droog). Een structurele analyse van de herverdeling van het in de afgelopen decennia gesuppleerde zand wordt, aanvullend op bovengenoemde evaluatie van individuele suppleties, eveneens uitgevoerd. Deze analyse kan ons veel leren over de werking van het kustsysteem en de effecten van suppleren (cumulatief) hierop. Dit inzicht ondersteunt niet alleen het vaststellen van regionale effecten van suppleren, maar is ook nodig voor het optimaliseren van de suppletieuitvoering (keuze van locatie, volume en uitvoeringswijze) en het ontwikkelen van alternatieve suppletiestrategieën.

Morfodynamiek eilandkoppen

De morfologische ontwikkeling van de geulen en ondiepten in zeegaten bepaalt in sterke mate de morfologische ontwikkeling van de aangrenzende (eiland)kusten. Er is een wezenlijke behoefte aan inzicht in de natuurlijke variatie in de morfologie van de eilanden over een periode van decennia. De relatie met ontwikkelingen in de zeegaten en op de buitendelta’s moet daarbij meegenomen worden. Een analyse van de ontwikkeling van Nederlandse zeegaten en de relatie met de kustontwikkeling wordt in dit deelproject uitgevoerd.

Beheerbibliotheek

Om een suppletieprogramma en -strategie op te stellen wordt voor Rijkswaterstaat per kustvak een beheerbibliotheek opgesteld. Deze bibliotheek geeft voor een specifiek kustvak een goed overzicht van de beschikbare kennis van het zanddelende systeem in relatie met omringende kustsystemen. Daarnaast omvat deze bibliotheek (op termijn) een samenvatting van ecologische en socio-economische kennis die relevant is voor het vaststellen van de suppletiestrategie. Verder bevat een beheerbibliotheek een beschrijving van het uitgevoerde kusten duinbeheer, met nadruk op de uitgevoerde suppleties, alsmede van de waargenomen effecten van dat beheer. Dit resulteert (op termijn) in een handreiking suppleren voor het betreffende kustvak.

(8)

1.2 Geuldynamiek en -beheer

Zowel in de Zuidwestelijke Delta als in het Waddengebied zorgen geulen voor erosie van de kust waar ze langs liggen. In deze paragraaf worden kort een aantal aspecten van de geuldynamiek en het beheer van geulen uitgelegd.

Laterale migratie: de geul verplaatst zich in zijn geheel in laterale richting, dus dwars op de lengte-as van de geul. Hierbij verplaatsen de geulwanden aan land- en zeezijde zich ongeveer even snel in dezelfde richting, waardoor het doorstroomoppervlak ongeveer gelijk blijft.

Zanddruk: een vaak gebruikte term voor de laterale aanvoer van zand naar de geul, waardoor één zijde van de geul sedimenteert. Om gelijk te blijven in doorstroomoppervlak moet de andere zijde van de geul juist eroderen. In feite is zanddruk een oorzaak van laterale migratie van een geul.

Verruiming: het doorstroomoppervlak van de geul wordt groter, door één eroderende en één stabiele geulwand, of door twee eroderende geulwanden.

Vernauwing: het doorstroomoppervlak van de geul wordt kleiner, door één sedimenterende en één stabiele geulwand, of door twee sedimenterende geulwanden.

Geulverlegging: een ingreep waarbij de geul in zijn geheel verder uit de kust wordt ‘gelegd’, door sediment van de geulwand aan zeezijde te winnen en dit op de geulwand aan landzijde aan te brengen. Hierbij verandert er weinig aan het doorstroomoppervlak van de geul.

Morfologisch baggeren: bij morfologisch baggeren wordt er sediment gewonnen van de geulwand, en niet lokaal (aan de landzijde) terug aangebracht, maar wordt bijvoorbeeld voor strandsuppleties gebruikt langs het gehele kustvak. Er vindt dus ‘kunstmatige’ verruiming van de geul plaats.

Geulwandsuppletie: hierbij wordt er sediment aangebracht op de geulwand aan de landzijde, zonder dat er aan zeezijde wordt gewonnen. Dit zorgt dus voor een ‘kunstmatige’ vernauwing van de geul.

(9)

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 9 1.3 Aanleiding voor de evaluatie

Het opdringen van getijgeulen zorgt langs meerdere eilandkoppen langs de Nederlandse kust voor kusterosie. Hierdoor ontstaan nu of op termijn mogelijk knelpunten voor kustlijnhandhaving en/of het beheer van waterkeringen. Zowel vanuit het kustonderhoudsprogramma Kustlijnzorg van Rijkswaterstaat als vanuit het Delta Programma wordt gezocht naar oplossingen in de vorm van (geulwand)suppleties en/of geulverleggingen. In het Krabbengat zijn in 1987 en 1991 geulverleggingen uitgevoerd en is in 1996 morfologisch gebaggerd. Deze geulverleggingen werden gerealiseerd door zandwinning op de zeewaartse flank van de geul en suppletie aan de landwaartse zijde van de geul. Een deel van het zand van de geulverleggingen is ook op het strand en tegen het duinfront gesuppleerd. In 1996 is er een morfologische analyse uitgevoerd van deze geulverleggingen (Maranus,1996). Deze morfologische analyse was gebaseerd op zes raaien en besloeg de periode 1987-1995.

