Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden

Transcriptie

1 Ministerie van Verkeer en Waterstaat Dictoraat-Generaal Rijkswaterstaat Rijksinstituut voor Kust en Zee/RIKZ Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden Een analyse van de morfologische ontwikkelingen in het kustgebied rondom IJmuiden Auteurs: A.C. de Kruif en A.M. Keijer Rapport RIKZ/ December 2003

2 Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 2

3 Inhoudsopgave Samenvatting 5 Woord vooraf 7 1 Beheer rondom havenhoofden IJmuiden Grootschalige menselijke ingrepen Beleid Nederlandse kust Beheersproblematiek IJmuiden Kennemerstrand Havenonderhoud Stranderosie Beheersvragen Indeling rapport 14 2 Kennemerstrand Inleiding Morfologische ontwikkelingen na aanleg havenhoofden Morfologische ontwikkeling na verlenging havenhoofden Bestaande studies Beschikbare data Huidige studie Fysische processen en voorspelmethoden Fysische processen Voorspelmethoden Voorspelling evenwichtsligging en tijdschalen Kennemerstrand Bestaande studies Huidige studie Samenvatting en conclusies 29 3 Aanzanding havenmond IJmuiden Inleiding Bestaande onderzoeken Morfologische ontwikkelingen rond de havenhoofden in de periode Beschikbare data Erosie en sedimentatie in de periode Zandtransportpaden Volumeveranderingen in het studiegebied Baggerhoeveelheden in de havenmond Conclusies aanzanding havenmond 44 4 Conclusies en Aanbevelingen Conclusies Aanbevelingen 45 5 Referenties 47 Bijlagen 49 Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 3

4 Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 4

5 Samenvatting In Nederland zijn in de 20 ste eeuw grootschalige waterbouwkundige projecten ten uitvoer gebracht. De aanleg van de havenhoofden bij IJmuiden is zo n grootschalig project. In de periode van 1867 tot en met 1876 is de haven van IJmuiden gebouwd. Zo werd er een directe verbinding gerealiseerd tussen de Noordzee en de haven van Amsterdam. In de periode zijn de bestaande havenhoofden uitgebouwd. Deze menselijke ingreep heeft op de lange termijn grote morfologische veranderingen met zich meegebracht. De sterke zeewaartse uitbouw van het strand aan de zuidkant (Kennemerstrand) van de havenhoofden is de meest opvallende ontwikkeling na de aanleg van de verlengde havenhoofden. De laatste jaren blijkt de aanwas minder sterk dan in de periode vlak na verlenging. Op het Kennemerstrand is inmiddels buitendijks gebouwd. Om de eventuele risico s die deze buitendijkse gebouwen in de toekomst kunnen lopen in kaart te brengen, is het van belang te onderzoeken hoe de kust zich verder ontwikkelt, wanneer er evenwicht wordt bereikt en waar de kustlijn dan komt te liggen. Wanneer een evenwicht is bereikt, is de hypothese dat het zand dat tot op heden aan weerszijden van de havenhoofden opgevangen werd, de havenhoofden voorbij gaat en deels in de IJgeul en Buitenhaven terechtkomt. Hierdoor zal er meer zand gebaggerd moeten worden dan voorheen. De conclusie op basis van de huidige studie en bestaande onderzoeken is eenduidig. De verwachting is dat er rond het huidige tijdstip (2000) een situatie bereikt is waarbij de aanzanding van het Kennemerstrand direct grenzend aan het zuidelijke havenhoofd een evenwicht heeft bereikt. De geschatte evenwichtsligging van de kustlijn ligt net voor de knik in het zuidelijke havenhoofd. In het gebied dat 2 tot 4 km ten zuiden van het zuidelijke havenhoofd ligt blijft de aanzanding constant. Hier wordt verwacht dat rond 2025 de kustlijn een evenwicht bereikt. Het Kennemerstrand als geheel blijkt dus nog geen evenwicht te hebben bereikt. De mate van aanzanding in het gebied ten zuiden van het zuidelijke havenhoofd blijft op dit moment (2000) constant. Een toename van de zandtoevoer langs het zuidelijke havenhoofd naar de havenmond lijkt dan ook in de aankomende 10 jaar niet waarschijnlijk. Een analyse van de erosie-sedimentatiepatronen, volumeveranderingen en afgeleide zandtransportpaden rond de havehoofden in combinatie met de baggergegevens van de (nieuwe) buitenhaven geeft ook geen aanleiding te veronderstellen dat in de komende 10 jaar extra aanzanding optreedt in de havenmond. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 5

6 Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 6

7 Woord vooraf Dit rapport is een product van het vijfjarige onderzoeksprogramma KUST2005 welke als doel heeft: Kennis toepassen bij het beantwoorden van kustbeheersvragen Kennis verbreden van het morfologisch kustsysteem en het gebruik van methodes en instrumenten. De beheers,- en beleidsvragen zijn daarbij sturend voor de kennisontwikkeling in Nederland. Het project K2005*kustzone maakt deel uit van KUST2005. Het beheerprobleem welke in dit rapport aan de orde komt betreft de invloed op de lange termijn van de aanwezigheid van de havenhoofden bij IJmuiden op de zandige omgeving. Aan de hand van deze studie kunnen met numerieke modellen voor lange termijn ( jaar) morfologische berekeningen getest, geëvalueerd en verder ontwikkeld worden. De beheersvragen welke bij dit beheersprobleem horen, worden in het kader van K2005*kustzone behandeld. Het doel van dit project is: De kustbeheerder adviseren over de bovengenoemde problematiek, met gebruikmaking van ontwikkelde (morfologische) kennis van de lokale kustontwikkeling. Dit rapport is tot stand gekomen in opdracht van dhr. D. Rakhorst van de Directie Noord-Holland van Rijkswaterstaat. Aan dit project hebben meegewerkt: dhr. D. Dunsbergen, dhr. J. Mulder, dhr. Rakhorst, mevr. L. Walburg en dhr. L. van Duijn. Externe kwaliteitsborging is verzorgd door J. van de Kreeke. December 2003, A.C. de Kruif en A.M. Keijer Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 7

8 Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 8

9 1 Beheer rondom havenhoofden IJmuiden Grootschalige menselijke ingrepen In Nederland zijn in de 20 ste eeuw grootschalige waterbouwkundige projecten ten uitvoer gebracht. Hierbij valt te denken aan de landaanwinning in de Zuiderzee en de Deltawerken in Zeeland. Op dit moment zijn er discussies over een eventuele aanleg van een vliegveld in de Noordzee en landaanwinning langs de zuidwest kust van Nederland ter uitbreiding van de haven van Rotterdam. Bij de haalbaarheid van dergelijke grootschalige projecten is gedegen onderzoek naar de morfologische ontwikkelingen over de lange termijn ( 50 jaar) en de consequenties van de morfologische veranderingen noodzakelijk. Daartoe wordt veel energie gestoken in het opzetten en testen van modellen die de lange termijn effecten (op een tijdschaal van decennia) van dit soort menselijk ingrepen in de natuur betrouwbaar benaderen. Een ander voorbeeld van een grootschalig waterbouwkundig project is de aanleg en verlenging van de havenhoofden bij IJmuiden. Deze menselijke ingreep heeft juist op de lange termijn grote morfologische veranderingen met zich meegebracht. Deze veranderingen hebben geresulteerd in een drietal beheersproblemen op het gebied van veiligheid van buitendijkse bebouwing, havenonderhoud en stranderosie. De voorliggende studie concentreert zich op de eerste twee van deze problemen. Het feit dat van de morfologische ontwikkelingen rondom IJmuiden een data set beschikbaar is vanaf 1870 tot en met 2001 maakt het mogelijk een goed inzicht te krijgen in de morfologische ontwikkeling op lange termijn voor de gebieden waar deze beheersproblemen spelen. Daarnaast vormt deze studie een goed uitgangspunt voor het valideren en verbeteren van numerieke modellen voor lange termijn morfologische ontwikkelingen (tijdschaal van decennia), Tánczos et al. (2003). 1.2 Beleid Nederlandse kust Een belangrijke doelstelling met betrekking tot het kustzonebeleid is dat de kustlijn gehandhaafd wordt op de plaats waar die in 1990 lag en om veiligheid, functies en waarde van het duingebied duurzaam te handhaven. Deze doelstelling is vastgelegd in de Nota Kustverdediging na Naar de positie van de kustlijn in 1990 wordt verwezen als de Basis Kustlijn (BKL). Elk jaar wordt deze BKL berekening uitgevoerd, de berekende waarde wordt de Momentane Kustlijn (MKL) genoemd, zie bijlage 1 voor een definitie. Dreigt deze MKL de BKL te overschrijden dan dienen maatregelen genomen te worden. Voor een tijdshorizon van 10 jaar wordt de kust dynamisch gehandhaafd d.m.v. zandsuppleties. In het kader van de veiligheid dienen de waterkeringen in Nederland te voldoen aan de randvoorwaarden die zijn geplaatst in het randvoorwaarden boek. Hierin zijn langs de kust minimum overstromingsrisico s gedefinieerd. Er is geen beleid vastgesteld voor buitendijkse gebieden. Voor deze gebieden zijn dus geen minimum overstromingsrisico s gedefinieerd. Naast het handhaven van de kustlijn uit 1990 op de korte termijn dient ook op de lange termijn ( 50 jaar) de kustlijn gehandhaafd te blijven. Om dat te kunnen verzekeren is in de beleidsagenda voor de kust (2002) vastgelegd dat de hoeveelheid zand aanwezig in het Nederlandse kustfundament gehandhaafd moet Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 9

