Effecten van verschillende scenario s van kustonderhoud

Transcriptie

1 Opdrachtgever: Rijkswaterstaat RIKZ Effecten van verschillende scenario s van kustonderhoud ontwikkeling Nederlandse Noordzeekust mei 2006 Z4051/A1462

2

3 Opdrachtgever: Rijkswaterstaat RIKZ Effecten van verschillende scenario s van kustonderhoud ontwikkeling Nederlandse Noordzeekust Zheng Bing Wang, Henk Steetzel, Mark van Koningsveld mei 2006

4

5

6

7 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 Inhoud 1 Inleiding Achtergrond Beleid kustonderhoud Doelstelling Aanpak Kader van de studie Opzet rapportage Aanpassingen van het rekenmodel Inleiding Soorten kustonderhoud BKL handhaving op raainiveau (MKL vs. BKL) Inleiding Vaststelling BKL posities op rekengrid Vaststelling BKL niveaus De berekening van de lokale MKL ligging Geavanceerde vaststelling van de BKL waarde Vaststelling benodigde aanvulling Aanbrengen benodigde aanvulling Geavanceerde aanvulopties Volumehandhaving op kustvakniveau (MCV vs. BCV) Inleiding Controle en suppletievakken...17 WL Delft Hydraulics & ALKYON i

8 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Kwantificering celvolume CV Vaststelling BCV per kustcel (referentie) Grootte benodigde aanvulling Aanbrengen benodigde aanvulling Geavanceerde aanvulopties Implementatie automatisch onderhoud Vertaling onderhoudsbehoefte naar kosten Inbedding PONTOS/ASMITA model in UCIT omgeving Overzicht beschouwde scenario s Algemeen Overzicht scenario s/simulaties Nadere omschrijving scenario s Nadere specificatie modelinvoer Inleiding en overzicht Nadere specificatie gebiedsschematisatie Implementatie MV2 contour Vormgeving kustuitbreiding Motie Geluk Zeewaartse aanpassingen zwakke schakels Nadere specificatie randvoorwaarden zeegaten Uitwisseling met Westerschelde Uitwisseling via Marsdiep Uitwisseling via Pinkegat en Zoutkamperlaag Nadere specificatie aansturing kustlijnonderhoud Definitie BKL laag Definitie BKL posities basisgeval Definitie geselecteerde BKL posities bij zwakke schakkels ii WL Delft Hydraulics & ALKYON

9 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei Nadere specificatie kustfundamentsuppleties Basisdefinitie controle en suppletievakken Aangepaste formulering suppletievak buitendelta s Aangepaste realisatie mega suppleties Resultaten uitgevoerde simulaties Inleiding Basisrun (run #01) Algemeen Testen onderhoudsmodules Overige testen Effect uitvoering suppleties (run #01B, #01C ) Kustuitbreiding Motie Geluk (run #02) Uitvoering Zwakke Schakels (run #03) Grotere zeespiegelstijging (run #05) Kustlijnonderhoud door onderwatersuppleties (run #06) Beperkter kustlijnonderhoud (run #07) Suppleties op buitendelta s (run #08a en #08b) Uitvoering megasuppleties (run #09) Vooruitschuivende kustlijn (run #10) Voorkeursalternatief zwakke schakels (run #11, #12 en #13) Relatieve effecten Inleiding Algemene morfologische ontwikkeling Integrale beschouwing kustonderhoud Integrale beschouwing veiligheid Integrale beschouwing ecologie...66 WL Delft Hydraulics & ALKYON iii

10 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Relevante fysische parameters Nadere uitwerking Presentatie van model resultaten Resultaten kusthellingen Relevante ontwikkelingen van de zeegaten Conclusies en aanbevelingen Inleiding Effect op kustonderhoud Algemeen Totale onderhoudsbehoefte Effect kustonderhoudsbeleid Effect snelheid zeespiegelstijging Effect uitvoering grote werken Vertaling naar onderhoudskosten Onzekerheden Effect op kustveiligheid Effect op ecologie Effecten van de verschillende ontwikkelingen Aanbevelingen t.a.v. conclusies Aanbevelingen t.a.v. vervolgonderzoek...99 A Vertaling PONTOS profiel naar glad kustprofiel... A 1 A.1 Het PONTOS profiel... A 1 A.2 Terugvertaling getrapt naar glad dwarsprofiel... A 1 A.3 Wiskundige uitwerking... A 2 B Detailresultaten simulaties... B 1 C Overzicht suppletiebehoefte en kosten... C 1 iv WL Delft Hydraulics & ALKYON

11 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 D Overzicht ontwikkeling afslag per run...d 1 WL Delft Hydraulics & ALKYON v

12

13 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei Inleiding 1.1 Achtergrond V&W is verantwoordelijk voor het handhaven van de BKL en het in stand houden van het kustfundament. Middels het project KUST, deelproject LT kustontwikkelingen, wil DG Water een beter inzicht verkrijgen in de effecten van de diverse mogelijke ontwikkelingen in de natte kustzone. Dit inzicht is van belang, omdat kustingrepen veelal effect hebben op de BKL zone en het kustfundament én omdat moet worden gehandeld in lijn met de zogenaamde Vogel en Habitatrichtlijn. De toekomstige ontwikkelingen bevatten drie aspecten, namelijk de natuurlijke ontwikkelingen van de snelheid van zeespiegelstijging, veranderingen van kustbeleid en grootschalige werken in de kustzone. Voor de toekomst wordt rekening gehouden met twee zeespiegelstijgingscenario s, te weten 20 cm per eeuw en 60 cm per eeuw. Het huidige V&W kustbeleid bevat twee elementen: de BKL wordt gehandhaafd en er wordt in totaal 12 Mm 3 /jaar in het kustfundament gesuppleerd. In de toekomst moet rekening worden gehouden met veranderingen in de kustsuppleties en uitbreiding / aanpassing van de kustlijn. Aanpassing alleen in de manier van suppleties wordt beschouwd als een relatief kleine verandering van het beleid, terwijl uitbreiding / aanpassing van de kustlijn met de samenhangende suppleties wordt beschouwd als flinke aanpassing van het kustbeleid. Drie scenario s van de ontwikkeling van het kustbeleid moeten dus worden meegenomen: het huidige beleid, aangepast beleid met alleen veranderingen van suppleties, aangepast beleid waarbij ook de kustlijn wordt vervormd en/of uitgebreid. Met betrekking tot de grootschalige werken moet rekening worden gehouden met: Maasvlakte 2, Motie Geluk (kustuitbreiding tussen Hoek van Holland en Scheveningen), Zwakke Schakels, en Bescherming van buitendijkse gebieden in badplaatsen door zeewaarts versterken. Nadere beschrijvingen hiervan zijn gegeven in hoofdstuk 3. Gevraagd is de effecten van toekomstige ontwikkelingen in de kust, ten opzichte van de huidige uitvoeringspraktijk, voor het kustonderhoud, de kustveiligheid en de ecologie op tijdschalen van 10, 50, 100 en 200 jaar, inzichtelijk te maken. WL Delft Hydraulics & ALKYON 1

14 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud 1.2 Beleid kustonderhoud Alvorens in te gaan op de meer gedetailleerde aanpak van de studie zijn in het volgende de gehanteerde onderhoudsvormen nader toegelicht. Er kan daarbij onderscheid te worden gemaakt tussen twee soorten kustonderhoud, te weten: het kustlijnonderhoud dat primair bedoeld is om (waar gewenst) de erosie van de kustlijn tegen te gaan; het kustfundamentonderhoud dat bedoeld is om het de zandvoorraad binnen een kustvak op peil te houden. Het kustlijnonderhoud heeft hierbij betrekking op de aanvulling van de zogenaamde BKLzone, een verticale strook tussen grofweg de NAP 5 m en de NAP+3 m dieptelijn. Deze vorm van kustonderhoud is sinds de jaren 90 operationeel. De ontwikkeling van het aanwezige volume binnen deze strook wordt continu in kaart gebracht. Daar waar het volume onder een bepaalde grens dreigt te komen (de BKL wordt dan onderschreden), wordt overgegaan tot het uitvoeren van een suppletie van extra materiaal. NAP 20 m NAP 10 m NAP 5 m BKL zone strandsuppletie BKL sectie Kustvak NAP+3 m duinen Figuur 1.1 Schets strandsuppletie voor het kustlijnonderhoud De hiertoe benodigde zandaanvullingen worden veelal aangebracht in de vorm van een zogenaamde strandsuppletie, waarbij al het aangebrachte materiaal inderdaad binnen de BKL zone wordt aangebracht (zie Figuur 1.1). 2 WL Delft Hydraulics & ALKYON