Om duidelijkheid te krijgen over de invloed van de geulverleggingen op de morfologische ontwikkeling van het Krabbengat en de kust van Schouwen is de voorliggende analyse uitgevoerd, waarbij de ontwikkeling in de periode 1968-2013 is geanalyseerd.

Het doel van de evaluatie is het in kaart brengen van het effect van de geulverleggingen, aan de hand van de morfologische ontwikkeling, de ontwikkeling van kustindicatoren en een beschrijving van de systeemwerking. Er is door Rijkswaterstaat WVL een aantal deelvragen opgesteld, die zijn opgenomen in onderstaande tabel (Tabel 1.1).

Tabel 1.1 Evaluatievragen

1 Algemene gebiedsbeschrijving Uitgewerkt in:

Beschrijving van de karakteristieken van de grootschalige morfologie van de Oosterschelde en Banjaard

3.1

Beschrijving van de (langetermijn) morfologische ontwikkeling (o.a. meerjarige cycliciteit, effect van deltawerken, verlegging van geulen, volumeontwikkelingen)

3.2

Beschrijving van de suppletiegeschiedenis 3.3

2 Ontwikkeling van de geulverleggingen Uitgewerkt in: Samenvatting van al beschikbare literatuur over deze geulverlegging,

waaronder de daarin gestelde hypothesen en conclusie

3

Wat is de ontwikkeling van de kustindicatoren (o.a. MKL, duinvoet) vóór en ná de geulverlegging?

5, 6 en 6

Hoe ontwikkelen andere eigenschappen van de geul en de kust zich (o.a. doorstroomoppervlak, dieptelijnen, volume zeewaartse bank)?

5, 6 en 6

Hoe verhouden zich de nieuwe bevindingen zich tot conclusies uit voorgaand onderzoek? En welke hypothesen kunnen worden bevestigd?

5, 6 en 6

Wat kan er gezegd worden over de duurzaamheid van de verlegging, ook in vergelijking met reguliere suppleties?

(10)

1.4 Leeswijzer

In het volgende hoofdstuk wordt eerst een beschrijving gegeven van de geulverlegging, waarbij de verschillende ingrepen worden beschreven. Ook wordt beschreven welke data is gebruikt in dit onderzoek. De laatste paragraaf van hoofdstuk 2 geeft een samenvatting van beschikbare literatuur over de geulverlegging, waaronder eventueel daarin gestelde hypothesen en de gevonden conclusies. Een algemene beschrijving van het gebied wordt gegeven in hoofdstuk 4, met een beschrijving van de huidige ligging van geulen en platen, de morfologische ontwikkelingen en de aanwezige kustverdediging en eerder uitgevoerde suppleties.

Verschillende analyses zijn uitgevoerd, waaronder hoogteverschilkaarten, dwarsdoorsnedes onder laagwater, verplaatsing van de geulwand, verandering van de kustlijn, hoog- en laagwater posities en volumeberekeningen. De resultaten daarvan staan beschreven in hoofdstuk 5. Een synthese van deze resultaten wordt gemaakt in hoofdstuk 6, waarna in hoofdstuk 7 de conclusies van dit onderzoek worden gegeven.

(11)

2 Beschrijving van de geulverleggingen van het Krabbengat

2.1 Ontwerp van de geulverlegging

Eigenlijk bestaat de geulverlegging van het Krabbengat uit drie afzonderlijke delen die gefaseerd in de tijd (1987, 1991, 1996) en ruimte zijn uitgevoerd (Figuur 2.1 tot en met Figuur 2.6). Van een echte geulverlegging is eigenlijk alleen sprake in 1987 en enigszins in 1991, waarbij de tweede verlegging in 1991 aan de noordkant van de eerste aansluit. In 1996 is er morfologisch gebaggerd: er is wel zand gewonnen aan de zeezijde van de geul, maar dit is niet aan de landzijde teruggelegd. Het vrijgekomen zand is gebruikt voor twee strandsuppleties.

In 1987 is de geul tussen raai 1335 en 1525 verlegd (begrenzing uit Cleveringa (2013), Figuur 2.1 geeft een indicatie van de locatie). Hierbij is het gewonnen sediment zowel op de landwaartse geulwand als op het strand tegenover het wingebied aangebracht, raai 1320-1560 volgens de suppletiedatabase (Figuur 2.1 en Figuur 2.2).