10 worden. Onder het kustfundament wordt verstaan de zone van 20 m- NAP tot de +3 m- NAP (mogelijk wordt deze grens verder landwaarts opgeschoven om naast veiligheid andere functies in de kustzone te waarborgen). Het Nederlandse kustfundament is onderverdeeld in 10 deelsystemen (Walburg in voorbereiding) (zie figuur 1.1). De kustdwarse grenzen (grenzen loodrecht op de kust) zijn soms gebaseerd op kunstmatige barrières zoals de Maasgeul en de IJgeul en soms meer diffuse grenzen zoals bijvoorbeeld tussen afzonderlijke zeegatsystemen in de Wadden... Figuur 1.1 In dit figuur worden alle 10 deelsystemen getoond en wordt er ingezoomd op deelsysteem de IJgeul met ten noorden en ten zuiden de deelsystemen Noord,- en Zuid-Holland. Voor elk deelsysteem geldt dat het volume zand dat aanwezig is gehandhaafd dient te worden. Een uitzondering daarop zijn de deelsystemen IJgeul en Maasgeul waarbij de hoeveelheid zand wordt bepaald door de vereiste vaargeuldiepte. 1.3 Beheersproblematiek IJmuiden Kennemerstrand In de periode van 1867 tot en met 1876 is de haven van IJmuiden gebouwd. Zo werd er een directe verbinding gerealiseerd tussen de Noordzee en de haven van Amsterdam. Van zijn de bestaande havenhoofden uitgebouwd, het zuidelijke havenhoofd is verder zeewaarts verlengd dan het noordelijke havenhoofd (zie figuur 1.2). Sinds de aanleg en verlenging van de havenhoofden bij IJmuiden zijn er, morfologisch gezien grote veranderingen waar te nemen. Zo is sinds de verlenging van de havenhoofden de kust aan de zuidkant van de haven over een afstand van ongeveer 5 km (het Kennemerstrand) sterk aangegroeid. Grenzend aan het zuidelijke havenhoofd is de afstand van de vloedlijn tot de oorspronkelijke duinenrij inmiddels opgelopen tot bijna anderhalve kilometer. Verwacht wordt dat dit proces zal doorgaan totdat de kustlijn zich heeft aangepast aan de nieuwe situatie en er sprake is van een evenwichtssituatie. Op de ontstane zandvlakte ten zuiden van de havenhoofden van IJmuiden (het Kennemerstrand) is vanaf 1993 een jachthaven aangelegd (Seaport Marina) en zijn een appartementencomplex, hotels en winkels gebouwd. Deze bebouwing ligt buitendijks en is aan de zeezijde beschermd door een kunstmatig duin, dat aangelegd is met het zand afkomstig uit de jachthaven. De laatste jaren blijkt de aanwas, vooral in de eerste kilometers ten zuiden van het havenhoofd, af te nemen. Om de eventuele risico s die de buitendijkse gebouwen in de toekomst lopen in kaart te brengen, is het van belang te onderzoeken hoe de kust zich Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 10

11 .. Figuur 1.2 In dit figuur wordt ingezoomd op het Gebied rondom de havenhoofden van IJmuiden. Met roze is het gedeelte van de havenhoofden aangegeven dat in is verlengd. verder ontwikkelt, wanneer er evenwicht wordt bereikt en waar de kustlijn dan komt te liggen... Figuur 1.3 Een tekening van het gebied dat ontwikkeld wordt aan de hand van het Kennemerstrandplan. Inmiddels heeft de gemeente Velsen deze semi-natuurlijke landaanwinning aangegrepen voor de ontwikkeling van een nieuw recreatiegebied het Kennemerstrandplan genaamd. In 1999 is de Kustvisie IJmuiden vastgesteld door de Gemeenteraad van Velsen. Hierin worden de volgende uit te voeren werken en te realiseren voorzieningen onderscheiden: A) Jachthaven/plaza/boulevard, B) het Kennemermeer, C) de IJmuiderslag en de toeristische ontsluitingsweg, D) de duinen met de camping, E) de openbaarvervoersbaan (zie figuur 1.3). Een aantal van deze voorzieningen zijn inmiddels aangelegd. Het uitgangspunt bij al deze ontwikkelingen is dat de zeewerende functie van de kust bij IJmuiden niet aangetast mag worden. De hoogwaterkering die loopt ten zuiden van de Ampèrestraat en langs de oude duinvoet blijft intact. Het Kennemerstrand met daarop de bebouwing welke buiten deze hoogwaterkering ligt, moet voldoende worden beschermd tegen overstromingsrisico (zie figuur 1.4). Daarom zijn op het Kennemerstrand verschillende duinregels aangebracht en is het gebied ingedeeld in compartimenten. De duinregels mogen niet worden aangetast (de minimale Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 11

12 afmetingen zijn vastgelegd in het bestemmingsplan). Bebouwing in het gebied tussen zee en meest zeewaartse duinregel is niet toegestaan. Een belangrijke voorwaarde bij de ontwikkeling van het Kennemerstrand is dat het risico van stormschade en/of overstromen voldoende klein moet zijn. De terreinen waar verblijfseenheden komen moeten beschermd zijn tegen overstromingsrisico. Het overstromingsrisico dat wordt gehanteerd gaat uit van een bezwijkkans van 1/5000 jaar. Kustvisie IJmuiden, Figuur 1.4 Een foto van het Kennemerstrand. Net onder de vaargeul is de jachthaven te zien en de bebouwing erom heen Havenonderhoud.. Figuur 1.5 Een foto (1999) van de buitenhaven tussen de havenhoofden en de IJgeul die hier uitmondt in de zee. Naast de ontwikkeling en inrichting van het Kennemerstrand vindt er rond de havenhoofden veel baggeronderhoud plaats. Zowel de IJgeul als de buitenhaven moeten op diepte gehouden worden (zie figuur 1.5). Dit gebeurt al sinds de aanleg van de havenhoofden. De indruk (bij de beheerder) bestaat echter dat er steeds meer zand in de havenmond wordt afgezet. Het baggerbeleid in de IJgeul is een aantal malen aangepast. Bij de aanleg van de haven in 1870 is de geul op een diepte van -8,5 m- NAP aangelegd. Daarna is de vaargeul een aantal malen verder verdiept: verdiept tot -9,5 m- NAP, verdiept tot -10,5 m- NAP, verdiept tot -11,5 m- NAP, 1952 verdiept tot -12 m- NAP en in de periode verdiept tot ongeveer -15,5 m- NAP. In 1985 zijn de twee buitenhavens (en het Noorderbuitenkanaal) verdiept van 15,5 m- naar 18,6 m- NAP, waarbij het westelijk deel van de Nieuwe Buitenhaven zelfs naar 19,2 m- NAP is gebracht (zie figuur 1.6). Sinds 1996 is het baggercontract in de haven van IJmuiden aangepast. Voor Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 12

13 1996 werd er betaald per gebaggerde kuub. Dat is veranderd in een contract waarbij de baggeraar verantwoordelijk is voor het op diepte houden van de geul voor een vast bedrag per jaar.... Figuur 1.6 In dit figuur is weergegeven welk deel van de buitenhaven behoort tot het nieuwe en welke tot het oude gedeelte. Nieuwe Buitenhaven Oude Buitenhaven.. Figuur 1.7 De vier plaatsen rondom IJmuiden waar erosie optreedt. Op de foto wordt de erosie bij Castricum getoond Stranderosie Het stranderosie probleem wordt hier toegelicht maar maakt geen deel uit van de voorliggende studie. Op enige afstand van zowel het zuidelijke als noorderlijke havenhoofd treedt erosie op. Ten zuiden is dit gesignaleerd bij Bloemendaal en Zandvoort, terwijl ten noorden van de havenhoofden, ter hoogte van Heemskerk en Castricum erosie is waar te nemen (zie figuur 1.7). Deze erosiegebieden hebben ook te maken met het aanpassingsproces van de kust aan de nieuwe situatie met de havenhoofden. Het vermoeden bestaat dat deze erosiegebieden, zowel ten noorden als ten zuiden van de havenhoofden zich zuidwaarts verplaatsen, Rakhorst (1989). Castricum Heemskerk Bloemendaal Zandvoort Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 13

