Windonderzoek Brouwerseiland

Transcriptie

1 Windonderzoek Brouwerseiland Rapportnummer W RA-003 d.d. 18 juli 2016

2 Windonderzoek Brouwerseiland o p d r a c h t g e v e r G e m e e n t e Schouwen-Duiveland r a p p o r t n u m m e r W RA-003 d a t u m 1 8 ju l i r e f e r e n t i e N M / N M / / W RA-003 v e r a n t w o o r d e l i j k e i r. N. L. S. M o o n e n o p s t e l l e r i r. N. L. S. M o o n e n n. m o o n e p e u t z. n l peutz bv, postbus 66, 6585 zh mook, , mook@peutz.nl, kvk , opdrachten volgens DNR 2011, lid NLingenieurs, btw NL B01, ISO-9001:2008 mook zoetermeer groningen düsseldorf dortmund berlijn leuven parijs lyon W RA-003 2

3 I n h o u d s o p g a v e 1 I n l e i d i n g e n S a m e n v a t t i n g 5 2 U i t g a n g s p u n t e n v o o r h e t w i n d o n d e r z o e k 8 3 A n a l y s e v a n d e v r a a g s t e l l i n g U i t g a n g s p u n t e n v a n d e v r a a g s t e l l i n g S u r f s p o r t I n v l o e d v e g e t a t i e o p w i n d k l i m a a t w a t e r s p o r t O n d e r z o e k s s t r a t e g i e W i n d t u n n e l o n d e r z o e k S c h a a l m o d e l l e n v a n h e t o n d e r z o e k s g e b i e d e n d e o m g e v i n g M e t i n g e n U u r - v o o r - u u r a n a l y s e R e s u l t a t e n M e e t r e s u l t a t e n B e s c h o u w i n g m e e t r e s u l t a t e n h u i d i g e s i t u a t i e B e s c h o u w i n g m e e t r e s u l t a t e n g e p r o j e c t e e r d e s i t u a t i e B r o u w e r s e i l a n d B e s c h o u w i n g v e r s c h i l l e n m e e t d a t a B r o u w e r s e i l a n d v s. h u i d i g e s i t u a t i e R e s u l t a t e n u u r - v o o r - u u r a n a l y s e C o n c l u s i e s L i t e r a t u u r 3 3 W RA-003 3

4 Bijlagen Bijlage 1 Figuur 1 Onderzoeksgebied Bijlage 2 Figuur 2 Maquette tekeningen Bijlage 3 Figuur 3 Foto's maquette in de windtunnel Bijlage 4 Figuur 4 Meetresultaten Bijlage 5 Figuur 5 Verschillen meetresultaten Brouwerseiland-Huidig Bijlage 6 Figuur 6 Resultaten uur-voor-uur analyse Bijlage 7 Tabellen meetresultaten Bijlage 8 Tabellen resultaten uur-voor-uur analyse W RA-003 4

5 1 I n l e i d i n g e n S a m e n v a t t i n g Brouwerseiland bv ontwikkelt plannen om de Middelplaathaven te transformeren tot een groep van eilanden met luxe recreatiewoningen: Brouwerseiland. Het naastgelegen deel van het Grevelingenmeer is een populair windsurfgebied. In opdracht van de Gemeente Schouwen-Duiveland en in nauw overleg met de werkgroep Surfbaai (verder de werkgroep), is door Peutz een windtunnelonderzoek uitgevoerd naar de invloed van de realisatie van Brouwerseiland op het windklimaat in de noordoostelijk gelegen baai voor wat betreft de effecten voor windsurfen. De onderzoeksvraag is om vast te stellen hoe groot de invloed van de planontwikkeling is op het windklimaat in het onderzoeksgebied. f1.1 Zicht op het Zeil en Surfcentrum Brouwersdam Peutz is een onafhankelijk onderzoeks- en adviesbureau en heeft een jarenlange ervaring in onderzoek naar luchtstromingen in de gebouwde en maritieme omgeving. Op het gebied van stromingstechnologie heeft Peutz de beschikking over zowel rekenfaciliteiten in de vorm van Computational Fluid Dynamics (CFD) pakketten als een windtunnel laboratorium. De onderzoeken lopen uiteen van de verspreiding van uitlaatgassen van wegverkeer tot de windbelasting op wolkenkrabbers, het windklimaat in steden en bij sportvelden en de invloed van turbulentie op de veiligheid van helikopterplatforms bij ziekenhuizen en offshore installaties. De relevante fysische parameters voor het windklimaat voor de surfsport zijn windsnelheid en turbulentie (wervelingen, variaties in windsnelheid en richting). De windsnelheid en de turbulentie zijn voor alle relevante windrichtingen op 104 meetpunten gemeten voor zowel de huidige situatie als de situatie Brouwerseiland. Aangezien niet alleen het effect van de planontwikkeling op het windklimaat per windrichting van belang is maar het voor het totale effect op het onderzoeksgebied ook van belang is hoe vaak specifieke combinaties van windrichting en windsnelheid voorkomen is een verdere analyse van de meetdata uitgevoerd. Om alle effecten van de frequentie van voorkomen van windrichtingen en windsnelheden mee te wegen is gebruik gemaakt van een geavanceerde uur-voor-uur analyse methode. De uur-voor-uur analyse baseert op een gevalideerde locatie specifieke 10-jarige meteorologische database voor de jaren 1995 t/m 2004 ( uren). Hierin zijn de W RA-003 5

6 werkelijke ongestoorde windsnelheid en windrichting (op 10 m hoogte) voor ieder uur gedurende 10 jaar opgenomen. Middels de uur-voor-uur analyse is op basis van de meetresultaten per windrichting de windsnelheid en turbulentie intensiteit op ieder meetpunt in het onderzoeksgebied berekend voor alle uren in de database ( uren). Hiermee worden dus inherent alle effecten van het vaker of minder vaak voorkomen van bepaalde windrichtingen en windsnelheden meegewogen in de statistiek over het onderzoeksgebied. Bovendien is op verzoek van de werkgroep de analyse nog verder toegespitst op het windklimaat voor windsurfen door rekening te houden met het surfseizoen en specifieke windsnelheden relevant voor het windsurfen. Het surfseizoen is door de werkgroep gedefinieerd van 1 maart t/m 31 oktober, alle uren tussen zonsopgang en zonsondergang. Deze database is gefilterd voor het gespecificeerde surfseizoen. Hierdoor blijven in de 10- jarige database uren over. Dit levert een database van ca. 2,5 miljoen uurlijkse waarden voor windsnelheid en turbulentie intensiteit in het onderzoeksgebied, ruimschoots voldoende voor statistische analyse van jaargemiddelde windsnelheid en turbulentie intensiteit (inclusief effecten van windrichting en windsnelheid). De toegepaste uur-voor-uur methode is de meest geavanceerde methode om effecten van de frequentieverdeling van windrichting en windsnelheid mee te wegen in statistieken over de meetdata (jaargemiddelde over het surfseizoen, gemiddelde per windsnelheidscategorie, maxima, minima etc. ). De in dit onderzoek toegepaste methode is analoog aan de uur-vooruur methode voor het bepalen van de luchtkwaliteit middels windtunnelonderzoek. Deze methode is gevalideerd en goedgekeurd door het ministerie van I&M voor het bepalen van de luchtkwaliteit in bijzonder complexe situaties. Uit het windonderzoek wordt het volgende geconcludeerd: De realisatie van Brouwerseiland heeft invloed op de windsnelheid en turbulentie in het onderzoeksgebied. Bij windrichtingen tussen zuid over west tot noordoost ( ) neemt in een deel van het onderzoeksgebied de windsnelheid af en de turbulentie toe. Op jaargemiddelde basis neemt het aantal uren met windsnelheden in de categorie Very Low wind toe ten koste van een afname van met name het aantal uren in de categorieën Low wind en Medium wind. Op jaargemiddelde basis neemt de gemiddelde snelheid over het gehele onderzoeksgebied met ca. 4% af ten opzichte van de huidige situatie. Op jaargemiddelde basis is de afname van de windsnelheid het grootst direct ten oosten van Brouwerseiland met ca. 5-10% ten opzichte van de huidige situatie. Op jaargemiddelde basis blijft de afname van de windsnelheid in het open water gebied ten zuiden van Brouwerseiland voor het grootste deel beperkt tot ca. 1 à 2% ten opzichte van de huidige situatie. Op jaargemiddelde basis neemt de turbulentie intensiteit over het gehele onderzoeksgebied toe met ca. 1 à 2% (absoluut). Dit betekent dat in de situatie met Brouwerseiland de gemiddelde turbulentie intensiteit op het niveau komt van de hogere W RA-003 6