Figuur 2.1 Overzicht geulverlegging 1987, het gesuppleerde deel is opgesplitst in boven (= laagwater tot duinvoet, NAP -1 tot +3 m) en onder laagwater (de polygonen zijn gebaseerd op de verschilkaart 1984-1988 en kunnen afwijken van de precieze begrenzing van de winning en suppleties)

(12)

Figuur 2.2 Raai 1425 met de situatie vóór (blauw, 1984) en ná (rood, 1988) de geulverlegging van 1987

In 1991 is de winning aansluitend op het wingebied van 1987 uitgevoerd, van raai 1144 tot 1335 (begrenzing uit Cleveringa (2013), Figuur 2.3 geeft een indicatie van de locatie). Dit gewonnen sediment is slechts ten dele tegenover het wingebied op de landwaartse geulwand en het strand tussen raaien 1164 en 1335 aangebracht. Het resterende volume is gebruikt voor een duinversterking tussen raaien 1164 en 1706 en aanvulling van de geulwand tussen 1505 en 1706 (Figuur 2.4). NB: de suppletiedatabase geeft slechts het gehele gebied in één keer aan: raai 1184-1727.

Figuur 2.3 Overzicht geulverlegging 1991, het gesuppleerde deel is opgesplitst in boven (= laagwater tot duinvoet, NAP -1 tot +3 m) en onder laagwater (de polygonen zijn gebaseerd op de verschilkaart 1989-1992 en

(13)

Figuur 2.4 Raai 1288 (boven, winning en aanbreng op strand, duin en geulwand), 1425 (midden, duinversterking) en 1608 (onder, aanbreng op strand, duin en geulwand) met de situatie vóór (blauw, 1988) en ná (rood, 1992) de geulverlegging van 1991

(14)

De volumes van de suppleties van 1987 en 1991 zijn volgens Maranus (1996) in totaal 5.1 miljoen m3, waarvan 2.4 miljoen m3 onder, en 2.7 miljoen m3 boven laagwater is aangebracht. Het is niet duidelijk of dit in situ of beun volumes zijn. In de suppletiedatabase staat 1.97 miljoen m3 voor de suppletie in 1987 en 2.67 miljoen m3 in 1991, totaal 4.65 miljoen m3 (zie ook Tabel 3.1 in Hoofdstuk 3.3.2).

In 1996 is zand gewonnen tussen raai 1024 en 1208. Dit zand is langs twee delen van de kust op het strand aangebracht, tussen raai 1158 en 1283 en tussen raai 1637 en 1732 volgens de suppletiedatabase (Figuur 2.5). Van raai 1196 tot 1288 is ook de geulwand gesuppleerd (zie Figuur 2.6, raai 1248). Volgens de suppletiedatabase is er in totaal 733.000 m3 gesuppleerd. Maranus (1996) geeft de geplande hoeveelheden aan: 500.000 m3 voor raai 1164 tot 1268 en 118.000 m3 voor raai 1648 tot 1729, in totaal dus 618.000 m3.

Figuur 2.5 Overzicht winning en suppletie 1996, gesuppleerde deel is opgesplitst in boven (= laagwater tot duinvoet, NAP -1 tot +3 m) en onder laagwater (de polygonen zijn gebaseerd op de verschilkaart 1995-1998 en kunnen afwijken van de precieze begrenzing van de winning en suppleties)

(15)

Figuur 2.6 Raai 1164 (boven, winning en aanbreng op strand, duin en geulwand), 1248 (midden, aanbrenging op strand en geulwand) en 1648 (onder, aanbreng op strand) met de situatie vóór (blauw, 1995) en ná (rood, 1998) de winning en suppletie van 1996

(16)

2.2 Gebruikte meetgegevens

In het kader van de geulverlegging zijn geen extra metingen of metingen met hogere resolutie uitgevoerd. In deze studie is gebruikt gemaakt van de reguliere JARKUS-metingen en vaklodingen.

2.2.1 JARKUS

Alle beschikbare JARKUS-raaien zijn gebruikt voor deze studie. Het Krabbengat is zo breed, dat voor de meeste delen en jaren de JARKUS-raaien niet geheel tot de zeewaartse zijde van de geul reiken. Om een volledige analyse te kunnen uitvoeren op de verplaatsing van de zeewaartse geulwand en doorstroomoppervlak is dit wel noodzakelijk. Daarom zijn de JARKUS-raaien verlengd, voor de jaren waarin vaklodingen beschikbaar zijn (zie hieronder). De JARKUS-raaien zijn vanaf het meest zeewaarts gemeten punt aangevuld.

Hiernaast zijn de JARKUS-grids gebruikt om de vaklodingen aan te vullen.

2.2.2 Vaklodingen

Van de vaklodingen zijn alle beschikbare jaren gebruikt voor de analyses, in totaal 13 jaren: 1968, 1972, 1976, 1980, 1984, 1988, 1992, 1995, 1998, 2000, 2004, 2007 en 2010. Voor deze jaren zijn dan ook de JARKUS-raaien aangevuld met data uit de vaklodingen-grids. De vaklodingen-grids hebben net als de JARKUS-grids een resolutie van 20x20 m. Voor de genoemde jaren zijn ze aangevuld met de JARKUS-grids voor een zo groot mogelijke dekking; de vaklodingen dekken soms alleen het noordelijk deel van de geul.

(17)

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 17 2.3 Samenvatting beschikbare literatuur

De belangrijkste literatuur over de geulverlegging van het Krabbengat zijn de studie van Maranus (1996) en de Beheerbibliotheek Schouwen (Cleveringa, 2013). Cleveringa baseert de ontwikkeling van de geulverlegging op de studie van Maranus en levert geen eigen nieuwe analyses. Maranus heeft specifiek de ontwikkeling van de geulverlegging onderzocht, om een advies te kunnen geven over de winlocatie voor de in 1996 geplande suppletie maar ook om de veranderingen na de ingrepen in 1987 en 1991 in beeld te brengen.