14 De erosie/sedimentatiegebieden die zich langs de kust verplaatsen, worden ook wel zandgolven genoemd, Boers (2002). Voor de badplaatsen is het van belang te onderzoeken of de zandgolven daadwerkelijk aanwezig zijn en wat eventueel de gevolgen zijn voor handhaving van de BKL. Indien er voldoende kennis is over de verplaatsing van de zandgolven kan het suppletieprogramma hier op afgestemd worden. 1.4 Beheersvragen De in 1.3 geschetste beheersproblematiek bij IJmuiden leidt tot de volgende vragen vanuit het beheer: 1. Met welke evenwichtsligging van de kust ten zuiden van de havenhoofden van IJmuiden moet rekening worden gehouden bij de natuurlijke ontwikkeling van het Kennemerstrand? En wanneer zal dit evenwicht bereikt worden? 2. Wat zijn in de toekomst (tijdschaal 10 jaar) te verwachte baggerhoeveelheden [m 3 ] in de havenmond van de IJgeul? Vraag 1 houdt verband met de veiligheid tegen overstroming voor het buitendijkse gebied. De te verwachten lange termijn ( jaar) kustontwikkeling (verdere aangroei dan wel een stabiele situatie) bepaalt mede de perspectieven voor het Kennemerstrand-plan. De ontwikkeling wordt beschouwd aan de hand van de volgende parameters; de 0 m- NAP, de MKL en het totale volume zand van het Kennemerstrand. Vraag 2 is gerelateerd aan het havenonderhoud. Daarbij is een afgeleide vraag of de hoeveelheid zand, die het havenhoofd vanuit het zuiden bereikt, toeneemt. Zo ja hoeveel daarvan is terug te vinden in de IJgeul en buitenhaven en verandert de hoeveelheid zand die voorbij de haveningang wordt getransporteerd (sand-bypassing). Dit sluit aan bij het beleid betreffende handhaven van het Nederlandse kustfundament waarbij het deelsysteem de IJgeul op diepte gehouden moet worden. Daarnaast geldt voor de deelsystemen Zuid-Holland en Noord-Holland dat het volume zand dat aanwezig is niet mag afnemen. Indien er een sterkere sand-by-passing optreedt kunnen de volumes zand in alle drie de deelsystemen significant veranderen en zijn ingrepen (uitvoeren van suppleties dan wel baggerwerkzaamheden) noodzakelijk. 1.5 Indeling rapport In hoofdstuk 2 zal worden ingegaan op de voorspelling van de ontwikkeling van het Kennemerstrand voor het gebied tussen de Rijksstrandpalen (RSP)-raaien t/m In hoofdstuk 3 worden de baggergegevens van de IJ-geul en sedimentatie,- en erosiegebieden rond de havenhoofden geanalyseerd om inzicht te krijgen in de transportpaden nu en in de toekomst. Aan de hand hiervan worden de gevolgen voor het havenonderhoud bestudeerd. Tenslotte zullen in hoofdstuk 4 conclusies getrokken worden uit deze studie en aanbevelingen worden gedaan. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 14

15 2. Kennemerstrand Inleiding Na de aanleg en de verlenging van de havenhoofden van IJmuiden heeft een sterke aanzanding van het Kennemerstrand plaats gevonden. Het Kennemerstrand is het kustgebied ten zuiden van de havenhoofden tussen de Rijksstrandpaalraaien (RSP-raaien) en Deze aanzanding zet zich (in 2003) nog steeds voort, zij het dat de mate van aanzanding geleidelijk is afgenomen. Er wordt verwacht dat na verloop van tijd het Kennemerstrand een evenwicht bereikt. Het doel van de hier uitgevoerde analyse is het beantwoorden van beheersvraag 1: Met welke evenwichtsligging van de kust ten zuiden van de havenhoofden van IJmuiden moet rekening worden gehouden bij de natuurlijke ontwikkeling van het Kennemerstrand? Bij het beantwoorden van deze vraag is allereerst uitgegaan van bestaande studies. Daarnaast zijn, gebaseerd op de meest recente JARKUS en suppletie gegevens, de resultaten van de voorgaande studies getoetst en verder uitgebreid. Bij de beschrijving van de morfologische effecten is onderscheid gemaakt tussen de effecten van de aanleg en de effecten van de verlenging van de havenhoofden. Uitgaande van de beschikbare data worden hypothesen geformuleerd voor de fysische processen die een rol spelen bij de morfologische ontwikkeling van de kustgebieden grenzend aan de havenhoofden. 2.2 Morfologische ontwikkelingen na aanleg havenhoofden In de periode zijn de havenhoofden van IJmuiden aangelegd. Het zuidelijke en noordelijke havenhoofd reikten toen respectievelijk 1300 m en 1050m zeewaarts t.o.v. van de kustlangse lijn waarop de Rijksstrandpalen zijn geplaatst (RSP-lijn). Beide havenhoofden hebben een nagenoeg gelijke vorm. Na de aanleg is de morfologie van de aangrenzende kust veranderd om uiteindelijk een nieuw evenwicht te bereiken. Honderd jaar na aanleg zijn de havenhoofden verlengd en is de kust zich opnieuw gaan aanpassen. Het zuidelijke en noordelijke havenhoofd reiken nu respectievelijk 2800 en 1850 zeewaarts t.o.v. de RSP-lijn. Het bestuderen van de ontwikkeling van de morfologie na de aanleg van de havenhoofden kan aanknopingspunten opleveren om de ontwikkeling na de verlenging van de havenhoofden beter te begrijpen. Naast het Kennemerstrand is ook de morfologische ontwikkeling van het strand grenzend aan het noordelijke havenhoofd beschouwd. Dit levert mogelijk informatie op over de fysische processen die verantwoordelijk zijn voor de morfologische veranderingen bij het Kennemerstrand. Hieronder worden de in de literatuur beschreven morfologische ontwikkelingen na aanleg van de havenhoofden samengevat. De studies betreffende de invloed van de aanleg van de oude havenhoofden op de morfologie maken gebruik van de gemeten posities van de gemiddelde laagwaterlijn/hoogwaterlijn en de duinvoet. Na aanleg van de havenhoofden is zowel aan de noordkant als de zuidkant direct aansluitend op de havenmond de kust over 2 á 3 kilometer aangegroeid. Grenzend aan het aanzandingsgebied vindt er (wederom aan noord,- en zuidzijde) over een lengte van ca. 4 á 5 km erosie plaats (naar verhouding veel minder sterk dan de aanzanding). Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 15

16 De aanzanding aan de noordkant blijkt na de aanleg van de havenhoofden ongeveer 3 keer zo groot te zijn als de aanzanding aan de zuidkant. Ook de erosie die verder naar het noorden optreedt, is groter dan aan de zuidkant. Zowel langs het noorder,- als langs het zuiderhavenhoofd blijkt zich een diepe geul te hebben gevormd (Poel, 1985). Voor de havenmond ontstaat een diepe put met een maximale diepte van ruim 17m. Aan de noordkant, tegen de kop van het noorderhoofd, is een bank ontstaan (Schalkers en Visser, 1978). Aan de zuidkant verplaatsen de gemiddeld laagwaterlijn (GLW), de gemiddeld hoogwaterlijn (GHW) en de duinvoet zich ter hoogte van km in een laag tempo zeewaarts, veel minder snel dan aan de noordkant bij km (zie figuur 2.1). De GLW en de GHW zijn sinds 1885 weer min of meer stabiel, de duinvoet is dat pas sinds circa De drie genoemde lijnen liggen dan bij km respectievelijk 75, 110 en 100m zeewaarts ten opzichte van de ligging van 1870 (zie figuur 2.1 en 2.2). Voor wat betreft de GLW was er van km tot km sprake van een erosie van maximaal 22m. Voor de GHW en de duinvoet was over het beschouwde traject geen sprake van erosie. Zonder twijfel is deze erosie grotendeels toe te schrijven aan de invloed van de havenhoofden... Figuur 2.1 In deze figuur is de ligging van de gemiddeld laagwaterlijn, de gemiddeld hoogwaterlijn en de duinvoet weergegeven voor de jaren 1850 (gem. van ) en 1950 (gem. van ), Schalkers en Visser (1978). Aan de noordkant zijn de GLW en de GHW sinds 1900 weer min of meer stabiel, de duinvoet is dit pas sinds circa De drie genoemde lijnen liggen dan respectievelijk 500, 450 en 300 m zeewaarts ten opzichte van de ligging van 1870 (zie figuur Schalkers en Visser, 1978). In de periode tussen ca (voordat de verlenging van de hoofden aanvang nam), heeft het betreffende kustvak zich voornamelijk ontwikkeld volgens de algemene langjarige tendens tot Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 16

