Boven-Zeeschelde te Burcht (Bakkersveer): onderzoek erosie/aanzanding rivierbodem t.h.v. nieuwe aanlegkade

Transcriptie

1 Boven-Zeeschelde te Burcht (Bakkersveer): onderzoek erosie/aanzanding rivierbodem t.h.v. nieuwe aanlegkade Monitoring 792_27 WL Rapporten

2 Boven-Zeeschelde te Burcht (Bakkersveer) : onderzoek erosie/aanzanding rivierbodem t.h.v. nieuwe aanlegkade Monitoring ir. Eric Taverniers; drs. Elin Vanlierde; dr. Frank Mostaert juli 2011 WL2011R792_27_rev2_0

3 Deze publicatie dient als volgt geciteerd te worden: Taverniers, E.; Vanlierde E.; Mostaert, F. (2011). Boven-Zeeschelde te Burcht (Bakkersveer) : onderzoek erosie/aanzanding rivierbodem t.h.v. nieuwe aanlegkade. Monitoring. Versie 2.0. WL Rapporten, 792_27. Waterbouwkundig Laboratorium: Antwerpen, België Waterbouwkundig Laboratorium Flanders Hydraulics Research Berchemlei 115 B-2140 Antwerpen Tel. +32 (0) Fax +32 (0) waterbouwkundiglabo@vlaanderen.be Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook zonder voorafgaandelijke schriftelijke toestemming van de uitgever.

4 Documentidentificatie Titel: Boven-Zeeschelde te Burcht (Bakkersveer) : onderzoek erosie/aanzanding rivierbodem t.h.v. nieuwe aanlegkade: Monitoring in situ & bathymetrische beschouwingen Opdrachtgevers: W&Z - Afdeling Zeeschelde Ref.: WL2011R792_27_rev2_0 Keywords (3-5): Boven-Zeeschelde, Burcht, Bakkersveer, metingen, kade Tekst (p.): 41 Tabellen (p.): / Bijlagen (p.): / Figuren (p.): / Ja Opdrachtgever Uitzondering: Intern Vertrouwelijk: Vlaamse overheid Vrijgegeven vanaf Nee Online beschikbaar Goedkeuring Auteur Revisor Projectleider Afdelingshoofd ir. Eric Taverniers drs. Elin Vanlierde ir. Eric Taverniers dr. Frank Mostaert Revisies Nr. Datum Omschrijving Auteur 1_0 12/2010 Conceptversie ir. Eric Taverniers 1_1 06/2011 Inhoudelijke revisie drs. Elin Vanlierde 2_0 07/2011 Definitieve versie ir. Eric Taverniers Abstract Langs de Boven-Zeeschelde L.O. te Burcht, meerbepaald aan "Bakkersveer", nabij de gemeentegrens met Kruibeke, wordt de bouw van een nieuwe kade voorzien. Omdat gewenst wordt dat diepliggende schepen ook bij lage laagwaterstanden de bodem niet raken, doch voldoende kielspeling behouden, weze de bodem vlak aan de kade vrij diep gehouden. Aldus stelt zich de vraag naar mogelijke aanslibbing of aanzanding aan rivierzijde van de kade. Buiten een desk-studie over de evolutie en de stabiliteit van de bathymetrie in die zone, is ook overgegaan tot een monitoring vlak boven de bodem t.h.v. de aslijn van de geplande kade, o.a. met meting naar stroomsnelheid en turbiditeit. Dit rapport geeft er een overzicht van, met conclusie dat een lage bedding vlak voor de kade stabiel is, er geen erosie zal optreden, en dat er vooral tijdens eb ruim voldoend grote waterstromingen zijn om geen aanslibbing of aanzanding te vrezen.

5 Boven-Zeeschelde te Burcht (Bakkersveer) : onderzoek erosie/aanzanding rivierbodem t.h.v. nieuwe aanlegkade: Monitoring Inhoudstafel Inhoudstafel... I Lijst van de figuren... II 1 Inleiding en situering Monitoring in situ beschrijving van het meettoestel beschrijving van de meetopstelling Uitwerking meetresultaten meetresultaten over de totale periode meetresultaten in detail : waterstroming meetresultaten in detail : temperatuur en conductiviteit meetresultaten in detail : turbiditeit omrekening van turbiditeit naar suspensiegehalte Beschouwingen over de bathymetrie Besluit Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 I

6 Boven-Zeeschelde te Burcht (Bakkersveer) : onderzoek erosie/aanzanding rivierbodem t.h.v. nieuwe aanlegkade: Monitoring Lijst van de figuren Figuur 1 Algemene situering van de nieuwe kade aan Bakkersveer te Burcht... 1 Figuur 2 Nadere situering van de nieuwe kade aan Bakkersveer te Burcht... 2 Figuur 3 Mogelijke aslijn van de rivierkant van de nieuwe aanlegkade aan Bakkersveer... 2 Figuur 4 Detail van de ligging van de bestaande oude betonnen vingerkade aan Bakkersveer... 3 Figuur 5 Boven-Zeeschelde te (Kruibeke en) Burcht (Bakkersveer) : zicht op huidige oever waar nieuwe kade wordt voorzien... 3 Figuur 6 Boven-Zeeschelde te Kruibeke, Burcht en Hoboken: uittreksel bathymetrische kaart met o.a. dieptelijnen LAT -5 en -10 meter (editie 2009, kaart nr. 2, van Vlaamse Hydrografie)... 4 Figuur 7 Aanderaa-multiparametertoestel - voor- en achterzicht op volledige toestel... 6 Figuur 8 Aanderaa-multiparametertoestel - voor- en achterzicht op meetsondes... 8 Figuur 9 Aanderaa-multiparametertoestel - zicht en detailzicht op bedieningspaneel... 9 Figuur 10 detail-plattegrond met kade en dukdalf waartussen het meettoestel werd opgehangen Figuur 11 zicht van landzijde op de huidige oude betonkade met houten dukdalven aan op- en afwaartse kant, en zicht vanaf die huidige oude betonkade op de opwaartse houten dukdalf Figuur 12 ophanging van het Aanderaa-meettoestel en de "vis" aan een verticale kabel, (zowel meettoestel als "vis" zijn steeds onder laagwaterpeil) Figuur 13 monitoring Aanderaa-multiparametertoestel t.h.v. Bakkersveer - voorbeeld van tabel met (originele) meetwaarden zonder verdere bewerking Figuur 14 monitoring Aanderaa-multiparametertoestel t.h.v. Bakkersveer - algemene grafiek van àlle meetwaarden over de volledige periode Figuur 15 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - stroomsnelheid en -richting, plus druk Figuur 16 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - stroomsnelheid en -richting, plus druk - detail Figuur 17 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop temperatuur en conductiviteit Figuur 18 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop turbiditeit Figuur 19 typisch verloop van het tij: verloop van de waterstand (bovenaan), het debiet doorheen de ganse dwarssectie (zie ebdebiet en vloeddebiet), en de gemiddelde waterstroomsnelheid door de ganse dwarssectie (zie ebsnelheid en vloedsnelheid) Figuur 20 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - stroomsnelheid, stroomrichting, en druk - verlopen bij een typisch springtij (stroming net boven de bodem) Figuur 21 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - stroomsnelheid en druk - typisch verloop bij springtij (14+15 juli 2010) (stroming net boven de bodem) Figuur 22 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - stroomsnelheid en druk - typisch verloop bij springtij (13+14 augustus 2010) (stroming net boven de bodem) Figuur 23 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - stroomsnelheid en druk - typisch verloop bij doodtij (5+6 juli 2010) (stroming net boven de bodem) Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 II

