Notitie Slibverspreiding loswallen 11 december 2015

Transcriptie

1 Notitie Slibverspreiding loswallen 11 december december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 1/15

2 Notitie Aan: Robbert Wolf, Port of Rotterdam Van: Petra Dankers Datum: 11 december 2015 Kopie: Archief Ons kenmerk: RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 Classificatie: Project gerelateerd HaskoningDHV Nederland B.V. Rivers, Deltas & Coasts Onderwerp: Slibverspreiding loswallen Kader en doel Sinds 1996 worden twee loswallen voor de Hollandse kust gebruikt voor de verspreiding van baggerspecie. Het betreft Loswal Noordwest, voor de kust van Den Haag en de Verdiepte Loswallen. tussen Den Haag en de Eurogeul. Beide verspreidingslocaties liggen buiten de -20 m NAP contour. Op Loswal Noordwest wordt het gebaggerde sediment boven de zeebodem verspreid. Bij de Verdiepte Loswallen wordt, zoals de naam al zegt, gebruik gemaakt van verdiepingen (ontstaan door zandwinning) waar het gebaggerde sediment boven wordt verspreid. In de periode werd al het uit de havenbekkens en Rotterdamse vaarwegen gebaggerde sediment (zand en slib) in Loswal Noordwest en de Verdiepte Loswal verspreid. Sinds 2007 mocht het zandige gebaggerde sediment binnen het kustfundament worden verspreid. Uit de gegevens (Port of Rotterdam, 2014) blijkt dan ook dat dit vanaf 2009 is gebeurd. Op de loswallen is sinds 2009 alleen nog slibrijk gebaggerd sediment verspreid. Figuur 1: Havengebied Rotterdam en de verschillende loswallen (Loswal Noord is niet meer in gebruik) (Stutterheim 2002b) 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 2/15

3 Momenteel wordt de Verdiepte Loswal gebruikt voor het verspreiden van al het onderhoudsbaggerwerk van de havenbekkens en vaarwegen. Zowel Port of Rotterdam als RWS maken gebruik van deze loswal. Loswal Noordwest wordt voornamelijk gebruikt voor incidenteel baggerwerk. De Port of Rotterdam is voornemens de Nieuwe Waterweg te verruimen. Het sediment dat hierbij vrijkomt (alleen het slibrijke, niet verontreinigde deel) zal op Loswal Noordwest worden verspreid. Al het eventuele extra onderhoudsbaggerwerk dat ten gevolge van deze verruiming zal ontstaan zal echter weer op de Verdiepte Loswal worden verspreid. Een deel van het verspreide slibrijke sediment zal tijdens het storten, ten gevolge van stortverlies, maar ook in de periode daarna, ten gevolge van resuspensie, in het watersysteem terechtkomen. Er zijn verschillende studies uitgevoerd naar de stortverlies en retourstroom percentages. Deze zijn echter allen gebaseerd op informatie uit de periode voor 2009 (periode waarin ook zandig materiaal werd verspreid boven de loswallen). Daarnaast worden veelal algemene percentages gegeven en wordt er geen onderscheid gemaakt in verschillende jaren en situaties. Het doel van voorliggende notitie is om inzicht te geven in de verspreiding van slibrijke baggerspecie vanuit de Verdiepte Loswal. Hiertoe zullen de bagger en stort gegevens voor de periode worden gebruikt. Er wordt expliciet niet gekeken naar de eerdere jaren omdat wij hier alleen het verspreidingsgedrag van het slibrijke sediment willen analyseren. Kennis over dit gedrag kan namelijk gebruikt worden om een inschatting te geven van de effecten van verspreiding in toekomstige situaties (waar ook alleen slibrijk sediment wordt verspreid). Voorts wordt er geen algemeen percentage gegeven maar er wordt in meer detail naar de afzonderlijke putten en afzonderlijke jaren gekeken. Deze specifieke analyse moet leiden tot inzicht in de hoeveelheid slib (D<63 µm) die in tonnen droge stof per jaar in het watersysteem terecht komt. Er wordt gewerkt met de eenheid tonnen droge stof per jaar omdat op deze manier de in deze studie bepaalde hoeveelheden beter gerelateerd kunnen worden aan de overige sedimentbronnen en fluxen in de omgeving. In voorliggende studie zullen ook de natuurlijke fluxen besproken worden, alsmede de input van slib in het water ten gevolge van de aanleg van Maasvlakte 2 zodat de hoeveelheden welke volgen uit de loswallen analyse in perspectief geplaatst kunnen worden. In voorliggende notitie wordt voornamelijk gekeken naar een situatie waarbij het reguliere onderhoudsbaggerwerk in de loswallen wordt verspreid (de bagger en stort gegevens zijn hiervan beschikbaar). Het inzicht dat dit oplevert (inzicht in verspreiding van slib) kan vervolgens ook worden gebruikt om inzicht te krijgen in het effect van de toekomstige verdieping van de Nieuwe Waterweg (het initiële baggerwerk en het eventuele extra baggeronderhoud) op de hoeveelheid slibverspreiding. De in deze notitie verzamelde informatie dient vervolgens als basis informatie voor een doorvertaling naar de effecten van de aanwezigheid van slib in het water op de ecologie. 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 3/15