7 waarden die in de huidige situatie ervaren worden. Ten opzichte van de turbulentie intensiteit van ca. 16% in de huidige situatie betekent dit een relatieve toename van ca. 6 à 12% voor de turbulentie intensiteit. Op jaargemiddelde basis neemt de turbulentie intensiteit in de oever zone ten oosten en zuid oosten van Brouwerseiland sterker toe met ca. 2-5% (absoluut). Deze zone langs de oever strekt van de oever tot ca m uit de oever. Ten opzichte van de turbulentie intensiteit van ca. 16% in de huidige situatie betekent dit een relatieve toename tot ca. 30% voor de turbulentie intensiteit in deze oever zone. W RA-003 7

8 2 U i t g a n g s p u n t e n v o o r h e t w i n d o n d e r z o e k In de aanvraag is een aantal uitgangspunten gedefinieerd ( Offerteaanvraag windonderzoek, d.d en Uitgangspunten voor windonderzoek van de windsurfers - aanvullingen Brouwerseiland bv, d.d , Besprekingsverslag bijeenkomst d.d ). Onderstaand worden de uitgangspunten zoals opgegeven door de werkgroep samengevat en toegelicht. Het onderzoek heeft tot doel de windsnelheid en de windstroming te beoordelen in de huidige situatie en de plansituatie na realisatie van het Brouwerseiland. De begrippen windsnelheid en windstroming kunnen in de aerodynamica aangeduid worden met de begrippen gemiddelde windsnelheid en turbulentie (wervelingen, fluctuaties van de instantane windsnelheid en windrichting ten opzichte van de gemiddelde windsnelheid en windrichting). Het onderzoeksgebied is weergegeven in figuur 2.1. In het onderzoek dienen de huidige situatie en de geprojecteerde situatie gemodelleerd te worden conform het plan voor Brouwerseiland zoals dit ingediend zal worden voor het bestemmingsplan. De omvang van het onderzoeksgebied voor het uitvoeren van het windonderzoek is initieel gedefinieerd door de werkgroep Surfbaai als gebied relevant voor het windsurfen waar mogelijk effecten van de planontwikkeling op het windklimaat voor windsurfen te verwachten zijn (zie paarse lijn in figuur 2.1). Naar het oordeel Peutz is er buiten de begrenzing van dit gebied geen significante ontwikkelingen voor het windklimaat als gevolg van de planontwikkeling Brouwerseiland te verwachten. (Het gebied ten westen van de middelplaathaven werd geacht niet relevant te zijn voor het windsurfen). Derhalve is het voorstel van de werkgroep voor de omvang van onderzoeksgebied door Peutz overgenomen in het meetplan. f2.1 Huidige situatie Brouwersdam en begrenzing onderzoeksgebied zoals aangegeven door de werkgroep tussen de oever en de paarse lijn W RA-003 8

9 f2.2 Zicht op het onderzoeksgebied en de Middelplaathaven vanaf de Waterjump De bepaling van het surfklimaat in de huidige situatie richt zich op de windrichtingen in de gehele windroos. De invloed van het Brouwerseiland zal bepaald worden voor de relevante windrichtingen, te weten van zuid over west tot noord. In de beoordeling dient de invloed van het plan bepaald te worden met inachtneming van de frequentie van voorkomen van windsnelheid en windrichting volgens de lokale windstatistiek. Tevens wordt rekening gehouden met het surfseizoen en de voor surfers relevante windsnelheden van 0-30 knopen in 4 windsnelheidscategorieën, welke door de werkgroep zijn opgegeven. Op verzoek van de werkgroep wordt hierbij opgemerkt dat de windcategorie Very Low wind wel relevant is voor de zeil en surfschool maar niet relevant is voor de overige surfers. De windsnelheidscategorieën zijn weergegeven in tabel 2.1. t2.1 Windsnelheidscategorieën Windsnelheidscategorie Ondergrens [kt] Bovengrens [kt] Ondergrens [m/s] Bovengrens [m/s] Very Low wind ,7 Low wind ,7 8,7 Medium wind ,7 12,2 High wind ,2 15,3 In deze rapportage zal verder worden gewerkt in SI-eenheden waarbij 1 knoop=1,851 km/h= 0,51 m/s. De gemiddelde windsnelheid wordt uitgedrukt in meter per seconde [m/s]. De turbulentie intensiteit en is gedefinieerd als de RMS-waarde van de instantane snelheid in [m/s] (een maat voor de fluctuaties van de instantane windsnelheid rondom de gemiddelde windsnelheid) gedeeld door de gemiddelde windsnelheid in [m/s]. De grootheid turbulentie intensiteit wordt uitgedrukt als percentage [%] (van de gemiddelde windsnelheid) en is dus absoluut. Indien de turbulentie intensiteit in de geprojecteerde situatie (in % absoluut) wordt vergeleken met de turbulentie intensiteit in de huidige situatie (in % absoluut) kan de toe of afname uitgedrukt worden als absoluut percentage maar ook percentage ten opzichte van de huidige situatie, dan is er sprake van een relatief percentage (relatief t.o.v. de waarde in de huidige situatie). W RA-003 9

