- - - ;. J. j: L 5,2 1.. ; 7 1,4. mii

S • . ,. ' . ..

- -

-

, : ' •

;.

_:L_ -

j: • L

J

1. .

r

; 7

1

5,2 12

21

21

1,4

sk

mii

INHOUDSOPGAVE

1 Inleiding ... - 1 -

2 Doel van het project ... 3 Beschrijving van de Grensmaas ... -2-

4 Classificatie, interpretatie en analyse ... -3-

4.1 Bronnen

4.2 Werkwijze en interpretatie ... 4.3 Classificatie en kenmerken van erosie ... -4-

4.3.1 Oevererosie ... ... -4-

Lichte oevererosie

Sterke oevererosie

-4-

Inhammen ... Aaneengesloten inhammen ...

-4-

4.3.2 Oppervlakte erosie ... -4-

Lichte oppervlakte erosie ... -4-

Sterke oppervlakte erosie ... -5-

Erosiegaten ... ... -5-

Aaneengesloten erosiegaten ... -5-

4.4 Classificatie en kenmerken van sedimentatie ... -5-

Lichte sedimentatie

Medium sedimentatie ... ... -5-

Sterke sedimentatie ... ... -5-

4.5 Knelpunten ... 5 Erosie, sedimenttransport en sedimentatie ... -7-

5.1 Inleiding ... ... -7-

5.2 Erosie ... ...

-7-

5.3 Sedimenttransport ... -8-

5.4 Sedimentatie

-9-

6 Aanbevelingen ...10

documentatie fl)/

9 L 1 0 T H E E K

Et1AAT

dreçe

Inleiding

Net als in 1993 zijn ook na het hoogwater van de Maas in 1995 een groot aantal luchtfoto's gemaakt van de sedimentatie- en erosiepatronen. De verschijnselen van 1993 zijn reeds beschreven en op kaarten ingetekend. De analoge kaarten laten zich echter niet gemakkelijk voor verdere analyses gebruiken. Om deze reden is besloten de kaarten van de geomorfologische effecten van 1995 digitaal te vervaardigen. Dit rapport dient als toelichting op de digitale kaarten.

In opdracht van Rijkswaterstaat Directie Limburg heeft drs. G.P. van den Berg van 'Oranjewoud' een digitale kaart gemaakt van de geomorfologische gevolgen en verschijnselen, die veroorzaakt zijn door het hoogwater van de Maas in de winter van 1995. Het gebied waar deze kaart betrekking heeft is het Grensmaasgebied vanaf de stuw bij Borgharen tot aan

Maasbracht.

Met behulp van gescande luchtfoto's zijn de erosie- en sedimentatieverschijnselen langs de Grensmaas geclassificeerd en digitaal ingetekend met behulp van het GIS Arcinfo. Hieruit is vervolgens een samengestelde kaart gemaakt, waarop de erosie en sedimentatie is aangegeven. In dit rapport wordt de classificatie en aanvullend een beschrijving van een aantal kenmerken sedimentatie- en erosieverschijnselen gegeven.

Het huidige project heeft zich uitsluitend beperkt tot het maken van de digitale erde- en sedimentatiekaarten met een korte omschrijving. Een uitgebreide analyse van alle verschijnselen is, conform de opdracht, niet in het project opgenomen. Dit is wellicht een toekomstige mogelijkheid, waarbij deze kaart als basis kan dienen voor verder onderzoek.

2 Doel van het project

Het doel van dit project is de geomorfologische verschijnselen van het hoog water in de winter van 1995 In het Grensmaasgebied te classificeren, te beschrijven en te presenteren in de vorm van een, digitale kaart.

Dçke

cor. b AM'vi

3 Beschrijving van de Grensmaas

De Grensmaas is het gedeelte van de Maas tussen Eijsden (km 2,6) en Maasbracht (km 63), dat de grens vormt tussen België en Nederland.