4 Beschikbare informatie Literatuur Er zijn verschillende studies uitgevoerd naar baggerverspreiding op de verschillende loswallen. Al deze studies leveren voornamelijk informatie over de periode van vóór Omdat vanaf 2009 alleen nog maar slib en slibrijk materiaal in de loswallen is verspreid zijn deze voorgaande studies slechts deels relevant. In voorliggende studie gebruiken wij voornamelijk informatie over de periode na 2009 omdat een analyse van het gedrag van alleen slibrijk materiaal inzicht zal geven in de huidige slibverspreiding vanuit de loswallen en de slibverspreiding vanuit de loswallen in de toekomst. Voor deze analyse is gebruik gemaakt van de volgende informatiebronnen: 2 gesprekken bij Port of Rotterdam. Port of Rotterdam, Evaluatie Praktijkproef Verdiepte Loswallen Rijnmondgebied. Van Dreumel, Slib- en zandbeweging in het noordelijk Deltabekken, in de periode RWS. DHV, Afwegingskader voor Zoute Baggerspecie. Royal Haskoning, Effects of Maasvlakte 2 on the Wadden Sea and the North Sea Coastal Zone. Royal Haskoning, WL Delft, RIVO. Stutterheim, 2002a. Het storten van baggerspecie in de verdiepte loswal, verslag van de praktijkproef een tussenstand. RIKZ. Stutterheim, 2002b. Van Noord tot Noordwest, een studie naar de berging van baggerspecie op loswallen. RIKZ. Royal Haskoning, MER Aanleg, bijlage Kust en Zee. Royal Haskoning, Port of Rotterdam. Arcadis, Eerste inschatting van effect van verdieping op onderhoudsinspanning. Memo 8 juni Verdiepte Loswallen aanleg en vormgeving In 1998 is de Verdiepte Loswal in gebruik genomen voor zandwinning en de berging van baggerspecie. De Verdiepte Loswal bevindt zich voor de Hollandse kust tussen het Rijn-Maasmondgebied en Den Haag. De Verdiepte Loswal bestaat uit 6 afzonderlijke putten, welke in 2 fases zijn aangelegd. In de 1 ste fase ( ) zijn put 1 en 6 geheel ontgraven, terwijl put 2, 3, 4 en 5 gedeeltelijk zijn ontgraven. In de 2 de fase ( ), na evaluatie van de werking van put 1 en 6, zijn achtereenvolgens put 2, 5, 4 en 3 geheel ontgraven. Elke put heeft een omvang van x 500 m en een diepte van maximaal 10 m. Dit geeft in principe een inhoud van m3 per put (Port of Rotterdam, 2014). 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 4/15

5 Figuur 2: Locatie loswallen inclusief nummering verschillende putten (DHV, 2007) Loswal NoordWest aanleg en vormgeving Loswal Noordwest is feitelijk alleen een locatie waarop gebaggerd sediment gestort kan worden. Alhoewel op deze locatie al sinds 1996 gebaggerd sediment wordt gestort, en sinds 2009 alleen nog slibrijk sediment, is er geen grote verondieping aanwezig (pers. Comm. Arie Noordijk). Blijkbaar wordt het gestorte sediment vanaf deze locatie gemakkelijk weer verspreid. Dit wordt ook gemeld in Stutterheim (2002b) waarin o.a. wordt gekeken naar de verspreidings- en retourstroom percentages van het slib (D<63µm) vanuit het gestorte baggersediment. Sediment Het sediment dat in de loswallen wordt verspreid betreft slibrijk sediment. Het is hierbij belangrijk om onderscheid te maken tussen sediment met een korreldiameter (D) >63 µm en <63 µm. Al het sediment met een D>63 µm valt onder de zandfractie. Dit sediment heeft geen negatief effect op de lichtdoordringing in het water en daarmee ook niet op de ecologie. Sediment met een D<63 µm valt onder de silt en klei fractie. Dit sediment heeft wel een negatief effect op de lichtdoordringing in het water omdat het lang in suspensie blijft en/of gemakkelijk opgewerveld wordt in de hele waterkolom maar voornamelijk omdat deze fractie een licht absorberende werking heeft. Port of Rotterdam heeft korrelverdelingen voor de jaren 2009 t/m 2011 beschikbaar gesteld. Uit deze korrelverdelingen is het gemiddelde percentage slib (D< 63 µm) per jaar bepaald. Voor de jaren 2009, 2010 en 2011 zijn percentages berekend van 41, 46 en 48 % respectievelijk. De variatie is echter groot. De percentages variëren tussen de 7 en 79 %. Wegstroompercentages In verschillende studies is gekeken naar de wegstroompercentages vanuit Loswal Noordwest en de Verdiepte Loswallen, oftewel het percentage sediment dat vanuit het gestorte/verspreide baggersediment weer verdwenen is vanuit de verspreidingslocatie. Stutterheim (2002 a en b) noemt wegstroompercentages van rond de 50% voor zowel de Verdiepte Loswal als Loswal Noordwest. Dit betreft zowel zand als slib dat wegstroomt vanuit de verspreidingslocatie. Er wordt daarbij aangegeven dat, als alleen wordt gekeken naar de slibfractie (D<63 µm), het wegstroompercentage hoger zal liggen; 70% voor de Verdiepte Loswal en 77% voor Loswal Noordwest. Let wel, dit zijn gemiddelde waarden. 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 5/15