7 Boven-Zeeschelde te Burcht (Bakkersveer) : onderzoek erosie/aanzanding rivierbodem t.h.v. nieuwe aanlegkade: Monitoring Figuur 24 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - stroomsnelheid en druk - typisch verloop bij doodtij (5+6 augustus 2010) (stroming net boven de bodem) Figuur 25 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop temperatuur en conductiviteit Figuur 26 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop van temperatuur en conductiviteit bij een typisch springtij Figuur 27 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop van stroomsnelheid, druk en turbiditeit bij een typisch springtij (14+15 juli 2010) Figuur 28 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop van stroomsnelheid, druk en turbiditeit bij een typisch doodtij (5+6 augustus 2010) Figuur 29 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop van de gewogen turbiditeit i.f.v. het getij (en van watersnelheid) bij een typisch springtij (14+15 juli 2010) Figuur 30 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop van turbiditeit over de ganse periode - met een trendmatig verloop (m.n. een lopende uitmiddeling van continue metingen per tij-duur) Figuur 31 Boven-Zeeschelde aan Bakkersveer - correlatie tussen suspensiegehalte en turbiditeit voor het betrokken Aanderaa-meettoestel, de betrokken periode, aan de hand van staalname en metingen ter hoogte van Bakkersveer Figuur 32 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop van stroomsnelheid, druk en suspensielading bij een typisch doodtij Figuur 33 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop van stroomsnelheid, druk en het suspensiegehalte een typisch springtij Figuur 34 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop van het suspensiegehalte over de ganse periode met een trendmatig verloop (m.n. een lopende uitmiddeling van continue metingen per tij-duur) Figuur 35 Boven-Zeeschelde te Kruibeke, Burcht en Hoboken: bathymetrische opnamekaart anno september 2005 van de rivierbedding aan en om Bakkersveer Figuur 36 Boven-Zeeschelde te Kruibeke, Burcht en Hoboken : verloop van de oppervlakte van de natte sectie onder G.L.L.W.S. aan, op- en afwaarts van Bakkersveer Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 III

8 1 Inleiding en situering De N.V. Hye uit Burcht, o.a. aannemer in waterbouwkundige werken, voorziet de aanleg van een nieuwe diepwaterkade langs de Boven-Zeeschelde L.O. te Burcht, meerbepaald aan het vroegere Bakkersveer, over een lengte van ongeveer 400 meter. Daar is deels een relatief braakliggende oeverzone en deels een verlaten scheepshelling, die in één kadevlak zouden geïncorporeerd worden. Het is daarbij de bedoeling dat vrij diepstekende binnenschepen en duweenheden ook bij zeer lage laagwaterstanden, nog ruim water tussen kiel en rivierbedding zouden hebben. Ter hoogte van de voorgenomen oeverlengte, ligt de dieptelijn L.A.T. -10 m op slechts een honderdtal meter van de momenteel meest waarschijnlijke langs-aslijn van de voorgenomen kade; de dieptelijn L.A.T. -8 m ligt op amper 40 à 50 meter verwijderd. Vlakbij die aslijn ligt de dieptelijn L.A.T. -5 m. Bij de voorgenomen diepwaterkade kan dus een bodemdiepte op L.A.T. (-5,00 m) als een realistisch concept aangenomen worden. Op vraag van N.V. Waterwegen en Zeekanaal (W&Z), Afdeling Zeeschelde, heeft het Waterbouwkundig Laboratorium gedurende enkele maanden een monitoring aan de locatie uitgevoerd, vnl. om na te gaan of dergelijke diepe bodemligging kan in stand worden gehouden, dan wel of er voor erosie of aanslibbing/aanzanding van de bedding vlak voor de kade moet gevreesd worden. Figuur 1 Algemene situering van de nieuwe kade aan Bakkersveer te Burcht Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 1

9 Figuur 2 Nadere situering van de nieuwe kade aan Bakkersveer te Burcht Figuur 3 Mogelijke aslijn van de rivierkant van de nieuwe aanlegkade aan Bakkersveer Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 2

10 Figuur 4 Detail van de ligging van de bestaande oude betonnen vingerkade aan Bakkersveer zicht naar opwaarts = flauwe deels bestorte oever zicht naar afwaarts = verlaten scheepshelling Figuur 5 Boven-Zeeschelde te (Kruibeke en) Burcht (Bakkersveer) : zicht op huidige oever waar nieuwe kade wordt voorzien Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 3

11 Nogmaals: het is bij deze nieuwe kade de bedoeling dat vrij diepstekende binnenschepen en duweenheden ook bij zeer lage laagwaterstanden, nog ruim water tussen kiel en rivierbedding zouden hebben. Ter hoogte van de voorgenomen oeverlengte, ligt de dieptelijn L.A.T. -10 m op slechts een 100-tal meter van de momenteel meest waarschijnlijke aslijn van de voorgenomen kade. De dieptelijn L.A.T. -8 m ligt op amper 40 à 50 meter verwijderd, en vlakbij die aslijn ligt de dieptelijn L.A.T. -5 m. Het navolgende uittreksel van de algemene bathymetrische kaart toont de ligging van deze dieptelijnen. Er kan meteen ook uit afgeleid worden dat de diepere geul langsheen de oever van de voorgenomen kade, als deel uitmakend van een buitenbocht, normaliter zeer stabiel nabij die oever, en ook ruim diep zal blijven. Kortom: bij de voorgenomen diepwaterkade kan een bodemdiepte op L.A.T. (-5,00 m) als een realistisch concept aangenomen worden. Figuur 6 Boven-Zeeschelde te Kruibeke, Burcht en Hoboken: uittreksel bathymetrische kaart met o.a. dieptelijnen LAT -5 en -10 meter (editie 2009, kaart nr. 2, van Vlaamse Hydrografie) (LAT = Lowest Astronomical Tide = sinds enkele jaren nieuw nautisch hoogtereductievlak in maritiem tijwater) Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 4