De Maas is een typische regenrivier met een sterk fluctuerende afvoer. De snelle reactie op regenval in het stroomgebied wordt met name veroorzaakt door de kleine bergingscapaciteit in de Belgische Ardennen en het steile verhang van de waterleverende zijrivieren. De gemiddelde jaarlijkse afvoer van de Maas bij Borgharen Dorp is 244 m3/s. Minimale zomerafvoeren van minder dan 10 m3/s en winterafvoeren van meer dan 1500 m31s komen geregeld voor. Het hoogst gemeten debiet in 1993 en 1995 was respectievelijk 3120 m3/s en 2875 m3/s.

Bij een afvoer hoger dan 1500 m3/s stroomt de huidige Grensmaas buiten de oevers van het zomerbed en overstroomt het winterbed. Dit komt gemiddeld circa 1,2 dagen per jaar voor.

De oorspronkelijk Vrij meanderende rivier vormde vroeger bij laagwater in het zomerbed een breed vlechtend geulensysteem met grind- en zandbanken. Door normalisatiewerken, stuwing en de winning van grind in het zomerbed is de bedding en daarmee het laagwaterpeil circa 1

-2-

tot 1,5 m verlaagd. Door de verdieping van het zomerbed is de overgang met het winterbed aanzienlijk abrupter geworden. Bij lage afvoeren wordt de Maas gedwongen in een veredeld afvoerkanaal te stromen. Slechts bij hogere afvoeren kan het winterbed overstromen, waarbij voornamelijk fijn sediment (klei en silt) wordt afgezet. Het directe gevolg van de veranderingen in het zomerbed is de aanslibbing van het winterbed, waardoor een dik kleidek (tot circa 3 m) is ontstaan bovenop de oorspronkelijke in het winterbed aanwezige grind- en zandafzettingen.

Het verval is relatief groot, tussen Borgharen en Maasbracht bedraagt het verval circa 22 m.

Het gemiddelde verhang is 0,45 m/km, waardoor relatief hoge stroomsnelheden kunnen optreden.

Het huidige zomerbed van de Grensmaas is ongeveer 85 - 120 m breed en ongeveer 5 meter diep ten opzichte van het winterbed. Door de bedijking is de breedte van het winterbed in sommige delen van het Grensmaas gebied nauwelijks groter dan het zomerbed, maar i' andere plaatsen is de breedte -utIoptn--rneer dan 2 km.

Door versteviging van de oevers heeft men geprobeerd de loop vast te leggen. Met name aan de Belgische zijde zijn de oevers meestal sterk verstevigd met stenen en betonplaten. De Maas is in het traject Borgharen-Maasbracht grotendeels ongestuwd. De invloed van de stuw bij Linne (km 70) neemt in stroomopwaartse richting tussen Stevensweert en Maaseik geleidelijk af.

4 Classificatie, interpretatie en analyse

4.1 Bronnen

Bij de analyse is gebruik gemaakt van orthogonale luchtfoto's van het Grensmaas gebied tot aan Maasbracht, die in maart 1995 na de hoogwaterperiode gemaakt zijn. In totaal zijn 13 vluchtlijnen gevlogen, waarbij een groot aantal kleurenfoto's van goede kwaliteit zijn gemaakt.

De schaal van de foto's is ongeveer 1:5000.

Na het hoogwater in december 1993 zijn luchtfoto's van de Maas gemaakt vanaf Eijsden tot voorbij Hedel (km 225). Van het Grensmaas gebied zijn luchtfoto's van beide jaren met hoogwater beschikbaar, zodat vergelijking van de sedimentatie en erosie van de twee hoogwaterperioden mogelijk is. Deze vergelijking valt echter buiten de afkadering van dit onderzoek.

4.2 Werkwijze en interpretatie

Door middel van een stereoscoop zijn de sedimentatie en erosie verschijnselen en de geomorfologische structuren op de luchtfoto's bekeken. Na een globale analyse is een indeling gemaakt in een aantal klassen van de waargenomen verschijnselen met een aantal criteria, waarop deze herkenbaar en te onderscheiden zijn.

