Tussenverslag wadsedimentatiemetingen Ameland, Engelsmanplaat, Paesens en Schiermonnikoog. jaar lohankrol

Transcriptie

1 Tussenverslag wadsedimentatiemetingen Ameland, ngelsmanplaat, Paesens en Schiermonnikoog jaar 27 lohankrol Nes, februari 28

2 '

3 Amelander Musea --jmulens & Vuurturen Strandweg GN Nes Ameland Tel Fax nhoudopgave. 1. Methode 2.nderzoeksgebieden 2.1 Oost-Ameland 2.2 West-Ameland 2.3 Paesens 2.4 ngelsmanplaat 2.5 Schiermonnikoog 2.6 Overzicht ale onderzoeksgebieden 3. Resultaten 3.1 Uitwerking per meetstation 3.2 Wadsedimentatie per onderzoeksgebied 3.3 Wadsedimentatie in Wadsedimentatie in relatie tot hoogteligging 3.5 Wadsedimentatie in relatie tot bodemdaling 3.6 Wadsedimentatie in relatie tot tijd pag 1 pag6 pag6 pag7 pag 8 pag9 pag 1 pag 11 pag 12 pag 12 pag 12 pag 18 pag2 pag21 pag21 Amelander Vuurtoren Koren- en Mosterdmolen De Verwachting Reddingsmuseum Abraham Fock Cultuur-Historisch museum Sorgdrager t Natuurcentrum Ameland Amelander Brandspuithuuske Korenmolen De Phenix Stichting Amelander Musea. NG Bank 65.68,55.797, K.v.K. Leeuwarden «!fit Landbouw-Jutters museum Swartwoude

4 1. Methode. Om sedimentatie aan het wadoppervlak te kunnen meten is een methode bedaeht waarbij grondankers 6 tot 9 em in de bodem gesehroefd worden. Aanvankelijk werden hiervoor grote bouwmarkt schroeven gebruikt, later is overgestapt op een nog zwaardere eigenbouw schroef als grondanker. en meetstation op het wad bestaat uit 4 grondankers (foto 3) die in een vierkant rond een middelpuntmarkering staan. De afstand van het grondanker tot het middelpunt is ruim 1 meter in de richting van de vier windrichtingen. eder meetstation is met handheld GPS ingemeten. De metingen vinden 6 maal per jaar plaats waarbij gestreefd wordt naar het doen van aile metingen in de laatste decade van feb, apr, jun, aug, okt en dec. Fotol. igenbouw grondanker waaraan meettouw bevestigd wordt. Rechts de dop aan het uiteinde van de T-grondboor waarmee het anker in de bodem geschroefd wordt. Foto 2 (rechts). Grote T-grondboor met dop aan uiteinde waarmee grondanker in de bodem geschroefd wordt. Het meettouw loopt door de grondboor en hieraan wordt later een identificatieblikje en aluminium afleesring bevestigd. 3

5 Foto 3. Bovengrondse aanblik van een meetstation met 4 grondankers. De meettouwtjes en afleeslabels zijn op de foto zichtbaar. Voor verduidelijking is een schema over de foto getekend. n het onderzoeksgebied Oost-Ameland is sprake van een duplo meetstation op 1m onderlinge afstand waardoor per meting 8 grondankers opgemeten worden. n ale andere is steeds s van 1 meetstation met 4 Figuur 1. Principeschema van de meetmethode om wadsedimentatie te monitoren. ndien na verloop van tijd een langere afstand tussen meetlabel en wadbodem gemeten wordt is er sprake van erosie. Andersom is er sprake van sedimentatie. r ontstaat dus een meetreeks waarbij de afwijking van de beginmeting gevolgd wordt. t Schroefan,ker l''/h;' ;;,.,,'JiD''}, :,, '1,.),,-! :,, Beginsiluatie 4

6 Foto 4. Meetlineaal met meetvoet. Deze wordt steeds op dezelfde wijze op de bodem gezet waarna de lengte van het meettouw langs de schaal wordt afgelezen. 5