10 3 A n a l y s e v a n d e v r a a g s t e l l i n g 3.1 U i t g a n g s p u n t e n v a n d e v r a a g s t e l l i n g Uitgaande van de uitgangspunten en randvoorwaarden zoals gesteld in de aanvraag voor het windonderzoek en mede gebaseerd op ons bezoek aan de locatie, d.d. 22 en 23 augustus 2015, is een plan van aanpak voor het onderzoek opgezet welk onderstaand wordt beschreven. De door Peutz uitgewerkte onderzoeksstrategie heeft tot doel om het windklimaat in het onderzoeksgebied met bewezen en betrouwbare methoden te onderzoeken waarbij de huidige en toekomstige situatie zo realistisch mogelijk worden gesimuleerd en op transparante wijze duiding wordt gegeven aan de onderzoeksresultaten. 3.2 S u r f s p o r t Voor de surfsport is de wind tussen het wateroppervlak en ca. 4 m hoogte van belang, zie figuur 3.1. Daarom zijn metingen uitgevoerd op hoogtes van 1 m, 2 m en 4 m boven het wateroppervlak. Op basis van beschikbare literatuur, het uitgangspunten document en de eigen zeil- en surfervaring van onze specialisten moet geconcludeerd worden dat de gemiddelde windsnelheid weliswaar zeer belangrijk is voor de surfsport, echter wordt ook geconcludeerd dat de turbulentie (i.e. wervelingen, vlagerigheid, snelle fluctuatie van de windsnelheid en windrichting) minstens zo belangrijk is. Door verandering van de zeilvoering kan goed geanticipeerd worden op beperkte verschillen in gemiddelde windsnelheid, echter snelle veranderingen door turbulentie (vlagen, draaierigheid) kunnen de kwaliteit van de wind voor de surfsport aanzienlijk verslechteren. Turbulentie is altijd aanwezig in de aardse atmosfeer, een zekere mate van turbulentie is dus ook een normaal verschijnsel voor watersporters. Het omgaan met turbulentie vraagt behendigheid en adaptief vermogen van de surfer. Het is echter niet bekend tot welke absolute mate van turbulentie het nog goed mogelijk blijft te surfen of waarboven het niet meer mogelijk is te surfen. Indien het gaat om zaken als hinderbeleving of mate van inspanning om een taak uit te voeren wordt in het wetenschappelijk onderzoek ook wel gebruik gemaakt van belevingsonderzoek om een relatie te leggen tussen een fysisch meetbare grootheid en de beleving van proefpersonen. Voorbeelden hiervan zijn onderzoeken voor het vaststellen van geurhinder niveau's (hinderbeleving) en onderzoek naar de toelaatbare mate van turbulentie bij helikopterlandingsplaatsen (pilot-workload). W RA

11 Aangezien er op dit moment geen criterium is voor surfbaarheid (in termen van fysische meetbare grootheden als windsnelheid en turbulentie intensiteit) en dat ook geen onderwerp van het voorliggende onderzoek is, zullen er geen uitspraken hierover gedaan worden in dit rapport. f3.1 Een surfzeil is tot ca. 4 m hoog, het grootste oppervlak bevindt zich in het onderste deel, echter het bovenste deel ondervindt de grootste windsnelheid 3.3 I n v l o e d v e g e t a t i e o p w i n d k l i m a a t w a t e r s p o r t Een ontwikkeling die in vergelijkbare projecten is te zien betreft het effect van de ontwikkeling van de vegetatie (bomen en struiken) in een nieuw ontwikkeld gebied. Na de landaanwinning en het uitvoeren van het bouwplan is er vaak nog geen begroeiing of slechts vegetatie van beperkte omvang en hoogte. In deze relatief kale omgeving wordt de wind nog niet sterk afgeremd. Juist ook vanwege het verbeteren van het windklimaat rondom de bebouwing worden bomen aangeplant om de wind lokaal af te remmen. Het hoger en dichter worden van deze vegetatie kan na verloop van jaren zorgen voor een grotere invloed op de windsnelheid en turbulentie in een relatief grote benedenwindse zone. Een voorbeeld hiervan is de ontwikkeling van de begroeiing van de oevers van en de eilanden in het Veerse meer, na sluiting van de Veerse Gat dam tot nu. De ervaring hier is dat er afhankelijk van de windrichting zones (tot ca. enkele honderden meters benedenwinds) met luwte ontstaan. Of de watersport (zeilsport en surfsport) hier hinder van ondervindt hangt mede af van de voorspelbaarheid van deze zones en de mogelijkheid om ze afhankelijk van de windrichting te vermijden (een andere koers kiezen of een ander rak varen). Voor andere vormen van recreatie kunnen deze zones juist als positief worden ervaren. Uit bovenstaande analyse van de effecten van vegetatie voor de watersport blijkt dat het niet alleen belangrijk is om in het windonderzoek rekening te houden met bouwwerken maar ook met de begroeiingssituatie voor zowel de huidige als de geprojecteerde situatie. Bij de bepaling van de uitgangssituatie voor de begroeiing dient ook de ontwikkeling van de W RA

12 vegetatie in de verdere toekomst beschouwd te worden (afhankelijk van o.a. ontwerp, type vegetatie en eventuele onderhoudsrichtlijnen zoals maximale begroeiingshoogte). In het windonderzoek Brouwerseiland wordt daarom voor zowel de huidige als de toekomstige situatie rekening gehouden worden met de vegetatie. W RA

13 4 O n d e r z o e k s s t r a t e g i e 4.1 W i n d t u n n e l o n d e r z o e k Het windtunnellaboratorium van Peutz beschikt over een atmosferische grenslaagwindtunnel met een meetsectie van 3,2 m breed en 1,8 m hoog. In figuur 4.1 is een schematisch overzicht van de windtunnel gegeven. Middels ruwheidselementen in het voorland wordt het snelheidsprofiel en turbulentieprofiel van de grenslaag opgebouwd voor de gewenste omgevingsruwheid. Het schaalmodel is in de meetsectie gemonteerd op een draaitafel met een diameter van 2,3 m, hiermee kan het model geroteerd worden om iedere gewenste windrichting te onderzoeken. f4.1 Schematisch overzicht atmosferische grenslaag windtunnel Peutz W RA

14 De windsnelheid in de atmosferische grenslaag is laag aan het aardoppervlak en neemt toe met toenemende hoogte, dit komt doordat de wind boven het aardoppervlak wordt afgeremd door obstakels op het oppervlak (huizen, bomen, golfslag etc.). De ruwheid van het oppervlak wordt bepaald door het aantal en de grootte van deze obstakels over een groot gebied (ca. 1-6 km). De turbulentie (wervelingen) is juist groot in de nabijheid van het aardoppervlak (dichtbij de obstakels) en neemt af met toenemende hoogte. Het verloop van de windsnelheid en turbulentie met de hoogte wordt ook wel het grenslaagprofiel genoemd. Het grenslaagprofiel (snelheid en turbulentie) dat boven een oppervlak met een bepaalde ruwheid ontstaat kan beschreven worden door middel van een wiskundige beschrijving. Als referentie voor de aardse grenslaag wordt de grenslaagdefinitie conform ESDU [1] gehanteerd. f4.2 Ruwheidskaart van het onderzoeksgebied Brouwerseiland (Bron: NPR 6097 [2]) De aanstroming bij de Brouwersdam kan gekarakteriseerd worden met een lage tot zeer lage ruwheid (ruwheid z 0 ca. 0,001-0,03 m). De directe omgeving van onderzoeksgebied bestaat uit water met een zeer lage ruwheid van z 0 ca. 0,001 m zie figuur 4.2. In de windtunnel is een aardse grenslaag gegenereerd met een ruwheid van z 0 = 0,001 m bij een schaal van 1:400. Uit figuren 4.3 en 4.4 blijkt dat het gegenereerde grenslaagprofiel zeer goed overeenkomt met de referentiewaarden zoals berekend middels de ESDU methode voor de ruwheid in het onderzoeksgebied. W RA