De gebruikelijke methode van analyse en interpretatie van luchtfoto's, waarbij op kaarten de locaties waar erosie en sedimentatie heeft plaatsgevonden wordt ingetekend, is zeer tijdrovend. De nauwkeurigheid en het bruikbare resultaat van deze kaarten is tevens relatief gering, aangezien eventuele kwantitatieve berekeningen met behulp van analoge kaarten op veel praktische bezwaren stuiten. Door digitalisatie en geautomatiseerde verwerking zijn de potentiele mogelijkheden voor toekomstig gebruik en bewerkingen veel groter. Om deze reden is gekozen om de op de luchtfoto's waargenomen verschijnselen direct in een digitale kaart om te zetten.

4.3 Classificatie en kenmerken van erosie

Bij het analyseren van de luchtfoto's is onderscheid gemaakt tussen oevererosie en oppervlakte erosie.

De oevererosie is op de meeste luchtfoto's redelijk zichtbaar, hoewel dit niet altijd even duidelijk is, aangezien het een verticaal element betreft, die op eveneens verticale luchtfoto's niet altijd is waar te nemen. Waar dit zichtbaar was, is dit genoteerd op de kaarten. De oevererosie wordt aangegeven door een lijn in plaats van een oppervlak. Controle door het vergelijken met de oblique luchtfoto's was echter door tijdgebrek binnen deze opdracht niet meer mogelijk.

Bij onaangetaste oevers zijn de oeverbescherming en vegetatie aanwezig en er is geen duidelijke steilrand of deze is zodanig van aard, dat deze duidelijk niet gedurende het hoogwater van 1995 is ontstaan. De niet aangetaste oevers zijn niet als zodanig aangegeven.

4.3.1 Oevererosie Lichte oevererosie

Bij lichte oevererosie is hooguit een kleine steilrand aanwezig of is de bedekkende vçgetatie op de oever locaal weggeschuurd. Indien de hoogte van de uit klei bestaande oeversÇIag is ten opzichte van de waterspiegel ten tijde van de opname vertoont de oever licht afgeschuurde zijkanten.

Sterke oevererosie

Sterke oevererosie wordt gekenmerkt door sterk aangetaste, vaak afgekalfde oevers die een duidelijke verse en afgebrokkelde steilrand vertonen over enige breedte. Indien geen steilrand aanwezig is, zijn grasplaggen over een grotere oppervlakte verdwenen of is de kleilaag van de oeveroppervakte sterk afgeschuurd en afgeschuind. In sommige gevallen is de onderliggende oeververdediging zichtbaar. In enkele gevallen was het zichtbaar op de luchtfoto's, dat gedeelten van de oever waren ingezakt na het zakken van het water. De afgegleden gronddelen zijn vervolgens vaak niet meer volledig opgeruimd.

In hammen

Komvormige inhammen waarbij altijd een steilrand aanwezig is en waarbij soms een ondergrond van grind en/of zand zichtbaar is. Dit kan echter ook het effect zijn van superpositie, waarbij in een ontstane inham in een later stadium sediment is afgezet. Dit is niet uit de luchtfoto's te achterhalen.

Aaneengesloten inhammen

Zeer sterk afgekalfde oevers worden gevormd door aaneengesloten inhammen, waarbij de oever is afgekalfd met zeer duidelijke steilrand over een grotere lengte. In één geval is een volledig geërodeerde dam als deze klasse geïnterpreteerd (bij de jachthaven bij Ohé en Laak).

4.3.2 Oppervlakte erosie

Lichte oppervlakte erosie

Deze klasse vertoont een lichte mate van oppervlakte erosie en afschuring, waarbij locaal delen van vegetatie zijn uitgedund en verdwenen, maar niet volledig. De oppervlaktevormen (ploegvoren) in akkerland zijn grotendeels bewaard gebleven. Locaal zijn kleine gaten in de zodelaag geslagen.

EI

Sterke oppervlakte erosie

Duidelijke oppervlakkige afschuring door totale verwijdering van vegetatie en tot enige diepte weggeschuurde toplaag, waardoor de afwijkende kleur van de ondergrond zichtbaar is. Een duidelijk kleurverschil is op de luchtfoto's zichtbaar. In akkers is daarbij een vergaande afvlakking van de ploegvoren waar te nemen in vergelijking met omringende akkerland, die een beeld geven van de breedte van de stroom in het winterbed. Vaak wordt sterke oppervlakte erosie benadrukt door het voorkomen van ondiepe erosie gaten en geulen. Deze zijn niet apart aangegeven.