12 De bedoeling van dit rapport is: - het aangeven van de resultaten van de gedurende enkele maanden uitgevoerde monitoringscampagne ter hoogte van de aslijn van de nieuwe kade. Middels een multiparametertoestel waarvan zijn meetsondes op ongeveer driekwart à één meter boven de bodem stonden opgesteld, werd continu gemeten naar stroomsnelheid en -richting, naar watertemperatuur en -conductiviteit, naar druk en naar turbiditeit. o de conductiviteit is daarbij een maat van het chloridegehalte van het Scheldewater (of de saliniteit), wat een maat is van het aandeel zeewater dat tot die regio in het Scheldewater is doorgedrongen. o de druk omvat zowel de luchtdruk als de waterdruk boven het op constant peil zijnde meettoestel en aangezien het waterpeil daar het meest variabele aandeel in heeft, geeft deze parameter dus een goede maat voor de waterstand zegge het getijverloop. o tenslotte geeft de grootte van de turbiditeit -benevens een maat voor de kleur van het water- de hoeveelheid van het sediment (in suspensie) in het water; soms wordt ook gesproken over de maat van troebelheid. - het vinden van typische verlopen in voornamelijk het verloop van stroomsnelheid en turbiditeit over het getij, zo naar springtijen als naar doodtijen. - het kunnen aangeven of de waterstromingen dermate zijn dat voor ofwel erosie van de bodem vlak voor de kade, dan wel aanslibbing/aanzanding moet gevreesd worden. - het aangeven van de algemene bathymetrie in de betrokken regio, met onderzoek naar evolutie en stabiliteit van die bathymetrie. In het bijzonder geldt de vraag of de nabij de oever van de voorgenomen kade toch nabijgelegen diepe vaargeulen, inderdaad aan die oever zullen blijven, en of vanuit een wijziging van bathymetrie verdieping dan wel verontdieping van de bedding vlak bij de kade moet gevreesd worden. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 5

13 2 Monitoring in situ 2.1 beschrijving van het meettoestel Het gebruikte meettoestel is een Aanderaa-multiparametermeettoestel (type Seaguard), een relatief klein maar handig en robuust toestel dat in heel wat landen als standaard oceanografisch en estuarien toestel in gebruik is om de betrokken parameters te meten, zowel over verticalen als continu gedurende maanden op eenzelfde locatie. Het toestel is voorzien van eigen droge batterijen, en slaat alle meetgegevens op een interne harde schijf op. In ons gebruik wordt het toestel op continu-meting ingesteld, wat in praktijk neerkomt op het meten en opslaan van alle parameters elke tien minuten. Een tien-minuut-periode is in vele landen het standaard-tijdsinterval met dewelke dergelijke metingen langdurig worden uitgevoerd. Het stemt o.a. overeen met wat wereldwijd in meteorologische en maritieme waarnemingen het standaard-interval is. Figuur 7 Aanderaa-multiparametertoestel - voor- en achterzicht op volledige toestel Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 6

14 De eigenlijke meetinstrumenten zijn verzameld op het boveneinde van het meettoestel. Via afzonderlijke sondes worden gemeten: - de vectoriële stroomsnelheid, dus zowel de grootte (cm/s) als de richting (in graden t.o.v. 0 = 360 = Noord). De meting geschiedt door het Doppler-effect binnen een horizontale bundel rondom de sonde, tot ongeveer één meter van de sonde verwijderd. De stroomsnelheid is dus deze in het horizontale vlak. - de watertemperatuur ( C), gemeten met een stabiele thermistor. - de conductiviteit (ms/cm) bij heersende temperatuur, gemeten door inductie. Via correlaties kan de conductiviteit omgerekend worden naar de geleidbaarheid bij standaard-temperaturen bvb. 20 of 25 C, en kan doorgerekend worden naar het chloridegehalte of de saliniteit zijnde het aandeel van zeewater in het bemeten rivierwater. Bij zuiver zeewater geldt daarbij de zgde Unesco-formule dat een vaste omrekening van (in eerste orde) conductiviteit naar saliniteit aangeeft. In lagere orde komen daar de parameters watertemperatuur en -druk bij. Voor het Scheldewater geldt deze Unesco-formule evenwel slechts tot aan Hansweert, daar opwaarts daarvan steeds meer andere (land-)ionen in het water opgelost zijn, bvb. carbonaten en stikstof, terwijl er van landzijde bvb. geen chloriden in het Scheldebekken naar zee worden afgevoerd. M.a.w. de gemeten conductiviteit is dan de som van de conductiviteit wegens ionen vanuit het aandeel zeewater, en van ionen vanuit het van opwaarts komende bovendebiet (de zoetwaterafvoer). - de totale druk boven de meetsonde, gemeten via een piëzo-resistieve brug. Die druk is de som van de heersende luchtdruk en van de waterdruk. Omdat deze laatste in het tijgebied het meest beduidend varieert, van laag- naar hoogwater en terug, geeft het verloop van de druk in eerste instantie het verloop van de waterstand dus van het getij weer. - en de turbiditeit. De turbiditeit van het omgevend estuarien water wordt gemeten door een optische back-scattering-sensor op basis van lasertechniek, door middel van twee uitzenddiodes die onder een hoek van 10 à 25 uitzenden naar een punt dat door een fotodiode wordt bemeten: een uitgezonden laserstraal weerkaatst op de omringende sedimentdeeltjes en de ontvangen golf wordt gedetecteerd. De turbiditeit is een maat voor zowel de kleur van het bemeten rivierwater als van de hoeveelheid aanwezig fijn (gesuspendeerd) sediment. Figuur 7 geeft twee beelden van het meettoestel (voor- en achterkant) zoals het in water aan een kabel wordt opgehangen of vast op een frame gemonteerd. Het geheel is uiteraard volkomen waterdicht en stevig, en alle elektronica, bediening, batterijen en loggers, zitten in een beschermende omkapping waarboven een handvat. De relatief dikke rood/zwarte-schijf bovenaan het toestel, vlak onder het handvat, is de sensor voor de vectoriële stroomsnelheid. Daarbij geldt een compensatie tot schuinhangen van het meettoestel tot 30 uit de verticale. Dat komt van pas bij een ophanging aan een draagkabel, zoals bij de meetopstelling aan Bakkersveer het geval was. Onder het meettoestel hangt aan diezelfde draagkabel bovendien een zwaar gewicht (loden blok in "vis"-vorm, die zich dus in de stroming richt, en met een massa van bvb. 75 kg). Bij sterke stromingen komen én de draagkabel én het meettoestel schuin te hangen, doch het zware gewicht onder het meettoestel beperkt dat, wat maakt dat normaliter een automatische compensatie van de schuinte tot 30 uit de verticale, voldoende is. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 7