15 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 NAP 20 m NAP 10 m onderwatersuppletie NAP 5 m BKL zone NAP+3 m BKL sectie Kustvak duinen Figuur 1.2 Schets onderwatersuppletie voor het kustlijnonderhoud De laatste jaren wordt er steeds meer overgegaan tot het uitvoeren van zogenaamde onderwatersuppleties. Het aangebrachte materiaal wordt dan iets lager in het profiel aangebracht en komt dus niet volledig ten goede aan de BKL zone (zie Figuur 1.2). Als gevolg van natuurlijke processen kan op termijn overigens een deel van het te laag aangebrachte materiaal alsnog in de BKL zone terechtkomen. Een dergelijke uitvoeringswijze heeft het voordeel dat de kosten per m 3 aangebracht materiaal lager zijn dan die voor strandsuppleties. Het kustlijnonderhoud, in de vorm van strandsuppleties of onderwatersuppleties, vindt overigens slechts plaats in kustsecties waarbij een kritieke waarde van de BasisKustLijn is vastgesteld (de zogenaamde BKL secties). De tweede vorm van kustonderhoud, het zogenaamde kustfundamentonderhoud, is relatief nieuw en is als strategie uitgewerkt in (Mulder, 2000). Hierbij wordt de hoeveelheid zand binnen een kustvak met een lengte van tientallen kilometers in beschouwing genomen. De 20 m dieptelijn wordt hierbij als zeewaartse grens gebruikt. De landwaartse grens bevindt zich aan de binnenduinrand waardoor ook het duingebied zelf onderdeel uitmaakt van het balansvak. Onder andere door een stijging van de gemiddelde zeespiegel zal de zandvoorraad (ten opzichte van de gemiddelde zeespiegel) afnemen. Het hiermee samenhangende verliespost volgt uit het produkt van oppervlakte en zeespiegelstijgingsnelheid. Een en ander is uitgewerkt in (Nederbragt, 2006). Binnen deze studie worden de benodigde aanvullingen aangebracht in de zone tussen de NAP 10 m en de NAP 5 m dieptelijn, dit gelijkmatig verdeeld over de volledige lengte van het betrokken kustvak (zie Figuur 1.3). WL Delft Hydraulics & ALKYON 3

16 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud NAP 20 m NAP 10 m kustfundament suppletie NAP 5 m BKL zone NAP+3 m BKL sectie Kustvak duinen Figuur 1.3 Schets kustfundamentsuppletie Deze studie wijkt op onderdelen af van eerdere studies en beschouwingen. Nieuw is dat binnen deze studie beide onderhoudsvormen tegelijkertijd in rekening worden gebracht. Deze werkwijze wijkt daarmee af van de tot op heden reguliere vorm van het daadwerkelijke kustonderhoud (steeds meer onderwatersuppleties t.b.v. kustlijnonderhoud). Een ander groot verschil heeft betrekking op het feit dat in een eerdere studie (Steetzel en Wang, 2004) slechts het effect van voorgeschreven onderhoudsscenario s in kaart werd gebracht, terwijl in de huidige studie juist de omvang van het benodigde kustonderhoud (uitgesplitst over kustlijn en kustfundamentonderhoud) is gekwantificeerd. Het kustonderhoud is daarmee dus geen invoer maar uitvoer van de modelsimulaties. Overigens moet er ook een onderscheid worden gemaakt tussen de wijze waarop het onderhoud daadwerkelijk plaatsvindt (de praktijk) en de wijze waarop er binnen het gebruikte rekenmodel (PONTOS/ASMITA) mee wordt omgegaan. Het rekenmodel maakt immers gebruik van zekere schematisaties. Het gevolg hiervan is dat het berekende effect van een andere onderhoudsstrategie mede wordt bepaald door de gehanteerde schematisatie. Relevante afwijkingen ten opzichte van de praktijk hebben daarbij betrekking op de volgende onderdelen: Voor de Delta kust is, vanwege het minder geschikt zijn van de onderhavige schematisatie voor dit deel van de kust, geen kustlijnonderhoud in rekening gebracht. Het wel berekende kustlijnonderhoud heeft dus slechts betrekking op de Waddenkust en de Hollandse kust; Bij het uitvoeren van kustfundamentsuppleties wordt gebruik gemaakt van het gelijkmatig verdelen van de benodigde suppletieomvang over de gehele breedte van het betrokken kustvak. In de praktijk zal dit niet gebeuren. Gemiddeld gezien over de langere termijn klopt beter; Voor de vaststelling van de zandvoorraad in het kustfundament wordt geen rekening gehouden met het zand in de zeereep (alleen het zeewaartse deel wordt in beschouwing genomen). De duinen worden dan ook niet opgehoogd hetgeen betekent dat de absolute getalswaarden dus niet kloppen; Ook is geen rekening gehouden met de effecten van zandwinning (bijvoorbeeld uit scheepvaartgeulen) voor zover deze binnen de 20m dieptelijn plaatsvindt; Het benodigde kustlijnonderhoud in de BKL secties is bepaald door de momentane MKL positie te vergelijken met de initiële waarde van de MKL. In werkelijkheid vindt een vergelijking met de vastgestelde BKL waarde plaats; 4 WL Delft Hydraulics & ALKYON

17 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 De keuze van de dieptezones voor de verschillende suppleties in combinatie met de binnen het rekenmodel gehanteerde laagschematisatie leidt reeds tot een eerste verdeling van het betrokken sediment. Bij de nadere uitwerking van de implementatie van het onderhoud binnen het rekenmodel komen we op dit laatste punt nog terug. Genoemde aandachtspunten leiden in ieder geval tot de conclusie dat de resultaten van de uitgevoerde simulaties met name geschikt zijn voor het beschouwen van relatieve effecten. De absolute waarden van het berekende onderhoud moeten dus met voorzichtigheid worden bekeken. Het doel van de voorliggende studie is dus het kwantificeren van het toekomstige kustonderhoud voor de verschillende scenario s van zeespiegelstijging, kustbeheer en grootschalige werken. Mede om te beoordelen of de met behulp van de modelsimulaties verkregen resultaten betrouwbaar zijn, kunnen de resultaten van twee relevante rapportages in beschouwing worden genomen. Centraal staat daarin het rapport van Mulder uit 2000 (Mulder, 2000) waarin veel op basis van meetdata relevante informatie is opgenomen. Een nadere uitwerking van de balans van het kustfundament is gegeven door Nederbragt in (Nederbragt, 2006). In (Mulder, 2000) is een overzicht gegeven van het totale zandverlies in de ondiepe zone (zeereep tot NAP 8m) per deelsysteem over de periode 1965 tot Deze getalswaarden zijn gegeven in de onderstaande tabel. Hoofdsysteem Deelsysteem Verlies in Mm 3 /jaar Friesche Zeegat 0,09 Amelander Zeegat 0,60 Waddenkust Vliestroom 1,10 4,2 Eierlandse zeegat 1,22 Marsdiep 1,19 Hollandse kust Petten IJmuiden 0,32 IJmuiden Hoek van Holland 0,14 0,5 Deltakust Delta kust 1,10 1,1 Gehele kust 5,76 5,8 De gegeven getalswaarden zijn gecorrigeerd voor het in deze periode uitgevoerde kustonderhoud. Voor de Waddenkust is bedraagt het verlies dus gemiddeld 4,2 Mm 3 /jaar en voor de Hollandse kust 0,5 Mm 3 /jaar. De omvang van dit verlies is gerelateerd aan de omvang van het, voor instandhouding van de kustlijnligging, toekomstige kustlijnonderhoud. Deze laatste twee getalswaarden kunnen dus worden vergeleken met resultaten van de uitgevoerde modelsimulaties. Het verlies voor de Deltakust speelt in deze vergelijking geen rol daar er voor de Deltakust geen kustlijnonderhoud in rekening is gebracht. WL Delft Hydraulics & ALKYON 5

18 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud De omvang van het benodigde onderhoud aan het kustfundament kan ook worden ontleend aan de recent uitgevoerde RIKZ studie naar de zandvoorraad van het kustfundament (Nederbragt, 2006). In tabel 3.6 van deze rapportage is de afname van de zandvoorraad als gevolg van een zeespiegelstijging van 20 cm/eeuw per deelsysteem gegeven. Per deelgebied is deze afname gegeven voor zowel het gedeelte zeewaarts van de zeereep als het duingebied. In de onderstaande tabel zijn alleen de waarden gegeven voor het zeewaartse deel van het kustfundament. De in de rechterkolom opgenomen waarden hebben slechts betrekking op het in de voorliggende studie relevante kustsecties. De Eems Dollard valt buiten de schematisatie. Hoofdsysteem Deelsysteem Verlies (zeewaarts) in Mm 3 /jaar Eems Dollard 0,54 n.v.t. Friesche Zeegat 0,50 Waddenkust Amelander Zeegat 0,53 Vliestroom 0,49 2,5 Eierlandse zeegat 0,40 Marsdiep 0,57 Noord Holland 0.70 Hollandse kust IJgeul 0,03 Zuid Holland 1,54 2,3 Maasgeul 0,14 Deltakust Delta kust 2,31 2,3 Gehele kust 7,61 7,0 Deze totale waarde van 7 Mm 3 /jaar heeft dus impliciet ook betrekking op het benodigde onderhoud aan het kustfundament. Dit klopt qua getalswaarde ook met het resultaat van een vrij simpele uitwerking. Uitgaande van een kuststrook van 350 km lang en 10 km breed zal de benodigde aanvulling bij een zeespiegelstijging van 0,2 m/eeuw immers inderdaad orde 7 Mm 3 /jaar (= ,2/100) bedragen. Bij een verdrievoudiging van de snelheid tot 0,6 m/eeuw bedraagt deze dus 21 Mm 3 /jaar. Op een soortgelijke wijze kan ook de afname van de zandvoorraad in de estuaria (voor 0,2 m/eeuw) worden gekwantificeerd (Ref: tabel 3.7 uit (Nederbragt, 2006). Deze is samen met de eerdere verliezen uit het zeewaartse deel van het kustsysteem samengebracht in de volgende tabel. Hoofdsysteem Deelsysteem Verlies (zeewaarts) in Mm 3 /jaar Estuaria Waddenzee 5,0 Westerschelde 0,5 5,5 Zeewaarts gedeelte (zie vorige tabel) 7,0 7,0 Totale kustsysteem 12,5 12,5 Feitelijk moet ook nog het effect van de aanwezigheid van een transportgradiënt in rekening worden gebracht. Het uitgaande langstransport over de noordoostgrens (richting Duitsland) is immers veel groter dan het inkomende langstransport over de zuidwestgrens (vanuit Belgie). Dit transport verschil bedraagt orde 1 Mm 3 /jaar (Steetzel en Wang, 2004). 6 WL Delft Hydraulics & ALKYON