Erosiegaten

Bij (ondiepe) erosiegaten zijn gaten in het kleidek geslagen, waarbij de zode is verdwenen. De gaten reiken echter niet tot op het onderliggende zandige of grindige sediment. De kuilen hebben vaak onregelmatig gevormde, ronde tot langwerpige gaten en geulen. Oude verzakkingen van de oevers geven soms aangrijppunten voor het begin van erosiegaten.

Aaneengesloten erosiegaten

Uitgebreide en aaneengesloten diepe erosiegaten, waardoor de vorm onregelmatig is.

De kleilaag is in enkele gevallen doorbroken, waardoor zand en grind uit het gat is gespoeld en in meer of mindere mate directe omgeving is gedeponeerd. Deze afzettingen hoeven echter niet noodzakelijkerwijze uit deze erosiegaten afkomstig te zijn. Vaker is namelijk'ça het ontstaan door de stroming meegevoerd zand en grind IN het gat gespoeld en door turbulentie ook achter het gat neergelegd, waardoor uitgebreide sedimentwaaiers benedenstrooms zijn ontstaan. Dit is door veldwaarnemingen in enkele gevallen verifieert.

Het sediment (zand en grind) in de gaten is zichtbaar op luchtfoto's, maar door de beperkte omvang slechts voor enkele grotere plekken geregistreerd.

44

Bij het analyseren van de luchtfoto's zijn drie verschillende klassen onderscheiden, die voornamelijk de afzettingen van het grovere sedimnet beschrijven.

Slib is vrijwel overal afgezet, maar is op de luchtfoto's niet goed te onderscheiden van de ondergrond. Alleen de dikkere slibafzettingen op grasland zijn redelijk goed te onderscheiden, slibafzettingen op akkerland vrijwel niet. Om deze reden zijn de slibafzettingen niet gekarteerd.

Lichte sedimentatie

Het landoppervlak vertoont sporen van lichte sedimentatie, maar de dikte is gering, de bedekking is plaatselijk en onvolledig en (soms veel) minder dan 50 %. Ook smalle sedimentlinten, die wel dikker kunnen zijn dan de grootschaliger maar dunnere sedimentvlakken, op een verder sedimentloos oppervlak vallen in deze klasse.

Medium sedimentatie

De sedimentdikte en bedekking kan aanzienlijk toenemen (meer dan 50 %), maar de onderliggende structuur (ploegvoren) en vegetatie blijft zichtbaar.

Sterke sedimentatie

De sedimenten zijn zodanig dik, dat de onderliggende structuren verdwenen zijn, waardoor de bedekking volledig is. In de sedimenten zijn soms sedimentaire structuren zichtbaar, zoals stroomribbels en stroomduinen.

Binnen deze categorie vallen de "delta-afzettingen", die zeer dik zijn, zijn, tongvormige of lobbige uitstulpingen hebben met afgeronde steile randen. Deze zijn ontstaan door het in

dieper water sedimenterende grind en zand, dat door het instromende water wordt meegevoerd. Deze zijn echter niet afzonderlijk gekarteerd, hoewel zij qua uiterlijk wel vrij gemakkelijk te onderscheiden zijn.

4.5 Knelpunten

Een aantal factoren zijn van invloed op de waarnemingen, interpretaties en uiteindelijke weergave op kaart.

Het zijn voornamelijk de afzettingen van het grovere sediment die beschreven worden, aangezien zand en grind door de lichte kleur duidelijk te onderscheiden zijn. Op sommige plaatsen kan het zand of grind echter in een later stadium door stagnatie van achterblijvend water bedekt zijn door uitzakkend slib, waardoor een grauwe kleur zichtbaar is die de aard van de onderliggende afzettingen maskeert. Effecten van natte en droge grond kunnen hier eveneens optreden.