6 Als onderscheid wordt gemaakt in opeenvolgende jaren zouden de percentages feitelijk kunnen variëren tussen de 0 en 100%. Daarnaast gelden bovenstaande getallen voor baggersediment waarin meer zand zal hebben gezeten dan in het sediment dat tegenwoordig (sinds 2009) in de loswallen wordt verspreid. Omdat de sedimentsamenstelling anders is kan het wegstroompercentage ook hoger of lager liggen. Slibverspreiding analyse Verdiepte Loswal Het doel van deze studie is inzicht krijgen in de hoeveelheid slib die vanuit de Verdiepte Loswal in het watersysteem terecht komt. Er is gekeken naar een drietal putten, te weten Put 5, 2 en 4. Deze putten zijn allemaal gebruikt in de periode na 2009, dus vanaf het moment dat zandig materiaal niet meer in de loswallen werd gestort. Wij verwachten dat deze putten het meest representatief zullen zijn aangezien in de toekomst ook alleen slibrijk materiaal in de putten zal worden verspreid. Er worden in deze analyse verschillende aannames gedaan en er wordt gebruik gemaakt van een worst case benadering. In het rapport Port of Rotterdam (2014) worden hoeveelheden van in de loswallen verspreid sediment genoemd. Een deel van dit sediment is door Port of Rotterdam zelf gebaggerd en in de loswallen verspreid. Een ander deel is door RWS gebaggerd en verspreid. Beide partijen gebruiken een andere methode om de hoeveelheid sediment te bepalen. De één gebruikt de eenheid m 3 in het beun gemeten en de ander gebruikt tonnen droge stof. In het genoemde rapport is alles omgerekend naar m 3. Vanwege dit omrekenen ontstaan onnauwkeurigheden. Wij beseffen het bestaan van deze onnauwkeurigheid maar achten deze niet relevant gezien de orde grootte benadering die wij gebruiken in deze studie. Om de hoeveelheid verspreid materiaal te kunnen relateren aan de sedimentfluxen in de kustzone zal alles omgerekend worden naar tonnen droge stof. Hiervoor gebruiken wij een factor 0,4 (kg/m 3 x 0,4 = ton droge stof), oftewel 2,5 m 3 voor 1 ton droge stof. In de literatuur komen verschillende omrekenfactoren voor variërend van 1,7 tot 3 m 3 per ton droge stof. De lagere waardes betreffen echter gemengde (zand/slib) sedimenten. De hogere waardes worden gebruikt voor slibrijke sedimenten en deze worden ook door HBR normaliter gebruikt (pers. Comm. Arie Noordijk). Een deel van het verspreide sediment komt direct tijdens het storten in de waterfase terecht. Een ander deel volgt in een latere fase ten gevolge van resuspensie. In deze studie hoeft geen onderscheid tussen beide gemaakt te worden. Wij kijken naar de hoeveelheden die per jaar in de waterfase terecht komen. In onderstaande analyse van een drietal putten worden verspreidingshoeveelheden per jaar gegeven. Hierbij wordt geen rekening gehouden met consolidatie effecten. In een volgende paragraaf wordt aangegeven waarom consolidatie hier niet van belang is. Uit de korrelanalyses (jaren 2009 t/m 2011) blijkt dat, van het in de loswallen verspreide slibrijke materiaal, gemiddeld 40 50% een korreldiameter heeft van D<63 µm. Eerder is al aangegeven dat alleen de slibfractie (D<63 µm) een negatief effect heeft op de ecologie. Wij zullen daarom de berekende hoeveelheden vermenigvuldigen met 50%. Put 5 Put 5 is in 2 fases aangelegd. In de periode is in totaal 3,0 Mm 3 zand gewonnen. Vervolgens is in de periode nog 2,9 Mm 3 zand gewonnen. Dit geeft een totaal van 5,9 Mm 3 zand. In de periode is baggerspecie in put 5 gestort. In totaal is een hoeveelheid van 19 Mm 3 sediment gestort. Het betreft slibrijk materiaal. Een overzicht van de in de put verspreide hoeveelheden per jaar is gegeven in Tabel december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 6/15