19 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 Hoofdsysteem Deelsysteem Verlies (zeewaarts) in Mm 3 /jaar Estuaria Waddenzee 5,0 Westerschelde 0,5 5,5 Zeewaarts gedeelte 7,0 7,0 Transportgradient 1,0 1,0 Totale kustsysteem 13,5 13,5 Het totaal van de verliezen bedraagt, bij een zeespiegelstijging van 0,2 m/eeuw, (inclusief het effect van de transportgradiënt) dus 13,5 Mm 3 /jaar. Bij een toename van de zeespiegelstijgingssnelheid tot 0,6 m/eeuw zal er echter geen sprake zijn van een verdrievoudiging van de totale sedimentbehoefte. Voor het zeewaartse gedeelte van het kustfundament geldt dit wel omdat dit direct via onderhoudssuppleties zal worden aangevuld. Voor de estuaria is er daarentegen thans sprake van een min of meer dynamisch evenwicht bij een transport naar de estuaria ter grootte van orde 6 Mm 3 /jaar. Een toename van de snelheid van zeespiegelstijging zal leiden tot een zeer geleidelijke toename van het transport naar de estuaria. Een verdrievoudiging van het transport zal pas op zeer, zeer lange termijn worden gehaald. [Uit de simulaties blijkt overigens dat het tijdsgemiddelde transport bij een verdrievoudiging van de zeespiegelstijgingssnelheid, op een termijn van 150 tot 200 jaar, toeneemt van orde 6 naar 8 Mm 3 /jaar.] 1.3 Doelstelling Het doel van de huidige studie is inzichtelijk te maken wat de gevolgen zijn van toekomstige ontwikkelingen in de kust, ten opzichte van de huidige uitvoeringspraktijk, voor: het kustonderhoud, uitgedrukt in suppletievolume en onderhoudskosten, de kustveiligheid, uitgedrukt in verschuiving van duinafslaglijnen, en de ecologie, uitgedrukt in een aantal sturende fysische parameters, op tijdschalen van 10, 50, 100 en 200 jaar. 1.4 Aanpak Bij de studie wordt gebruik gemaakt van het lange termijn morfologische model voor de Nederlandse kust (PONTOS/ASMITA), dat in 2004 is opgeleverd door WL Delft Hydraulics en Alkyon (Steetzel en Wang, 2004a, 2004b). De ontwikkeling van dit model is specifiek uitgevoerd ten behoeve van lange termijn vragen van DG Water en het model is derhalve geschikt voor het inschatten van morfologische effecten en in dit geval de gevraagde effecten op kustonderhoud. Centraal staat hierbij het gebruik van simulatiemodellen. Het ligt echter niet in de bedoeling om enkel en alleen de resultaten van deze modellen te gebruiken. Er zal ook aandacht worden gegeven aan enkele meer algemene beschouwingen. Bij de evaluatie van de effecten van de toekomstige ontwikkelingen zijn drie beheersaspecten van belang: Kustonderhoud WL Delft Hydraulics & ALKYON 7

20 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud De effecten op kustonderhoud worden uitgedrukt in de benodigde suppletiehoeveelheden passend bij de gekozen beleidsoptie. De schatting van onderhoudkosten worden gebaseerd op standaardprijzen per m 3 voor respectievelijk strand en onderwater suppleties. Hiervoor is het PONTOS model enigszins aangepast om het gesuppleerde materiaal qua verdeling over deze zones op te leveren. De benodigde standaardprijzen zijn door de opdrachtgever aangeleverd. Veiligheid De verschuiving van afslaglijnen in (m) dient als indicator voor veranderingen in veiligheids en risiconiveau. Voor de effecten op veiligheid moeten de verschuivingen van de duinafslaglijn dus worden bepaald. PONTOS maakt gebruik van een sterk geschematiseerd dwarsprofiel dat er uit ziet als een aantal trapjes. Het duin en het strand zijn hierin als laag geschematiseerd. Voor het uitvoeren van een duinafslagberekening is een meer gedetailleerde vorm van dit dwarsprofiel nodig. De duinafslagberekeningen zullen worden uitgevoerd met behulp van UCIT waarin verschillende methoden van duinafslagberekeningen zijn geïmplementeerd. Hiervoor is een interface gebouwd die de uitvoer van PONTOS/ASMITA vertaalt naar invoer voor UCIT. De duinafslagberekeningen zullen worden uitgevoerd voor een aantal representatieve raaien langs de Hollandse kust. Nadere uitwerking wordt gegeven in 2.6 en 6.4. Ecologie De ecologische doorvertaling valt buiten het kader van deze studie. In deze studie zullen alleen de veranderingen van een aantal fysische parameters worden geschat aan de hand van modelberekeningen. Over veel van de parameters geeft het model PONTOS/ASMITA geen of onvoldoende informatie. Hoewel het in principe mogelijk is de gevraagde informatie te leveren door aanvullende detailstudies, bijvoorbeeld met behulp van het DELFT3D model (gekoppeld aan PONTOS/ASMITA via UCIT), zullen wij in deze studie beperken tot schattingen door expert judgement met behulp van de resultaten van PONTOS/ASMITA. Nadere uitwerking van hoe dit is gedaan wordt gegeven in Kader van de studie De volgende uitgangspunten zijn van belang als beperkingen voor deze studie: Het bepalen van de ecologische effecten zelf valt niet onder de huidige studie. De kosten van kustonderhoud worden bepaald aan de hand van standaardprijzen per kubieke meter, die door de opdrachtgever zijn aangeleverd. Als indicator voor de kustveiligheid wordt alleen de verschuiving van de afslaglijn gehanteerd. Verder zullen de effecten van de toekomstige ontwikkelingen vooral op een relatieve manier worden geëvalueerd, door de verschillende scenario s te vergelijken met het basisscenario: het voortzetten van de huidige situatie. 1.6 Opzet rapportage Binnen deze rapportage komen de volgende onderwerpen aan de orde: De aanpassingen aan het model ten behoeve van het onderhouds en veiligheidsvraagstuk; 8 WL Delft Hydraulics & ALKYON

21 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 De door te rekenen scenario s; De daadwerkelijke modelinvoer; De resultaten van de uitgevoerde simulaties; De relatieve effecten; Conclusies en aanbevelingen. Deze onderwerpen komen in respectievelijk de hoofdstukken 2 t/m 7 aan de orde. Dit rapport is zodanig opgezet dat het geschikt is twee doelgroepen van lezers. Voor de lezers die voornamelijk geïnteresseerd in de uitkomst van de studie is het voldoende om hoofdstuk 7 te lezen, waarin een uitgebreide samenvatting van de resultaten en conclusies uit de studie is gegeven, en eventueel hoofdstuk 6. De andere hoofdstukken bevatten gedetailleerde beschrijving van de modellering en zijn dus interessant voor lezers die ook in de model technische zaken geïnteresseerd zijn. WL Delft Hydraulics & ALKYON 9

22 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud 10 WL Delft Hydraulics & ALKYON

23 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei Aanpassingen van het rekenmodel 2.1 Inleiding Zoals reeds in de inleiding aangegeven zal er voor het kwantificeren van de toekomstige ontwikkelingen gebruik worden gemaakt van de resultaten van een numeriek model. Ten behoeve van het uitvoeren van lange termijn simulaties bleek het noodzakelijk om een aantal aanpassingen door te voeren in het rekenmodel. Deze aanpassingen hadden met name betrekking op de uitdrukkelijke wens om met behulp van het model kwantitatief inzicht te krijgen in de op langere termijn benodigde onderhoudsbehoefte. Deze onderhoudsbehoefte zal immers, onder invloed van zowel menselijke ingrepen (kustuitbreiding, wijze van uitvoering suppleties) als klimaatwijzigingen (zeespiegelstijging), aan verandering onderhevig zijn. De hiermee verband houdende modelaanpassingen komen in dit hoofdstuk in meer detail aan de orde. In aanvulling op de hier beschreven grotere aanpassingen is ook een aantal kleinere verbeteringen in het model doorgevoerd. Uiteindelijk zijn de simulaties uitgevoerd met de ontwikkelversie 2.2 van het PONTOS/ASMITA model. Met betrekking tot het kustonderhoud kan onderscheid worden gemaakt tussen een tweetal soorten van kustonderhoud, te weten het reeds sinds 1990 operationele onderhoud van de basiskustlijn en het recent nagestreefde onderhoud van het zogenaamde kustfundament. Deze beide vormen van kustonderhoud komen in de twee volgende paragrafen nader aan de orde. Hierbij zal natuurlijk ook worden ingegaan op de wijze waarop beide vormen van kustmanagement binnen het rekenmodel zijn geïmplementeerd. In paragraaf 2.4 en 2.5 komen vervolgens de feitelijke implementatie van het kustonderhoud en de vertaling van suppletievolumes naar suppletiekosten aan de orde. In paragraaf 2.6 wordt tenslotte nog nader ingegaan op de wijze waarop de resultaten van het PONTOS model zijn gebruikt voor het kwantificeren van de ontwikkeling van de zogenaamde afslaglijnen. Hiertoe is een koppeling gemaakt met het binnen het UCIT model vigerende duinafslagmodel. 2.2 Soorten kustonderhoud Zoals reeds aangegeven in het vorige hoofdstuk is in deze studie onderscheid gemaakt tussen twee soorten kustonderhoud, namelijk het onderhoud dat nodig is voor het minimaal instandhouden van de kustlijn (het zogenaamde kustlijnonderhoud) en het onderhoud dat nodig is voor het instandhouden van het kustfundament. Bij deze twee soorten kustonderhoud horen ook specifieke uitvoeringsvormen. De volgende tabel geeft hiervan een overzicht. WL Delft Hydraulics & ALKYON 11