Maranus heeft berekeningen uitgevoerd op basis van zes raaien (1144, 1248, 1355, 1454, 1548 en 1648). Daarnaast maakt hij gebruik van de berekeningen van Sistermans (1996) voor de ontwikkeling van het zandvolume tussen geulbodem en top zeereep, die op basis van alle raaien (raai 1084 t/m 1713) zijn gemaakt. Alle berekeningen zijn gemaakt voor het traject van 6.5 km, vermoedelijk door het gemiddelde van de raaien met deze afstand te vermenigvuldigen, maar dit is niet helemaal duidelijk in de memo. Maranus geeft alleen deze waardes en niet de uitkomsten per raai.

Losse aantekeningen van Maranus uit de archieven van Rijkswaterstaat (pers. com., Marian Lazar, RWS-WVL) geven wel uitkomsten per raai. Uit narekening met deze waardes lijkt het er op dat er inderdaad gemiddeld is over de zes raaien en dit verrekend is voor de 6.5 km kust. Met uitzondering van de trend onder laagwater na de verlegging (-105 . 103 in memo t.o.v. -66 . 103 o.b.v. de aantekeningen), zijn de waardes vrijwel gelijk aan die in de memo. Hoe de waardes zelf zijn berekend was echter niet in de aantekeningen te vinden. In de aantekeningen is NAP -1.5 m gebruikt als laagwater positie. Uit de aantekeningen blijkt dat sommige waardes schattingen zijn. De uitkomsten per raai laten flinke verschillen zien, en zijn toegevoegd in Tabel 2.2 t/m Tabel 2.5.

In de memo geeft Maranus de volgende gemiddelde waardes voor de indicatoren (zie ook Tabel 2.1):

1 Ontwikkeling van het zandvolume tussen geulbodem en top zeereep (o.b.v. de

berekeningen van Sistermans): voor de periode 1980-1987 en 1987-1995 is de erosie tussen raai 1084 en 1713 respectievelijk 556.000 en 337.000 m3/jaar. De berekende volumes zijn gecorrigeerd voor de suppleties uit 1987 en 1991 (de manier waarop is gecorrigeerd wordt niet beschreven). De erosie in de periode 1987-1995 is bijna 40% lager.

2 Ontwikkeling van het zandvolume beneden laagwater (o.b.v. de zes raaien): de erosie in de periode vóór de suppletie was 289.000 m3/jaar, in de periode erna was die 105.000 m3/jaar. Het is niet duidelijk of hier dezelfde periodes zijn gebruikt voor de berekeningen als bij punt 1 (1980-1987 en 1987-1995). De afname van de erosie onder laagwater is 64%.

3 Ontwikkeling van het zandvolume boven laagwater: hiervoor is het verschil genomen tussen de totale volumeveranderingen (punt 1) en de berekende veranderingen onder laagwater (punt 2). Hieruit volgt dat de erosie vóór de suppletie267.000 m3/jaar was, en232.000 m3/jaar erna, een afname van ca. 13%.

Ontwikkeling van de oostzijde van de Krabbenplaat (de plaat aan de zeezijde van het Krabbengat, zie ook Figuur 3.1, o.b.v. de zes raaien): de uitbouw van de zeezijde van de geul is vóór de suppleties 104.000 m3/jaar en 44.000 m3/jaar erna, een afname van 58%.

4 Ontwikkeling van het doorstroomoppervlak (o.b.v. de zes raaien): de

doorstroomoppervlaktes van de geul onder laagwater zijn berekend en daarna gemiddeld. In 1987 was het oppervlak gemiddeld 3100 m2 groot. Tijdens de

(18)

landzijde geplaatst. In 1995 was het oppervlak gemiddeld 3610 m2, na correctie voor de 400 m2 vergroting door de geulverlegging, is de natuurlijke toename 110 m2 in 8 jaar.

Tabel 2.1 Overzicht van de door Maranus berekende indicatoren

voor de verlegging na de verlegging relatieve verandering Verandering zandvolume geulbodem-top zeereep (m3/jaar) -556.000 -337.000 -40%

Verandering zandvolume onder laagwater

(m3/jaar)

-289.000 -105.000 -64%

Verandering zandvolume boven laagwater (m3/jaar) -267.000 -232.000 -13% Verandering zandvolume oostzijde Krabbenplaat (m3/jaar) +104.000 +44.000 -58% Verandering geuloppervlak onder laagwater (m2) 3100 3610 +400 verlegging +110 natuurlijk

De berekeningen zijn te zien in een schematisch overzicht (Figuur 2.7). Maranus noemt als mogelijke oorzaken voor de veranderingen:

• Een veranderende natuurlijke ontwikkeling als gevolg van zandgolffluctuaties. • Wijziging van het zandtransport door baggeren suppletieactiviteiten, waardoor het

doorstroomprofiel is verruimd en de kusterosie mogelijk is verminderd.