7 Tabel 1: Verspreiding van baggerspecie per jaar in put 5 (N.B. slibrijk materiaal dus zowel zand als slib) Jaar Put 5 verspreiding slibrijk materiaal (Mm 3 ) ,2 4, ,9 2, ,7 1, ,2 0,1 Totaal 19,0 7,6 Put 5 verspreiding slibrijk materiaal (M ton droge stof) Het volume van de put bedroeg bijna 6 Mm 3. Toch is in totaal 19 Mm 3 (7,6 Mton droge stof) sediment in deze put verspreid. In het rapport Port of Rotterdam (2014) wordt hierover het volgende gezegd: Oorspronkelijk ging men ervan uit dat het baggervolume van een put bijna gelijk was aan het zandvolume. Rekening houdend met het wegstroomeffect (de helft laat zich mee voeren met de stroom) zou dan 10 Mm 3 (2x de beoogde 5Mm 3 inhoud) boven de put verspreid kunnen worden om deze te vullen. Dit bleek in de putten 1 en 6 op te kunnen lopen tot factoren 5 resp. 3. Dit zelfde blijkt ook voor put 5 te gelden. Er kan veel meer m 3 in de put verspreid worden dan dat er uit is gehaald. Dit betekent dat een deel van het verspreide sediment niet in de put terechtkomt / er niet in blijft liggen In het kader van bovenstaande is Figuur 3 van belang. Hierin wordt het beschikbare volume in de put in Mm 3 getoond (y-as). In de periode 2007 tot 2009 neemt het beschikbare volume toe ten gevolge van zandwinning in de put. In 2009 neemt het beschikbare volume snel af met ongeveer 4 Mm 3. Deze volumevermindering is een gevolg van het verspreiden van baggersediment in de put. Begin 2010 is een kleine toename te zien in het beschikbare volume in de put. Dit is waarschijnlijk het gevolg van het verlies van sediment uit de put, mogelijk ten gevolge van een storm. In de periode daarna neemt het volume nog af met 1Mm 3 en blijft vervolgens redelijk stabiel. Vanaf begin 2012 komt er langzaam steeds wat meer ruimte beschikbaar. Omdat slechts een aantal metingen van volume in de put beschikbaar zijn kan niet met zekerheid gezegd worden of het vrijkomen van ruimte een geleidelijk proces is of samenhangt met stormen. Figuur 3: Volume verschil put 5 (Praktijkproef Verdiepte Loswallen, 2014) 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 7/15

8 Voor het bepalen van de verspreiding van slib uit de put is het van belang om Figuur 2 te combineren met de gegevens uit Tabel 1. Figuur 2 geeft immers de beschikbare ruimte in de put terwijl in Tabel 1 is aangegeven hoeveel sediment er in de put is verspreid. In 2009 was ongeveer 5,9 Mm 3 ruimte in de put beschikbaar. Vervolgens is in ,2 Mm 3 slibrijk sediment in de put gestort. Eind 2009 is er nog 2 Mm 3 ruimte beschikbaar in de put. Dit betekent dat in 2009 ongeveer (5,9 2) 4 Mm 3 in de put moet zijn terechtgekomen. Dit betekent dat ongeveer (10,2 4) 6 Mm 3 slibrijk sediment niet in de put terecht is gekomen of eruit is verdwenen wat dus neerkomt op ongeveer 60%. Dit getal komt overeen met getallen zoals deze genoemd worden in andere studies (Stutterheim 2002 a en b). Daar fluctueert het totale verlies (stortverlies en uitstroompercentage) tussen de 50% en 80% (voor zandige tot slibrijke sedimenten). Verder blijkt uit Tabel 1 dat in de periode 2010 t/m 2012 in totaal nog 8,8 Mm3 slibrijk sediment in de put wordt verspreid. Uit Figuur 2 blijkt echter dat het beschikbare volume in de put niet afneemt. Dit zou betekenen dat vanaf 2010 al het verspreide materiaal niet in de put aanwezig blijft. Een soortgelijk beeld ontstaat in de analyse van Put 2 en 4 hieronder. Put 2 Put 2 is aangelegd in de jaren 2004 t/m In deze periode is in totaal 6,1 Mm 3 zand gewonnen. Vervolgens is vanaf 2007 t/m 2009 sediment in de put verspreid. In deze periode werd zandig materiaal nog niet binnen het kustfundament verspreid maar ook in de verdiepte loswallen verspreid. Het materiaal in put 2 bestaat daarmee uit zowel zandig als slibrijk materiaal. De consolidatie in een gemengd gevulde put verloopt sneller dan in een put welke volledig met slib wordt gevuld. Een analyse van wat er deze eerste jaren precies in de put is gebeurd zal hier niet worden uitgevoerd omdat de situatie met gemende (zand en slib) verspreiding zich niet meer voor zal doen. Het is wel interessant om bij de put te kijken wat er in de periode vanaf 2009 is gebeurd. Hiervoor wordt verwezen naar Figuur 3. De put zit vol in begin In de drie opvolgende jaren komt er weer meer ruimte als gevolg van slibverspreiding vanuit de put. Dit lijkt een geleidelijk proces te zijn en zou kunnen duiden op consolidatie. Echter, alleen de punten in de figuur geven een meting aan. De doorgetrokken lijn is slechts een interpolatie. Het is waarschijnlijker dat het proces van ruimte toename in de put niet geleidelijk verloopt maar meer stapsgewijs, bijvoorbeeld ten gevolge van optredende stormen. Tabel 2: Verspreiding van baggerspecie per jaar in put 2 (in de analyse hieronder wordt alleen gebruik gemaakt van het jaar 2012) Jaar Put 2 verspreiding slibrijk sediment (Mm 3 ) , ,1 4, ,3 0, ,6 2,6 Totaal 28,5 11,4 Put 2 verspreiding slibrijk sediment (M ton droge stof) In 2012 is opnieuw sediment in deze put verspreid, zie ook Tabel 2. Het betreft een hoeveelheid van 6,6 Mm 3 slib of 2,6 Mton droge stof (Port of Rotterdam, 2014). Het verspreiden in de put is duidelijk terug te zien in Figuur 4 waarin de beschikbare ruimte (volume) in de put terugloopt van 1 naar 0 Mm 3. Van de verspreide 6,6 Mm 3 is ruim 1 Mm 3 in de put terechtgekomen. Het overige materiaal is direct in de omgeving verspreid. 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 8/15