17 langzame aangroei zoals door Edelman (1961) is aangegeven (Poel, 1985)... Figuur 2.2 Figuur waarin de positie verandering van de gemiddeld laagwaterlijn, de gemiddeld hoogwaterlijn en duinvoet zijn uitgezet ter hoogte van strandpaal 57, voor de periode , Schalkers en Visser (1978). 2.3 Morfologische ontwikkelingen na verlenging havenhoofden Bestaande studies Na de verlenging van de havenhoofden zetten de morfologische veranderingen al snel in. Om verschillende redenen (risico bebouwing buitendijks, uitbreiding haven, studie kustontwikkeling) zijn de morfologische ontwikkelingen na de verlenging vrij intensief bestudeerd. Hieronder worden de effecten van de verlenging van de havenhoofden op de morfologie, zover die in de studies van Schalkers en Visser (1978), Rakhorst (1989, 1990), Poel (1985) en Alkyon (2001) zijn beschreven, samengevat. Na verlenging van de havenhoofden is de kust direct ten noorden en ten zuiden van de havenhoofden uitgebouwd. De uitbouw aan de zuidkant bleek nu echter veel sterker dan aan de noordkant. De start van deze sterke uitbouw is terug te zien in figuur 2.2. De sedimentatie ten zuiden van IJmuiden is 2 maal zo groot als ten noorden, in 1986 resp. 7,65 en 3,65 miljoen m 3, Rakhorst (1990). Zowel ten noorden als ten zuiden van IJmuiden vindt ongeveer de helft van de sedimentatie uit het Jarkus-gebied boven NAP plaats (Rakhorst, 1990). Poel (1985) geeft aan dat het verloop in de tijd van de uitbouw afhankelijk is van de beschouwde raai. Voor de raaien , dichtbij het zuidelijk havenhoofd, neemt de snelheid waarmee het strand uitbouwt de laatste jaren geleidelijk af. Rakhorst (1989) stelt zelfs dat de aanzanding in het gebied tussen km en km in 1988 nagenoeg is beëindigd. Voor de raaien is de uitbouwsnelheid sinds de verlenging van de havenhoofden min of meer constant. Evenals na de aanleg van de havenhoofden volgt de duinvoet veel langzamer dan de GLW en de GHW ( zie figuur Schalkers en Visser, 1978) Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 17

18 Op basis van de gegevens van de kustlijnkaarten (jaarlijkse rapportage uitgebracht door RWS-RIKZ) is er in 2001 sprake van een vooruitgang met orde +14 m/jaar ter plaatse van km raai afnemend van +9.5 m/jaar in km raai tot +2 m/jaar ter plaatse van km raai Direct aansluitend op de dam is de vooruitgang nog groter (orde +20 tot +30 m/jaar. Er blijkt sprake van een gestage zeewaartse verplaatsing van de waterlijn. (Alkyon, 2001). Zowel Poel (1985) als Rakhorst (1989) concluderen dat het aanzandingsgebied ten zuiden van de havenhoofden zich naar het zuiden uitbreidt (in 1970 tot raai 58.25; in 1987 tot raai 59.25). Ook het erosiegebied verplaatst zich in de tijd gezien naar het zuiden en loopt nu van km tot even voorbij km Het zwaartepunt van het erosiegebied heeft zich van km in 1970 verplaatst naar km in 1980 en naar km in 1985 (Rakhorst, 1989). Voor en langs het zuidelijke hoofd is een zeer diepe, grote geul uitgeschuurd. Het vermoeden bestaat dat ook het getij van grote invloed op de kustontwikkeling is geweest (Poel, 1985) Beschikbare data Voor het beantwoorden van de in 2.1 gestelde vraag betreffende de evenwichtsligging van het Kennemerstrand wordt in de huidige studie gebruik gemaakt van de volgende data: Suppletiegegevens vanaf 1967 JARKUS-lodingen vanaf 1964 t/m 2001 In bijlage 2 is te zien waar en wanneer voor het te onderzoeken gebied is gesuppleerd. JARKUS lodingen zijn profielmetingen die in principe ieder jaar worden uitgevoerd. De afstand tussen de JARKUS raaien is 250m. Ten zuiden van de dam beginnen de JARKUS lodingen bij raai In de huidige studie worden de waargenomen veranderingen in de posities van de 0 m- NAP lijn en de MomentaneKustLijn (MKL) geanalyseerd. Voor de 0 m- NAP lijn is gekozen om de zeewaartse ontwikkeling van het strand te bestuderen. De MKL is de belangrijkste beheersparameter om de ontwikkeling van het zand volume in de zone van +3 m- NAP tot 4.40 m- NAP te analyseren (zie voor de definitie van de MKL bijlage 1). Het gebied dat wordt beschouwd, strekt zich uit van de voet van het zuidelijke havenhoofd (RSP 56.00) tot RSP De jaarlijkse posities van de 0 m- NAP en MKL, bepaald uit de JARKUS gegevens, zijn samengevat in respectievelijk bijlagen 3 en 4. Zoals uit bijlagen 3 en 4 blijkt zijn er in de raaien en geen gegevens voor de 0 m- NAP en MKL posities. In raaien 56.50, 56.75, 57.00, en ontbreken gegevens. Dit geldt met name voor de MKL. Om tot een zo volledig mogelijke data set te komen zijn eerst d.m.v. interpolatie voor de raaien 56.50, 56.75, 57.00, en de ontbrekende 0 m- NAP waarden geschat. De geïnterpoleerde waarden zijn vet gedrukt in bijlage 3. Vervolgens is voor ieder van deze raaien de correlatie tussen de posities van MKL en 0 m- NAP bepaald. Daarbij varieerden de R 2 waarden tussen 0.92 en Gebruikmakend van zowel de oorspronkelijke als de geïnterpoleerde 0 m- NAP waarden in bijlage 3 en de gevonden correlaties zijn de ontbrekende waarden van de MKL posities in de raaien 56.50, 56.75, 57.00, en berekend. Het resultaat zijn de vetgedrukte waarden in bijlage 4. De MKL posities van de raaien en 56.50, zoals vetgedrukt weergegeven in bijlage 4, zijn bepaald door de MKL-waarden van de raaien en in kustlangse richting te extrapoleren. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 18

19 2.3.2 Huidige studie In de huidige studie is gebruik gemaakt van de aangepaste gegevens in bijlagen 3 en 4. Figuur 2.3 laat zien dat de 0 m- NAP lijn in de loop der jaren zeewaarts is komen te liggen en dat de aangroei ook in zuidelijke richting is verplaatst (van raai ). De MKL laat een zelfde ontwikkeling zien als de 0 m- NAP (zie figuur 2.4). Hoe dichter bij het havenhoofd hoe sterker de aanzanding... Figuur 2.3 Ligging van de 0 m NAP in de periode Om de veranderingen in de kust verder te illustreren zijn in bijlage 5 de +3 m- NAP, 2 m- NAP en de 4 m- NAP dieptelijnen voor verschillende jaren weergegeven. Deze zien er grilliger uit dan de 0 m- NAP. Dit kan veroorzaakt worden door de zandbanken die voor de kust liggen. Hetzelfde patroon van de aanzanding is nu wel duidelijk waar te nemen en ook de aangroei zuidwaarts. De ligging van de duinvoet (+3 m- NAP) is in de loop der jaren vrijwel onveranderd gebleven. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 19

20 .. Figuur 2.4 MKL als functie van raai nr. (meest zeewaartse verplaatsing) MKL Kennemerstrand afstand [m] raai nr. Gebruikmakend van de waarden in bijlage 3 zijn in figuur 2.5 de posities van de 0 m- NAP lijn voor de raaien 57.00, 58.00, en geplot als een functie van de tijd... Figuur m- NAP ligging in de tijd (meest zeewaartse verplaatsing) voor verschillende raaien. Door raai is een trendlijn getrokken als rode stippellijn NAP - 0 lijn raai NAP - 0 lijn raai 5800 afstand tot RSP [m] afstand tot RSP [m] jaar jaar 200 NAP - 0 lijn raai NAP - 0 lijn raai 6000 afstand tot RSP [m] 100 afstand tot RSp [m] jaar jaar Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 20

21 Een zelfde plot voor de MKL is te vinden in figuur 2.6. In beide plots is voor de verschillende raaien duidelijk het verschil in karakter te zien van het verloop in de tijd van de kustlijn positie. Voor raai is er een afname in de tijd van de snelheid waarmee de kust zich zeewaarts verplaatst. Voor Raai is er geen waarneembare afname van die snelheid en verplaatst de kust zich met een constante snelheid gedurende het beschouwde tijdsinterval van Het voorgaande komt overeen met wat al eerder was opgemerkt door Poel (1985) zie De kustlijn in Raai vertoont pas een duidelijke zeewaartse verplaatsing omstreeks 1970, zie figuur 2.5 en 2.6. Het effect van het havenhoofd heeft tijd nodig dit punt dat 3 km ten zuiden van het havenhoofd ligt te bereiken. Dit effect is ook te zien op 2 km van de dam (raai 58.00) waar de zeewaartse verplaatsing ook niet gelijk in 1964 inzet. Bij Raai is er in 2001 nog nauwelijks een effect van de havenhoofden terug te vinden. Hier slingert de positie van de kustlijn om de RSP +120m. Voor deze raai is wel duidelijk dat de erosieve trend (achteruitgang van ± 50m in de periode ) rond 1980 veranderd in sedimentatie (kust vooruitgang van ± 50m gedurende de periode )... Figuur 2.6 MKL ligging in de tijd (meest zeewaartse verplaatsing) voor verschillende raaien. MKL raai 5650 Afstand tot RPS [m] jaar 1200 MKL raai MKL raai 5800 afstand tot RSP [m] afstand tot RSP [m] jaar jaar MKL raai MKL raai 6000 afstand tot RSP [m] afstand tot RSP [m] jaar jaar Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 21