15 50 U10=15m/s -1.5% U10=15m/s +1.5% ESDU reference (z0 = m U10=15 m/s) ESDU reference (z0 = m U10=5 m/s) Wind tunnel Grevelingen Windshelheidsprofiel U/U z [m] f4.3 Windsnelheidsprofiel aardse grenslaag situatie Grevelingen U [m/s] 50 Turbulentie intensiteit 40 Ti -2% Ti +2% ESDU reference (z0 = m U10=15 m/s) ESDU reference (z0 = m U10=5 m/s) Wind tunnel Grevelingen 30 z [m] Ti [%] f4.4 Turbulentie profiel aardse grenslaag situatie Grevelingen W RA

16 4.2 S c h a a l m o d e l l e n v a n h e t o n d e r z o e k s g e b i e d e n d e o m g e v i n g De omvang van het onderzoeksgebied (ca m*800 m) en de omvang van de omgeving die een maatgevende invloed op het windklimaat heeft (ca m*2.500 m) vormen een specifieke uitdaging waarvoor een maatwerkoplossing voor het schaalmodel van het onderzoeksgebied en de omgeving nodig is. De omvang van het onderzoeksgebied en het invloedsgebied vereist dat het gebied wordt opgesplitst in een noordelijk schaalmodel (gebied A in blauw) en een zuidelijk schaalmodel (gebied B in rood) waarin de metingen worden uitgevoerd, zie de doorgetrokken cirkels in figuur 4.5. Per schaalmodel zal dus een serie metingen voor de huidige en toekomstige situatie uitgevoerd worden voor alle relevante windrichtingen. Niet alleen het gebied waarin de meetpunten liggen is van belang voor de luchtstromingen. De directe omgeving rond het onderzoeksgebied is van bepalende invloed op het windklimaat, te weten de oevers, de Brouwersdam, het surfcentrum, het Brouwerseiland/ of de haven, Port Zélande en het aangrenzende deel van het Grevelingenmeer. Dit betekent dat het schaalmodel in de windtunnel ook de directe omgeving van het meetgebied moet omvatten (het invloedsgebied). Het invloedsgebied is weergegeven middels gestippelde cirkels in figuur 4.5. Het onderzoeksgebied is dusdanig groot dat het zelfs in 2 delen niet het gehele onderzoeksgebied en invloedsgebied op de draaitafel past. Daarom wordt het gebied met de meetpunten op de draaitafel gemodelleerd en het invloedsgebied per windrichting separaat in de windtunnel opgebouwd. De twee onderzoeksgebieden die gemodelleerd zijn, zijn weergegeven met de twee sets cirkels zoals weergegeven in figuur 4.5. De modellen zijn gebouwd in een schaal van 1:400. Onderzoeksgebieden A (blauw) en B (rood) omvatten een binnencirkel met het onderzoeksgebied (meetpunten) en een buitenring (gestippelde cirkels) van omgeving die van directe invloed is op het meetgebied. Het onderzoeksgebied met de meetpunten is op de draaitafel gemodelleerd. De buitenring is per windrichting in het voorland van de windtunnel opgebouwd. Het gebied buiten de buitenring wordt gemodelleerd door de generieke ruwheidselementen in het voorland. W RA

17 f4.5 Omvang onderzoeksgebied (doorgetrokken cirkels) en te modelleren invloedsgebied (gestippelde cirkels) voor het noordelijke deel van het onderzoeksgebied (A in blauw) en het zuidelijke deel van het onderzoeksgebied (B in rood) en begrenzing van het door de werkgroep gevraagde onderzoeksgebied in paars De schaalmodellen zijn gebaseerd op informatie aangeleverd door het Grevelingenschap, 3D modellen en plattegronden van de toekomstige situatie Brouwerseiland, inclusief geprojecteerde vegetatie zoals aangeleverd door Zeelenberg Architectuur aangevuld met informatie uit openbare bronnen zoals de top 10 vector kaarten en de nationale hoogtekaart en gecontroleerd middels onze opname ter plaatse. Een overzicht van het onderzoeksgebied en de schaalmodellen is weergegeven in figuren 1 en 2 in bijlagen 1 en 2. Foto's van de schaalmodellen zoals ingebouwd in de windtunnel zijn per windrichting weergegeven in figuur 3, bijlage 3. W RA

18 4.3 M e t i n g e n De metingen in de 2 schaalmodellen voor de huidige situatie zijn uitgevoerd voor de gehele windroos, van 0-360º met een sector grootte van 30º. Voor de situatie Brouwerseiland zijn de metingen uitgevoerd voor de relevante windrichtingen waarbij het plangebied stroomopwaarts van het onderzoeksgebied is gelegen. Voor maquette deel A is dit van º, voor B van º. De totale testmatrix is weergegeven in tabel 4.1 t4.1 Testmatrix metingen windonderzoek, gemeten windrichtingen per variant en onderzoeksgebied Windrichting Maquette A Huidig B Huidig A Brouwerseiland B Brouwerseiland De metingen zijn vlak dekkend uitgevoerd op een meethoogte van 2 m boven het wateroppervlak. In deelgebied A zijn 43 meetposities gelegen, in deelgebied B zijn 31 meetposities gelegen, zie figuren 2.1 t/m 2.5 in bijlage 2. Bovendien zijn op 15 posities in het onderzoeksgebied hoogteprofielen van de windsnelheid en turbulentie gemeten voor meethoogtes van 1, 2 en 4 m boven het wateroppervlak. De metingen zijn uitgevoerd middels hittedraad metingen. Dit is een uiterst gevoelige hoog frequente meettechniek om de windsnelheid en turbulentie met hoogst mogelijke nauwkeurigheid te meten. Op basis van bovenstaand meetplan wordt voor alle windrichtingen een gedetailleerd beeld verkregen van het windklimaat (windsnelheid en turbulentie) voor het gehele onderzoeksgebied. W RA

19 4.4 U u r - v o o r - u u r a n a l y s e In de standaard werkwijze voor windklimaatonderzoek (NEN 8100) wordt op basis van de meerjarige windstatistiek per meetpunt het jaargemiddelde gewogen effect (naar frequentie van voorkomen) op windsnelheid bepaald. Hierbij wordt geen rekening gehouden met de turbulentie intensiteit. In het windonderzoek voor Brouwerseiland is zowel de windsnelheid als de turbulentie intensiteit van belang. Bovendien is het surfen een seizoensgebonden sport waardoor eventuele seizoensafhankelijke effecten de resultaten kunnen beïnvloeden. Daarom wordt in dit onderzoek gebruik gemaakt van een uur-voor-uur analyse. Dit is een techniek die onder meer gebruikt wordt voor de berekening van binnenstedelijke luchtkwaliteit op basis van windtunnelmetingen. De uur-voor-uur windtunnelmethode van Peutz heeft als enige methode in Nederland ministeriële goedkeuring van het ministerie van I&M voor bepaling van de luchtkwaliteit buiten de standaard situaties. De methode is in uitvoerige testcampagnes gevalideerd met langjarige velddata. Deze methode wordt in dit onderzoek gebruikt voor het berekenen van een weging van de windrichtingen, windsnelheden en turbulentie intensiteit naar de frequentie van voorkomen. Bovendien wordt er rekening gehouden met het surfseizoen en de beschikbare periode voor daglicht. In de uur-voor-uur berekeningen wordt gebruik gemaakt van gevalideerde meteorologische data van een groot aantal meetstations verdeeld over Nederland van uurlijkse data van windsnelheid (windsnelheid op 10 m hoogte: U 10 [m/s]) en windrichting (R [ ]) voor de jaren 1995 t/m Deze jaren gelden als een representatieve dataset voor lange termijn prognostische berekeningen. Middels het rekenmodel PreSRM versie is voor het centrum van het onderzoeksgebied (rijksdriehoekscoördinaten: X = ; Y = ) een locatie specifieke database voor de genoemde jaren 1995 t/m 2004 ( uren) berekend. Deze database is gefilterd naar het surfseizoen. Hierbij zijn alleen de uren van 1 maart t/m 31 oktober van zonsopgang tot zonsondergang gebruikt. Hierdoor blijven in de 10-jarige database uren over. Ter illustratie van de meteo statistieken zoals deze optreden in het surfseizoen is in figuur 4.6 een windroos van de frequentie distributie van de windrichtingen en windsnelheden (ongestoorde windsnelheid op 10 m hoogte) in deze database weergegeven, zie ook bijlage 9. Hierbij wordt opgemerkt dat in de resultaten van de uur-voor-uur analyse deze frequentieverdeling van windrichtingen en windsnelheden inherent onderdeel van het resultaat is. De gemeten windsnelheidscoefficient wordt geïnterpoleerd voor de uurlijkse windrichting en vermenigvuldigd met de uurlijkse U 10 om voor ieder uur de lokale windsnelheid op de meethoogte te berekenen. De turbulentie intensiteit wordt ieder uur geïnterpoleerd naar de windrichting. Op deze wijze wordt voor ieder van de 104 meetpunten een dataset van uurlijkse waarden voor de lokale windsnelheid en turbulentie intensiteit verkregen. W RA