24 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud lokatie suppletie Soort onderhoud strand onderwater / vooroever dieper water Kustlijn NAP 2 / +3 m NAP 7 / 2 m n.v.t. Kustfundament n.v.t. NAP 4 / 5 m NAP 10 / 5 m De vet aangegeven combinaties kunnen hierbij worden beschouwd als de standaardlokaties. Voor het kustlijnonderhoud zijn dit dus de zogenaamde strandsuppleties. Kustlijnonderhoud is echter ook mogelijk door de uitvoering van suppleties op de vooroever. Deze zijn morfologisch gezien minder effectief (niet al het gesuppleerde materiaal komt immers ten goede aan de BKL zone), maar kunnen kostentechnisch natuurlijk wel interessant zijn (onderwatersuppleties zijn per m 3 goedkoper dan strandsuppleties). Het onderhoud aan het kustfundament wordt uitgevoerd door het toevoegen van materiaal op dieper water. In deze studie is uitgegaan van een zone tussen de NAP 10 en de NAP 5 m. Ook is gekeken naar het effect van een suppletie die op een hoger niveau is aangebracht. De omvang van het benodigde onderhoud aan het kustfundament wordt bepaald door de netto balans van het beschouwde kustvak. In het geval van een stijgende zeespiegel, zijn er dus drie bijdragen te onderkennen, te weten: Het directe effect van zeespiegelstijging uitgedrukt als een oppervlaktemaat (oppervlakte kuststrook tot NAP 20 m) vermenigvuldigd met de opgetreden zeespiegelstijging; Het indirecte effect van zeespiegelstijging als gevolg van het transport door de zeegaten; Het (effect van zeespiegelstijging op het) dwars en langstransport over de randen van het beschouwde balansvak. Deze derde bijdrage is nagenoeg onafhankelijk van de mate van zeespiegelstijging (voornamelijk als verlies van materiaal over de noord oostgrens). Een toename van de snelheid van zeespiegelstijging zal leiden tot een extra verlies van materiaal naar de getijde bekkens. Een overzicht van de bijdragen en het hiermee samenhangende totale onderhoud is gegeven in de volgende tabel. Bijdrage onderhoud Zeespiegelstijgingsnelheid kustfundament 0,2 m/eeuw 0,6 m/eeuw Direct (zeewaarts) 7 Mm 3 /jaar 21 Mm 3 /jaar Zeegaten 6 Mm 3 /jaar 6 tot 18 Mm 3 /jaar Transportgradiënten 1 Mm 3 /jaar 1 Mm 3 /jaar totaal 14 Mm 3 /jaar 28 tot 40 Mm 3 /jaar De grootte van het totale onderhoud aan het kustfundament voor een situatie met een versnelde zeespiegelstijgingssnelheid bedraagt dus tussen 28 en 40 Mm 3 /jaar. De onzekerheid in deze grootte wordt bepaald door de onzekerheid in de omvang van het extra verlies door de zeegaten. De omvang van het kustlijnonderhoud is afhankelijk van de lokale gradiënten in het langsen dwarstransport. Met name het dwarstransport zal bij toenemende zeespiegelstand leiden tot een toename van het benodigde onderhoud aan de kustlijn. 12 WL Delft Hydraulics & ALKYON

25 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 Omdat de ten behoeve van het kustlijnonderhoud uitgevoerde suppleties direct bijdragen aan het kustfundament, kan deze aanvulling feitelijk worden ingehouden op het eerder gegeven onderhoudscijfer. Indien het onderhoud aan de kustlijn bij een zeespiegelstijging van 0,2 m/eeuw bijvoorbeeld 4 Mm 3 /jaar bedraagt zal het nog benodigde onderhoud voor het kustfundament nog slechts 14 4 = 10 Mm 3 /jaar bedragen. Het totaal van kustlijn en kustfundamentsuppleties, zijnde = 14 Mm 3 /jaar is daarmee natuurlijk weer gelijk aan het eerdere totaalonderhoud. 2.3 BKL handhaving op raainiveau (MKL vs. BKL) Inleiding Daar waar dat noodzakelijk wordt geacht, wordt in het kader van het vigerende kustbeleid de positie van de kustlijn ten minste gehandhaafd op een overeengekomen minimale positie. Deze overeengekomen positie is in eerste instantie gebaseerd op positie van de kustlijn in Indien de kustlijn zich landwaarts van deze kritieke positie (de zogenaamde BasisKustLijn ofwel BKL) bevindt, dient er een aanvulling (in de vorm van een zandsuppletie) te worden uitgevoerd. De daadwerkelijke positie van de kustlijn wordt hierbij bepaald door het volume in de zogenaamde BKL laag in beschouwing te nemen. De bovenzijde van deze laag komt veelal overeen met het niveau van de duinvoet (orde NAP+3 m). De onderzijde volgt uit het verschil tussen dit niveau en het gemiddeld laagwater. De boven en onderbegrenzing van deze BKL laag variëren daarbij dus langs de kust. De verticale begrenzingen zijn bovendien gekoppeld aan de gemiddelde zeespiegelstand. In de oorspronkelijke versie van het rekenmodel (versie 2.0) werd het automatisch suppleren nog aangestuurd door de vergelijking te betrekken op de positie van de niveau vaste modellagen. Hiervoor werd meestal de strandlaag (de zogenaamde Y 1 laag) gebruikt. De momentane positie van de Y 1 laag werd daarbij vergeleken met een in de invoerfile gedefinieerde kritieke Y 1 positie (zie parametergroep #7.1 van de PONTOS parameters). Indien de momentane Y 1 ligging landwaarts van de kritieke waarde kwam, werd overgegaan tot een net voldoend grote aanvulling van de betreffende laag. Op deze wijze kan het benodigde kustonderhoud in plaats en tijd worden gekwantificeerd. Door het gebruik van vaste niveaus (de verticale begrenzingen van de modellagen zijn immers gegeven ten opzichte van NAP), heeft een stijging van de gemiddelde waterstand geen directe gevolgen voor het benodigde onderhoud. Bij het gebruik van het BKL principe, waarbij de BKL laag is gekoppeld aan de gemiddelde zeestand, levert een stijgende zeespiegel echter per definitie een landwaartse verplaatsing van de MKL. In dit geval zal een stijgende zeespiegel per definitie wel leiden tot een onderhoudsbehoefte. In het volgende wordt ingegaan op de wijze waarop deze (zeewaterstand afhankelijke) BKL handhaving in versie 2.2 van het PONTOS model is ingebouwd. Hiertoe wordt ook uitgebreid ingegaan op de wijze waarop de positie van de BKL wordt bepaald. Uiteindelijk is uit pragmatische overwegingen gekozen voor een uitwerking waarbij de BKL waarde gelijk is gesteld aan de initiële positie van de MKL. WL Delft Hydraulics & ALKYON 13

26 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Vaststelling BKL posities op rekengrid De vastgestelde en te gebruiken positie van de BKL volgt uit de per kustraai gedefinieerde waarde (uitgedrukt in een positie t.o.v. de RSP lijn). Deze informatie is beschikbaar bij de zogenaamde kustlijnkaarten. Teneinde deze posities ook binnen het PONTOS model te kunnen gebruiken, zijn de betreffende BKL coördinaten omgezet naar het PONTOS referentiesysteem. Deze BKL posities zijn daartoe (met gebruikmaking van de zogenaamde raaiadministratie) omgerekend naar een positie ten opzichte van Parijs. Deze laatste is vervolgens omgezet naar een positie op het PONTOS rekengrid. Hiertoe is gebruik gemaakt van een daartoe geëigend conversie programma. Het totaal van deze laatste BKL punten is vervolgens gebruikt om te komen tot een geschematiseerd verloop van de BKL positie (de Y bkl waarde) als functie van de positie langs de Nederlandse Noordzeekust (de X waarde langs het PONTOS referentiesysteem). Uiteindelijk leidt dit tot een aantal blokken met BKL posities (per aaneengesloten kustdeel) voor strekkingen waarvoor de kustlijnhandhaving operationeel is. Voor de overgang tussen de verschillende kustdelen wordt daarbij overigens gebruik gemaakt van een hulp ordinaat van Y bkl = 9999 m. De basiswaarden en de uiteindelijk gehanteerde schematisatie van het BKL verloop komen in een volgend hoofdstuk aan de orde. Deze schematisatie maakt onderdeel uit van de invoer van het PONTOS model (parameter #7.3) Vaststelling BKL niveaus De ligging van de MKL wordt ook in het PONTOS model vastgesteld door de het volume tussen de lokaal van toepassing zijnde onder en bovengrens van de BKL zone in beschouwing te nemen. Vergelijkbaar met de gevolgde procedure voor de schematisatie van het BKL verloop, is ook het verloop van deze begrenzingen bepaald. De basiswaarden en de uiteindelijk gehanteerde schematisatie van de BKL niveaus komen in een volgend hoofdstuk aan de orde. Deze schematisatie maakt eveneens onderdeel uit van de invoer van het PONTOS model (parametergroep #8.5) De berekening van de lokale MKL ligging Afhankelijk van de niveaus van de onder en bovenbegrenzing van de BKL laag vallen een of meerdere modellagen geheel of gedeeltelijk binnen de BKL laag. De MKL positie wordt bepaald door het in beschouwing nemen van de laagposities en hiermee samenhangende volumes binnen de verticale strook. Hierbij kan dus worden opgemerkt dat het op deze wijze vaststellen van de MKL positie bij als gevolg van zeespiegelstijging toenemende waterstanden automatisch leidt tot een landwaartse verplaatsing van deze kustlijn parameter. Overigens wordt deze achteruitgang bestreden door de uitvoering van suppleties. 14 WL Delft Hydraulics & ALKYON