9 Figuur 4: Volumeverschil put 2 (Praktijkproef Verdiepte Loswallen, 2014) Put 4 Put 4 is aangelegd in de jaren 2010 t/m Een totale hoeveelheid van 4,7 Mm 3 zand is uit deze put gewonnen. Vervolgens is in 2012 en 2013 in totaal 12,1 Mm 3 slib boven deze put verspreid (Port of Rotterdam, 2014). Volgens HBR (pers. Comm. Arie Noordijk) is in 2014 de put helemaal opgevuld en is in totaal 20,1 Mm 3 slib in deze put verspreid (Tabel 3) 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 9/15

10 Tabel 3: Verspreiding van baggerspecie per jaar in put 4 Jaar Put 4 verspreiding slibrijk sediment (Mm 3 ) Put 4 verspreiding slibrijk sediment (M ton droge stof) ,3 0, ,8 3, ,2 Totaal 20,1 8,0 In Figuur 5 is het volume verloop van deze put te zien tot eind Tot medio 2012 is het beschikbare volume in de put toegenomen (zandwinning). Vanaf medio 2012 is het slibrijke baggersediment in de put verspreid. Uit tabel 3 blijkt dat in 2012 ongeveer 2 Mm 3 slibrijk sediment in de put is verspreid. In Figuur 5 is tegelijkertijd te zien dat in deze periode het beschikbare volume is teruggelopen met minder dan 1 Mm 3. Zeker de helft van het in 2012 verspreide sediment is dus niet in de put terechtgekomen of gebleven. In 2013 speelt hetzelfde. In totaal is 9,8 Mm 3 slibrijk sediment verspreid in de put terwijl het beschikbare volume is teruggelopen met ongeveer 1,8 Mm 3. In dat geval is 8Mm 3 slibrijk sediment niet in de put terecht gekomen of gebleven. Volgens dezelfde rationale blijkt dat van het in 2014 verspreide sediment ongeveer 2 Mm 3 in de put terecht is gekomen (de put is volledig opgevuld) en de overige 6 Mm 3 is in het water verspreid. Figuur 5: Volumeverschil put 4 (Praktijkproef Verdiepte Loswallen, 2014) Uit de analyse van de verschillende putten komt steeds naar voren dat veel sediment dat wordt verspreid boven de putten niet in de putten terechtkomt, of daar in ieder geval weer uit verdwijnt. Percentages fluctueren per jaar en liggen in de orde grootte van %. Dit komt overeen met eerdere schattingen. De hoeveelheid verspreiding van slibrijk materiaal is sterk afhankelijk van de beschikbare ruimte in de put. Putten met veel ruimte (nieuwe lege putten) kunnen nog veel sediment bergen, putten die al voor een groot deel vol zitten worden steeds voller gestort maar het sediment komt slechts deels in de putten terecht. 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 10/15