15 Onder de rood/zwarte schijf zijn de andere meetsondes bevestigd. De foto's van onderstaande figuur 8 tonen ze. Op de linkerfoto zijn -links- de conductiviteitsonde te zien (met de doorstroomopening waarbij door inductie de geleidbaarheid wordt gemeten), en -rechts- de druksonde. Op de rechterfoto zijn de sondes voor turbiditeit (de zwarte opstaande sonde met twee laser-vensters) en rechts de temperatuursonde te zien. Figuur 8 Aanderaa-multiparametertoestel - voor- en achterzicht op meetsondes De aan te draaien (zwarte) klemmen hechten het blauwe plateau waarop de meetsondes staan, vast en waterdicht op de zwarte stalen cylinderbuis dat als omhullende dient rondom de inwendige elektronica, het bedieningspaneel, de droge batterijen en het log-blok. De navolgende figuur 9 toont dat inwendige, met rechts een detail van het bedieningspaneel. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 8

16 Figuur 9 Aanderaa-multiparametertoestel - zicht en detailzicht op bedieningspaneel 2.2 beschrijving van de meetopstelling Gezien de nabijheid van de diepe vaargeul van de Schelde aan de voorgenomen kade, dus met de scheepvaart dichtbij, en gezien de steilte van de bedding rivierwaarts van de langsas van de voorgenomen kade, kon geen meetopstelling gemaakt worden met behulp van een boei waaraan het meettoestel wordt opgehangen. Een locatie landwaarts van de langsas van de voorgenomen kade kon ook niet worden aangehouden, omdat de meetapparatuur alsdan bij laagwater "droog" zou vallen. Gelukkig is er net ter hoogte van het gebouw "Bakkersveer" een oude betonnen dwarskade met zowel op- als afwaarts een houten dukdalf, en -volgens langszin van de rivier- op ongeveer de helft van de lengte van de voorgenomen kade gelegen. Er is aan deze dwarskade net voldoende waterdiepte om een meetopstelling doenbaar te maken, ook bij lage laagwaterstanden. Deze locatie is ruim representatief voor de situatie net rivierwaarts van de voorgenomen kade, om aldaar metingen naar o.a. stroomsnelheid en gehalte aan suspensiemateriaal te doen. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 9

17 Onderstaande plattegrondfoto toont -van boven naar beneden- een groot deel van de verlaten scheepshelling, het gebouw "Bakkersveer", de oude betonnen dwarskade, en de beide houten dukdalven. Figuur 10 detail-plattegrond met kade en dukdalf waartussen het meettoestel werd opgehangen Gezien de omgeving, o.a. de aanwezige constructies, geen invloed op de metingen mogen uitoefenen, werd gekozen voor een meetopstelling tussen de betonnen dwarskade en de opwaartse dukdalf. Omdat het meettoestel zeer dicht nabij de bodem moet meten, en op een constant peil boven die bodem moet blijven, werd geopteerd om een kabelophanging halverwege kade en dukdalf, hangend aan een kabel die tussen die kade en die dukdalf werd opgehangen. De beide foto's van figuur 11 tonen (vanaf landzijde) de situatie van de dwarskade en van de opwaarts ervan gelegen dukdalf. Op figuur 12 is (vanaf rivierzijde bekeken) de ophanging van het meettoestel uitgetekend. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 10

18 Figuur 11 zicht van landzijde op de huidige oude betonkade met houten dukdalven aan op- en afwaartse kant, en zicht vanaf die huidige oude betonkade op de opwaartse houten dukdalf Figuur 12 ophanging van het Aanderaa-meettoestel en de "vis" aan een verticale kabel, (zowel meettoestel als "vis" zijn steeds onder laagwaterpeil) Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 11

19 3 Uitwerking meetresultaten 3.1 meetresultaten over de totale periode De tabel van figuur 13 geeft het begin van de zeer lange tabelmatige opsomming van alle per tien minuten bekomen meetresultaten, nog zonder verdere bewerking. Het gaat uiteraard om datum en tijd, met het nummer van de dataregel op de logblok, en met dan opeenvolgend (van links naar rechts) per kolom: de watersnelheid (in cm/s), de stroomrichting (in 360 t.o.v. N), de temperatuur ( C), de conductiviteit (ms/cm) bij heersende temperatuur dus zonder temperatuurs-compensatie naar bvb. standaard-waarden zoals 20 of 25 C, de gemeten druk boven de meetsonde zijnde de som van luchtdruk en waterdruk (in hpa), en de turbiditeit. Daarbij is de turbiditeit de minst bekende parameter, zowel naar voorkomen, variatie als betekenis. De turbiditeit wordt uitgedrukt in NTU (nephelometric turbidity units), volgens een internationaal overeengekomen meet-wijze en -eenheid, en dat dan onafhankelijk is van bvb. grootte, aard en vorm van de sedimentdeeltjes, maar van waaruit wel via ijkingen kan omgerekend worden naar de suspensieconcentratie van het sediment in het water. Uiteraard omvat de totale tabel vele duizenden rijen waarvan in figuur 13 slechts het eerste veertigtal is aangegeven. Het totale aantal rijen is afhankelijk van de duurtijd van de meetcampagne, nl. elke tien minuten wordt een nieuwe regel met meetwaarden gegenereerd. Figuur 14 geeft een algemene grafiek van alle meetwaarden over de volledige meetperiode aan Bakkersveer. In het blauw zijn stroomsnelheid en -richting aangeduid, in rood de watertemperatuur, in purper de conductiviteit, en wat het meest opvalt, is de bruine kleur van de turbiditeit. Gezien de veelheid aan parameters, het bij elkaar dringen van alle meetwaarden op een smalle tijdsas, en de beperking van maar twee y-assen met weliswaar goedgekozen schalen, is het globaal beeld toch vrij onleesbaar van wat zich in de meetperiode heeft afgespeeld. De figuur 14 is dan ook als een niet te gebruiken doch globale grafiek gegeven, en dat aantoont dat elke parameter afzonderlijk en gepast moet worden behandeld. Achtereenvolgens komen op volgende bladzijden aldus de stroomsnelheid en -richting, tezamen de temperatuur en de conductiviteit, en tenslotte de turbiditeit aan bod, telkens over de gehele meetperiode genomen. Daarna worden in een volgend deelhoofdstuk deze parameters meer in detail besproken, met invoering van het alsdan belangrijke begrip van "kentering". Er zullen voorbeelden worden gegeven bij typische springtijen (waarbij de maximumwaarden van bvb. stroomsnelheid, druk en turbiditeit groot zijn) en bij typische doodtijen (met kleinere maximumwaarden). Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 12