• Wijziging van het zandtransport door invloed van de Oosterscheldewerken (1986), waaronder mogelijk verlaging van de banken.

(19)

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 19 Maranus noemt verschillende grootschalige veranderingen die de ontwikkeling van het Krabbengat kunnen hebben beïnvloed. Het debiet in het Krabbengat na 1971 is met 10% toegenomen door de afsluiting van de Grevelingen, het doorstroomoppervlak is hierdoor in de periode 1971-1987 met 6% toegenomen. Na 1987 worden de stroomsnelheden door het Krabbengat juist lager (-15%), door de aanleg van de Oosterscheldekering, waardoor de transportcapaciteit met 50% afnam.

Tabel 2.2 Doorstroomoppervlak geul onder laagwater, resultaten uit aantekeningen Maranus per raai

Raai Oppervlak 1987 (m2) Oppervlak 1995 (m2) Verschil (m2) 1144 4450 5028 578 1248 4012 5451 1439 1355 3231 4259 1028 1454 3024 3612 588 1548 2213 1856 -357 1648 1652 1458 -194 Gemiddeld: 3097 3611 514

Tabel 2.3 Verandering zandvolume geulbodem-top zeereep, resultaten uit aantekeningen Maranus per raai

Raai Trend voor verlegging

(m3/jaar) Trend na verlegging (m3/jaar) 1144 -183 0 1248 -115 -115 1355 -118 -82 1454 -74 -74 1548 -31 -8 1648 -10 0 Gemiddelde -88.5 -46.5 Gemiddelde maal 6.5 km -575,3 . 103 -302,3 . 103

Tabel 2.4 Verandering zandvolume oostzijde Krabbenplaat, resultaten uit aantekeningen Maranus per raai

(m3/jaar) Trend na verlegging (m3/jaar) 1144 85 53 1248 54 18 1355 0 -33 1454 -20 -20 1548 -14 21 1648 -9 2 Gemiddelde 16.0 6.8 Gemiddelde maal 6.5 km 104,0 . 103 44,2 . 103

(20)

Tabel 2.5 Verandering volume onder laagwater, resultaten uit aantekeningen Maranus per raai

(m3/jaar) Trend na verlegging (m3/jaar) 1144 -128 0 1248 -56 -37 1355 -51 -31 1454 -23 -14 1548 -3 18 1648 -7 3 Gemiddelde -44.7 -10.2 Gemiddelde maal 6.5 km -290,6 . 103 -66.3 . 103

(21)

3 Gebiedsbeschrijving en systeemwerking

Oosterscheldemonding

3.1 Huidige ligging van geulen en platen

Het zandvolume van de buitendelta van de Oosterschelde concentreert zich voor en ten noorden van de monding (Figuur 3.1). Het zuidelijke gedeelte dat zich richting de Westerscheldemonding uitstrekt is relatief diep. Op de buitendelta bevinden zich meerdere grote geulen met lokale dieptes van meer dan 20 m. De ontgrondingskuilen nabij de Oosterscheldekering hebben een diepte van meer dan 50 m.

In de monding van de Oosterschelde vormt het eiland Neeltje Jans en de aansluitende Middelplaat [11] een duidelijke scheiding tussen de noordelijke en zuidelijke geulen van het Oosterschelde estuarium. Ten noorden van Neeltje Jans liggen de twee geulen Geul van Roggenplaat [8] en Hammen [9]. Deze twee geulen gaan op de buitendelta over in het Westgat [2]. Het zeewaartse deel van het Westgat buigt af naar het zuidwesten. Ten zuiden van Neeltje Jans ligt de Roompot [12]. Zeewaarts van de stormvloedkering splitst de Roompot zich: de geul zet zich voort naar het westnoordwesten en heet dan Oude Roompot [7], de afsplitsing heet Roompot Zuid [1]. Tussen deze vloedgeul en de Roompot ligt een ondiepe drempel. De geul Schaar van Onrust [13] verbindt de Roompot en de Roompot Zuid ten zuiden van deze drempel. De Oude Roompot komt in zeewaartse richting uit in het Westgat. De tussen Westgat en Oude Roompot gelegen ondiepe plaat heet Noordland [3], de Oude Roompot wordt aan zijn zuidwestelijke zijde begrensd door de Hompels [4]. De Roompot Zuid stroomt uit over het platengebied Domburger Rassen wat tevens de uitstroom is van de geul Oostgat vanuit de Westerscheldemonding.

Op de buitendelta ligt ten noorden van het Westgat het ondiepe bankengebied de Banjaard [5]. De Banjaard wordt aan de zeewaartse kant doorsneden door de Geul van de Banjaard [6]. Het tussen deze geul en Schouwen gelegen deel van de Banjaard bestaat uit een aantal kleinere deelsystemen zoals de Petroleumbol [17] en de Zeehondenplaat [18]. De Petroleumbol [17] heeft een karakteristieke hoefijzervorm wat aangeeft dat deze zandbank gevormd is als ebschild van de uitloper van het Brouwershavense Gat [20]. Langs de Kop van Schouwen heeft zich de vrijwel doorlopende geul Krabbengat gevormd [14]. Het Krabbengat wordt aan zijn zuidzijde gescheiden van het Westgat en de Banjaard door de langgerekte, smalle Krabbenplaat [15]. Aan de Noordkant hebben zich de Bollen van het Nieuwe Zand [16] gevormd als vloedschild en scheiding met het Brouwershavense Gat. De geul Krabbengat erodeert de kustlijn van Schouwen en is in het verleden (1987 en 1991) zeewaarts verlegd.