22 .. Figuur 2.7 Profielen van raai 5650 in de tijd. In het jaar 2000 is het kunstmatige duin goed terug te zien. Verwijzend naar figuur 2.6 lijkt het er op dat raai rond 1985 een evenwicht bereikt heeft. Dit was reeds eerder opgemerkt door Rakhorst (1990); zie ook De sterke stijging die er na plaatsvond rond 1990 wordt veroorzaakt door het aanbrengen van kunstmatige duinen waarbij zand uit de jachthaven (Seaport Marina) op het Kennemerstrand is gesuppleerd. Dit kunstmatig duin is duidelijk terug te zien in figuur 2.7. Na 1995 lijkt het volume zand in raai weer nagenoeg gelijk te blijven. In raai is er vanaf 1993 nauwelijks meer sprake van een volume toename. Bij de raaien en neemt het volume zand nog wel constant toe. 2.4 Fysische processen en voorspelmethoden Fysische processen Golfgedreven transport Bij havenhoofden wordt over het algemeen aangenomen dat de aanzanding plaatsvindt door golfgedreven transport. Na de aanleg van de havenhoofden in 1876, waarbij het noordelijke en zuidelijke havenhoofd een gelijke lengte hebben, heeft de sterkste aanzanding plaatsgevonden. Na de verlenging is het zuidelijk havenhoofd langer geworden dan het noordelijke havenhoofd. Ook is de vorm van het zuidelijke havenhoofd dusdanig gebogen dat er een luwte zone is ontstaan bij het Kennemerstrand. Het inkomende golvenveld van zuid tot west legt daardoor een groot deel van het getransporteerde zand in deze hoek neer. In het noorden is het havenhoofd korter en is er geen sprake van een luwte zone. Getijgedreven transport Na aanleg van de havenhoofden in 1867 vond de meeste aanzanding plaats in het noorden. Na verlenging van de havenhoofden is aanzanding veel sterker aan de zuidkant. Het zuidelijke havenhoofd strekt zich dan 2800m in zee uit. Het is vanaf dat moment niet alleen golfgedreven transport in de brandingszone die het transport bepaald. Maar ook de getijstroom speelt dan een rol. De getijstroming die zorgt voor een netto transport richting het noorden moet nu sterk om de dam heen buigen en laat daarbij veel zand achter aan de zuidkant. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 22

23 Samenvattend: de aanzanding en erosie van de kust aansluitend op havenhoofden wordt gewoonlijk toegeschreven aan golfgedreven langstransport. Het is de vraag of deze conclusie ook geldt voor IJmuiden en met name voor het huidige Kennemerstrand. Het strand is zover uitgebouwd dat ook de getijstroom hier een rol speelt bij het zandtransport langs de kust. Om het relatief belang van brandingsstroom en getijstroom te bepalen zijn stroom en golfmetingen nodig Voorspelmethoden In deze paragraaf wordt een kort overzicht gegeven van beschikbare voorspelmethodes. Daarbij wordt onderscheid gemaakt tussen fysische methodes en regressie analyse. Toepassing van de laatste vereist dat over een zeker tijdsinterval informatie over de verplaatsing van de kustlijn beschikbaar is Fysische methoden Pelnard-Considère Een analytisch model dat veel wordt ingezet om de aanzanding bij havenhoofden te berekenen is dat van Pelnard-Considère zoals beschreven in van de Velde (1995). Dit model gaat enkel uit van golfgedreven transport en is ontwikkeld voor de uitbouw van een strand grenzend aan een oneindig lange dam die loodrecht op de kust staat. Daarbij is een constante golfrichting aangenomen. Gebaseerd op dit model verplaatst de kust direct grenzend aan de dam zich zeewaarts als y y 0 = a (t-t 0 ) 1/2 (1) y is de afstand van de kust naast de dam op tijd t en y 0 is de afstand op t = t 0. t 0 is de tijd van aanleg van de dam en a is een constante. Dit model leidt dus niet tot een evenwichtsligging van de kust. Delft3D-RAM Delft3D-RAM is een model waarin de belangrijkste fysische processen zijn opgenomen inclusief golven en getij. Met een speciale versie van het model Delft3D-RAM (inclusief USB, Uniforme StrandBenadering) is het in principe mogelijk om de ligging van de kustlijn (bijvoorbeeld 0 m- NAP) te voorspellen op een tijdschaal van decennia. Het model dient eerst te worden gekalibreerd en gevalideerd op basis van beschikbare bodemdiepte gegevens. De (berekende) kust komt bij complexe situaties (zoals de havenhoofden van IJmuiden) niet altijd tot een evenwicht (Tánczos et al. 2003). Regressie analyse Hierbij wordt een voorspelling gedaan door een van te voren aan te nemen correlatiefunctie te fitten aan de data. De keuze van de correlatiefunctie vereist een zekere mate van inzicht in de fysische processen. Voorwaarde voor een dergelijke methode is dat het aantal waarnemingen voldoende groot is. Ook moet terdege rekening worden gehouden met het optreden van trendbreuken (een knik in de trend optredend binnen de waarnemingsperiode). De meest gebruikte correlatie is de lineaire regressie waarbij via de kleinste kwadraten methode een rechte lijn wordt gefit door de data. Extrapolatie leidt hierbij niet tot een evenwicht. De kustlijn blijft zich verplaatsen met een constante snelheid. Om rekening te houden met het feit dat kustlijnverplaatsing afneemt in de tijd en de kustlijnpositie naar een evenwicht gaat, kan gebruik worden gemaakt van een exponentiéle functie. Deze neemt de vorm aan van Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 23

24 y = a + b[1-(exp(-(t-to)/ ))] (2) waarin y = de kustlijn positie t.o.v. RSP in het jaar t a = afstand van 0 m- NAP of MKL t.o.v. RSP tijdens begin jaar b = afstand van 0 m- NAP of MKL tussen evenwichts en begin positie t 0 = begin jaar, in dit geval het jaar van de verlenging van de havenhoofden = aanpassingsperiode, tijd waarop de afstand tussen kustlijnligging en evenwichtsligging nog 1/e van de oorspronkelijke afstand is. Ter verduidelijking zijn de verschillende parameters weergegeven in figuur 2.8 bepaald... Figuur 2.8 In dit figuur wordt uitgelegd op welke wijze met een exponentiele functie een evenwichtsafstand en aanpassingsjaar wordt evenwichtsafstand (a+b) afstand tov RSP-lijn [m] b 37% * b y=a+b*[1-(exp(-(t-to)/tau))] % * b 200 aapassingsjaar (to + tau) a tau to t [jaren] Naast de fysische methode en regressie analyse voor het voorspellen van de kustligging is er de Kustboogbeschouwing. Deze is met redelijk succes toegepast bij Hoek van Holland en beschreven in nota s W en W ; zie voor de definitie figuur Figuur 2.9 De definitie van de kustboog met bijbehorende parameters. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 24