7 2. Onderzoeksgebieden. 2.1 Oost-Ameland. De eerste metingen zijn in 2 begonnen in het bodemdalingsgebied Oost-Ameland. Vanaf 24 zijn hier 16 meetstations ingericht waarbij er steeds sprake is van een duplo. Dat wil zeggen dat op 1 m afstand twee sets van 4 grondankers aangebracht zijn (zie foto 3). Dit werd aanvankelijk gedaan vanwege regelmatige verstoring van de meetstations door kokkelvisserij. De kokkelvisserij is inmiddels verdwenen en alle grondankers worden nu in de metingen opgenomen. Het gebied valt binnen de bodemdalingschotel vanwege de gaswinning onder Oost-Ameland. Bodemdaling is sinds 1986 gaande. Het onderzoeksgebied is sindsdien tussen ±2cm (S 14) tot ±2cm (SOO) gedaald. Gemiddeld genomen komt dat neer op een dalingsnelheid van ±9mm (S4) tot,2mm (SOO) per jaar. Tabel 1. Coordinaten meetstations Oost-Ameland. NAP Datum LOCAT X Y Z Plaatsing SOO S S S S S S S S S S S S S S , ,71, S , ,5,

8 2.2 West-Ameland. Als referentiegebied zonder bodemdaling is op het wad ten zuiden van West-Ameland een zestal meetstations ingericht in 26. Figuur 3. Luchtfoto (Google) met 6 meetstations bij West-Ameland ingetekend. Tabe12. Coordinaten meetstations West-Ameland. Datum RD Plaatslng LOCAT X Y Z Datum H1 175,248 64, H2O 176,617 65, H3 176,61 64, H4 175,811 64, H5 175,997 64, H6 175,397 63,

9 2.3 Paesens. n 23 is een raai van 6 meetstations uitgezet op het wad ten noorden van Paesens. n 27 is het gebied uitgebreid en zijn er 12 meetstations toegevoegd waardoor het totaal nu op 18 meetstations komt. Dit gebied sluit aan op het onderzoeksgebied op ngelsmanplaat en ligt binnen de dalingschotel vanwege gaswinning bij Moddergat/Lauwersoog. Figuur 4. Luchtfoto (Google) met 18 meetstations bij Paesens ingetekend. Tabe13. Coordinaten meetstations Paesens. Meetstations Paesens Datum LOCAT X (RD) Y (RD) Z(NAP) Plaatsing P , P , P , P , P , P , P P P P P P P P P P P P

10 2.4 ngelsmanplaat. n 27 zijn op het zuidelijke deel van ngelsmanplaat zes meetstations uitgezet. Dit gebied sluit aan op het onderzoeksgebied bij Paesens en ligt binnen de dalingschotel vanwege gas winning bij Moddergat/Lauwersoog. Figuur 5. Luchtfoto (Google) met 6 meetstations op ngelsmanplaat ingetekend. Tabel 4. Coordinaten meetstations ngelsmanplaat. RD Datum LOKAT X Y Z Plaatsing

11 2.5 Schiermonnikoog. n 27 zijn 6 meetstations uitgezet ten zuiden van Schiermonnikoog. Drie in het gebied tussen de veerdam en de jachthaven en drie ten westen van de jachthaven. Dit onderzoeksgebied ligt juist op de rand van de voorspelde dalingschotel vanwege gaswinning bij Moddergat/Lauwersoog en dient als referentie voor de gebieden ngelsmanplaat en Paesens. Figuur 6. Luchtfoto (Google) met 6 meetstations bij Schiermonnikoog ingetekend. Tabel 5. Coordinaten meetstations Schiermonnikoog. RD Datum LOKAT X Y Z Plaatsing C C C C C C

12 2.6. Overzicht ale onderzoeksgebieden. Uiteindelijk zijn er in het gebied tussen West-Ameland en Schiermonnikoog 52 meetstations uitgezet. Hierbij gaat het om 272 grondankers in totaal. Bodemdaling is in 27 aleen gaande in het gebied Oost-Ameland. Dit al sinds n het gebied Paesens/ngelsmanplaat is gaswinning in 27 gestart maar (waarschijnlijk) is er nog geen sprake van daling van de bodem bij de meetstations. Figuur 7. en overzicht van ale onderzoeksgebieden op een luchtfoto (Go ogle) ingetekend. De gele lijn geeft ruwweg de buitengrens van de twee dalingschotels vanwege gaswinning aan. De schotel van Oost-Ameland is daadwerkelijk. Die bij Paesens moet nog beginnen en de maximale contour is 11