11 Consolidatie In de putten zal consolidatie optreden. Enig gevoel voor de mate van consolidatie is van belang om een goede inschatting te kunnen doen van de slibverspreiding. Immers, als het maaiveldniveau in een put gelijk blijft in de loop van de tijd terwijl wel sediment in de put wordt verspreid kan dit het volgende betekenen: Er is geen consolidatie opgetreden en al het op dat moment verspreide sediment blijft niet liggen in de put maar komt in het watersysteem terecht. Er is wel consolidatie opgetreden. Een deel van het op dat moment verspreide sediment blijft in de put liggen en een deel van het verspreide sediment komt in het watersysteem terecht. De mate van consolidatie bepaalt (mede) hoe groot het deel is dat in het watersysteem terecht komt. Voor het bepalen van de exacte mate van consolidatie zijn veel gegevens nodig. In deze notitie beperken wij ons tot een inschatting van de mate van consolidatie. Wij voorzien dat, gezien het feit dat een orde grootte benadering wordt gebruikt om de hoeveelheid slib in het water te bepalen, een inschatting van de consolidatie voldoet. Om een inschatting van de mate van consolidatie te maken is het van belang om een idee te hebben van de hoeveelheid water in het verspreide materiaal, de grootte van de putten en de situatie ter plaatse. Het initiële watergehalte in het verspreide sediment is hoog (dichtheden tussen de 1200 en 1400 kg/m 3 ). Tijdens het consolidatieproces zal dit water uit het sedimentpakket moeten verdwijnen. Dit is een zeer langzaam proces. Allereerst omdat de putten zich onder water bevinden en daardoor de consolidatie ten gevolge van het eigen gewicht van het sediment/water pakket zeer langzaam zal zijn. Daarnaast moeten, vanwege de grootte van de putten, de waterdeeltjes die uit het sediment/water pakket worden geperst een lange weg afleggen, zowel horizontaal als verticaal, om in het omringende zandpakket terecht te komen. Onze inschatting op basis van expert judgement is dat de consolidatiesnelheid rond de 10 cm/jaar zou kunnen liggen (uitgaande van een initiële dichtheid van tenminste 1200 kg/m 3 ). Deze waarden worden momenteel ook teruggevonden bij een pilot experiment in het Markermeer waar het consolidatie gedrag van slib wordt gemonitord. Een consolidatie van 10 cm/jaar geeft een beschikbare ruimte in een put van ongeveer m 3 per jaar. Gezien het feit dat in Tabel 1, 2 en 3 over een orde miljoenen m 3 wordt gesproken is het betrekken van consolidatie in deze analyse niet van belang. Conclusie putten Verdiepte Loswal Om een goede conclusie te trekken uit het transport vanuit de putten en de sliblast voor het systeem zal gekeken moeten worden naar wat er per jaar gebeurt per put. In onderstaande tabel is per jaar aangegeven hoeveel slibrijk sediment er in het water is terechtgekomen na het verspreiden op de Verdiepte Loswal. Zoals hierboven aangegeven is het meenemen van consolidatie hierbij als niet relevant beschouwd. De uiteindelijke sliblast in het water is berekend als range (percentage van het slibrijke sediment). De laagste waarde is bepaald door rekening te houden met het feit dat, volgend uit de korrelgrootteverdeling, van het slibrijke sediment ongeveer 50% een D<63 µm heeft (vermenigvuldiging met 0,5). De hoogste waarde is een worstcase benadering waarbij is aangenomen dat 100 % van het slibrijke materiaal uit slib (D<63 µm) bestaat. 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 11/15

12 Feit is dat het fijne slib gemakkelijker uit de put zal verdwijnen dan het zandige sediment (zowel tijdens storten als tijdens aanwezigheid in de put zelf zal sortering optreden). Daarom geeft de range de uiterste waarden aan en zal de werkelijke hoeveelheid slib welke in het water terecht komt ergens binnen deze range liggen. Tabel 4: Overzicht slibverspreiding vanuit Verdiepte Loswal per jaar Jaar Totaal verspreid in put (slibrijk sediment Mm 3 ) In put gebleven (slibrijk sediment Mm 3 ) In water terecht gekomen (slibrijk sediment Mm 3 ) In water terecht gekomen (slib D<63 µm Mm 3 ) In water terecht gekomen (Mton droge stof slib D<63 µm) Uitstroom slibrijk sediment (%), Put nummer ,2 5,9-2 = 3,9 10,2 3,9 = 6,3 3,2 6,3 1,3 2, ,9 2,3 1,5 = 0,8 5,9 0,8 = 5,1 2,6 5,1 1,0 2, ,7 1,5 1 = 0,5 2,7 0,5 = 2,2 1,1 2,2 0,4 0, ,6 1 0 = 1 6,6 1 = 5,6 2,8 5, ,3 4,3 3,8 = 0,5 2,3 0,5 = 1,8 0,9 1,8 4 1,8 3,2 89 0,2 1 1,5 = -0,5 0, ,5 = 0,7 0,4 0, ,8 3,8 2 = 1,8 9,8 1,8 = ,6 3, De hoeveelheid slib in het systeem ten gevolge van de verspreiding vanuit de putten varieert per jaar maar ligt in de orde van enkele Mtonnen droge stof per jaar. Het uitstroompercentage uit de putten van de Verdiepte Loswal is sterk afhankelijk van de mate waarin een put al is gevuld. De eerste periode na in gebruik name van een put blijft orde 50% van het slibrijke sediment in de put liggen. Daarna, als de put nog beperkt ruimte heeft (0-2 Mm 3 ) zal % van het verspreide sediment in het watersysteem terecht komen. Hoe snel dit gebeurt is geheel afhankelijk van de hoeveelheid materiaal die per jaar wordt verspreid en daarmee de hoeveelheid beschikbare ruimte in een put. 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 12/15