27 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei Geavanceerde vaststelling van de BKL waarde Standaard is de in rekening gebrachte BKL waarde gelijk aan de in de invoerfile gespecificeerde waarde (standaardinstelling). In het kader van een meer geavanceerde uitwerking van het kustlijnonderhoud is in het kader van deze studie binnen het rekenmodel ook de mogelijkheid ingebouwd om de voor de kwantificering van het onderhoud te gebruiken BKL waarde te baseren op de initiële positie van de MKL. In dit geval worden de in de invoerfile opgegeven BKL waarden overschreven door de met het model berekende initiële MKL waarden. Bij de uitvoering van de definitieve berekeningen is ook steeds gebruik gemaakt van deze mogelijkheid. In aanvulling hierop is ook nog de mogelijkheid ingebouwd om de positie van de BKL in de loop van de tijd te laten wijzigen. Hiertoe kan een trendwaarde worden opgegeven waarmee de BKL dus per definitie tijdsafhankelijk wordt. Door bijvoorbeeld een trend van 10 m/jaar op te geven wordt de kustlijn over een periode van 50 jaar over een afstand van 500 m in zeewaartse richting verplaatst Vaststelling benodigde aanvulling Indien de MKL zich landwaarts van de BKL bevindt, dient er tot de uitvoering van een suppletie te worden overgegaan. In het rekenmodel gebeurt dit min of meer instantaan. Per rekenstap wordt bepaald wat het verschil is tussen de berekende MKL waarde en de gedefinieerde BKL waarde. Bij een negatief verschil wordt overgegaan tot het zeewaarts verschuiven van de relevante modellagen. Bij een positief verschil is dit natuurlijk niet nodig (en wordt er dus ook niets onttrokken). De gewenste verschuiving van de BKL laag dy bkl is daarbij gelijk aan het verschil tussen de voorgeschreven BKL en de berekende MKL waarde conform: dy bkl = BKL MKL (in m) Het daartoe minimaal benodigde volume dv bkl is gelijk aan: dv bkl = dy bkl. dz bkl (in m 3 /m 1 ) waarin dz bkl het lokale niveau verschil tussen de boven en onderzijde van de BKL laag. In een geavanceerde uitwerking is het ook mogelijk om het hiermee samenhangende aanvullingsvolume (uitgedrukt in m 3 /m 1 ) te verhogen met een zogenaamde grenswaarde. In dit geval wordt er altijd in een keer te veel gesuppleerd. Uiteindelijk zou dit moeten leiden tot een zaagtandvormig verloop van de MKL positie. In de voorliggende uitwerkingen is overigens geen gebruik gemaakt van deze optie Aanbrengen benodigde aanvulling Ten behoeve van het voldoende zeewaarts verplaatsen van de MKL dienen de relevante modellagen binnen de BKL zone zodanig te worden verplaatst dat de uiteindelijke MKLpositie overeenkomt met de kritieke BKL waarde. WL Delft Hydraulics & ALKYON 15

28 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Voor deze modellagen wordt binnen de PONTOS modellering gebruik gemaakt van vaste niveaus. Relevante overgangen hebben hierbij betrekking op de overgang tussen de Y 2 (brekerzone) en de Y 1 laag (strandlaag) welke op NAP 2 m is gelegen en de overgang tussen de Y 1 en de Y 0 laag (duin) die op NAP+3 m ligt. De onder en bovenzijde van de BKL laag bevinden zich rond respectievelijk NAP 5 m en NAP+3 m. Dit betekent dat de Y 1 laag (van NAP 2 m tot NAP+3 m) grotendeels binnen de BKL zone valt. Indien de bovenzijde van de BKL laag zich in op boven het NAP+3 m niveau bevindt is dit zelfs geheel het geval. De Y 1 laag (strandlaag) speelt in het BKLhandhavingsbeleid dus de belangrijkste rol. Voor het aanvullen zijn er in principe verschillende mogelijkheden variërend van: Een minimale toevoeging, waarbij het benodigde volume dv bkl daadwerkelijk volledig binnen de BKL zone wordt aangebracht; Een maximale toevoeging waarbij alle binnen de BKL zone vallende modellagen een over een afstand dy bkl in zeewaartse richting worden verplaatst. In beide gevallen voldoet de MKL ligging in de nieuwe situatie aan de gewenste ligging. De nieuwe, aangepaste MKL waarde is gelijk aan de BKL. De hiertoe benodigde aanvulling kan in het tweede geval echter groter zijn. Het verschil wordt hierbij veroorzaakt daar het feit dat de begrenzing van de BKL laag niet altijd samenvalt met de overgang tussen de verschillende modellagen. Indien dit niet het geval is (en een BKL grens midden in een modellaag valt), zal een deel van het rond deze overgang aangebrachte materiaal automatisch worden verdeeld over de modellaag. Hierdoor komt een deel van het aangebrachte volume dus buiten de BKL laag terecht. Voor het verkrijgen van een net voldoende verplaatsing van de MKL zal er in dergelijke gevallen dus extra materiaal moeten worden toegevoegd. Als voorbereiding op de meer definitieve simulaties zijn verschillende uitwerkingen van deze aanvullingsprocedures geïmplementeerd en getest. Daarbij bleek het verdelen van de benodigde aanvulling over de relevante lagen te leiden tot een niet controleerbare verplaatsing van de duinlaag. Een nadeel van deze werkwijze bleek bovendien dat de uiteindelijke toevoeging van materiaal aan de buiten de BKL zone gelegen modellagen sterk afhankelijk is van de grootte van de rekentijdstap. Op deze wijze wordt het eindresultaat (met name de positie van de duinlaag) minder robuust Geavanceerde aanvulopties Ten behoeve van het kunnen aansturen van het kustlijnonderhoud zijn in het kader van een meer geavanceerde modeluitwerking een drietal mogelijke aanvulopties onderscheiden. De basismethode waarbij een zo groot mogelijk deel van de suppletie is aangebracht binnen de volledige MKL laag; Een optie waarbij het benodigde volume is aangebracht binnen de Y 1 laag; Een optie waarbij het benodigde volume is aangebracht binnen de Y 2 laag. 16 WL Delft Hydraulics & ALKYON

29 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 Ten behoeve van de voorliggende berekeningen is gebruikt gemaakt van de optie om het benodigde volume in zijn geheel binnen de Y 1 laag (de strandlaag) aan te brengen. Daarmee word dus voldaan aan de nagestreefde MKL ligging en blijft ook de duinontwikkeling meer realistisch. In een van de scenario s is gebruik gemaakt van de mogelijkheid om deze aanvulling in de Y 2 laag te laten plaatsvinden. In dit geval wordt er voldoende materiaal tussen het NAP 7 m en NAP 2 m niveau aangebracht. Daar waar bij een Y 1 suppletie dus sprake is van een strandsuppletie, wordt het materiaal nu dus volledig onder water aangebracht. Dit opent de mogelijkheid om een indruk te krijgen van de effectiviteit van onderwatersuppleties. Hier komen we later nog uitgebreider op terug. 2.4 Volumehandhaving op kustvakniveau (MCV vs. BCV) Inleiding Een van de nieuwe aspecten van de voorliggende studie heeft betrekking op het via suppleties in stand houden van het zogenaamde kustfundament. Hierbij wordt binnen een zeker balansvak de hoeveelheid sediment ten opzichte van de gemiddelde zeestand in beschouwing genomen. Door zeespiegelstijging zal de hoeveelheid materiaal in principe afnemen omdat een deel van de zandvoorraad buiten het bereik van de (met de zeespiegelstijging mee omhooggaande) 20 m dieptelijn komt te liggen. Voor het minimaal in stand houden van het volume binnen een systeemvak zal dus een vergelijking moeten worden gemaakt tussen de gewenste en de aanwezige zandhoeveelheden. Vergelijkbaar met de MKL en de BKL kan hierbij dus gewerkt worden met een zogenaamde MCV (Momentaan Cel Volume) en een BCV (Basis Cel Volume). De MCV waarde (gerelateerd aan de MKL parameter) zegt hierbij iets over de omvang van het aanwezige zandvolume. De BCV waarde (gerelateerd aan de BKL parameter) heeft betrekking op de kritische waarde van dit volume. De omvang van de voor deze vergelijking te gebruiken controle vakken dient hierbij nog wel te worden gespecificeerd. Deze omvang heeft zowel betrekking op de vaklengte langs de kust als de verticale laag ten opzichte van de gemiddelde waterstand. Deze schematisatie maakt onderdeel uit van de invoer van het PONTOS model (parameter #7.3). De koppeling van deze vakindeling aan de gemiddelde waterstand maakt dus dat de omvang van de zeespiegelstijging(snelheid) een expliciete rol zal spelen in dit onderhoud Controle en suppletievakken Voor de vakken zelf wordt onderscheid gemaakt tussen een zogenaamd controlevak en een suppletievak. Het controlevak wordt gebruikt om de vergelijking tussen de aanwezige en gewenste volumes te kunnen maken. Bij een afname van het volume wordt het tekort toegevoegd in het aan het controle vak gekoppelde suppletievak. Dit suppletievak bevindt zich per definitie binnen het controlevak. WL Delft Hydraulics & ALKYON 17