13 3. Resultaten. 3.1 Uitwerking per meetstation. Voor de berekeningen zijn ale beschikbare grondankers meegenomen. n de meeste gevalen betekent dit per meting per meetstation 4 grondankers die gemiddeld worden. Soms is een touwtje met meetlabel (tijdelijk) onvindbaar en vind middeling over de wel beschikbare grondankers plaats.. De hier gepresenteerde uitwerking is globaal, waarbij steeds data van ale meetstations verwerkt zijn. Hierbinnen is nog een scala aan detailverwerkingen mogelijk die nu niet gedaan zijn. en voorbeeld van een meetreeks staat in figuur 8. De gemiddelde verandering en standaarddeviatie ten opzichte van het meetbegin van de grondankers staat uitgezet tegen de tijd. Op deze wijze zijn ale meetstations uitgewerkt. Figuur 8. Meetreeks van meetstation S7 in het onderzoeksgebied Oost-Ameland. 57 gemiddelde en 5 12, 11, 1, - 9,.!:.. 8, : Cl 7,.Q 6, -Cl : :i2 :! t1,. U Q.. U C. U a. C1l C1l,.. C1l C1l 3 c U c. C1l CD CD C1l " b l' <;',.. " b l' c; 1jl <;' ;;:. " b l' <;' -.J a 1 -.J -.J -.J '" '" '" '" '" '" '" '" '" '" '" 1- gemiddelde - Polynoom (gemiddelde). '" 3 c C1l,.. " ;;:. b l' "... b U a. 3 c l' C1l CD " ;;:. " b b (j) 3.2 Wadsedimentatie per onderzoeksgebied. Per onderzoeksgebied zijn de gemiddeldes van ieder meetstation samengevoegd in een grafiek. en eerste voorbeeld hiervan is figuur 9 waar de gemiddelde meetlijnen van de stations P 1 tm P6 uit het onderzoeksgebied bij Paesens staan uitgezet. Hierin is ook het gemiddelde van deze 6 meetlijnen uitgezet als representatie van de sedimentatie van het gebied waarin de meetstations liggen. en tweede voorbeeld is in figuur 1 weergegeven waar voor het onderzoeksgebied Paesens het gemiddelde van de stations P tm P6 en P7 tm P18 separaat staat uitgezet gezien het verschil in lengte van de meetreeks. Op deze wijze zijn de meetreeksen van ale vijf onderzoeksgebieden uitgewerkt (figuur 9 tm 19). 12

14 Figuur 9. Gemiddelde meetlijnen van de meetstations PO tm P6 in het onderzoeksgebied bij Paesens. Tevens is het gemiddelde van deze 6 meetlijnen genomen als weergave van de sedimentatie van het gebied waarin de meetstations liggen. Paesens, gemiddeldes per meetstation P1 tm P C) 9 : g' 5 4.s 3 :c (J ' gemiddeld P 1 tm P6 Figuur 1. Gemiddelde meetlijnen van de meetstations P7 tm P 18 in het onderzoeksgebied bij Paesens. Tevens is het gemiddelde van deze 12 meetlijnen genomen als weergave van de sedimentatie van het gebied waarin de meetstations liggen., Paesens "G... e....,..geldes per meetstat. "" "-'-- -, Cl c :;::l c Cl.c.2..c u!? u feb-7 mrt-7 apr-7 mei-7 jun-7 jul-7 aug-7 sep-7 okt-7 nov-7 dec PlO - PeO P9 x P1 P11 _ P P13 --P14 --P15 P P17 P18 _ overall gemiddeld l _ 13

15 Figuur 11. Gemiddelde van de gemiddeldes van meetstations P tm P6 en P7 tm P 18 in het onderzoeksgebied bij Paesens. 6, Sedimentatiemetingen Paesens 5, C c :;::; 4, C c '61 3, :c 2,... c. 1/1 1, c., -1, -+- P1 tm P6 - P7 tm P18 --Polynoom (P1 tm P6) Figuur 12. Gemiddelde meetlijnen van de meetstations 1 tm 6 in het onderzoeksgebied ngelsmanplaat. Tevens is het gemiddelde van deze 6 meetlijnen genomen als weergave van de sedimentatie van het gebied waarin de meetstations liggen. 12 ngelsmanplaat gemiddeldes per meetstation Cl c ; < c Cl <.c.9.c u!! " 3 ::+ <1 :l., c: '7" CD, i" (, e a... < -..J e 6 6 b i ----r- " c c /) o :l a _ ,l- 5 6 gemiddeld 14

16 Figuur 13. Gemiddelde van de gemiddeldes van meetstations 1 tm 6 in het onderzoeksgebied ngelsmanplaat. 5 ngelsmanplaat gemiddelde 1 tm CJ -C) CD c 3.5 C) 2 CD.c J: CJ ) "- CD ;,+ CD c: c: ::l T c: co r--ren CD -...J -...J gemiddeld 1 tm 6 --Polynoom (gemiddeld 1 tm 6) "C ::l < -...J C. CD (") -...J Figuur 14. Gemiddelde meetlijnen van de meetstations CO tm C6 in het onderzoeksgebied Schiermonnikoog. Tevens is het gemiddelde van deze 6 meetlijnen genomen als weergave van de sedimentatie van het gebied waarin de meetstations liggen. 5 Schiermonnikoog gemiddeldes per meetstation 4 3 C c: += C 2 c: C C.c S "5 C -1 :J Q. o \ C1 C C3 C4 C5 C6 gemiddeld 15