(22)

Figuur 3.1 Overzicht van geulen en platen in de Oosterscheldemonding. De onderliggende bodem is gebaseerd op de 2010-2011 metingen.

(23)

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 23 3.2 Morfologische veranderingen

Alhoewel het geulen- en platenpatroon in hoofdlijnen gelijk is in de bodems van 1960 en 2010, hebben er relatief grote veranderingen plaatsgevonden op de buitendelta van de Oosterschelde (Figuur 3.2; een overzicht van alle beschikbare bodems over deze periode is te vinden in Appendix A). Deze veranderingen zijn sterk beïnvloed door de gedeeltelijke afsluiting van de Oosterschelde in 1986, maar ook de voorafgaande afsluiting van de Grevelingen (1971) en de aanleg van dammen aan de binnenkant van het estuarium (de Philipsdam in de Krammer en de Oesterdam bij het Zoommeer) hebben invloed gehad. Het totale sedimentatie-erosie plaatje zoals weergeven in Figuur 3.2 geeft eigenlijk het resultaat van 2 morfologisch gezien verschillende perioden weer. Tussen 1960 en 1980 vond er op de buitendelta netto aanzanding plaats. Sinds 1980 eroderen vooral de plaatgebieden op de buitendelta. Daarom worden voor deze 2 perioden de morfologische ontwikkelingen apart behandeld in de volgende hoofdstukken. Als aanvulling op deze analyses worden in Appendix B representatieve profielen over de Banjaard weergegeven.

Figuur 3.2 Overzicht van de bodemveranderingen in de Oosterscheldemonding over de periode 1960 / 2010 (een overzicht van alle beschikbare bodemdata is gegeven in Appendix A, Figuur 1)

(24)

3.2.1 Morfologische veranderingen over de periode 1960-1980

Figuur 3.3 Overzicht van de bodemveranderingen in de Oosterscheldemonding over de periode 1960-1980. Per deelgebied worden de totale volumeverandering en de volumeverandering per jaar gegeven.

In de periode 1960-1980 zien we dat het volume van de buitendelta (zeewaarts van de Stormvloedkering) met een kleine 80 miljoen m3 is toegenomen (Figuur 3.3). Deze toename komt vooral door sedimentatie op het zeewaartse deel van de Banjaard (zee) en aanzanding in de voormalige geul “Geul” (zie ligging in Figuur 3.2) en het noordelijke geulsysteem van Westgat en Hammen. De Geul welke in 1960 nog een verbinding tussen Roompot en Westgat vormde, is in 1980 vrijwel geheel verzand. Dit resulteert mede in een sedimentaccumulatie van 26 miljoen m3 in de polygoon Neeltje Jans. Het opvullen van de Geul is vooral het gevolg van de aanleg van het werkeiland Neeltje Jans dwars door de geul heen (zie Figuur 3.2) waardoor stroming geblokkeerd werd en het zeewaartse deel van de Geul is verzand.

Een significante volumetoename zien we ook aan de buitenrand van de buitendelta. Het volume van de polygoon Banjaard Zee neemt met 35 miljoen m3 toe. Van den Berg (1984) en Eelkema (2013) geven aan dat er tussen 1965 en 1985 een toename van de sedimentexport optreedt ten gevolge van de afsluitingen in het bekken (Volkerak) en van de Grevelingen (Grevelingendam). Deze dammen vergroten het getijprisma en in combinatie met een sterke ebdominantie vergrootte dit de sedimentexport naar de buitendelta. Het is niet geheel duidelijk of bovenstaande constatering een volledige verklaring geeft voor de opgetreden

(25)

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 25 veranderingen. Ook in de zuidelijker gelegen Westerscheldemonding zien we in deze periode een toename van de sedimentvolumes.

Geringere volume toenames vinden plaats op de Hompels (6 miljoen m3) en de Rassen (15 miljoen m3). Een gedeelte van de aanzanding van de Rassen wordt veroorzaakt door de aangrenzende Westerscheldemonding. De polygoon Banjaard (land) verliest netto gezien zand, vooral door het noordelijk uitbreiden van het Westgat en erosie van de Geul van de Banjaard en het Krabbengat. In totaal neemt het volume van de Banjaard toe doordat volumetoename in de polygoon Banjaard (zee) groter is dan de volumeafname in de polygoon Banjaard (land).