20 f4.6 Windroos meteorologische statistiek ongestoorde windsnelheid op 10 m hoogte, surfseizoen (cumulatieve frequentie distributie), 10 jarige database 1995 t/m 2004, 1 maart t/m 31 oktober tussen zonsopgang en zonsondergang. Wiskundig wordt dit als volgt uitgedrukt voor ieder uur i (i= ): U uur i =U 10 meteo uur i U/U 10meting (R uur i ) Ti uur i =Ti meting (R uur i ) De aldus verkregen dataset met ruim 2,5 miljoen uurlijkse waarden voor windsnelheid en turbulentie in het onderzoeksgebied kan vervolgens statistisch geanalyseerd worden. Hierbij worden dus alle effecten de frequentie van voorkomen van windrichtingen en windsnelheden meegenomen. W RA

21 Per meetpositie zijn de volgende statistieken berekend: t4.2 Berekende parameters uit uur-voor-uur database Statistische parameter Afkorting Eenheid Absoluut/relatief Gemiddelde windsnelheid U [m/s] absoluut Turbulentie intensiteit Ti [%} absoluut Uren wind per jaar binnen een aangegeven windsnelheidscategorie h [h] absoluut Verschil uren wind binnen een aangegeven windsnelheidscategorie ten opzichte van totaal aantal uren per jaar Δh [h] absoluut Verschil gemiddelde windsnelheid ΔU [m/s] absoluut Verschil gemiddelde windsnelheid relatief t.o.v. huidige situatie ΔU [%] relatief Verschil gemiddelde turbulentie intensiteit ΔTi [%] absoluut Gemiddelde waarde _gem Maximale waarde _max Minimale waarde _min Hierbij wordt opgemerkt dat de turbulentie intensiteit wordt berekend in de eenheid procenten [%]. Het verschil van de turbulentie intensiteit is weergegeven als het absolute verschil tussen de situatie Brouwerseiland en de huidige situatie, dit getal heeft ook de eenheid procent [%] (de turbulente snelheidsfluctuaties zijn een percentage van de gemiddelde windsnelheid). Hiermee wordt dus niet bedoeld het verschil in turbulentie intensiteit relatief ten opzichte van de turbulentie intensiteit in de huidige situatie. Voor de uren per windsnelheidscategorie geldt ook dat deze uitgedrukt worden als percentage van het totaal aantal uren per jaar. Ook hier is als verschilwaarde het absolute verschil tussen de situatie Brouwerseiland en de huidige situatie weergegeven. Het snelheidsverschil is uitgedrukt in de eenheid [m/s] maar ook als relatief percentage ten opzichte van de windsnelheid in de huidige situatie. W RA

22 5 R e s u l t a t e n 5.1 M e e t r e s u l t a t e n Tijdens de windtunnelmetingen is op iedere meetpositie het turbulente snelheidssignaal gemeten met een frequentie van 400 Hz, gedurende 30 s bij een windsnelheid van 12 m/s boven de grenslaag. Dit is ruimschoots voldoende om per meetpositie de gemiddelde windsnelheid en turbulentie (snelheidsfluctuaties rond de gemiddelde windsnelheid) met een hoge nauwkeurigheid te meten. De gemeten data van windsnelheid en turbulentie zijn per meetpositie en per windrichting weergegeven in bijlage 7. De windsnelheid wordt uitgedrukt als windsnelheidscoëfficiënt U/U 10. Waarbij U 10 de ongestoorde windsnelheid op 10 m hoogte is (zie ook het snelheidsprofiel figuur 4.3. In een situatie waarin de wind niet gehinderd wordt door obstakels (ongestoorde windprofiel) bedraagt deze windsnelheidscoëfficiënt voor meetpunten op 1 m hoogte U 1 /U 10 =0,72. Voor meetpunten op 2 m hoogte U 2 /U 10 =0,81 en voor meetpunten op 4 m hoogte U 4 /U 10 =0,88. De windsnelheidscoëfficiënt is per windrichting voor alle meetposities weergegeven in tabellen 7.1 en 7.2 voor de huidige situatie en in tabel 7.3 en 7.4 voor de geprojecteerde situatie Brouwerseiland. De gemeten turbulentie intensiteit is op gelijke wijze weergegeven in tabellen 7.5 en 7.8. De verschillen tussen de geprojecteerde situatie Brouwerseiland en de huidige situatie zijn weergegeven in tabellen Tabellen en figuren waarin verschillen zijn weergegeven volgen altijd het principe: waarde Brouwerseiland waarde huidige situatie. Een positief getal betekent dus een toename in de geprojecteerde situatie, een negatief getal een afname in de geprojecteerde situatie. De meetresultaten zijn ook gevisualiseerd middels kaarten van de windsnelheidscoëfficiënt en de turbulentie intensiteit. Hierbij zijn de meetdata op 2 m hoogte vlak dekkend geïnterpoleerd. In bijlage 4 zijn voor de 12 windrichtingen in figuren per pagina kaarten van de windsnelheidscoëfficiënt en turbulentie intensiteit voor het gehele onderzoeksgebied weergegeven voor de huidige situatie (boven) en de situatie Brouwerseiland (beneden). t5.1 Vergelijking meetresultaten huidige situatie vs. Brouwerseiland voor het gehele onderzoeksgebied (alle windrichtingen) en deelgebieden A (westelijke windrichtingen) deelgebied B (noordelijke windrichtingen) gehele gebied deelgebied A deelgebied B U/U10 [-] Ti [%] U/U10 [-] Ti [%] U/U10 [-] Ti [%] Gem Min Max Gem Min Max Gem Min Max Gem Min Max Gem Min Max Gem Min Max Huidige situatie 0,79 0,47 0,92 16,7 14,4 31,8 0,78 0,6 0,86 16,8 14,7 23,5 0,78 0,71 0, ,7 18,3 Brouwerseiland 0,76 0,43 0,92 17,7 14,5 33,1 0,7 0,43 0,81 19,3 15,5 33,1 0,72 0,54 0, ,9 26,5 W RA