17 Figuur 15. Gemiddelde van de gemiddeldes van de meetstations C tm C6 in het onderzoeksgebied Schiermonnikoog. Schiermonnikoog gemiddeld C1 tm C :;:::l 3 c 3 -.c.s 2.c C.) 2 1!! 1 - C) 1 - o - 3 " ::+ "i'...,...,,, 3 c c C/l CD ::J T c CD ::J a. CD " (C 'i' < (")...,...,...,...,...,...,...,..., gemiddeld G1 tm G6 --Polynoom (gemiddeld G1 tm G6) Figuur 16. Gemiddelde meetlijnen van de meetstations SOO tm S 15 in het onderzoeksgebied Oost-Ameland. Tevens is het gemiddelde van deze 16 meetiijnen genomen als weergave van de sedimentatie van het gebied waarin de meetstations liggen. Oost-Ameland gemiddeldes per meetstation , :c 2 (.) f! (.) o c:.!! -4 -/----- c:,!! -6 -t SOD - - S1 S2 < S S S5 -+- S6 - S7 - S8 S9 S1 S11 S12 S13 S14 S15 - gemiddeld 16

18 Figuur 17. Gemiddelde van de gemiddeldes van de meetstations SOO tm S15 in het onderzoeksgebied Oost-Ameland Oost-Ameland gemiddeld sao tm S15 7 Cl :S 5 6 -,5, 4.c.9 3 :c CJ!! 2 1 CJ o N (V') (V') "' -1 --,--- '--- --'--,-- "i, S esc S C:::J C.. cts. "' :::J r LO LO co "9 C :::J C cts cts. --'... co, :::J "... "...,-- C -! --gemiddeld sao tm S 15 - Polynoom (gemiddeld sao tm S 15) 1 cts :::J Figuur 18. Gemiddelde meetlijnen van de meetstations B tm B6 in het onderzoeksgebied West-Ameland. Tevens is het gemiddelde van deze 6 meetlijnen genomen als weergave van de sedimentatie van het gebied waarin de meetstations liggen. 7 West-Amela nd gemiddeldes per meetstation - u -C) c c C).Q -.-..c u CJ) 6 L- ===-- H1 -- H2O -fr- H3 H4 H5 - H6 gemiddetd] 17

19 Figuur 19. Gemiddelde van de gemiddeldes van de meetstations HlO tm H6 in het onderzoeksgebied West-Ameland. West-Ameland gemiddeld H1 tm H6 5, , 4 C) :S 3 C).5 g' 2.Q... o.c: C. C) -1 :;) <. (t) CD' 3 (") " ::l. :..J 3 c c.gj..., < - - (1) :;) T c " -...J o "< 6 emiddeld H1 tm H6 --Polynoom (gemiddeld H1 tm H6) :;). (1), < <; 3.3 Wadsedimentatie in 27. en eerste onderlinge vergelijking van de vijf onderzoeksgebieden is vanafhet voorjaar van 27 mogelijk. Toen zijn de meetreeksen van Paesens (deels), ngelsmanplaat en Schiermonnikoog gestart. n figuur 2 staat de gemiddelde sedimentatie in 27 van alle onderzoeksgebieden weergegeven. De meeste reeksen zijn nog erg kort maar over het jaar 27 kan gezegd worden dat het bodemdalinggebied bij Oost-Ameland een negatieve balans van 5 mm sediment heeft. De overige 4 gebieden laten een positieve balans van 7 (Schiermonnikoog) tot 34 mm (ngelsmanplaat) zien. Hierbij dient te worden gezegd dat voor dit overzicht alle meetstations zijn verwerkt. Hierop zou we enigszins gecorrigeerd kunnen worden omdat sommige meetstations onderhevig zijn aan een lokale dynamiek die maakt dat deze verandering de meting van plaathoogteverandering vertroebeld. Maar ook als sommige meetstations worden weggelaten in de berekeningen blijft het beeld van figuur 15 overeind. Het gebied ngelsmanplaat zou dan iets lager (28mm) uitkomen, voor de overige gebieden zou het verschil klein zijn. 18