30 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Na uitvoering van de kustfundamentsuppletie is het volume als aanwezig binnen het controle vak dan ook weer op orde. Voor de definitie van de controle en suppletievakken zijn overigens verschillende mogelijkheden aanwezig. Binnen de voorliggende studie is daarbij onderscheid gemaakt tussen twee uitwerkingen: Het controlevak valt samen met de door RIKZ gedefinieerde kustvakken en het suppletievak komt hier voor wat betreft de langsdimensie mee overeen (dit is in feite de standaarduitwerking); Het controlevak omvat de volledige Nederlandse kust, dit gecombineerd met een aantal specifieke suppletievakken. Hierbij moet overigens worden opgemerkt dat de er binnen het rekenmodel geen aanpassingen van de duinhoogte worden aangebracht. Het duingebied maakt immers geen deel uit van de controlevak (zie ook toelichting in hoofdstuk 1) Kwantificering celvolume CV Voor de kwantificering van de absolute grootte van het cel volume wordt het horizontale volume ten opzichte van de referentielijn gebruikt. Deze bestaat dus feitelijk uit de som van alle individuele horizontale volumes van de relevante gridpunten. Voor positie i en laag j is dit deelvolume gelijk aan het product van de laagpositie Y i,j, de lokale laagdikte dz i,j (= Z i,j Z i,j+1 ) en de gridcelbreedte dx i (=X i X i 1 ). In de sommatie doet natuurlijk alleen het relevante deel van de relevante gridcellen (binnen het controlevak) mee. Overigens moet worden opgemerkt dat de hier gebruikte volumemaat feitelijk slechts een min of meer willekeurige kwantificering betreft (andere uitwerkingen zijn immers ook mogelijk). Omdat het doel hiervan slechts het waarnemen van en corrigeren voor verschillen in dit volume is, heeft deze keuze geen effect op het nagestreefde resultaat Vaststelling BCV per kustcel (referentie) Voor de ondergrens van de verticale begrenzing van het controlevak wordt in deze uitwerkingen steeds gebruik gemaakt van een niveau van 20 m onder de gemiddelde waterstand. Uitgaande van een gemiddelde zeestand van NAP+0 m ligt deze ondergrens dus initieel op NAP 20 m. De bovengrens bevindt zich steeds op 25 m boven de gemiddelde zeestand, zijnde ruim boven het niveau van de bovenkant van de duinlaag. Feitelijk betekent dit dus dat het gehele (boven de NAP 20 m dieptelijn gelegen) kustfundament binnen de controlelaag valt. Bij enige zeespiegelstijging raakt een deel van het profiel echter buiten de controlelaag en neemt het daarin aanwezige volume dus af (NB: met een ophogen van de duinen wordt geen rekening gehouden). Het (momentane) volume voldoet dan niet meer aan de initiële waarde. In de huidige uitwerking is deze kritieke BCV waarde overigens niet voorgeschreven, maar volgt deze dus uit de initiële bodemligging. Deze vaststelling vindt plaats in de initialisatiefase van de simulatie. 18 WL Delft Hydraulics & ALKYON

31 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 Ter vergelijking: de kritieke waarde voor de kustlijnhandhaving kan wel worden voorgeschreven doch is er in het kader van dit project gebruik gemaakt van de mogelijkheid om deze voor de relevante kustsecties ook te laten volgen uit de initiële kustlijn ligging Grootte benodigde aanvulling Indien de MCV waarde kleiner is dan de BCV waarde volgt het benodigde suppletievolume direct uit het verschil tussen de beide waarden. dv mcv = BCV MCV (in m 3 ) Met een overschot wordt niet gedaan Aanbrengen benodigde aanvulling De benodigde aanvulling wordt gelijkmatig over het suppletievak verdeeld aangebracht. Hierbij is het dus mogelijk (vanwege het gebruik van de laagschematisatie) dat een deel van het aangebrachte materiaal buiten (en dan met name boven of onder) het suppletievak terechtkomt. In dit geval is dit echter geen probleem Geavanceerde aanvulopties Standaard wordt de benodigde aanvulling direct aangebracht in het relevante controlevak. Ten behoeve van het opgeven van een bepaalde volgorde van de mega suppleties is een geavanceerde suppletie optie binnen het model geïmplementeerd. Deze bestaat uit de mogelijkheid om in aanvulling op de basisdefinitie van de kustfundamentsuppletie(s), ook een array op te geven waarbij het volgnummer van de suppletie als functie van de tijd is gegeven. In dit geval wordt een bepaalde suppletie slechts op een bepaald moment in de tijd uitgevoerd. De omvang van de uit te voeren suppletie hangt daarbij natuurlijk af van de reeds opgetreden kustontwikkelingen en de omvang en fasering van de eerder uitgevoerde suppleties. Hier komen we later nog uitgebreider op terug. 2.5 Implementatie automatisch onderhoud Voor het berekenen van het benodigde onderhoud (de per tijdstap toe te voegen hoeveelheid sediment) wordt binnen het PONTOS model gewerkt met een vaste volgorde van suppleren. Achtereenvolgens worden daartoe uitgevoerd: 1. Het in tijd en plaats voorgeschreven onderhoud; 2. Het eventueel benodigde onderhoud voor de kustlijnhandhaving; 3. Het eventueel benodigde onderhoud op kustvakniveau (de kustfundamentsuppleties). Het voorgeschreven onderhoud volgt uit de vooraf gedefinieerde suppleties. Hierbij is de omvang, de plaats en de periode van uitvoering al vastgelegd (parametergroep #7.1). Van deze mogelijkheid is in het kader van deze studie geen gebruik gemaakt. Al het uitgevoerde onderhoud is reactief (afhankelijk van de morfologische ontwikkelingen) en vindt automatisch plaats. WL Delft Hydraulics & ALKYON 19

32 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Het kustlijnonderhoud volgt uit de vergelijking tussen de momentane kustlijnligging (MKL) en de gedefinieerde basiskustlijn (BKL), benodigde aanvullingen (parametergroep #7.3). Afhankelijk van de morfologische ontwikkelingen, de ontwikkeling van de gemiddelde zeestand en het aantal km s waarvoor een basiskustlijn is vastgesteld, zal er kustlijnonderhoud nodig zijn. Het op deze wijze uitgevoerde onderhoud komt natuurlijk ook ten goede aan het meer grootschalige kustfundament. De kustfundamentsuppleties volgen uit een vergelijking tussen de initiële basis cel volume (BCV) en momentane cel volume (MCV) (parametergroep #7.4). Deze sedimentbehoefte hangt natuurlijk af van het verlies van materiaal over de vier randen van het balansvak, de eventuele verliezen naar een achterliggend estuarium en de omvang van de zeespiegelstijging. Het ten behoeve van de kustlijnhandhaving uitgevoerde onderhoud zal per definitie reducerend werken op de omvang van het grootschalige onderhoud. Op de verschillende bijdragen aan dit grootschalige onderhoud komen we nog nader terug. 2.6 Vertaling onderhoudsbehoefte naar kosten Tot nu toe is met name de grootte van de benodigde onderhoudsinspanning aan de orde geweest. Niet alleen het volume maar ook de hiermee samenhangende kosten zijn natuurlijk van belang. Dit komt met name vanwege het feit dat de uitvoering van onderwater suppleties relatief (ten opzichte van strandsuppleties) goedkoper is. De vertaling van de onderhoudsbehoefte (uitgedrukt in een inspanning in Mm 3 /jaar als functie van de tijd) naar kosten vindt overigens plaats als een eenvoudige nabewerking. De benodigde stuurparameters (de nog niet operationele parametergroep #7.5) maken derhalve dan ook nog geen onderdeel uit van het rekenmodel. 2.7 Inbedding PONTOS/ASMITA model in UCIT omgeving Om de resultaten van het PONTOS/ASMITA model optimaal te kunnen analyseren is ervoor gekozen om de modeluitvoer in te bedden in de door WL Delft Hydraulics ontwikkelde UCIT omgeving. De reden hiervoor is dat op die manier de modelresultaten eenvoudig kunnen worden geconfronteerd met beschikbare meetdata en bestaande routines (voor bijvoorbeeld duinafslag) op eenvoudige wijze kunnen worden toegepast. In deze paragraaf wordt in het kort uiteengezet hoe deze inbedding vorm is gegeven. 20 WL Delft Hydraulics & ALKYON

33 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 Figuur 2.1 Overzicht van de PONTOS/ASMITA lagen Bij wijze van eerste stap is een routine gemaakt waarmee de PONTOS/ASMITA resultaten (die in een specifiek voor PONTOS/ASMITA ontwikkeld coördinaten systeem worden uitgedrukt), eenvoudig kunnen worden omgezet naar het ook voor de JARKUS raaien en vaklodingen gehanteerde regionale coördinaten systeem (ten opzichte van Parijs). Figuur 2.1 laat zien hoe de resultaten over een GIS outline van Nederland liggen. Figuur 2.2 en 2.3 laten iets ingezoomde beelden zien van respectievelijk het Waddengebied en het gebied rondom de Maasvlakte. WL Delft Hydraulics & ALKYON 21