13 Achtergrondconcentraties, aanvoer en autonome ontwikkeling Uit de slibverspreidingsanalyse blijkt dat in de jaren 2009 t/m ,4 3,2 Mton droge stof slib per jaar vanuit de Verdiepte Loswallen wordt verspreid. Om een idee te krijgen van de hoeveelheid dient dit getal vergeleken te worden met de slibfluxen die van nature of ten gevolge van autonome ontwikkelingen in het systeem aanwezig zijn. Het is hierbij vooral interessant om de resultaten uit deze studie te vergelijken met het transport langs de Hollandse kust, de slibflux in de rivieren en havenbekkens en de extra sliblast ten gevolge van de aanleg van Maasvlakte 2. De Kok (2004) schat het transport op Mton/jaar langs de Hollandse kust (in een strook met breedte 70 km). In de MER zandwinning voor Maasvlakte 2 wordt een flux genoemd van 9,5 Mton/jaar in het jaar 2007 (in een strook met breedte 30 km). Hieruit blijkt dat er fluctuaties en onzekerheden bestaan bij het afschatten van de transporten langs de kust. De jaarlijkse variatie is groot. Uit een recent rapport van Deltares volgt een range van 6,1 21,5 Mton/jaar. (Cronin, 2015) In het document van Van Dreumel, 1995, is een sedimentbalans opgesteld van het noordelijk Deltabekken. Alhoewel het een oud document betreft, de gegevens dateren uit periode , is het nog steeds relevant. De volgende getallen worden hierin genoemd: Netto aanvoer Nieuwe en Oude Maas = 1,99 Mton/jaar, waarvan 1,43 Mton/jaar aan slib. Netto aanvoer vanaf zee = 4,8 Mton/jaar, waarvan 2,8 Mton/jaar aan slib. Sedimentatie in havenbekkens en vaarweg = 6,8 Mton/jaar, waarvan 4,2 Mton/jaar aan slib. Uit deze gegevens is af te leiden dat de vaarweg en havenbekkens fungeren als netto slibvang. Zowel slib vanuit de rivieren als vanuit zee sedimenteren in de havenbekkens en vaarweg. Deze hoeveelheid zou ongeveer overeen moeten komen met de hoeveelheid slib welke jaarlijks door Port of Rotterdam en RWS wordt gebaggerd in het havengebied. Uit de gegevens van Port of Rotterdam blijkt dat jaarlijks 5 Mm 3 (2 Mton) slib per jaar door Port of Rotterdam wordt gebaggerd en ook ongeveer 5 Mm 3 (2 Mton) slib door RWS. Een totaal van 10 Mm 3 dat in de Verdiepte Loswallen en Loswal Noordwest wordt verspreid. Dit komt overeen met 4 Mton slib. Een zelfde hoeveelheid is hierboven bij de sedimentbalans genoemd (de 4,2 Mton slib welke per jaar in de havenbekkens en vaarweg sedimenteert). In de MER voor de aanleg van MV2 is onderzoek gedaan naar de extra sliblast in het systeem ten gevolge van de aanleg. Vervolgens is voor deze sliblast ook een uitgebreide doorvertaling uitgevoerd naar de effecten op ecologie. Omdat ook met voorliggende studie uiteindelijk een doorvertaling richting ecologie moet worden gemaakt is het interessant om de sliblast ten gevolge van het gebruik van de loswallen te vergelijken met de resultaten uit het MV2 onderzoek. Voor Maasvlakte 2 zou tijdens de aanleg in een worst case benadering 12 Mton slib gedurende 3 tot 6 jaren (verschillende scenario s) in het systeem terecht komen. Dit komt overeen met een hoeveelheid van 2 4 Mton/jaar (MER MV2 Bijlage Kust en Zee, 2007). Hieruit volgt dat de slibverspreiding vanaf de Verdiepte Loswal iets lager ligt maar wel een zelfde orde grootte betreft als de slibverspreiding ten gevolge van de aanleg van Maasvlakte 2. Een groot verschil hierbij is echter dat de extra input van slib ten gevolge van de aanleg van Maasvlakte 2 tijdelijk van aard was terwijl de verspreiding vanaf de Verdiepte Loswal een continu iets is. Echter, ten gevolge van de zandwinning voor Maasvlakte 2 wordt slib aan het systeem toegevoegd dat eerder was vastgelegd diep in de bodem (niet beschikbaar voor transport). Het slib dat vanuit de Verdiepte Loswallen wordt verspreid is geen nieuw slib voor het systeem. Het bestaat uit slib dat tijdelijk, ten gevolge van de vormgeving van de havenbekkens en de verdiepingen van de geul, niet beschikbaar was maar wel in het natuurlijke systeem aanwezig hoort te zijn. 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 13/15