(26)

In Figuur 3.4 worden de volumeveranderingen binnen de Banjaard (land) polygoon in detail weergegeven. Gedurende de periode 1960-1980 zien we een significante erosie van de Geul van de Banjaard en aanzanding noordwaarts en westwaarts hiervan (Figuur 3.4 [1,2,3]). In 1960 is er eigenlijk maar één duidelijke Geul van de Banjaard te onderscheiden (Figuur 3.2). In de periode 1960-1980 vinden er significante veranderingen plaats. In 1980 zijn er 2 duidelijke, minder brede, maar diepere geulen te onderscheiden, gescheiden door een zandrug. Deze geulverandering gaat gepaard met een erosie van 22 miljoen m3 (Figuur 3.4 [3]). Sedimentatie vindt plaats op de Banjaard (Zee), deze breidt noordwaarts uit met 12,5 miljoen m3 [1]. De ontwikkeling van een bankje of zandrug [2] in de Geul van de Banjaard resulteert in 1,2 miljoen m3 sedimentatie. Landwaarts van de Geul van de Banjaard zien we een afwisseling van gebieden met sedimentatie [4,6,8,11,16] en erosie [5,7,9,10,17]. Netto geeft dit een aanzanding van 25 miljoen m3. De erosie in deelgebied 17 zorgt er voor dat het voorland van het zuidelijke gedeelte van Schouwen wat dieper wordt. Direct langs de kust van Schouwen overheerst erosie ten zuiden van km 415 [12] en sedimentatie ten noorden hiervan [15]. Ook vóór 1980 ondervindt vooral de zuidwestkust van Schouwen al erosie. 3.2.2 Morfologische veranderingen over de periode 1980-2010

In de periode 1980-2010 zien we een tegengesteld beeld in de volumeverandering van de Oosterscheldemonding: alle polygonen laten erosie zien. In totaal is het volumeverlies in de geselecteerde polygonen 119 miljoen m3 sediment. Hierbij moet weer opgemerkt worden dat een deel van de volumeverliezen op de Rassen eigenlijk bij de Westerscheldemonding horen. Het merendeel van de erosie, 52 miljoen m3, vindt plaats op het landwaartse deel van de Banjaard (polygoon Banjaard (land)). De overige erosie is evenredig verdeeld over de andere deelpolygonen. In de deelpolygoon Neeltje Jans is de trend overwegend erosief (-12,5 miljoen m3). De polygonen Banjaard (zee) en Hompels vertonen zowel grote erosie- als sedimentatievolumes met netto een negatief resultaat. De zeewaartse (westelijke) begrenzing van de Banjaard trekt terug terwijl er landwaarts (en noordwaarts) juist sedimentatie optreedt. Deze ontwikkeling illustreert het effect van de afname van het getijdebiet van de Oosterschelde: de zeewaartse strekking van de buitendelta neemt af (zie ook 7B).

Was in de periode 1960-1980 vooral het noordelijke gedeelte van de Banjaard (land) aanzandend, sinds 1980 zien we hier vooral een herverdeling van sediment. Hierbij zijn vooral de uitbreiding van de uitstroom van het Brouwershavense Gat naar het zuiden en de opbouw van een bijbehorend ebschild en de verlenging en vorming van een bankengebied voor het Krabbengat maatgevend. De (ver)vorming van de Banjaard tot een ebschild rond het Brouwerhavense Gat (Figuur 3.6 [3,5]) geeft een netto aanzanding (13,5 miljoen m3). Ook rond de uitstroom van het Krabbengat zijn sedimentatiegebieden te onderscheiden [6,9,10] met een totaal volume van ruim 18 miljoen m3. De noordwaartse verlenging van het Krabbengat [8] geeft een erosie van 10 miljoen m3. Ten zuiden hiervan verdiepen over het algemeen het Krabbengat en zijn voorland ([11-15]) met een netto erosie van 26 miljoen m3. Waarschijnlijk treedt er een netto verlies op richting de Grevelingenmonding. Dit verlies wordt niet gecompenseerd door zandtoevoer vanuit de Oosterschelde, waardoor het totale volume afneemt.

(27)

Figuur 3.5 Overzicht van de bodemveranderingen in de Oosterscheldemonding over de periode 1980-2010. Per deelgebied worden de totale volumeverandering en de volumeverandering per jaar gegeven.

(28)

(29)

Evaluatie verlegging Krabbengat 1987/1991/1996 29 3.3 Kustverdedigingswerken en eerdere suppleties

Informatie over de kustverdedigingswerken en eerdere suppleties is goed beschreven in de beheerbibliotheek van Schouwen (Cleveringa, 2013). De informatie die voor dit deel van Schouwen van belang is, is in onderstaande paragraaf daarom direct hieruit overgenomen. 3.3.1 Harde verdediging