Natte gronden zijn veel donkerder en kunnen als slib of als een andere afzetting geuiterpreteerd worden (vaak ook doordat de zichtbare bovenlaag inderdaad uit een dunne laag slib bestaat). Op sommige locaties stond nog water op het land ten tijde ,van de opnames.

Door het omploegen en wegschuiven van sediment afzettingen en het repareren van geërodeerde oevers zijn al een aantal locaties waar deze sedimentaire en erosieve verschijnselen voorkwamen verdwenen of onduidelijk zijn geworden. Extrapolatie van de in de omgeving gevonden afzettingen was hierdoor noodzakelijk. Doordat met name de locaties die het sterkst zijn aangetast of waar dikkere sedimentlagen zijn afgezet zijn bewerkt, gaat het vaak om aanzienlijke hoeveelheden sediment.

Door het vroege opkomen van gras of wintertarwe in sommige percelen zijn een aantal afzettingen gekenmerkt door een scherpe rechtlijnige rand, die veroorzaakt wordt door de perceelsscheiding, maar niet door vorm van de afzettingen. Ook hier was inter- of extrapolatie noodzakelijk.

Wel heeft de overgang van twee verschillende percelen een sterk effect op de mate van sedimentatie door de grote verschillen in ruwheid van het oppervlakte, waardoor het sediment zich meer of minder gemakkelijk zal afzetten en dus ook vrij scherpe rechtlijnige randen kunnen ontstaan. In een aantal gevallen zijn dit inderdaad de werkelijke sedimentatiegrenzen en geen interpretatiefouten.

Het slib is op veel plaatsen afgezet, maar is op de luchtfoto's vaak niet goed te onderscheiden van de ondergrond. Alleen de dikkere slibafzettingen op grasland zijn redelijk te onderscheiden, de slibafzettingen op akkeriand zijn zeer moeilijk te herkennen. Om deze reden zijn de slibafzettingen niet gekarteerd.

Erosie wordt in sommige gevallen gevolgd door sedimentatie, waardoor een sequentie optreedt. Waar mogelijk zijn beide effecten op de kaart weergegeven.

5 Erosie, sedimenttransport en sedimentatie)

5.1 Inleiding

In dit hoofdstuk wordt beschreven op welke plaatsen erosie en sedimentatie is opg4treden, en onder welke omstandigheden dit heeft plaatsgevonden en welke vormen worden aangetroffen.

5.2 Erosie

In het kort wordt omschreven op welke plaatsen erosie wordt aangetroffen en onder welke omstandigheden erosie vermoedelijk is opgetreden.

De invloed van de ondergrond op de erosie is zichtbaar in de wijze en verschijnselen. De afzettingen in het winterbed bestaat uit zand tot grof grind, die bedekt zijn met een 1 â 3 meter dikke laag klei. Deze stevige en samenhangende deklaag beschermt de onderliggende losse sedimentafzettingen voor erosie.

Oevererosie

De grootste kracht van de stroming van de meanderende rivier, zolang deze binnen de evers stroomt, wordt uitgeoefend op de buitenbocht, waar het stromende water tegen de oevers in de buitenbocht gedrukt wordt. Door de kracht van het langsschurende water treedt oever erosie op en op zwakke punten in de oever of dijk kan een doorbraak ontstaan.

Steilranden worden aangetroffen op locaties langs de rivier, waar de stroom zijdelings de oevers aantast. Door het uitzakken en wegspoelen van het (losse) sediment onder de kleilaag zakt het fundament weg. Door bodemkundige processen heeft de klei reeds een kolomstructuur, waardoor gemakkelijk Iangwerpige brokken kunnen afbreken en in de stroom terecht komen, waarbij een verticale steilwand ontstaat. Deze kunnen uiteindelijk grote, aaneengesloten inhammen vormen.

Na de hoge waterstanden kan de (waterverzadigde) kleflge oever door het wegvallen van de tegendruk van het water inzakken. Hierdoor ontstaan trapvormige en komvormige afschuivingsstructuren, die gevoelig zijn voor latere erosie bij volgende hoogwaterperioden.