23 5.1.1 Besc h ouw in g m eetresultaten h uidig e situatie Bij nadere beschouwing van de meetresultaten (bijlage 4, figuren ) van de huidige situatie kunnen de volgende zaken vastgesteld worden: Bij windrichtingen uit de noordwestelijke en noordelijke sectoren is de invloed van de Brouwersdam op de windsnelheid in het onderzoeksgebied zeer beperkt. Hieruit wordt geconcludeerd dat de dam weliswaar hoog is maar ook dusdanig breed en gelijkmatig op en aflopend dat de wind deze contour goed kan volgen zonder los te laten en een groot turbulent zog te vormen. Alleen direct aan de oever is een duidelijke verlaging van de windsnelheden en verhoging van de turbulentie intensiteit te zien. Dit wordt echter vooral veroorzaakt door de lokale obstakels zoals begroeiing onderaan de dam en auto's, campers, sanitair huisjes etc. Bij windrichtingen uit de zuidoostelijke en zuidelijke sectoren valt op dat de wind versnelt richting de dam, de windsnelheid neemt toe en de turbulentie neemt af. Dit is te verklaren door de grote omvang van de dam, deze werkt als een 2-dimensionaal obstakel waar de wind alleen overheen kan, niet er omheen. Dit werkt als een verticale vernauwing van een kanaal waardoor de lucht sneller gaat stromen om toch de gehele volumestroom door de kleinere doorsnede te laten stromen. Bij oostelijke windrichtingen is duidelijk de invloed van de bebouwing, begroeiing en voertuigen rondom de van de surfschool zichtbaar door lagere snelheden en hogere turbulentie in de kleine baai en het directe oevergebied bij de surfschool. Bij westelijke windrichtingen is de invloed van de dam rond de Middelplaathaven met begroeiing, voertuigen en bebouwing zichtbaar als een rand langs de dam met lagere snelheid en hogere turbulentie. Over het totale onderzoeksgebied bezien kan gesteld worden dat er sprake is van een grotendeels homogeen beeld van de windsnelheid met relatief lage turbulentie, zie tabel 5.1. De waargenomen effecten op windsnelheid en turbulentie beperking zich vooral tot een deel van het directe oevergebied (onderzoeksgebied A, afhankelijk van de windrichting). Het zuid westelijke deel van het onderzoeksgebied, ten zuiden van de Middelplaathaven heeft grotendeels ongestoorde condities (onderzoeksgebied B) Besc h ouw in g m eetresultaten g ep rojec tee rde situatie Brouwerseilan d Bij nadere beschouwing van de meetresultaten (bijlage 4, figuren ) van de geprojecteerde situatie Brouwerseiland kunnen de volgende zaken vastgesteld worden: Bij wind uit noordelijke sectoren leidt de toename van de ruwheid (bebouwing, eilanden, begroeiing) door realisatie van Brouwerseiland tot een afname van de windsnelheid en een toename van de turbulentie in het zuid westelijke deel van het onderzoeksgebied, ten zuiden van de Middelplaathaven (onderzoeksgebied B), zie tabel 5.1. Dit hangt samen met het eerder geconstateerde geringe effect van de Brouwersdam op de ongestoorde wind. De wind die over zee aankomt buigt over de dam om aan de Grevelingen zijde weer omlaag te stromen over het bebouwde gebied van Brouwerseiland in plaats van het open W RA

24 gebied van de Middelplaathaven. Er is dus nauwelijks sprake van dat Brouwerseiland in de luwte van de Brouwersdam ligt. Bij oostelijke en zuidelijke windrichtingen is er geen relevante invloed van Brouwerseiland te verwachten. Bij westelijke windrichtingen zien we een lichte versnelling van de wind aan de zuidzijde van Brouwerseiland (deelgebied B) en een duidelijke zone met lage windsnelheden en een toename van de turbulentie in het zog aan de oostzijde van Brouwerseiland (deelgebied A), zie tabel Be s c h o u w i n g ve rs c h i l l e n m e e t d at a Bro u w e rs e i l an d vs. h u i d i g e s it u a t i e De verschillen tussen de situatie Brouwerseiland en de huidige situatie zijn in bijlage 5 (figuren ) weergegeven als verschilkaarten van de snelheidscoëfficiënt (relatief ) en turbulentie intensiteit (absoluut). Δ U=(U Brouwerseiland U huidig )/U huidig [%] Δ Ti=(Ti Brouwerseiland Ti huidig )[%] Waarin: U windsnelheid [m/s] Ti turbulentie intensiteit [%] R windrichting [ ] Het verschil in windsnelheid wordt uitgedrukt als percentage van de snelheid in de huidige situatie. De turbulentie intensiteit is een maat voor de fluctuaties van de snelheid rondom de gemiddelde snelheid uitgedrukt als percentage van de gemiddelde windsnelheid. Het verschil in turbulentie intensiteit wordt direct weergegeven als verschil tussen de geprojecteerde situatie en de huidige situatie, dus niet als percentage van de huidige situatie. Bij nadere beschouwing van de verschilkaarten per windrichting wordt het effect van de realisatie van Brouwerseiland duidelijk zichtbaar: Bij zuid tot zuidwestenwind condities begint het gebied ten oosten van Brouwerseiland (deelgebied A) in de luwte van Brouwerseiland te komen. Naarmate de windrichting verder naar het westen draait komt een steeds groter gebied van deelgebied A in de luwte van Brouwerseiland. Bij westenwind en noord westenwind wordt vrijwel het gehele onderzoeksgebied beïnvloed door Brouwerseiland. Bij noordenwind wordt het invloedsgebied weer kleiner en bevindt met name deelgebied B ten zuiden van Brouwerseiland zich in de luwte. Voor windrichtingen uit het noord oosten, oosten en zuid oosten is weinig tot geen invloed van Brouwerseiland te verwachten. W RA

25 De windsnelheid neemt lokaal af met ca. 5-10%, gemiddeld over alle windrichtingen en het gehele meetvlak ca. 4-5%. De turbulentie neemt lokaal toe met ca. 0-10%, gemiddeld over alle windrichtingen en het gehele gebied ca. 1%. De effecten variëren dus afhankelijk van de windrichting over het onderzoeksgebied. Het is daarom van belang niet alleen naar statistieken over het gehele gebied en alle windrichtingen te kijken maar ook de effecten op verschillende deelgebieden in overweging te nemen. W RA