25 De berekening is als volgt: indien de havenhoofden met een lengte a worden verlengd tot een totale lengte a 1 worden de afstanden x, y1, y2 en z van de nieuwe evenwichtsligging volgens de kustboogbeschouwing gevonden door vermenigvuldiging van de oude afstanden met een factor a 1 /a. Bij IJmuiden bedraagt de factor a 1 /a circa 2. Deze methode is enkel toegepast voor het gebied ten noorden van de havenhoofden van IJmuiden, Schalkers en Visser (1978). 2.5 Voorspelling evenwichtsligging en tijdschalen Kennemerstrand Bestaande studies Gebruikmakend van JARKUS gegevens voor de periode is door Poel (1985) een voorspelling gemaakt voor de kustlijnligging van het Kennemerstrand in het jaar Uitgaande van JARKUS gegevens voor de periode is door Alkyon (2001) een voorspelling gemaakt waar en wanneer de kustlijn een evenwichtsligging bereikt bij het Kennemerstrand. In eerste instantie is door Poel (1985) getracht de ontwikkeling van de GHW-lijn nabij het zuidelijke havenhoofd te beschrijven met het één-lijn model van Pelnard-Considère. Voor het één-lijn model wordt de ligging van de kustlijn als functie van de tijd voor een raai grenzend aan een havenhoofd gegeven door vergelijking (1). Het bepalen van de constante a in deze vergelijking uit de metingen leverde een groot scala aan waarden waaruit door Poel werd geconcludeerd dat het één-lijn model van Pelnard Considère hier niet van toepassing is. Als voornaamste fysische reden wordt daarbij gegeven dat Pelnard- Considère uitgaat van alleen brandingstransport terwijl het zandtransport bij het Kennemerstrand naast golven ook door het getij wordt bepaald. Om toch een uitspraak te kunnen doen over de toekomstige kustlijnligging is door Poel een regressie analyse toegepast. Voor de positie van de GHW-lijn is daarbij gebruik gemaakt van een lineaire correlatie functie. Daarnaast is het volume V van het dwarsprofiel als parameter ingevoerd. V is het volume zand tussen duinvoet en de diepte op ongeveer 900m uit de kust. Voor het bepalen van het verloop in de tijd van V is een parabolische correlatie functie gebruikt die door Poel(1985) niet nader is gespecificeerd. Beide correlatiefuncties houden in dat de kust blijft aangroeien en gaan er dus vanuit dat geen evenwicht wordt bereikt. Gebaseerd op de lineaire regressie voorspelde Poel (1985) voor raai een zeewaartse verplaatsing van de GHW-lijn in 2000 van 320 m ten opzichte van de ligging in Uitgaande van waargenomen volume veranderingen en gebruikmakend van de parabolische correlatie functie voorspelde Poel (1985) voor raai in 2000 een zeewaartse verplaatsing van de GHW-lijn van 150 m ten opzichte van de positie in Daarbij is de voorspelde volume verandering vertaald naar een verandering in de positie van de GHW- lijn. Uit de meetwaarden voor raai (bijlage 4) volgt dat de MKL in 2000 ten opzichte van 1980 een verplaatsing van 252 m heeft ondergaan. Deze waarde ligt tussen de door Poel in 1985 voorspelde waarden voor de verplaatsing van de GHW-lijn van 150 m en 320m. In 2001 is opnieuw gekeken naar de uitbouw van het Kennemerstrand. Alkyon (2001), in een beknopte studie, gaat er van uit dat de kust van het Kennemerstrand uiteindelijk naar een evenwicht gaat. Om de evenwichtsligging en het tijdstip waarop die wordt bereikt af te schatten, wordt bij de regressie gebruik gemaakt van een 2 de orde polynoom (y = at 2 +bt +c). Als voorbeeld wordt in figuur 2.10 voor raai de uit JARKUS-gegevens bepaalde positie van de MKL (voor de periode ) getoond tezamen met de best fit lijn voor Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 25

26 zowel een lineaire regressie als regressie met een 2 de orde polynoom. De 2 de orde polynoom geeft duidelijk de beste fit. Aangenomen wordt dat de kust bij raai een evenwicht bereikt op het moment dat de 2 de orde polynoom een maximum heeft. De evenwichtsligging wordt bereikt in 2020 waarbij de MKL in raai nog eens 100 m zeewaarts verplaatst ten opzichte van de positie in Figuur 2.10 De positie verandering van de MKL uitgezet ter hoogte van raai 57.00, voor de periode en het voorspelde evenwicht rond 2020 aan de hand van een 2 de orde polynoom, Alkyon (2001) Huidige studie De primaire methode die hier wordt gebruikt om toekomstige ligging van het Kennemerstrand te voorspellen is de regressie analyse met gebruikmaking van de exponentiéle correlatie functie, vergelijking (2) Daarnaast zal het één-lijn model van Pelnard-Considère worden gebruikt. Bij de laatste wordt opgemerkt, dat reeds door Poel (1985) is aangegeven, dat de methode Pelnard-Considère bij toepassing op het Kennemerstrand duidelijk tekortkomingen heeft. Zijn conclusie was gebaseerd op een data set over de periode Het lijkt waardevol die conclusie te verifiëren gebruikmakend van de nu beschikbare langere data set van Regressie met exponentiele correlatie functie Voor de raaien 56.50, 56.75, 57.00, 57.25, 57.50, en is een best fit met de correlatie functie vergelijking (2) bepaald. Dit zijn de raaien die visueel nog een afname van de kustverplaatsing in de tijd laten zien. In vergelijking (2) zijn zowel a, b, en vrije parameters. Als begintijd is gekozen het jaar van het begin van de bouw van de havenhoofden, t 0 = De best fit is bepaald voor zowel de MKL als 0 m- NAP. Daarbij is gebruik gemaakt van de aangepaste gegevens in bijlagen 3 en 4. De resultaten van de analyse zijn weergegeven in tabel 2.1 voor de MKL en in tabel 2.2 voor 0 m- NAP. Ter illustratie is voor raai de best fit lijn weergegeven in figuur Verwijzend naar tabellen 2.1 en 2.2 is het duidelijk dat voor raai de voorspelde evenwichtligging (=a+b) en de aanpassingstijd (= ) fysisch onredelijk zijn. Dit strookt met de eerdere observering dat beginnend bij raai er geen waarneembare afname is van de snelheid waarmee de kustlijn zeewaarts verplaatst. Toepassing van vergelijking (2) als correlatiefunctie is dan niet meer gerechtvaardigd. Daarnaast mag op fysische gronden worden verwacht dat de afstand van de evenwichts kustlijn tot RSP (a+b) afneemt en de aanpassingstijd ( ) toeneemt met toenemende afstand tot de havenhoofden. Gebaseerd hierop Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 26

27 geldt dat voor de raaien voor de MKL en de raaien voor 0 m- NAP de toegepaste exponentiele correlatie functie een redelijk betrouwbaar instrument is om het verder verloop van de kustlijn in die raaien af te schatten... Tabel 2.1 Evenwichtsligging en aanpassingsjaar voor de aanpaste MKL gegevens. MKL (aangepaste gegevens) raai nr. beginjaar a b a + b Tabel 2.2 Evenwichtsligging en aanpassingsjaar voor de 0 m- NAP. 0 m- NAP raai nr. beginjaar a b a + b 5600 geen data 5625 geen data Wat betreft raaien en kan de relatief hoge waarden van (a+b) en voor de MKL worden verklaard door het feit begin jaren negentig een kunstmatig duin is aangebracht met zand uit de aangelegde haven, Seaport Marina. Daardoor is het evenwicht dat bereikt wordt door natuurlijke aanzanding verstoord. Het natuurlijk evenwicht wordt voor deze raaien beter voorspelt met de 0 m- NAP lijn aangezien het zand voor het kunstmatige duin boven de 0 m- NAP is aangebracht, zie tabel Figuur 2.11 MKL als functie van de tijd (meest zeewaartse doorsnijding) met vergelijking (2) als correlatiefunctie. afstand tot RSP [m] MKL raai jaar Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 27

28 Samenvattend kan worden gesteld dat met de hier gebruikte exponentiéle correlatie functie een redelijke voorspelling van de positie van MKL kan worden gemaakt voor de raaien 56.25, 57.00, 57.25, en Voor 0 m- NAP geldt dat een redelijke voorspelling kan worden gedaan voor alle raaien tussen en Met als specifiek voorbeeld raai 57.00, waar de evenwichtsligging van de MKL in t is oneindig 1314m zeewaarts van de RSP-lijn ligt (zie tabel 2.1) en in 2020 ligt de MKL 1114m zeewaarts van de RSP-lijn. Ter vergelijking Alkyon (2001) gebruik makend van een 2 de orde polynoom schatte die afstand op 1074m. Gebaseerd op de gegevens in de tabellen 2.1 en 2.2 voor het gebied tussen zuidelijk havenhoofd en raai wordt de evenwichtsligging, op basis van de MKL en de trend in de 0 m- NAP, geschat op 1800 ± 150 m uit de RSP-lijn (deze afstand is het grootst bij het havenhoofd en neemt af richting raai 56.25). De geschatte evenwichtsligging van de kustlijn ligt net voor de locatie van de boog waar het zuidelijke havenhoofd overgaat van een zuidwestelijke naar een noordwestelijke richting (bij 2000m). De aanpassingstijd wordt geschat op jaar ( ). Voor het gebied tussen de raaien en wordt een positie van de evenwichtskustlijn verwacht tussen 1200 ± 100 m uit de RSP-lijn met een aanpassingstijd van jaar ( ). Zoals eerder gesteld is het voor het gebied tussen de raaien en niet mogelijk om uitgaande van de huidige gegevens via een regressie analyse een betrouwbare schatting te maken van de evenwichtsligging en de daarbij behorende aanpassingstijd. De raaien in dit gebied vertonen, na een initiële periode van weinig verandering, in 2001 nog steeds een lineaire toename van de positie van de kustlijn. Om een indruk te krijgen van de aanpassing van het Kennemerstrand tussen raai en is gekeken naar de toename van het volume zand in de MKL zone in het hele gebied tussen de raaien en Dit omdat de laatste aanpassingen van het Kennemerstrand bij het bereiken van een evenwicht plaats vinden in de zone tussen en De MKL zone wordt aan de bovenkant begrensd door het horizontale vlak op +3 m- NAP (= duinvoet) en aan de benedenkant door het horizontale vlak op -4.4 m- NAP. In de huidige berekeningen wordt de MKL schijf landwaarts bepaald door de RSP-lijn. Uitgaande van de aangepaste MKL gegevens (bijlage 4) is het totale zandvolume in de MKL schijf tussen de raaien (=havenhoofd) en berekend. De resultaten zijn te vinden in figuur In deze figuur is ook de best fit lijn, uitgaande van de correlatie functie vergelijking (2), geplot. In de correlatie functie is y nu het MKL volume tussen de raaien en De begintijd t 0 = De best fit lijn is bepaald met de Solver uit het software pakket Excel. Zoals volgt uit figuur 2.12 neemt de toename van het volume in de tijd licht af.. Figuur 2.12 MKL-volume als functie van de tijd met vergelijking (2) als correlatiefunctie Volume [10 6 *m 3 ] Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 28