Op de lagere plaatsen van de oever waar het water het winterbed is binnengestroomt is gewoonlijk geen steilrand zichtbaar. Op deze plaatsen is het waarschijnlijk dat onder het waterniveau de bodem geleidelijk naar de oever toe oploopt. Op de luchtfoto's is dit echter niet zichtbaar. Indien hier wel een steilrand is gevormd, is het waarschijnlijk dat deze later bij het zakkend water gevormd zijn.

Oppervlakte erosie

Door het afsteken van meanderbochten legt de rivier een kortere afstand af. Hierdoor kan de stroomsnelheid en bodemschuifspanning tijdelijk aanzienlijk toenemen. In combinatie met de meestal geringere waterdiepte in het winterbed is de kracht van het stromende water op de bodem en daarmee het eroderend vermogen groot.

Bij het overstromen van de oever wordt het kleiïge oppervlakte afgeschuurd door de kracht van het stromende water. In kale akkers, maar ook in weilanden is deze oppervlakte erosie zichtbaar in de vorm van weggeschuurd oppervlaktemateriaal en uitgedunde of soms totaal verdwenen vegetatie, waardoor de onderliggende lagen bloot komen te liggen. Op de plaatsen

waar sterke oppervlakte erosie is opgetreden ligt het voor de hand aan te nemen, dat hier een (zeer) sterke stroming over het winterbed heeft gelopen.

Locaal kan in begroeide terreinen de zodelaag in brokstukken worden weggenomen, waardoor gaten in de bedekking van de toplaag kunnen ontstaan, die als aangrijpingspunt kunnen fungeren voor diepte erosie. Uiteindelijk kunnen diepe gaten in het beschermdende kleidek ontstaan, waardoor door erosie en uitspoeling van het onderliggende zand en grind diepe en uitgestrekte erosiegaten, gaten en geulen kunnen ontstaan.

Als het rivierwater over een verhoging (weg, oever of dijk) heen een lager gelegen gebied in Stroomt, ontstaat een effect dat vergelijkbaar is met een overlaat, waarbij een versnelde en zeer krachtige stroming over de verhoging ontstaat. De toename van de stroomsnelheid is het sterkst bovenop en direct stroomafwaarts van de verhoging, waar door schietend water sterk turbulente wervelingen kunnen ontstaan. Hierdoor zal erosie van de bovenlaag en het achterliggende gedeelte kunnen optreden.

Een hierbij waargenomen fenomeen is de situatie dat de stroomopwaartse zijde nog relatief intact is, maar de kruin of de achterzijde van de dijk of oever is weggeërodeerd. Aan de achterzijde van de verhoging zal allereerst oppervlakte erosie optreden, die over kan gaan in diepte erosie, waarbij erosiegaten ontstaan. Door deze aantasting aan de achterzijde van een verhoging kan het voorkomen, dat een volledige doorbraak van een dijk plaatsvindt.

Ook bij het water, dat van het winterbed in een dieper gedeelte stroomt, kunnen erosiegeulen gevormd worden door achterwaartse erosie. Deze erosiegeulen kunnen een grote lengte bereiken, zoals dit o.a. bij Meers wordt aangetroffen.

Vanuit sommige punten is het afgezette sediment in een lange pluim tot enkele honderden meters afstand op de luchtfoto's te volgen. Door obstakels in de stroom zal locale verstoring van het stromingspatroon ontstaan, waardoor rond het obstakel de stroom zal versnellen en uitschuring in de directe omgeving van en achter het obstakel ontstaat. De afwisselingen in turbulentie die door deze obstakels wordt veroorzaakt en vaak de vorm van een vortex hebben

(een spiraalvormige stromingspatroon) is ook de oorzaak van locale sedimentatie in de vorm van sedimentlinten.

5.3 Sedimenttransport

Het sediment in het zomerbed wordt stroomafwaarts getransporteerd door een vrijwel continu proces van erosie en sedimentatie, waarbij een dynamisch evenwicht bestaat tussen aanzandingen en uitschuringen.