26 6 R e s u l t a t e n u u r - v o o r - u u r a n a l y s e Uit nadere beschouwing van de uur-voor-uur analyse per snelheidscategorie (tabellen ) volgt dat: Gemeten over het gehele onderzoeksgebied het grootste aantal uren valt binnen de categorieën Very Low wind (35% van de tijd) en Low wind (59% van de tijd). Medium wind heerst ca. 5% van de tijd. Door realisatie van Brouwerseiland vindt er (gemeten over het gehele onderzoeksgebied) een verschuiving plaats van uren in hogere windsnelheidscategorieën naar lagere windsnelheidscategorieën. Very Low wind (38% van de tijd) en Low wind (58% van de tijd). Medium wind heerst ca. 4% van de tijd. Gemiddeld over alle windsnelheidscategorieën en het gehele onderzoeksgebied neemt de windsnelheid met ca. 4% af en de turbulentie intensiteit met ca. 1% toe. t6.1 Statistieken uur-voor-uur analyse huidige situatie Windsnelheidscategorie Uren per jaar Uren per jaar U gem U max U min Ti gem Ti max Ti min [h] [%] [m/s] [m/s] [m/s] [%] [%] [%] Very Low wind ,2 2,4 3,6 0,5 16,8 31,8 14,4 Low wind ,4 5,5 8,7 3,6 16,5 31,8 14,4 Medium wind 172 5,0 9,8 12,2 8,7 16,2 26,0 14,4 High wind 13 0,4 13,2 15,3 12,2 16,2 24,1 14,4 > High wind 2 0,1 17,0 22,0 15,3 16,1 21,4 14,6 Totaal Very Low-High wind ,9 4,7 15,3 0,5 16,6 31,8 14,4 t6.2 Statistieken uur-voor-uur analyse situatie Brouwerseiland Windsnelheidscategorie Uren per jaar Uren per jaar U gem U max U min Ti gem Ti max Ti min [h] [%] [m/s] [m/s] [m/s] [%] [%] [%] Very Low wind ,9 2,4 3,6 0,5 18,1 33,1 14,5 Low wind ,7 5,4 8,7 3,6 17,7 33,1 14,5 Medium wind 139 4,0 9,8 12,2 8,7 17,0 30,0 14,5 High wind 10 0,3 13,2 15,3 12,2 16,7 29,2 14,5 > High wind 2 0,1 16,9 21,3 15,3 16,6 24,8 14,5 Totaal Very Low-High wind ,9 4,5 15,3 0,5 17,8 33,1 14,5 W RA

27 t6.3 Statistieken uur-voor-uur analyse verschil situatie Brouwerseiland huidige situatie (verschillen absoluut) Windsnelheidscategorie Uren per jaar Uren per jaar U gem U max U min Ti gem Ti max Ti min [h] [%] [m/s] [m/s] [m/s] [%] [%] [%] Very Low wind 94 2,7 0,0 0,0-0,1 1,3 1,3 0,1 Low wind -57-1,7-0,1 0,0 0,0 1,1 1,3 0,1 Medium wind -33-1,0 0,0 0,0 0,0 0,7 3,9 0,1 High wind -3-0,1 0,0 0,0 0,0 0,6 5,1 0,2 > High wind 0 0,0 0,0-0,7 0,0 0,5 3,4 0,0 Totaal Very Low-High wind 1 0,0-0,2 0,0-0,1 1,2 1,3 0,1 Aangezien het onderzoeksgebied bestaat uit verschillende zones (oever, start en landingsgebied en open water) verdwijnt de nuance en betekenis van de statistieken snel als er alleen naar de statistieken over het gehele gebied wordt gekeken. Het is daarom zinvol om de statistieken per meetpunt te bekijken. Deze zijn voor het gehele gebied weergegeven in kaarten en tabellen. De resultaten van de uur-voor-uur analyse zijn in bijlage 6 per meetpositie weergegeven in overzichtskaarten per windsnelheidscategorie en als totaal over de categorieën Very Low wind t/m High wind. De relevante parameters zijn weergegeven per windsnelheidscategorie voor de huidige situatie, Brouwerseiland en de verschillen. De uurvoor-uur statistieken per meetpunt zijn weergegeven in tabellen 8.1 t/m 8.15 in bijlage 8. In figuur 6.1 zijn de kaarten voor het aantal uur wind per windsnelheidscategorie weergegeven. In figuur 6.2 zijn de kaarten voor de gemiddelde windsnelheid per categorie weergegeven, in figuur 6.3 de turbulentie intensiteit. In figuur 6.4 zijn is het resultaat van de uur-voor-uur analyse weergegeven voor de categorieën Very Low wind t/m High wind (0-30 kt). Figuur 6.1 In deelgebied A (inclusief de oever voor starten en landen) neemt ten oosten van Brouwerseiland het aantal uren Very Low wind aanzienlijk toe (ca. 2-5%) ten koste van een afname van het aantal uren Low wind, Medium wind en High wind. In deelgebied B (open water) is een zone waarneembaar waar het aantal uren Medium wind en High wind zeer licht toeneemt (ca. 0,1%) door realisatie van Brouwerseiland. Figuur 6.2 In deelgebied A (inclusief de oever voor starten en landen) neemt ten oosten van Brouwerseiland de gemiddelde windsnelheid binnen de categorieën Low wind en Medium wind af met ca. 1-4%. Binnen de categorie High wind is sprake van een beperkte toename van de gemiddelde windsnelheid van ca. 1%. W RA

28 Figuur 6.3 In figuur 6.3 wordt zichtbaar dat voor alle windsnelheidscategorieën de turbulentie toeneemt ten oosten van Brouwerseiland, met name in deelgebied A (inclusief de oever voor starten en landen). Met name de westelijke helft van deelgebied A, direct ten oosten van Brouwerseiland ondervindt een toename van de turbulentie met ca. 2-6% daar waar in de huidige situatie het turbulentie niveau 15-17% bedraagt. Relatief gezien is dit een toename van ca % ten opzichte van het niveau in de huidige situatie. In het open water gedeelte (deelgebied B) ten zuiden van Brouwerseiland zijn de verschillen per windsnelheidscategorie zeer klein. Bij Very Low wind en Low wind is er een rand zone ten zuiden van Brouwerseiland met een toename van ca. 2-4% maar deze neemt snel af met de afstand van de eilanden. In de hogere windsnelheidscategorieën is dit effect niet zichtbaar. Figuur 6.4 In figuur 6.4 zijn de (jaargemiddelde) effecten over alle uren tussen zonsopgang en zonsondergang, van 1 maart t/m 31 oktober weergegeven voor windsnelheden in het bereik van Very Low wind High wind (dit zijn vrijwel alle beschikbare uren aangezien het aantal uren met windsnelheden groter dan High wind zeer gering is). De gemiddelde windsnelheid neemt met ca. 4% af over het gehele onderzoeksgebied. De afname is het sterkst in deelgebied A. Het oostelijke deel laat een afname van ca. 2-4% van de windsnelheid zien. Het westelijke deel laat een afname van ca. 5-10% van de windsnelheid zien. De afname van de windsnelheid is het grootst direct ten oosten van Brouwerseiland. In deelgebied B ten zuiden van Brouwerseiland, het open water gebied is blijft de afname van de windsnelheid voor het grootste deel beperkt tot ca. 1 à 2%. Over het gehele onderzoeksgebied neemt de turbulentie intensiteit toe met ca. 1 à 2%. Dit betekent dat in de situatie met Brouwerseiland de gemiddelde turbulentie intensiteit op het niveau komt van de hogere waarden die in de huidige situatie ervaren worden. Ten opzichte van de turbulentie intensiteit van ca. 16% in de huidige situatie betekent dit een relatieve toename van ca. 6 à 12% voor de turbulentie intensiteit. In een oever zone ten oosten en zuid oosten van Brouwerseiland neemt de turbulentie intensiteit sterker toe met ca. 2-5% (absoluut). Deze zone langs de oever strekt van de oever tot ca m uit de oever. Ten opzichte van de turbulentie intensiteit van ca. 16% in de huidige situatie betekent dit een relatieve toename tot ca. 30% voor de turbulentie intensiteit in deze oever zone. W RA