29 .. Tabel 2.3 Aanpassingsjaar op basis van MKL-volume veranderingen van 5600 t/m De waarden van de coëfficiënten in vergelijking (2) zijn te zien in tabel 2.3. De waarde a+b = m 3, is het volume dat wordt verwacht in de MKL schijf tussen raaien en als dit deel van de kust in evenwicht is. Ter vergelijking, de totale hoeveelheid gesuppleerd zand in het gebied ten zuiden van de havenhoofden (tot Noordwijk) in de periode 1962 t/m 2001 is m 3 (zie bijlage 2). De berekende waarde van komt redelijk overeen met de tijdschalen die zijn berekend voor de individuele raaien in tabellen 2.1 en 2.2. Op basis van het MKL-volume ontstaat er dus een evenwicht voor het Kennemerstrand als geheel (raaien ) in het jaar ( =) Volume raai nr. beginjaar a b a + b Eén-lijn methode van Pelnard-Considère Voor de raaien 56.50, en die op minder dan 1 km van de dam zijn gelegen is de correlatie tussen y-y 0 en t-t 0 bepaald uitgaande van de correlatie functie vergelijking (1). Daarbij is gebruik gemaakt van de aangepaste data set voor de MKL in bijlage 4. De y 0 waarden zijn respectievelijk 452m, 350m en 271m, t 0 = Het resultaat voor raai is weergegeven in figuur Vergelijken met figuur 2.11 laat zien dat de correlatie beduidend slechter is dan met de exponentiele correlatie functie.. Figuur 2.13 De MKL positie en kustlijnligging voorspeld, voor raai 57.00, op basis van Pelnard-Considère. De coëfficiënt, a, in de correlatie functie heeft voor raai de waarde 110 m(jaar) Hiervan uitgaande wordt de positie van de MKL voor raai in 2020 geschat op 1094 m ten opzichte van RSP-lijn, een zeewaartse verplaatsing van 120 m ten opzichte van de positie in Deze verplaatsing komt goed overeen met de door Alkyon (2001) geschatte zeewaartse verplaatsing van 100m, met het verschil dat volgens Alkyon (2001) in 2020 een evenwichtsligging bereikt wordt terwijl volgens het één-lijn model de zeewaartse verplaatsing doorgaat. toename in m sinds MKL raai tijd in jaren sinds Samenvatting en conclusies Na de aanleg van de havenhoofden, in de periode , is de aanliggende kust geleidelijk zeewaarts verplaatst. Deze aanzanding strekte zich aan weerskanten uit over een afstand van 2 á 3 km. Grenzend aan het aanzandingsgebied ligt aan de noordzijde en de zuidzijde een erosiegebied ter Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 29

30 grootte van 4 á 5 km. De aanzanding aan de noordkant is aanzienlijk groter dan aan de zuidkant. Na verloop van tijd stelt zich aan beide kanten een evenwicht in. De tijdschaal waarop het evenwicht wordt bereikt voor de gemiddeld hoogwaterlijn (GHW) / gemiddeld laagwaterlijn (GLW) en de positie van de duinvoet is verschillend. In het zuiden wordt er na 15 jaar ( ) een evenwicht bereikt voor de GLW en GHW en de duinvoet bereikt na 60 jaar ( ) een evenwicht. In het noorden wordt er na 30 jaar ( ) een evenwicht bereikt voor de GLW en GHW en de duinvoet bereikt na 95 jaar ( ) een evenwicht. De GLW grenzend aan de havenhoofden bij dit evenwicht ligt 350m verder zeewaarts aan de noordkant dan aan de zuidkant. Na verlenging van de havenhoofden, in de periode , is de aanzanding in het zuiden veel sterker dan in het noorden. Gebaseerd op de JARKUS gegevens van kan worden geconcludeerd dat de zeewaartse verplaatsing van de kustlijn zich in 2001 nog steeds voortzet, zei het dat de mate van aanzanding in het gebied grenzend aan de zuidelijke havenhoofd afneemt. Dit laatste wijst er op dat ook na de verlenging van de havenhoofden de kust naar een evenwicht neigt. Het sedimentatie gebied breidt zich nog steeds in zuidwaartse richting uit. Sinds de verlenging heeft het zwaartepunt van het erosiegebied zich verplaatst van raai naar Om de evenwichtsligging en aanpassingstijd te voorspellen is gebruik gemaakt van de JARKUS gegevens van en een regressie analyse. In de regressie analyse is gekozen voor een exponentiéle correlatie functie (e-macht). Gebaseerd hierop is de verwachting dat bij evenwicht de kustboog zich uitstrekt van de knik in het zuidelijke havenhoofd tot ongeveer de huidige locatie van de kustlijn bij raai De precieze evenwichtsligging van het meest zuidelijke punt van de kustboog en wanneer deze in evenwicht is, is niet met zekerheid te voorspellen. De geschatte evenwichtsligging van de MKL en de bijbehorende aanpassingstijd voor de verschillende delen van het Kennemerstrand zijn als volgt: Raai ± 150 m t.o.v. RSP jaar ( ) Raai ± 100 m t.o.v RSP jaar ( ) Raai ? jaar ( ) Het tijdstip waarop de kustlijn van het Kennemerstrand een evenwicht bereikt neemt toe in zuidelijke richting. Belangrijk om te realiseren is dat bij gebruik van een e-macht de aanpassingstijd wordt gedefiniéérd als de tijd waarop het verschil tussen initiële en evenwichtswaarde met een factor 2/e (= 63%) is gereduceerd. Om een aanpassingstijd van 90% te verkrijgen dient de aanpassingsperiode te worden vermenigvuldigt met een factor 2,3. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 30

31 3 Aanzanding havenmond IJmuiden Inleiding In dit hoofdstuk wordt gekeken naar de zandtransporten die optreden rond de havenhoofden van IJmuiden en de baggerhoeveelheden in de havenmond. Dit om vast te stellen of er sprake is van een toenemende aanzanding in de havenmond en waardoor deze eventuele toename veroorzaakt wordt. Een van de hypothesen is dat op het moment dat het Kennemerstrand niet verder meer uitbouwt (of al eerder dan dat moment) het zandtransport naar de IJ-geul en de haven van IJmuiden groter wordt. Dit zou betekenen dat er meer gebaggerd dient te worden. Daarnaast zorgt een sterkere sand-by-passing er mogelijk voor dat de volumes zand in de deelsystemen Zuid-Holland, IJgeul en Noord-Holland significant veranderen. Dit heeft mogelijk consequenties voor het handhaven van de volumes zand in deze deelsystemen. Uit bestaande onderzoeken zullen allereerst de belangrijkste relevante conclusies betreffende zandtransporten rondom IJmuiden (havenmond) worden opgesomd. Vervolgens zal op basis van beschikbare data de morfologische ontwikkeling bestudeerd worden en hypothesen worden opgesteld voor de te verwachte toename van zandtoevoer naar IJgeul en havenmond en mogelijke sand-bypassing bij IJmuiden. Het doel van de analyse is het beantwoorden van beheersvraag 2: Wat zijn in de toekomst (tijdschaal 10 jaar) de te verwachte baggerhoeveelheden [m 3 ] in de havenmond van de IJgeul? 3.2 Bestaande onderzoeken Er zijn een aantal bestaande onderzoeken bekend die in meer of mindere mate raken aan de boven gestelde beheersvraag. Er is binnen een aantal studies gekeken naar de sedimenttransporten langs de Nederlandse kust en IJmuiden en zijn de stroomsnelheden rond de havenhoofden (belangrijk bij zandtransport) gemeten. Ook is er specifiek gekeken naar de veranderingen rond de havenmond van IJmuiden en getracht de aanzanding in de havenmonding van IJmuiden te voorspellen. In een studie naar het sedimenttransport voor de kust van IJmuiden concludeert Ong in 1969 dat de transportcapaciteiten in noordelijke en zuidelijke richting in de orde van grootte van ca. 500 á 1500 * m jaar bedragen. Uit verschillende uitgevoerde berekeningen volgt dat in alle gevallen de transportcapaciteit in noordelijke richting kleiner is dan in zuidelijke richting. De vraag blijft echter of het een significant verschil is, gezien de onnauwkeurigheden in de berekeningen. Ook Ras (1971) geeft aan dat er grote verschillen blijken te zitten in de berekende sedimenttransporten. De kennis van de processen wordt te klein geacht om een exacte waarden te geven voor het zandtransport. De studiedienst IJmuiden (1977) heeft voor 5 vakken (zie bijlage 6 en 7) de volumeverandering in de periode van 1958 tot 1970 bestudeerd. Het studiegebied blijkt na de verlenging van de havenhoofden in 1963 aan zand te hebben gewonnen. De eerste 5 jaar na de aanleg van de havenhoofden neemt het zandvolume het sterkst toe (zie bijlage 6 en 7). Deze aanzanding vindt voornamelijk plaats ten zuiden van de havenhoofden en op de kop van het Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 31