De combinatie van de factoren stroomsnelheid, diepte, verhang en ruwheid van de bedding beïnvloeden elkaar wederzijds en zijn met elkaar in dynamisch evenwicht. Vaak is sprake van een combinatie van factoren, die samen resulteren in een locale verandering van de stromingscondities, waardoor erosie en/of sedimentatie plaatsvindt. Het transport van sediment in stromend water is afhankelijk van de kracht van het stromende water ten opzichte van de bodem en van de beschikbaarheid van sediment in een stroom. Bij veranderende stroomcondities verandert de transportcapaciteit van de stroom, waardoor sediment zal bezinken of juist in beweging zal komen. Omdat de kracht van de stroming niet gelijk over de rivier verdeeld is, zullen er ruimtelijke verschillen in erosie en sedimentatie optreden. De beschreven erosie en seiimentatie situaties kunnen in elkaar overgaan en zijn vaak aan elkaar gekoppeld.

Het merendeel van het beddingsediment in het zomerbed van de Grensmaas bestaat uit een mengsel van grof zand, grind en stenen, waarbij slechts weinig fijn materiaal aanwezig is dat een aandeel kan leveren aan het slibtransport. Het dunne laagje slib dat bij lage waterstanden sedimenteert zal bij hogere stroomsnelheden weer geërodeerd worden.

Afhankelijk van de korreigrootte en de locale stromingscondities in het winterbed wordt het sediment over kleine of grotere afstand getransporteerd. Bij de Grensmaas is het aanwezige beddingmateriaal echter sterk afgepleisterd door een toplaag van grind en stenen, waardoor de erosiebestendigheid vergroot wordt en bij lage afvoeren vrijwel geen beddingmateriaal getransporteerd wordt. Slechts bij grote stroomsnelheden kan de pleisterlaag doorbroken worden, waardoor ook het onderliggende sediment een rol gaat spelen bij het sedimenttransport.

Bij maximale debieten, zoals die in 1993 en 1995 voorkwamen, is de gehele bedding in beweging. De wijze van sedimenttransport is in het schaalmodel van de Grensmaas in het Waterloopkundig Laboratorium bijzonder goed waar te nemen. Het sediment beweegt zich voort door middel van grote, zeer langgerekte banken, waarvan het sediment aan de staart geërodeerd wordt en aan de kop in de luwte wordt afgezet. Het is waarschijnlijk dat in werkelijkheid en op ware grootte deze manier van sedimenttransport ook in de Grensmaas kan plaatsvinden.

5.4 Sedimentatie

Door verandering van de stromingscondities zal de hoeveelheid sediment die in een stroming meegevoerd kan worden beïnvloed worden. Een vermindering van de transportcapaciteit van de stroom zal sedimentatie tot gevolg hebben. In het kort wordt omschreven op welke plaatsen sedimentatie wordt aangetroffen en onder welke omstandigheden deze is opgetreden.

Uit veldwaarnemingen blijkt, dat zowel het zand als het grind voor het merendeel afkomstig zijn uit de rivier. Vanuit de rivierbedding zijn deze sedimenten meegevoerd door en op kortere of langere afstanden de rivier op het winterbed afgezet. De hoeveelheden grind en zand die uit het winterbed zijn opgenomen zijn te verwaarlozen, aangezien de bovenste deklaag voornamelijk uit dik kleïig materiaal bestaat. Slecht uit locale bronnen kan een (geringe) hoeveelheid meegevoerd worden op plaatsen waar de stroming voldoende kracht heeft om te eroderen en los sediment aanwezig is.

Deze locaties en hoeveelheden zijn echter te verwaarlozen in vergelijking met de rest van het sedimenttransport. Aangezien de Maas bij hoogwater op ongeveer dezelfde plaatsen erodeert en sedimenteert, zoals blijkt uit vergelijking van luchtfoto's, zullen op plaatsen waar erosie heeft plaats gevonden geen hoeveelheden los sediment van belang uit vorige overstromingen worden aangetroffen. Alleen indien het stromingspatr000 aanzienlijk is gewijzigd, kan een voorheen afgezette zand en/of grindpakket worden aangetapt en worden getransporteerd.