34 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Figuur 2.2 Overzicht van de PONTOS ASMITA lagen focus op het Waddengebied Figuur 2.3 Overzicht van de PONTOS/ASMITA lagen focus op de Maasvlakte Vanuit de resultaten kan vervolgens een willekeurig punt langs de kust gedefinieerde PONTOS/ASMITA x as worden geselecteerd (mits dat natuurlijk door de modelleur is uitgevoerd). Van dit punt worden vervolgens de uitvoergegevens opgehaald uit de uitvoerfiles. De duinhoogte van de bovenste laag wordt uit de input file gehaald. Met die gegevens is het vervolgens mogelijk het PONTOS ASMITA trapprofiel te visualiseren (zie ook figuur 2.4). Omdat het niet zinvol is om op een trapprofiel een duinafslagsom te maken 22 WL Delft Hydraulics & ALKYON

35 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 wordt het trapprofiel naar een gladder profiel getransformeerd. De (massabehoudende) methode die hiervoor is gebruikt is in meer detail beschreven in Appendix A. Figuur 2.4 Overzicht in één plot van JARKUS raai 6625 (kustvak 8, jaar 2003), het vanuit de PONTOS resultaten gehaalde trapprofiel van raai 151 (jaar 2003) en het in UCIT gegenereerde gladde profiel. Figuur 2.5 Duinafslag som op het gladde PONTOS/ASMITA profiel (methode leidraad 1984, randvoorwaarden uit HR2001). JARKUS raai meegeplot. WL Delft Hydraulics & ALKYON 23

36 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Figuur 2.6 Ingezoomde plot duinafslagsom op het gladde PONTOS/ASMITA profiel (methode leidraad 1984, randvoorwaarden uit HR2001). Het voordeel van de UCIT omgeving is dat wanneer data eenmaal in het juiste formaat kan worden aangeleverd alle beschikbare analyse algoritmes op eenvoudige wijze aan de analist ter beschikking staan. Hetzelfde geldt natuurlijk voor het gladde profiel. Figuur 2.5 laat zien hoe het gladde profiel eruit ziet na een som met de standaard duinafslag regel zoals die in de TAW Leidraad Duinafslag is beschreven (met gebruikmaking van de HR2001). In deze figuur is ook de JARKUS raai nog geplot. In Figuur 2.6 is iets verder ingezoomd en wordt alleen het gladde profiel getoond. De figuren laten in elk geval zien dat er in principe geen belemmeringen meer zijn om een duinafslagsom op een willekeurig PONTOS/ASMITA profiel te maken. 24 WL Delft Hydraulics & ALKYON

37 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei Overzicht beschouwde scenario s 3.1 Algemeen De definitie van de in beschouwing te nemen scenario s heeft zeker bij de opstart van het project een vrij centrale plaats ingenomen. In eerste instantie ging het daarbij om 10 scenario s waarvan er een aantal nog niet bij aanvang van het project konden worden gespecificeerd. Tijdens de uitvoering heeft naast een her aanpassing en nadere definitie van een aantal simulaties ook nog een uitbreiding van dit aantal plaatsgevonden. In de volgende paragraaf komt dit overzicht aan de orde. Een nadere omschrijving van deze scenario s is gegeven in de daaropvolgende paragraaf. 3.2 Overzicht scenario s/simulaties Een overzicht van de uitgevoerde simulaties is gegeven in de tabel 3.1. Uiteindelijk zijn er voor 14 scenario s volledige berekeningen uitgevoerd. Ter onderbouwing van het inzicht in het effect van het kustlijnonderhoud is bovendien nog run #01C in beschouwing genomen. Zoals reeds in de inleiding aangegeven wijkt deze lijst wijkt af ten opzichte van de oorspronkelijke lijst zoals in het plan van aanpak was uitgewerkt. Het gaat daarbij om de volgende aanpassingen: Run #01B is toegevoegd en run #04 is vervallen De reden voor het laten vervallen van run #04 is dat er al besloten is dat de optie Hard voor het opheffen van de zwakke schakels niet meer wordt overwogen. De resultaten van de eerste groep berekeningen laten zien dat het kustprofiel over het algemeen flauwer wordt door de uitvoering van de kustfundamentsuppletie ter handhaving van het kustfundament. Daardoor is tegen de verwachting in de duinafslaglijnen zeewaarts geschoven volgens de modelresultaten. Daarom is besloten Run #01B uit te voeren, waarin geen kustfundamentsuppleties zijn meegenomen. Run #01C is additioneel toegevoegd Teneinde het effect van het kustlijnonderhoud op met name de duinveiligheid in kaart te brengen is aansluitend op run #01B een extra run zonder enig kustonderhoud gedefinieerd. Extra berekening voor run #08 (run #08B) Bij Run 8 zijn twee berekeningen in plaats van een enkele uitgevoerd. Dit komt door dat bij de eerste uitvoering de zeespiegelrijzing op 20 cm/eeuw i.p.v. 60 cm/eeuw was gezet. Deze per ongeluk extra uitgevoerde berekening is natuurlijk wel meegenomen in de beschouwing. WL Delft Hydraulics & ALKYON 25

38 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Tabel 3.1 Overzicht beschouwde scenario s / runs nr. Aanduiding ZSS (cm/eeuw) Kustbeleid #01(A) Ref a1 20 voortzetten van huidig beleid van kustonderhoud. #01B a2 20 Als run#01, maar zonder kustfundamentsuppletie #01C 20 Als run#01, zonder enige suppleties #02 b4 20 voortzetten van huidig beleid van kustonderhoud. #03 c1 20 voortzetten van huidig beleid van kustonderhoud. Grootschalige Werken Programma 4 van Motie Geluk, uitgevoerd met een minder steil onderwater profiel, i.e. een helling gelijk aan de huidige situatie. Zwakke schakels opheffen door de Zeewaarts met zand optie (zacht) volgens het meest zeewaartse alternatief per zwakke schakel met steil profiel #05 e1 60 Huidig beleid #06 e2i 20 meer zand in het systeem voor hetzelfde geld door meer onderwater suppletie (i.p.v. strandsuppletie) toe te passen. #07 e3 20 alleen daar suppleren waar groot maatschappelijke draagvlak is. #08(A) e4 20 Zo effectief mogelijk het verdrinken van de Waddenzee tegengaan #08B e4 60 Zo effectief mogelijk het verdrinken van de Waddenzee tegengaan #09 e2ii 20 huidig beleid Meer zand in het systeem voor hetzelfde geld door megasuppleties (bijv. 1 keer 100 Mm 3 of 5 keer 20 Mm 3 ) #10 f2 20 huidig beleid Zand suppletie verhogen zodanig dat de kustlijn in 2200 paar km zeewaarts is verschoven. #11 20 huidig beleid Met (zacht) voorkeursalternatief per zwakke schakel voorzien van een relatief flauw aanlegprofiel #12 60 huidig beleid Met (zacht) voorkeursalternatief per zwakke schakel voorzien van een relatief flauw aanlegprofiel #13 20 huidig beleid Met (zacht) voorkeursalternatief per zwakke schakel voorzien van een relatief steil aanlegprofiel Extra berekeningen voor de zwakke schakels (run #11 t/m #13) Daar waar run #03 betrekking had op de meest zeewaartse zachte aanlegvarianten, is nu gebruik gemaakt van het voorkeursalternatief per zwakke schakel. Daarbij is nog onderscheid gemaakt tussen een zogenaamde flauwe en een steile aanlegvariant. Onderlinge vergelijking van de resultaten van run #11 een #13 levert inzicht in het effect van de aanlegsteilheid op het kustonderhoud. Combinatie van run #11 en #12 geeft (voor het flauwe aanlegprofiel) inzicht in het effect van de grootte van de zeespiegelstijgingssnelheid. 3.3 Nadere omschrijving scenario s De beschrijvingen van de scenario s in tabel 3.1 zijn heel algemeen. Zij moeten verder worden uitgewerkt om tot invoerfiles van de simulaties te kunnen komen. Dit is per scenario als volgt gedaan. 26 WL Delft Hydraulics & ALKYON

39 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 Scenario #01 Basisrun Dit scenario is in principe hetzelfde als de referentie run die in de eerdere studie al is uitgevoerd, behalve dat de berekening voor 200 jaar i.p.v. 50 jaar zal worden uitgevoerd en dat de aanwezigheid van MV2 reeds zal worden meegenomen. De enige extra benodigde informatie is de extra configuratie van MV2, gegeven in figuur 3.1. Verder wordt opgemerkt dat MV2 zal in alle berekeningen worden meegenomen. De berekening wordt uitgevoerd met de auto nourishment optie. De kustfundamentsuppleties worden steeds aangebracht in een strook tussen de 5 m en 10 m dieptelijn, dit verdeeld over de gehele lengte van het kustvak. Figuur 3.1 Configuratie van MV2. Scenario #01B Effect uitvoering kustfundament suppleties Dit scenario is hetzelfde als scenario #01, behalve dat in dit scenario de kustfundamentsuppletie ter handhaving van de kustfundament niet is meegenomen. Alleen het kustlijnonderhoud zal dus worden uitgevoerd. De verwachting is dat daardoor de omvang van het benodigde kustlijnonderhoud overigens iets zal toenemen. Scenario #01C Effect uitvoering suppleties In principe vergelijkbaar met de twee vorige runs, echter nu zonder enig kustonderhoud. Kusterosie en reductie van de duinveiligheid zullen hiervan dus het resultaat zijn. Scenario #02 Kustuitbreiding Motie Geluk Het verschil tussen dit scenario en het referentiescenario is dat Motie Geluk Programma 4 (Ecorys, 2004) zal worden meegenomen. Voor dit scenario is dus de enige extra benodigde informatie de exacte configuratie van het landaanwinning Programma. Dit is gegeven in figuur 3.2. In de berekening zullen wij aannemen dat de aanleg geen tijd kost zodat de landaanwinning vanaf het begin van de berekening aanwezig is. WL Delft Hydraulics & ALKYON 27