20 Boven-Zeeschelde te Burcht (Bakkersveer) : tienminuut-metingen Aanderaa aan betonkade i.v.m. studie nieuwe kade HYE tienminuut-data Aanderaa-toestel op ong. 1 meter boven bodem meetperiode : 1 juni à 19 augustus 2010 noot: abnormale waarden van turbiditeit zoals veel te klein of buitenissig te hoog of gelijk met de bovengrens (500 NTU) zijn uitgekuist geworden, zie de waarden schuin en omkaderd, of tegen grijze achtergrond record- datum + tijd water- stroom- tempera- conductivi- druk turbiditeit nr. snelheid richting tuur teit (lucht+water) (GMT) (cm/s) ( 360 = N) ( C) (ms/cm) (hpa) (NTU) :00: :10: :20: :30: :40: :50: :00: :10: :20: :30: :40: :50: :00: :10: :20: :30: :40: :50: :00: :10: :20: :30: :40: :50: :00: :10: :20: :30: :40: :50: :00: :10: :20: :30: :40: :50: :00: :10: :20: :30: Figuur 13 monitoring Aanderaa-multiparametertoestel t.h.v. Bakkersveer - voorbeeld van tabel met (originele) meetwaarden zonder verdere bewerking Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 13

21 :00: :40:00 Boven-Zeeschelde L.O. te Burcht : Aanderaa-meting kade Bakkersveer :47: :27: :07: :57:05 tijd :37: :51: :31: :11: :51: :31: stroomsnelheid (cm/s) + stroomrichting (360 N) temperatuur ( C) + conductiviteit (ms/s) + druk (hpa) + turbiditeit (NTU) stroomsnelheid stroomrichting temperatuur conductiviteit druk turbiditeit Figuur 14 monitoring Aanderaa-multiparametertoestel t.h.v. Bakkersveer - algemene grafiek van àlle meetwaarden over de volledige periode Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 14

22 a) waterstroming Figuren 15 en 16 tonen de stroomsnelheid en -richting over de volledige periode (1 juni à 19 augustus 2010). Ook de druk (zijnde luchtdruk en waterdruk) is bijgevoegd, aangezien dat een goed idee geeft van het tijverloop. Om met die parameter druk te beginnen (in grijze tint): duidelijk zijn de opeenvolgende perioden van springtij en doodtij te herkennen. Bij springtijen is de druk bij hoogwater (de bovenste waarden van de grijze band, nl. de verzameling van druk bij de opeenvolgende hoogwaters) groter dan anders, en is de druk bij laagwater (de onderste waarden van die grijze band) kleiner dan anders. Bij doodtijen is het net andersom: relatief kleine druk bij hoogwater, en relatief grote druk bij laagwater. Aan de hand van het drukverloop kunnen dus typische kenmerken van het verloop in stroomsnelheid (en later turbiditeit) in functie van het getij, worden afgeleid. Het eenvoudigst om uit te leggen is de stroomrichting. Het is duidelijk dat de opeenvolging van vloed en eb zich manifesteert in een waterstroming enerzijds vanuit zee en anderzijds naar zee, en dat het verschil in stroomrichting tussen vloed en eb telkens ongeveer 180 moet zijn. Welke gemiddelde stroomrichting vloed resp. eb op een locatie hebben, hangt grotendeels van de richting van de langsas van de rivier ter plaatse af, nog kleinendeels beïnvloed door bvb. of aan een binnenbocht dan wel een buitenbocht wordt gemeten, of dat er andere elementen meetellen zoals de aanwezigheid van constructies. Bij de metingen aan Bakkersveer is de langsas van de rivier van NNO naar ZZW, of in 360- delige graden t.o.v. Noord: van 20 naar 200. De meetresultaten geven voor vloed een stroomrichting over de volledige periode aan van 200 tot 240, met een gemiddelde van 215 à 225. In tegenstelling met de windrichting, waarbij sprake is van de richting van waaruit de wind komt, is dat bij de stroomrichting conventioneel de richting waarnaar de stroom gaat. Voor eb geven de meetresultaten over de volledige periode een richting aan van 25 à 50, met een gemiddelde van 35 à 45. Voor eb is de stroomrichting aan Bakkersveer dus een twintigtal graden anders dan de langsas van de rivier, op zich geenszins abnormaal, en veroorzaakt door het aan Bakkersveer door de ebstroom ingaan van een rivierbocht dus waar bovenop de NNO-stroming, een helicoïdale stroming ontstaat welke de ebrichting aan de buitenbocht, kant Bakkersveer, een bijkomende schuine component geeft van ongeveer een twintigtal graden. Dat de stroomrichtingen van vloed en eb niet steeds exact dé gemiddelde waarde is doch dat daarrond een bepaalde marge bestaat, is op zich niet verwonderlijk. Dat heeft te maken met o.a. de stroomsnelheid, de vorm van de dwarssectie over de betrokken rivierzone, deining enz., factoren die veranderlijk zijn in functie van o.m. het getij, wat op zich ook een doodtij/springtij-variatie kent welke ook qua stroomrichting kleine variaties veroorzaakt. Bij omslaan van de stroomrichting, dus van vloed naar eb of van eb naar vloed, draait het toestel rond zijn verticale as, en dat kan ofwel over de noord gaan ofwel over het zuiden. Indien over het noorden wordt gedraaid is dat op de figuur 15 duidelijk te zien, nl. de vele meestal smalle pieken naar waarden van 360, die telkens maar een tiental soms een twintigtal minuten duren. Het gaat dus niet om zgde "spikes" of uitschieters, maar wel degelijk om het draaien om de verticale as van het meettoestel, gedwongen door de richtingsverandering van vloed naar eb of omgekeerd. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 15

23 Boven-Zeeschelde L.O. te Burcht : Aanderaa-meting kade Bakkersveer stroomsnelheid (cm/s) + stroomrichting (360 N) druk (hpa) :00: :40: :47: :27: :07: :57: :37:05 tijd :51: :31: :11: :51: :31:03 0 stroomsnelheid stroomrichting druk Figuur 15 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - stroomsnelheid en -richting, plus druk Boven-Zeeschelde L.O. te Burcht : Aanderaa-meting kade Bakkersveer stroomsnelheid (cm/s) + stroomrichting (360 N) druk (hpa) :00: :40: :47: :27: :07: :57: :37:05 tijd :51: :31: :11: :51: :31:03 0 stroomsnelheid stroomrichting druk 18 per. Zw. Gem. (stroomsnelheid) Figuur 16 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - stroomsnelheid en -richting, plus druk - detail Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 16