14 Onderhoudsbaggerwerk toename ten gevolge van vaarwegverruiming Arcadis (2015) heeft een memo opgesteld waarin een afschatting wordt gegeven van het effect van de mogelijke toekomstige verdieping van de Nieuwe Waterweg, het Scheur, een deel van de Nieuwe Maas en de havens van de Botlek op de onderhoudsbehoefte. Deze afschatting is van belang voor voorliggende notitie omdat deze extra hoeveelheid onderhoudsbaggerwerk in de toekomst ook op de Verdiepte Loswal verspreid zal worden. De huidige jaarlijks verspreide hoeveelheid (ongeveer 10 Mm 3 slibrijk sediment) zal dus met een hoeveelheid X toenemen. In Arcadis (2015) wordt een onderscheid gemaakt tussen de extra onderhoudsbehoefte in het verdiepte rivierdeel, de havens in de Rijn-Maasmonding en bovenstrooms van de ingreeplocatie. Daarnaast wordt ook onderscheid gemaakt tussen de extra onderhoudsbehoefte in zand en in slibrijk sediment. In genoemde studie worden de volgende conclusies gegeven: Er wordt een kleine toename van de sedimentatie van zand verwacht in de Nieuwe Waterweg (5 15%). Dit betekent een toename van in situ m 3 /jaar). Extra sedimentatie van slib wordt niet verwacht in de Nieuwe Waterweg. De sedimentatie in de havens zal voornamelijk bestaan uit slibrijk sediment. Er wordt verwacht dat de toename in onderhoud van de havenbekkens (langs Nieuwe Waterweg en Nieuwe Maas, dus niet Maasvlakte en Europoort) orde 10 20% zal zijn. Op het huidige totaal van 2 Mm 3 /jaar betekent dit een toename van in situ m 3 /jaar (0,08-0,16 Mton droge stof per jaar). Bovenstrooms van de ingreep, op de Nieuwe Maas wordt toenemende sedimentatie van zowel zand als slib verwacht. Zand rond de 0 10 % ( m 3 /jaar) en slib rond de % ( in situ m 3 /jaar of 0,03 0,04 Mton droge stof per jaar). De verwachting is dus dat de hoeveelheid slibrijk materiaal dat in de Verdiepte loswal wordt verspreid iets zal toenemen met ongeveer 0,2 Mton per jaar (0,16 + 0,04). Dit is een toename van slechts 5% op het huidige totaal van 4 Mton (10 Mm 3 ) slibrijk sediment dat in de Verdiepte loswal wordt verspreid. In eerdere paragrafen is al aangegeven dat een groot deel van dit sediment ook weer verspreid vanuit de Verdiepte Loswal naar het watersysteem. Conclusies Uit een analyse van de beschikbare data blijkt dat 0,4 3,2 Mton slib per jaar vanuit de Verdiepte Loswal in het watersysteem terecht komt. Deze getallen gelden voor de jaren 2009 t/m 2012 waarbij wisselende hoeveelheden onderhoudsbaggerwerk verspreid werden. Als wordt uitgegaan van ongeveer 10 Mm 3 toekomstig onderhoudsbaggerwerk en een uitstroom percentage vanuit de Verdiepte Loswal van 75%, dan zal de slibverspreiding rond de 1,5-3 Mton bedragen (1,5 als wordt uitgegaan van het feit dat 50% van het slibrijke onderhoudsbaggerwerk een D<63 µm heeft, 3 Mton bij 100% slib of vanwege uitsortering materiaal). De slibverspreiding ten gevolge van de aanleg van Maasvlakte 2 lag in dezelfde orde grootte (2 4 Mton per jaar) maar met twee belangrijke verschillen: De slibflux ten gevolge van de aanleg van Maasvlakte 2 was tijdelijk van aard. Het sediment ten gevolge van de aanleg van Maasvlakte 2 bestond uit nieuw toegevoegd slib. Het sediment dat vrijkomt tijdens storten op de Verdiepte Loswal bestaat uit slib dat al in het systeem aanwezig was en tijdelijk was vastgelegd in de bodem. 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 14/15

15 Het uitstroompercentage uit de putten hangt af van de beschikbare ruimte in de put maar ligt tussen de 50 en 100%. In toekomstige situaties, waarbij de putten grotendeels al gevuld zijn zal het uitstroompercentage richting de bovengrens liggen. In de toekomst zal, ten gevolge van de toename in baggeronderhoud door de verdieping van de Nieuwe Waterweg, er meer slibrijk sediment in de Verdiepte Loswal worden verspreid. De totale toename in baggeronderhoud (slibrijk sediment) ligt in de orde van 5% (0,2 Mton). De totale toename van de sliblast in het water ten gevolge van deze toename in onderhoudsbaggerwerk is sterk afhankelijk van de mate waarin de putten al gevuld zijn. In het slechtste geval zijn de putten vol en zal 100% stortverlies optreden. Voor de voorgaande jaren was de slibverspreiding bepaald op 0,4 3,2 Mton. In de toekomst wordt een slibverspreiding verwacht rond de 3 Mton (10 Mm 3 baggeronderhoud, 75% uitstroom) inclusief een toename van 0,2 Mton (100% uitstroom) geeft dan een totale sliblast van 3,2 Mton. Een overzicht van de huidige sedimentbalans is weergegeven in Figuur 6. Figuur 6: Sedimentbalans rond de haven van Rotterdam en langs de Hollandse kust 11 december 2015 RDCHM_BE1044_N0003_902199_f02 15/15