40 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Scenario #03 Zwakke Schakels Binnen dit scenario zal het effect van de meest zeewaartse alternatieven per zwakke schakel worden gekwantificeerd. Het betreft hier de langs de Hollandse kust gelegen zwakke schakels in Noord Holland, Noordwijk, Scheveningen en langs de Delflandse kust. In dit geval is steeds gebruik gemaakt van een relatief steil aanlegprofiel. Dit scenario is qua uitwerking overigens gerelateerd aan de aanvullende zwakke schakelscenario s #11, #12 en #13. Scenario #05 Snellere zeespiegelrijzing Het enige verschil tussen dit scenario en het referentiescenario is de snelheid van zeespiegelrijzing. Er is dus geen nadere uitwerking nodig voor dit scenario. Door het gebruik van 0,60 in plaats van 0,20 m/eeuw zal met name de sedimentvraag van het kustfundament behoorlijk toenemen. Scenario #06 Kustlijnonderhoud door onderwatersuppleties In dit scenario wordt de suppletie strategie aangepast, waardoor er meer zand voor hetzelfde geld kan worden gesuppleerd. In scenario #01 is gebruik gemaakt van een aanvulling van het benodigde kustlijnvolume in de zogenaamde Y 1 laag (de modellaag gelegen tussen NAP 2 m en NAP+3 m). Binnen dit scenario is daarentegen gebruik gemaakt van aanvullingen in de Y 2 laag (de modellaag gelegen tussen NAP 7 m en NAP 2 m). Deze aanpassing van de wijze van suppleren wordt binnen deze studie als indicatief beschouwd voor het kwantificeren van het verschil tussen het gebruik van onderwater versus strandsuppleties. Scenario #07 Beperkter kustonderhoud In dit scenario wordt alleen nog gesuppleerd op locaties waar groot maatschappelijke draagvlak voor is. Afgesproken is dat deze locaties overeenkomen met de locaties van de zwakke schakels (prioritair + niet prioritair). De som wordt gedraaid met auto suppletie optie. De berekende suppletie hoeveelheden geeft dus een minimaal scenario dat net voldoende is om de veiligheid van de zwakke schakels te garanderen. In het volgende hoofdstuk komen we nog terug op de daadwerkelijk gebruikte invoer. Scenario s #08(A) en #8B Suppleties op buitendelta s In dit scenario wordt de suppletie aangepast om zo effectief mogelijk het verdrinken van de Waddenzee tegen te gaan. In dit geval wordt het grootschalige onderhoud voor de Waddenkustvakken niet verdeeld over het gehele kustvak (standaard tussen de 5m en de 10 m dieptelijn), maar juist direct op de buitendelta aangebracht. Dat wil dus zeggen dat deze wordt verdeeld over een minder groot langsvak en bovendien relatief hoger in het profiel worden aangebracht (tussen de 4 m en 5 m dieptelijn). Ook hier komen we in hoofdstuk 4 nog terug. Scenario #09 Megasuppleties In dit scenario wordt het effect van het anders aanbrengen van mega suppleties onderzocht. In het binnen de andere scenario s gehanteerde standaardgeval wordt per individueel kustvak de ontwikkeling van het volume gecontroleerd en waarnodig aangevuld. In dit geval is echter gekozen voor het controleren van het volume in alle kustvakken samen en het vervolgens (op bepaalde momenten en lokaties) aanvullen van het aanwezige tekort. De hiertoe gehanteerde definities en invulling komt in hoofdstuk 4 aan de orde. 28 WL Delft Hydraulics & ALKYON

41 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 Scenario #10 Vooruitschuivende kustlijn Binnen dit scenario is wordt de grootte van het kustlijnonderhoud zodanig opgehoogd dat er sprake is van een geleidelijke uitbouw van de Hollandse kust. Hierbij is uitgegaan van een gewenste zeewaartse uitbouw van 1 km te bereiken in de komende 200 jaar. Daartoe wordt de initieel vastgestelde BKL positie langs de Hollandse kust met een snelheid van 5 m/jaar in zeewaartse richting verplaatst. Deze opgelegde ontwikkeling van de BKL positie levert automatisch het benodigde (extra) kustonderhoud. Scenario #11 t/m #13 Voorkeuralternatief zwakke schakels Daar waar run #03 betrekking had op de meest zeewaartse zachte aanlegvarianten is in deze scenario s gebruik gemaakt van het voorkeursalternatief per zwakke schakel. Het gaat daarbij om de volgende strekkingen langs de Hollandse Kust: Voor de Delflandse kust: het alternatief Consoliderend Zeewaarts (zie figuur 3.3); Voor Scheveningen een aanpassing van de boulevard met een zeewaartse versterking van orde 50 m; Voor Noordwijk de variant Dijk in Duin met een 50 m zeewaartse uitbouw voor de gehele boulevard; Voor de Noord Hollandse kust: het alternatief Gladde kust. Daarbij is nog onderscheid gemaakt tussen een zogenaamde flauwe en een steile aanlegvariant. Onderlinge vergelijking van de resultaten van run #11 een #13 levert inzicht in het effect van de aanlegsteilheid op het kustonderhoud. Combinatie van run #11 en #12 geeft (voor het flauwe aanlegprofiel) inzicht in het effect van de grootte van de zeespiegelstijgingssnelheid. In figuur 3.3 is een overzicht gegeven van de relevante alternatieven voor kustvak Delfland. In de onderstaande tabel is een overzicht gegeven van de verschillende suppletielokaties. In de meeste gevallen vindt het kustlijnonderhoud plaats door uitvoering van strandsuppleties en het kustfundamentonderhoud door uitvoering door reguliere vooroeversuppleties. Kustlijnsuppletie Kustfundamentsuppletie strand onderwater vooroever buitendelta Run/scenario NAP 2 / +3 m NAP 7 / 2 m NAP 10 / 5 m NAP 5 / 4 m (Y1 laag) (Y2 laag) (Y2 / Y3 laag) (Y2 laag) strand onderwater vooroever buitendelta Run #01A X X Run #01B X Run #01C Run #02 t/m #05 X X Run #06 X X Run #07 X X Run #08A/B X X X (lokaal) Run #09 X X (lokaal) Run #10 t/m #13 X X In run #01A/B/C is het effect van het al dan niet gedeeltelijk uitvoeren van kustonderhoud onderzocht. WL Delft Hydraulics & ALKYON 29

42 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Run #06 geeft het effect van het op een lager niveau aanbrengen van het kustlijnonderhoud. In run #08A/B wordt het effect van het (voor de Waddenkust) op de buitendelta suppleren van het kustfundamentonderhoud onderzocht. De suppletie wordt hierbij dus hoger in het profiel aangebracht en bovendien meer geconcentreerd aangebracht (niet over de breedte van het gehele kustvak, maar slechts over de breedte van de buitendelta). Door uitvoering van run #09 wordt inzicht verkregen in het effect van het slechts lokaal aanvullen van het optredende zandtekort. Het zand wordt hierbij niet verdeeld over de volledige breedte van het kustvak, maar slechts in enkele suppletievakken van beperkte omvang aangebracht. In de onderstaande tabel is een overzicht gegeven van de verschillende uitvoeringsvormen van het kustonderhoud. Voor elk van de vormen en de bijbehorende aanbrengzones is aangegeven in welk van de modellagen het aangebrachte materiaal terechtkomt. Het op de vooroever aangebrachte materiaal verdeelt zich direct over de Y 2 en de Y 3 laag van het model. Uitgaande van een BKL zone tussen de NAP 5 en de NAP+3m dieptelijn zal een aanvulling in de Y 2 laag direct voor 60 % ten goede komen aan de BKL zone. Van het, ten behoeve van het kustfundament, op de vooroever aangebrachte materiaal is dit dus 24 %. Modellaag Kustonderhoud BKL Y1 laag Y2 laag Y3 laag soort lokatie Zone 2 / +3 m 7 / 2 m 13 / 7 m 5 / +3 m strand 2 / +3 m 100 % 100 % kustlijn onderwater 7 / 2 m 100 % 60 % fundament vooroever 10 / 5 m 40 % 60 % 24 % Het uitvoeren van onderhoud aan het kustfundament draagt op deze wijze dus deels direct bij aan (een reductie van) het kustlijnonderhoud. 30 WL Delft Hydraulics & ALKYON

43 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenario s van kustonderhoud Z4051/A1462 Mei 2006 Figuur 3.2 Motie Geluk Programma 4 (scenario 2) WL Delft Hydraulics & ALKYON 31

44 Mei 2006 Z4051/A1462 Effecten van toekomstige kustontwikkelingenverschillende scenari s van kustonderhoud Figuur 3.3 Basisalternatieven Delflandse kust (scenario s 3, 11, 12 en 13) 32 WL Delft Hydraulics & ALKYON