24 Het verschil tussen de figuren 15 en 16 is dat de y-assen bij figuur 16 een andere schaal hebben, nl. gaande van nul tot 180 (180 stroomrichting en 180 cm/s voor de stroomsnelheid) en van nul tot 200 hpa voor de druk dus het beeld van het getijverloop. Daarmee komen de stroomrichtingen van vloed niet meer op figuur 16 voor, doch kan beter het verloop van het getij en van de stroomsnelheid worden gezien doordat hun y-assen zijn uitgerokken geworden. Bovendien is op figuur 16 een trendmatig verloop van de stroomsnelheid (zwarte lijn) aangegeven. De stroomsnelheid is in al deze grafieken telkens als een positieve waarde aangegeven, dus zonder onderscheid naar vloed of eb. Conventioneel is in estuariene studies vloed positief en eb negatief, in tegenstelling tot studies in niet-tijwater. Dat drukt het feit uit dat het getij wat typisch en dominant voor estuariene omstandigheden is, inderdaad vanuit zee komt want oceanografisch wordt opgewekt en tot in zeeën en estuaria doorstroomt. Om van de stroomsnelheid duidelijk aan te geven dat het om ofwel vloed ofwel eb handelt, wordt in de detail-grafieken (zie volgend deelhoofdstuk) ook de druk weergegeven, zodat het tijverloop meteen kan beschouwd worden. Figuur 16 geeft naast hetgeen in het drukverloop mooi te zien is, nl. de opeenvolgingen van spring- en doodtij-periodes, gelijktijdige variaties in stroomsnelheid van grotere resp. kleinere maximawaarden (zijnde de grootste stroomsnelheden per vloed of per eb). De stroomsnelheid is gebonden aan het getijverschil: hoe groter dat getijverschil, des te groter de watersnelheid, en omgekeerd. Aangezien springtijen een groter tijverschil kennen door het gelijktijdig hoger dan gemiddeld zijn van de hoogwaters en lager dan gemiddeld van de laagwaters, gaan de verlopen van druk en maximastroomsnelheid met elkaar mee. Het snelheidsverloop gaat van nul tot bijna 90 cm/s. In eerste instantie kan onderstreept worden dat de waarde "nul" eigenlijk weinig daadwerkelijk wordt bereikt. Soms reikt de stroomsnelheid maar tot een tiental cm/s. Dat alles kan uitgelegd worden door de vrij korte duur van het kenteren, dus van het omslaan van de stroomrichting. Op een bepaald moment slaat de stroming om waarbij de stroomsnelheden van bvb. positief naar negatief gaan zegge door de "nul"-waarde moeten, doch fysisch kan het perfect dat het moment van stroomsnelheid "nul" zo kort duurt dat metingen om tien minuten weliswaar zeer kleine stroomsnelheden meten doch niet die exacte "nul"-waarde. Overigens is dat geen minpunt van de metingen. De grote stroomsnelheden gaan tot ongeveer 90 cm/s wat veel is. Hierbij moet bedacht worden dat het meettoestel omwille van het opzet van de studie, nl. of erosie dan wel aanzanding op de bodem vlak voor de nieuwe kade moet gevreesd worden, dat het meettoestel bijna op de rivierbodem meet. De watersnelheden zijn daar uiteraard klein. Aan het wateroppervlak kunnen in die rivierzone watersnelheden optreden van 2 m/s bij "maximum-vloed" bij gemiddeld tij, van 2,5 m/s bij springtijen, en tot iets meer dan 3 m/s bij stormtijen. De ebsnelheden zijn ook behoorlijk met 1,5 à 1,75 m/s bij springtij resp. stormtij. Bij dergelijk grote watersnelheden aan het oppervlak, horen ook grote snelheden op halftijhoogte en halverwege de waterkolom, doch hier dus -relatief- ook over de bodem. Snelheden die tot een derde à bijna de helft van de stroming aan wateroppervlak optreden, zijn als grote bodem-snelheden te aanzien. Meteen geeft dit al een beduidende indicatie aan dat aanslibbing of aanzanding van de bodem klein zoniet bijna onbestaande moet zijn, wat later in dit rapport bij de detail-bespreking van de waterstroming zal besproken worden. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 17

25 b) temperatuur en conductiviteit Figuur 17 geeft gewoon het verloop van de watertemperatuur en de geleidendheid van het Scheldewater aan Bakkersveer gedurende de ganse meetperiode. Evident is de stijging van de temperatuur tot en met de maand juli, waarna de temperatuur afneemt zoals dat toen ook met de luchttemperatuur het geval was. De temperatuur van het Scheldewater evolueerde van 16 C begin juni 2010 tot bijna 24 C half juli. Het temperatuursverschil per dag (zijnde de -verticale- bandbreedte van de rode grafieklijn) is gebonden aan enerzijds de waarden bij de opeenvolging van hoog- en laagwaters (wat inderdaad enig verschil geeft) en vooral doordat het meettoestel vlak boven de bodem doch gezien de ligging dan ook vlak onder de laagwaterlijn lag, waardoor de luchttemperatuur bij laagwater relatief soms flinke invloed had op de gemeten watertemperatuur. Het is zo dat indien de laagwaters 's middags of 's namiddags vielen, en het bovendien een warme zonnige dag was, de gemeten watertemperatuur bij laagwater alsdan iets hoger lag dan op andere momenten van die dag. De conductiviteit is op figuur 17 in purper aangegeven. Deze is -conform de meetprincipes van het toestel- bij heersende watertemperatuur, dus vergroot ze bij warmer water. Dat heeft impact op het algemeen verloop van de conductiviteit. In het bijzonder zijn daarop "pieken" gesuperponeerd, die functie zijn van de invloed van hoog- en laagwater. Met vloed komt immers zouter water van afwaarts naar opwaarts, en bij eb is dat omgekeerd. Bij de kentering van hoogwater is de conductiviteit dus sowieso groter dan bij de kentering van laagwater. Gezien de meetperiode in zomerse omstandigheden viel, dus van weinig bovendebieten vanuit het opwaartse Zeescheldebekken, en dus van veel zouter Scheldewater in de Beneden-Zeeschelde, is er een duidelijke variatie per halve dag, nl. tussen de waarden bij de kentering van hoog- en laagwater. Boven-Zeeschelde L.O. te Burcht : Aanderaa-meting kade Bakkersveer temperatuur ( C) + conductiviteit (ms/cm) :00: :40: :47: :27: :07: :57: :37:05 tijd :51: :31: :11: :51: :31:03 temperatuur conductiviteit Figuur 17 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop temperatuur en conductiviteit Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 18