Strandhoofden

“Aan de zuidwestzijde rukte het Krabbengat steeds verder op. Daar werden tussen 1826 en 1883 zeven hoofden gebouwd. Ten Noorden daarvan is in de zeventiger jaren een reeks paalschermen gebouwd.” -- uit Verhagen en van Rossum (1990). In Figuur 3.7 zijn deze strandhoofden in de situatie in 1959 aangeduid met de cijfers 1 tot en met 4. De overgang naar de dijk is gemarkeerd met 5. De strandhoofden zijn tegenwoordig zichtbaar, behalve als deze na het aanbrengen van een suppletie onder het zand worden bedekt. In Figuur 3.7 zijn deze strandhoofden gemarkeerd met B,C,D en er staat een vraagteken op de plek van het vierde strandhoofd. A in deze figuur is een van de palenrijen die in de zeventiger jaren zijn geplaatst. E is het bolwerk dat de overgang van de duinwaterkering naar de dijk markeert (tijdens de aanleg van de Oosterscheldekering heeft dit gefungeerd als bruggenhoofd voor de tijdelijke werkbrug naar Neeltje Jans). F is de aansluitconstructie naar de Stormvloedkering. Palenrijen

De palenrijen tussen RSP 10,4 en 12,4 zijn in 1968 aangebracht en tussen RSP 12,4 en 16,5 in 1975. Het afremmende effect van de palenrijen viel tegen, er is over opgemerkt: “een groot aantal palen is reeds uitgespoeld ten gevolge van de voortgaande verdieping van de vooroever” (in Verhagen en Rossum, 1989). Door Kevelam en Postma (1988) wordt opgemerkt dat het niet is uitgesloten dat de palenrijen hebben bijgedragen aan de verflauwing van het strand.

(30)

Figuur 3.7 Luchtfoto’s uit 1959 (boven) en 2012 (onder) van het strand van Westenschouwen. Uit: Cleveringa (2013, bron Geoloket provincie Zeeland)

3.3.2 Suppleties

De uitgevoerde suppleties langs het Krabbengat worden samengevat door Figuur 3.8 en Tabel 3.1. De suppleties van 1987, 1991 en 1996 zijn onderdeel van de geulverlegging.

(31)

Tabel 3.1 Uitgevoerde suppleties langs het Krabbengat, uit suppletiedatabase

Jaar Periode Begin- raai Eind- raai Lengte (m) Type Totaal volume (m3) Volume per strekkende meter (m3/m) 1975 4-1975 tot 4-1975 17,00 17,41 410 strand 112.000 273 1987 4-1987 tot 6-1987 13,20 15,60 2400 strand en vooroever 1.974.000 823 1991 7-1991 tot 12-1991 11,84 17,27 5430 strand, duin en vooroever 2.672.983 492 1996 1-1996 tot 12-1996 11,58 12,83 1250 strand en vooroever 733.000 586 16,37 17,32 950 strand 1999 1-1999 tot 12-1999 16,20 17,20 1000 strand 105.000 105 2003 3-2003 tot 6-2003 15,98 17,28 1300 strand 125.220 96 2003 3-2003 tot 6-2003 9,94 15,33 5390 strand 870.237 161 2007 6-2007 tot 7-2007 10,24 17,42 7177 strand 994.023 159 2012 3-2012 tot 9-2012 10,44 17,19 6750 strand 1.824.901 270

(32)

(33)

4 Analyse effecten van verlegging van het Krabbengat

4.1 Hoogte- verschilkaarten

In de hoogteverschilkaarten zijn de verschillende stappen van de geulverlegging goed te zien (Figuur 4.1, Figuur 4.3 en Figuur 4.3). Ook is in deze kaarten de verlenging van het Krabbengat in noordwaartse richting te zien. Het meest noordelijke deel van het Krabbengat verplaatst zich ook langzaam in oostwaartse richting, wat te zien is aan de erosie die steeds verder die kant op ligt in de opeenvolgende verschilkaarten (vergelijk 1988-1984 met 1992-1989 en 1998-1995, de witte pijl ligt en wijst steeds verder richting het noordoosten).

In de verschilkaarten vóór de geulverlegging (bijvoorbeeld 1972-1968, Figuur 4.4) tonen een groot deel van de geul en het strand aanzienlijke erosie (donkerblauwe kleuren). Ná de geulverlegging is de verandering in de geul zelf duidelijk minder erosief en toont ook sedimentatie (bijvoorbeeld 2007-2004, Figuur 4.5, lichter blauw en gele kleuren), terwijl het strand nog een vergelijkbare verandering laat zien als in de verschilkaart 1972-1968 (de smalle strandpolygonen tonen nog steeds donkerblauwe kleuren).

Figuur 4.1 Bodemveranderingen tussen 1984 en 1988, waarin de geulverlegging van 1987 duidelijk is te zien. De deelgebieden zijn gebruikt voor volumeberekeningen (zie paragraaf 4.3).

(34)

(35)

Figuur 4.4 Bodemveranderingen tussen 1968 en 1972. De deelgebieden zijn gebruikt voor volumeberekeningen (zie paragraaf 4.3).

Figuur 4.5 Bodemveranderingen tussen 2004 en 2007. De deelgebieden zijn gebruikt voor volumeberekeningen (zie paragraaf 4.3).

(36)

4.2 Ontwikkelingen op basis van dwarsprofielen 4.2.1 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, 1628-1688-1706 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.

(37)

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.

(38)

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

(39)

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.

(40)

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).

(41)

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

(42)

(43)

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

(44)

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.

(45)

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

(46)

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

(47)

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).

(48)

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

(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.

(50)