Op kleine schaal wordt sedimentatie waargenomen direct achter locale verbredingen en verdiepingen, zoals bijvoorbeeld in geulen, poelen en achter dijken in het winterbed.

Sedimentatie onder invloed van verandering in de ruwheid van de wirïterbedding worden op tal van plaatsen aangetroffen en betreft meestal een overgang van verschillende soorten landgebruik. Ook het effect van de ploegrichting ten opzichte van de stroomrichting is duidelijk zichtbaar.

Grotere hoeveelheden sediment worden neergelegd evenwijdig aan de randen van de oever en aan de binnenbocht van de rivier, waar door de afnemende stroomsnelheid de

transportcapaciteit sterk afneemt. De afzettingen van het grovere sediment vormen de oeverwallen naast de rivier. Het afgezette grind ligt op de oevers direct naast de rivier of op relatief korte afstand achter het instroompunt, waar de stroom het sterkst was. Zand wordt op grotere afstand van de rivier gevonden, maar de grovere fracties liggen dichterbij de rivier dan de fijnere fracties, terwijl het fijne slib over een veel groter gebied verspreid wordt, waarbij met name in de diepere delen soms aanzienlijke diktes kunnen worden bereikt. ( jj Alleen op de locaties waar de hoofdstroom bij hoogwater een kortere weg over het winterbed neemt, kan de hoeveelheid meegevoerd grof sediment zeer aanzienlijk zijn. Grind en zand wordt hier in dezelfde langgerekte banken afgezet, zoals dit in gewone situaties over de bedding getransporteerd wordt.

( b. L' )

Indien met de stroming meegevoerd sediment in dieper water terecht komt ontstaan delta-

J

achtige afzettingen. Door de grotere diepte neemt de stroomsnelheid op korte afstand sterk af. In plaats van dunne en langgerekte, langzaam uitwaaierende lagen ontstaan er compacte, dikke sedimentafzettingen die uit tongvormige lobben met steile randen bestaan. Het sediment wordt over de reeds afgezette sedimenten gevoerd en rolt langs de steile rand naar beneden.

De delta wordt in stroomafwaartse richting uitgebouwd. (t _t,',

LLspk

6 Aanbevelingen

In een volgende fase kan het onderzoek mogelijk uitgebreid en aangevuld worden met de volgende onderzoekspunten:

* het aangeven van de erosiegevoelige gebieden en oevers;

* het beschrijven van de erosie- en sedimentatieprocessen en de factoren die daarbij een rol spelen;

* het relateren van de waargenomen verschijnselen aan deze factoren, zoals het sedimenttype (korrelgrootte), afname of toename van de stroomsnelheid, situering ten opzichte van het stromingspatroon, ruwheid en type bedding in het winterbed. effecten van obstakels, waterdiepte, locaal verhang etc.

* het verklaren van de oorzaken van de verschillen in locale sedimentatie en erosie;

het vaststellen van de herkomst van het afgezette materiaal;

het kwantificeren van de hoeveelheid gesedimenteerd en geërodeerd materiaal;

het vergelijken van de luchtfotointerpretaties me veidwaarnemingen en vaststellen in hoeverre de luchtfotointerpretaties overeenkomen met de waargenomen verschijnselen;

vergelijking van de sedimentatie en erosie in 1993 en 1995, het aangeven van de overeenkomsten en de mogelijke oorzaken van de verschillen;

controle van modellering van stroming, erosie en sedimentatie van de huidig gangbare computermodellen door vergelijking van de berekeningen met de waargenomen ruimtelijke verspreiding en mate van erosie en sedimentatie.

* digitalisering van de luchtfoto's van 1993. De interpretatie en vergelijking van beide series luchtfoto's zou moeten gebeuren met gebruik van dezelfde methodiek. Hierdoor wordt kan vermeden worden, dat grote verschillen tussen de kaarten van 1993 en 1995 optreden door een andere aanpak en verschil in individuele interpretaties.

-10-