26 c) turbiditeit Het verloop van de gemeten turbiditeit wordt gegeven in grafiek 18. Hier is duidelijk enig onderscheid te zien tussen enerzijds de aanvangs- en de slot-periode van de meting versus anderzijds de ertussen gelegen periode. Dat onderscheid ligt primo aan het binnen de meetperiode optreden van iets groter versus iets kleiner bovendebiet vanuit het hydrografische achterland opwaarts Bakkersveer, dus zowel van de Boven-Zeeschelde, de Dender, de Durme en het ganse Rupelbekken, als secundo het daardoor in die regio naar af- en opwaarts verschuiven van de zone van relatieve "maximum-turbiditeit" in de Zeeschelde. Boven-Zeeschelde L.O. te Burcht : Aanderaa-meting kade Bakkersveer turbiditeit (NTU) :00: :40: :47: :27: :07: :57: :37:05 tijd :51: :31: :11: :51: :31:03 turbiditeit 6 per. Zw. Gem. (turbiditeit) Figuur 18 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - verloop turbiditeit Bij normaal bovendebiet situeert die zone van "maximum-turbiditeit" zich (ongeveer) tussen Antwerpen en Zandvliet. Binnen die zone bevindt de lengte van "maximum-turbiditeit" zich bij vloed meer naar de opwaartse kant van die zone, en bij eb gaat ze naar afwaartse kant. Bij groot bovendebiet verschuift de gehele zone nog meer naar afwaarts, tot de Belgisch/Nederlandse grens. Bij klein bovendebiet evenwel gaat die zone naar opwaarts, richting Schelle, en bij langdurig zeer kleine afvoer nog meer naar opwaarts. Die zone bestaat op zich, maar is uiteraard niet perfect aan af- en opwaartse kant zo afgelijnd dat onmiddellijk af- en opwaarts ervan slechts weinig turbiditeit zou zijn. Er zijn inderdaad steeds overgangszones, waarin de turbiditeit nog behoorlijk is. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 19

27 Vanaf half juni 2010 werden de weersomstandigheden warmer en droger dan de maanden daarvoor. Dat maakt dat de zone van "maximum-turbiditeit" naar opwaarts opschuift, en dit des te meer hoe langer de periode van kleine afvoer van bovendebiet aanhoudt, en uiteraard ook meer bij vloed dan bij eb. Tezamen maakt dit dat aan de locatie Bakkersveer zich stilaan meer turbiditeit in het Scheldewater voordoet. Vanaf einde juli (met neerslag in het hydrografische achterland) vergrootte de afvoer van het Scheldebekken naar afwaarts, zodat de zone van "maximim-turbiditeit" terug naar afwaarts verschoof, hetgeen aan Bakkersveer kleinere waarden van turbiditeit gaf. Uiteraard is in de "droge" periode de afvoer niet constant klein geweest, noch in de "nattere" periode niet constant groot. De afvoer varieert immers van dag tot dag, of van dagen tot dagen, zodat ook de waarde van de turbiditeit in die deelperiodes niet constant blijft. Bovendien geldt nog de invloed van het getij, waar bij springtijen meer water vanuit de Beneden-Zeeschelde naar opwaarts stroomt dan wel bij doodtijen, en dus de zone van "maximum-turbiditeit" bij springtij nog extra naar opwaarts gaat dan bij doodtijen. Het geheel van verschuiven van zone "maximum-turbiditeit", de invloed van spring- en doodtij, en van vloed en eb, geeft aan Bakkersveer een groot bereik met sterk wisselende waarden van turbiditeit. In deelhoofdstuk 3.4 wordt het verloop van turbiditeit nog verder besproken, zowel het verloop gedurende het getij zelf, zo bij springtij als bij doodtij, als het verloop gedurende de ganse meetperiode. 3.2 meetresultaten in detail : waterstroming Bij het bestuderen van de meetresultaten in detail, wordt automatisch gekeken naar het verloop van de parameters in functie van een enkelvoudig getij zelf, zijnde stijging en daling van de waterstand, zijnde vloed en eb. Een belangrijk element is dat deze vier karakteristieken niet geheel twee à twee met elkaar overeenkomen: Vanaf laagwater stijgt het waterpeil, maar heerst niet meteen vloed. De inertie van het tijsysteem maakt dat ook bij laagwater tot enige tijd nà laagwater, het Scheldewater nog volgens eb stroomt, tot de stroomzin omslaat naar vloed. Dat omslaan van stroomzin wordt kenteren genoemd. Het tijdsverschil tussen laagwater en kentering van laagwater kan een kwartuur, een halfuur, soms tot driekwartuur duren, al naargelang locatie (langer in het afwaartse dan wel het opwaartse deel van de Zeeschelde, want naar opwaarts toe verkleint de kenteringsduur) en al naargelang doodtij of springtij, plus nog -in eenzelfde dwarsraai- al naargelang in een binnendan wel buitenbocht het omslaan van de stroomzin wordt bekeken. Evenzo is het bij hoogwater niet tegelijk het moment van omslaan van de stroomzin van vloed naar eb, doch duurt dat even na het ogenblik van hoogwater. Ook deze tijdsduur (de kenteringsduur bij hoogwater) kan een kwart- tot driekwartuur duren, ook al naargelang locatie, type tij en binnentegen buitenbocht. Figuur 19 op de volgende bladzijde schetst een gemiddeld tijverloop, zowel naar waterstand, naar debiet, en naar gemiddelde watersnelheid over de sectie. Het geeft ook diverse definities van het getijverloop aan, o.a. de kentering. De duurtijden van de kentering hoog- en laagwater zijn in grijze verticale balken aangeduid. Het voorbeeld handelt over een getij zoals dat in de regio Beneden-Zeeschelde en ook aan Bakkersveer optreedt. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 20

28 Figuur 19 typisch verloop van het tij: verloop van de waterstand (bovenaan), het debiet doorheen de ganse dwarssectie (zie ebdebiet en vloeddebiet), en de gemiddelde waterstroomsnelheid door de ganse dwarssectie (zie ebsnelheid en vloedsnelheid). Duidelijk is uitgetekend dat de momenten waarop de stroming (debiet en snelheid) nul zijn niet overeenstemmen met hoog- of laagwater, doch enige tijd nadien nl. bij de kenteringen resp. afgekort tot KHW en KLW. Ook geeft bovenstaande tekening te zien dat vloed- en ebsnelheden (en dus ook debieten) niet constant tijdens hun perioden zijn. De vloed zet zich bvb. behoorlijk in, waarna enkele uren volgen met een minder groter wordende snelheid, tot bij "maximum-vloed" een grootste vloedsnelheid wordt bereikt. Bij eb wordt eerst naar een maximum ebstroming gegaan, en neemt de snelheid nadien gedurende enkele uren langzaam af. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 21