20 Figuur 2. Onderlinge vergelijking van de sedimentatie in 27 van de vijf onderzoeksgebieden. sedimentatie vergelijking 27 aile gebieden.. c 4 3 :s Co c 2 C).c.s 1.c u!! o. ) 3 U ::l- U, --J -1 L1 ' C :J, o --J, o --J!, C (Q b --J C m ", o Schier ngelsmanplaat -.- Paesens Oost-Ameland --*- West-Ameland 19

21 3.4 Wadsedimentatie in relatie tot hoogteligging. Van het gebied Oost-Ameland zijn de NAP hoogtes van de meetstations met DGPS ingemeten in 23 en deels in 24 (S 14 en S 15). Hierin kan een onnauwkeurigheid zitten van ongeveer 3 cm maar desondanks zijn deze data goed bruikbaar om alle meetstations te rangschikken op hoogteligging en te relateren aan de gemeten sedimentatie. n figuur 21 staan de hoogtes gerangschikt en de sedimentatie zoals die tot december 27 gevorderd was over de gehele meetperiode van ieder meetstation. Hierbij valt op dat de twee laagstgelegen stations eroderen. S9 en S1 zijn de enige twee stations die op de plaatrand liggen en door geulwerking beynvloed worden. Het station S 11 is hierin niet representatief want hier is een grote lokale dynamiek (foto 4) die op andere meetmomenten we sedimentatie laat zien. Dus het lijkt alsof de platen sedimenteren en de geulranden eroderen. Figuur 21. Wadsedimentatie ten opzichte van hoogte ligging van de meetstations bij Oost Ameland. Sedimentatiesnelheid in mm per jaar over de totale meetperiode. Meetperiode varieert van 3 tot 7 jaar tussen 2 en 27 (zie tabel1). Meetdatum december 27. Oost-Ameland sedimentatie toy NAP ligging 5, , _:: -'S--' l= S1- rr'-s'-" 1S--,...t...J S2-L...,-L""' 8 -.'S--'7-' 513 5SO 1 S lli, _ NAP em. sed mm jaar Foto 4. Meetstation SlO op luchtfoto. Zandgolven veroorzaken lokale dynamiek. 2

22 3.5 Wadsedimentatie in relatie tot bodemdaling. n het gebied Oost-Ameland zijn de meetstations gedaald door bodemdaling. n figuur 22 is deze daling per meetstation uitgezet tegenover de sedimentatie en met de rode staaf is steeds het 'nettoresultaat' aangegeven. Dan blijken de beide 'geulstations' 89 en 81 ongeveer 7 tot 16 mm per jaar te dalen. Het station 811 is niet echt representatief(zie 3.4) maar ook station 82 laat een netto daling zien omdat de sedimentatie de bodemdaling niet bij kan houden. Bij 814 zijn sedimentatie en bodemdaling precies in evenwicht. Figuur 22. Netto gemiddelde sedimentatie/erosie per jaar gedurende de gehele meetperiode per meetstation. Bijgewerkt tm december Oost-Ameland sedimentatie en bodemdal tot december ell C.!!!.,.!!!., Q. Q sedimentatie mm jaar iii daling mm jaar netto 3.6 Wadsedimentatie in relatie tot tijd. Voar het gebied Oost-Ameland, waar een langere meetreeks bestaat, valt op dat veel meetstations in de periode zomer 25-zomer 26 hun hoogste sedimentatie ten opzichte van de beginmeting hebben bereikt en daarna weer gaan eroderen. Dit staat uitgezet in figuur 23. en eenduidige verklaring hiervoor kan zonder nader onderzoek nu niet gegeven worden. 81echts de stations 81,81,812 en 815 laten nog een doorgaande stijging tot december 27 zien. Daarbij is 81 een station op de geulrand waar de stijging weinig over plaatstijging zegt. 815 ligt kort voar de kwelderrand en ondervindt daarvan invloed. 8lechts de stations 81 en 812 laten echt iets van plaatgedrag zien, waarbij, gezien de ligging, dus blijkt dat het gebied aan het eind van de dijk ter hoogte van de Zinkesloot nog ophoogt. De plaatdelen rond de overige meetstations eroderen in

23 Figuur 23. Oost-Ameland. Grafische weergave van periode van begin van meting tot de hoogst gemeten waarde. Daarna vogt erosie. periode van sedimentatie sinds meetbegin einde balk betekent hoogste punt bereikt c J!! J!l D) - D) D) - c (1) "C C (1) ( (') i" ( D) D) - D) D) - D) D) - D) D) "C C (1) "C C (1) "C C (1) "C C i" ( (') i" ( (') i" ( <; b ( N W.J. (] 6 N N W W.J..J. (] - D) D) - D) D) (1) "C c (1) "C C 6 b ( 6 b ( (] Ol Ol Ol --J --J 22