29 7 C o n c l u s i e s Brouwerseiland bv. ontwikkelt plannen om de Middelplaathaven te transformeren tot een groep van eilanden met luxe recreatiewoningen. In opdracht van de Gemeente Schouwen- Duiveland is door Peutz een windtunnelonderzoek uitgevoerd naar de invloed van de realisatie van Brouwerseiland op het windklimaat van het naastgelegen onderzoeksgebied. Zowel de windsnelheid als de turbulentie zijn gemeten voor zowel de huidige situatie als de situatie Brouwerseiland op 104 meetpunten voor 12 windrichtingen. Aangezien niet alleen het effect van de planontwikkeling op het windklimaat per windrichting van belang is maar het voor het totale effect op het onderzoeksgebied ook van belang is hoe vaak specifieke combinaties van windrichting en windsnelheid voorkomen is een verdere analyse van de meetdata uitgevoerd. Om alle effecten van de frequentie van voorkomen van windrichtingen en windsnelheden mee te wegen is gebruik gemaakt van een geavanceerde uur-voor-uur analyse methode. De uur-voor-uur analyse baseert op een locatie specifieke10-jarige meteorologische database voor de jaren 1995 t/m 2004 ( uren). Toegepast op het surfseizoen, gedefinieerd van 1 maart t/m 31 oktober, alle uren tussen zonsopgang en zonsondergang resteren uren. Dit levert een database van ca. 2,5 miljoen uurlijkse waarden voor windrichting, windsnelheid en turbulentie intensiteit in het onderzoeksgebied. De toegepaste uur-voor-uur methode is de meest geavanceerde methode om effecten van de frequentieverdeling van windrichting en windsnelheid mee te wegen in statistieken over de meetdata (jaargemiddelde, gemiddelde per windsnelheidscategorie, maxima, minima etc. ). De in dit onderzoek toegepaste methode is analoog aan de uur-voor-uur methode voor het bepalen van de luchtkwaliteit middels windtunnelonderzoek. Deze methode is gevalideerd en goedgekeurd door het ministerie van I&M voor het bepalen van de luchtkwaliteit in bijzonder complexe situaties. Uit het windonderzoek wordt het volgende geconcludeerd: De realisatie van Brouwerseiland heeft invloed op de windsnelheid en turbulentie in het onderzoeksgebied. Bij windrichtingen tussen zuid over west tot noordoost ( ) neemt in een deel van het onderzoeksgebied de windsnelheid af en de turbulentie toe. Op jaargemiddelde basis neemt het aantal uren met windsnelheden in de categorie Very Low wind toe ten koste van een afname van met name het aantal uren in de categorieën Low wind en Medium wind. Op jaargemiddelde basis neemt de gemiddelde snelheid over het gehele onderzoeksgebied met ca. 4% af ten opzichte van de huidige situatie. Op jaargemiddelde basis is de afname van de windsnelheid het grootst direct ten oosten van Brouwerseiland met ca. 5-10% ten opzichte van de huidige situatie. W RA

30 Op jaargemiddelde basis blijft de afname van de windsnelheid in het open water gebied ten zuiden van Brouwerseiland voor het grootste deel beperkt tot ca. 1 à 2% ten opzichte van de huidige situatie. Op jaargemiddelde basis neemt de turbulentie intensiteit over het gehele onderzoeksgebied toe met ca. 1 à 2% (absoluut). Dit betekent dat in de situatie met Brouwerseiland de gemiddelde turbulentie intensiteit op het niveau komt van de hogere waarden die in de huidige situatie ervaren worden. Ten opzichte van de turbulentie intensiteit van ca. 16% in de huidige situatie betekent dit een relatieve toename van ca. 6 à 12% voor de turbulentie intensiteit. Op jaargemiddelde basis neemt de turbulentie intensiteit in de oever zone ten oosten en zuid oosten van Brouwerseiland sterker toe met ca. 2-5% (absoluut). Deze zone langs de oever strekt van de oever tot ca m uit de oever. Ten opzichte van de turbulentie intensiteit van ca. 16% in de huidige situatie betekent dit een relatieve toename tot ca. 30% voor de turbulentie intensiteit in deze oever zone. De jaargemiddelde effecten (tijdens het surfseizoen) in het onderzoeksgebied worden weergegeven in figuren 7.1, 7.2 en 7.3. W RA

31 f7.1 Resultaten uur-voor-uur analyse: jaargemiddelde verschil windsnelheid relatief ten opzichte van de huidige situatie f7.2 Resultaten uur-voor-uur analyse: jaargemiddelde verschil turbulentie intensiteit, absoluut percentage turbulentie intensiteit W RA

32 f7.3 Resultaten uur-voor-uur analyse: jaargemiddelde verschil turbulentie intensiteit, relatief percentage t.o.v. huidige situatie W RA

33 8 L i t e r a t u u r [1] ESDU 85020, Characteristics of atmospheric turbulence near the ground Part II: single point data for strong winds (neutral atmosphere), 2001 [2] NPR 6097, Toepassing van de statistiek van de uurgemiddelde windsnelheden voor Nederland Dit rapport bevat 33 pagina's 9 bijlagen Mook, W RA

34 F i g u u r 1 o n d e r z o e k s g e b i e d W RA

35 F i g u u r 1 o n d e r z o e k s g e b i e d W RA

36 F i g u u r 2 M a q u e t t e W RA

37 F i g u u r 2 M a q u e t t e Maquette A Huidige situatie W RA

38 F i g u u r 2 M a q u e t t e Maquette A Geplande situatie W RA

39 F i g u u r 2 M a q u e t t e Maquette B Huidige situatie W RA

40 F i g u u r 2 M a q u e t t e Maquette B Geplande situatie W RA

41 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 0º Huidige situatie maquette A 0º Brouwerseiland maquette A 0º Huidige situatie maquette B 0º Brouwerseiland maquette B W RA

42 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 30º Huidige situatie maquette A 30º Huidige situatie maquette B 30º Brouwerseiland maquette B W RA

43 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 60º Huidige situatie maquette A 60º Huidige situatie maquette B 60º Brouwerseiland maquette B W RA

44 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 90º Huidige situatie maquette A 90º Huidige situatie maquette B W RA

45 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 120º Huidige situatie maquette A 120º Huidige situatie maquette B W RA

46 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 150º Huidige situatie maquette A 150º Huidige situatie maquette B W RA

47 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 180º Huidige situatie maquette A 180º Brouwerseiland maquette A 180º Huidige situatie maquette B W RA

48 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 210º Huidige situatie maquette A 210º Brouwerseiland maquette A 210º Huidige situatie maquette B W RA

49 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 240º Huidige situatie maquette A 240º Brouwerseiland maquette A 240º Huidige situatie maquette B 240º Brouwerseiland maquette B W RA

50 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 270º Huidige situatie maquette A 270º Brouwerseiland maquette A 270º Huidige situatie maquette B 270º Brouwerseiland maquette B W RA

51 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 300º Huidige situatie maquette A 300º Brouwerseiland maquette A 300º Huidige situatie maquette B 300º Brouwerseiland maquette B W RA

52 F i g u u r 3 M o d e l F o t o ' s 330º Huidige situatie maquette A 330º Brouwerseiland maquette A 330º Huidige situatie maquette B 330º Brouwerseiland maquette B W RA

53 F i g u u r 4 M e e t r e s u l t a t e n W RA