29 Het feit of de vloedsnelheden dan wel de ebsnelheden groter zijn dan de andere, hangt van de locatie af. Zo wordt gesproken van vloed- en eb-dominante plaatsen in de rivier, resp. als de vloeden eb-snelheden groter zijn dan eb resp. vloed. Bovenstaande tekening geldt voor een duidelijk vloeddominante plaats. Meestal gaat het in het Zeescheldebekken om vloed-dominante plaatsen. Toch zijn er heel wat locaties die eb-dominant zijn. Het is niet zo dat indien een locatie (langs rechter- of linkeroever of middenin de rivier) (of langs binnen- of buitenbocht) dat indien een locatie bvb. vloeddominant is, dan de ganse dwarsraai vloeddominant zou zijn. Dat kan van oever tot oever verschillen. Schippers kennen de plaatsen met vloed- of eb-dominantie, en passen daar hun vaarroute soms aan aan. Metingen brengen natuurlijk uitsluitsel. Zo is de locatie aan Bakkersveer duidelijk ebdominant. De ebstroming passeert daar vlak langs de linkeroever, in volle aanstroming, terwijl de sterkste vloedstroming aan Bakkersveer al flink naar het midden van de stroom is gedevieerd. Dat ligt aan het feit dat de ebstroming aan Bakkersveer in een rivierbocht begint, terwijl de vloedstroming aan Bakkersveer uit een rivierbocht komt. De helicoïdale stroming in rivierbochten (en dat een dwarscomponent veroorzaakt) geeft het verschil, m.n. ook of de grootste stroomsnelheden al dan niet langs de opeenvolgende punten van een bochtige oever optreedt. Boven-Zeeschelde L.O. te Burcht : Aanderaa-meting kade Bakkersveer - uittreksel 14 en 15 juli stroomsnelheid (cm/s) en -richting (360 = N) + druk (hpa) :07:05 04:07:05 08:07:05 12:07:05 16:07:05 20:07:05 00:07:05 datum + tijd (GMT) 04:07:05 08:07:05 12:07:05 16:41:03 20:41:03 stroomsnelheid stroomrichting druk Figuur 20 Aanderaa-monitoring Bakkersveer - stroomsnelheid, stroomrichting, en druk - verlopen bij een typisch springtij (stroming net boven de bodem) Bovenstaande figuur 20 toont het verloop van de stroomsnelheid, de stroomrichting en de druk (dus een maat voor de waterstand) aan Bakkersveer, en dat voor 14 en 15 juli 2010, uitgekozen omdat het representatief is voor een typisch springtij. Duidelijk is te zien dat de vloedsnelheden (bij groter wordende druk = stijging in grijze lijn) kleiner zijn dan de ebsnelheden (bij kleiner wordende druk = dalen van grijze lijn) al moeten de kenteringen uiteraard nog in beschouwing worden genomen. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 22

30 Terloops, en zoals hoger al aangegeven: het verloop van vloed en eb kan uiteraard ook gevolgd worden door het verloop van de stroomrichting. Bovenstaande figuur herhaalt dit: vloed gaat volgens (gemiddeld) ongeveer 220 (360-delige graden met 0 = 360 = Noord) en eb (gemiddeld ongeveer 35. Bij de kenteringen draait het meettoestel over 0 dan wel 360 om haar verticale as. De figuren 21 en 22 van volgende bladzijde geven de verlopen van de stroomsnelheid bij twee maal twee etmalen van typische springtijen, nl. medio juli en medio augustus Er zijn twee voorbeelden gekozen die elkaar aanvullen. Het verloop op zich is weliswaar steeds hetzelfde, maar de maxima van stroomsnelheden kunnen van het ene tot het andere springtij licht verschillen; het algemene beeld blijft hetzelfde. Duidelijk is dat de stroomsnelheden bij eb flink groter zijn dan bij vloed, met slechts één maximum tegen twee bij vloed, en waar bij eb de snelheid gestaag na het maximum verkleint, terwijl er tussen beide maxima van vloed een periode van kleinere vloedsnelheid is. Dat heeft te maken met de stijgsnelheid van het waterpeil, dat bij vloed inderdaad nogal varieert. De daling van het waterpeil bij eb gebeurt meestentijds met een constante daling per tijdseenheid. De stroomsnelheden bij eb gaan tot 90 cm/s. Dat is groot. Het meettoestel bevindt zich immers maar net boven de bodem, waar stroomsnelheden veel kleiner zijn dan op halve hoogte van de waterkolom of aan het wateroppervlak. Dergelijke grote stromingen vlak boven de bodem zijn voor onderhavige studie zeer betekenisvol: ofwel kan erosie van de bodem optreden, ofwel wordt elke aanslibbing of aanzanding die zich op andere momenten van het getij zou voordoen, bvb. bij de kenteringen, telkens volledig weggestroomd. Voor het sediment dat in het Scheldewater in deze regio in suspensie is, en het sediment dat vlak boven de bodem beweegt, dus beide in transport met de stroming, kan bezinking optreden bij stroomsnelheden over de bodem kleiner dan een tiental cm/s over vlakke bodem of een twintigtal cm/s over een ruwe of geribbelde bodem ("ripples"), beide dus zeer kleine stroomsnelheden. Dergelijke stroomsnelheid wordt onderschreden bij de kenteringen. Maar deze kenteringen duren op zich slechts kort, een kwart- à halfuur, en worden meteen gevolgd door zowel bij vloed als bij eb gedurende een paar uren vrij grote stroomsnelheden, het meest tussen 25 en 50 cm/s, dikwijls tot 60 cm/s, en met uitschieters tot 75 à 90 cm/s. Dat zijn snelheden waarbij (tussen 25 en 50 cm/s) het sediment in transport blijft dus niet (fijn materiaal) of slechts weinig (iets grover sediment) bezinkt, of zelfs (bij 90 cm/s) er zich een erosieve kracht kan ontwikkelen, zeker bij slibbodems waarbij het materiaal (nog) niet geconsolideerd is. Bij een flink geconsolideerde bodem moet de stroming al groter dan 50 cm/s zijn wil erosie beginnen optreden. De bodem van de Schelde aan de oever aan Bakkersveer bestaat evenwel uit vrij vast materiaal, nog vaster dan "flink geconsolideerd materiaal" en is afgedekt met een dunne tot (boven laagwater) halfdikke sliblaag. Deze laag is dun (centimeters) aan opwaartse kant (aan de onbeschoeide schuine oever met een baksteenmuur als restant van een vroegere constructie nl. droogdok) en halfdik (decimeters) aan afwaartse kant (vooral op de helling van de verlaten scheepswerf, rond halftijhoogte, tussen de spoorrails waarop trolleys de schepen droegen bij het naar omhoog of naar omlaag brengen van schepen). Bij stroomsnelheden vlak boven de bodem, die gedurende elke vloed en eb bij typische springtijen, urenlang groter zijn dan 25 cm/s zelfs gaan tot 90 cm/s bij elke eb, mag niet voor enige aanslibbing gevreesd worden. Het handelt dan om deeltjes fijner dan 100 micron. Maar ook aanzanding dient niet gevreesd te worden, daar dergelijke stromingen over de bodem grovere deeltjes (100 à 600 micron) niet laten bezinken. Nog grovere sedimenten komen in deze regio weinig voor. Het geheel kan ook uit de aanblik van de op- en afwaarts Bakkersveer gelegen oevers afgeleid worden. Langs de andere kant is ook geen erosie te verwachten. Het vrij vast zijn van de rivierbodem verhindert dat sediment bij de gemeten snelheden wordt losgestroomd, zoals de aanblik in situ ook duidelijk toont. Definitieve versie WL2011R792_27_rev2_0 23