32 noordelijke havenhoofd. De aanzanding op de kop van het noordelijke havenhoofd neemt geleidelijk af richting het noorden. Beide wijzen op een dominant noordwaarts transport. Dit wordt ook ondersteund door de maximale (noordwaarts gerichte) vloedstroom (0,95 m/s) langs de Nederlandse kust die gedurende een gemiddeld getij sterker is dan de maximale ebstroom (0,62 m/s) (studiedienst IJmuiden (1977) zie bijlage 8). Voor de havenmond vindt erosie plaats die resulteert in een ontgrondingskuil. De bestudeerde periode is te kort om iets te zeggen over een mogelijke toename van de aanzanding in de havenmonding. Er is nog geen sprake van een evenwicht ten zuiden van de havenhoofden en een daaraan gerelateerde toename van de zandtoevoer. Voor de Nederlandse kust in het algemeen is het gemiddeld jaarlijks langstransport, gebaseerd op computermodellen, landwaarts van de 8 m- NAP ongeveer 100 tot 500 m 3 *10 3 per jaar in noordwaartse richting. Zeewaarts van de 8 m- NAP is het langstransport, gebaseerd op computermodellen, 80 tot 180 m 3 *10 3 per jaar in noordwaartse richting, van Rijn et al. (2002). Deze richting is tegengesteld aan het berekende netto zuidwaartse sedimenttransporten bij IJmuiden door Ong (1969). Onderzoek naar de verwachte aanzanding in de havenmond is uitgevoerd in de modelstudie IJmuiden Tánczos et al. (2003). In de modelstudie is het model Delft3D-RAM ingezet om onder andere de toekomstige aanzanding in de havenmond te voorspellen. Bij de calibratie van het model zijn dezelfde bodemdieptegevens gebruikt als in deze studie, zie paragraaf Het bleek onmogelijk om met één instelling zowel de ontwikkeling van de erosiekuil, het Kennemerstrand als de baggervolumes goed te modelleren. Daarnaast bleek het ook lastig om bij de validatie de aanzanding zoals die nu optreed goed te reproduceren. Er ontstaan grote afwijkingen met de gemeten aanzandingen rond de havenhoofden. Er wordt aangegeven dat de verbetering van de voorspelkracht van Delft3D-RAM vooral gezocht moet worden in de berekening van de sedimenttransporten. Op dit moment is een goede voorspelling betreffende de toekomstige aanzanding in de havenmond gebaseerd op modelberekeningen niet mogelijk. Uit het voorgaande volgt dat op basis van de bestaande onderzoeken het niet mogelijk is om aan te geven wat de te verwachtte aanzanding in de havenmonding is. De bestaande modellen en huidige kennis van kustlangstransport schieten daartoe tekort Morfologische ontwikkelingen rond de havenhoofden in de periode Nu blijkt dat de bestaande transport formuleringen en modellen (nog) niet in staat zijn de aanzanding in de havenmond te berekenen, wordt in dit hoofdstuk, uitgaand van bodemdieptegegevens, de morfologische ontwikkeling rond de havenhoofden bestudeerd. Op basis van de morfologische ontwikkelingen zal worden bepaald wat de te verwachten aanzanding is in de havenmond van IJmuiden Beschikbare data Voor het beantwoorden van beheersvraag 2, betreffende de te verwachten aanzanding in de havenmond van de IJgeul, wordt in deze studie gebruik gemaakt van de volgende data: Gedigitaliseerde kustkaarten: 1879, 1889 en 1905 Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 32

33 Vaklodingen: 1963, 1968, 1971, 1976, 1986, 1993, 1996 en 1999 Lodingen havenmond IJmuiden: 2001 (multibeam) JARKUS-lodingen vanaf 1964 t/m 2001 Het studiegebied is afgebeeld als een zwarte lijn in figuren 3.1 en 3.2. Het omvat het gebied met sterke aanzanding ten zuiden van de havenhoofden, de ontgrondingskuil, de IJgeul voor de havenmond, de (Nieuwe) Buitenhaven (zie figuur 1.6) en de noordkant van de havenhoofden. De bodemdata van de jaren 1879, 1889 en 1905 in kustkaarten is gedigitaliseerd en wordt enkel gebruikt om een beeld te geven van de ontwikkeling na aanleg van de havenhoofden. De aanzanding en erosie die toen voornamelijk ten noorden van de havenhoofden plaatsvond is in verhouding tot na de verlenging van de havenhoofden erg klein. Om die reden is het niet mogelijk om deze data te gebruiken bij het beantwoorden van de beheersvraag 2. In figuur 3.1 is de ontwikkeling vlak na de aanleg van de haven afgebeeld en in figuur 3.2 de ontwikkeling na de verlenging van de havenhoofden. De vaklodingen hebben niet allemaal een ideale dekking in ruimte en tijd om de voorliggende studie mee uit te voeren. In de vaklodingen opgenomen in 1963, 1993 en 1996 missen de bodemdieptegegevens in en rond de havenmond. Het gebied rondom de havenhoofden is opgebouwd uit Jarkus-raaien die om de kilometer zijn gemeten. Dit betekent dat er slechts 1 enkele raai in de havenmond is gemeten. Als deze raai en de omliggende worden geïnterpoleerd dan ontstaat er een bodem waar de havenhoofden niet in zijn terug te vinden en waar de bodem in en rond de havenmond niet realistisch is weergegeven. Dit gebied is dan ook niet afgebeeld in de figuren. Het gevolg is dat de morfologische ontwikkeling in de havenmond in de jaren negentig niet gevolgd kan worden. Het blijkt wel mogelijk om de vakloding uit 1999 en de lodingen rond de havenhoofden uit 2001 te combineren tot één geschikte bodem. Naar deze bodem wordt in het rapport verwezen als de bodem uit 1999/2001. Bij het berekenen van de volumes voor de, in paragraaf 3.4, gedefinieerde vakken wordt wel zoveel mogelijk gebruik gemaakt van de 1999 en de 2001 data om volumes voor beide jaren te bepalen... Figuur 3.1 In dit figuur zijn drie bodems afgebeeld na aanleg van de havenhoofden. Over de drie bodems heen is het studiegebied afgebeeld Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 33

34 Op basis van beschikbare data uit de periode wordt de morfologische ontwikkeling bestudeerd voor het studie gebied. De morfologische ontwikkeling wordt bestudeerd aan de hand van de erosie,- sedimentatiegebieden. Deze worden gecombineerd met berekende volumeveranderingen in het studiegebied en baggerhoeveelheden in de havenmond... Figuur 3.2 In dit figuur zijn drie bodems afgebeeld na verlenging van de havenhoofden. Over de drie bodems heen is het studiegebied afgebeeld / Erosie en sedimentatie in de periode Allereerst worden de bodemdiepteveranderingen rond de havenhoofden bestudeerd. De erosie,- sedimentatiepatronen geven informatie over de paden waar langs het zand zich verplaatst; de zogenaamde zandtransportpaden. Op deze wijze kan worden bekeken welke invloed de verlengde havenhoofden hebben op de zandverdeling rond IJmuiden. In figuur 3.3. zijn voor de periode 1963 tot 1999/2001 de bodemveranderingen t.o.v weergeven, het jaar waarin gestart is met de verlenging van de havenhoofden. In de eerste 5 jaar na de verlenging van de havenhoofden ontstaan al direct karakteristieke erosie,- sedimentatiepatronen rondom de havenhoofden (zie figuur 3.3). Erosiegebieden zijn hoofdzakelijk te vinden op de kop van het zuidelijke havenhoofd en rond de vaargeul. Er ontwikkelt zich een diepe ontgrondingskuil op de kop van het zuidelijke havenhoofd die zich in noordelijke richting uitstrekt tot in de geul en zelfs noordelijk daarvan. Daarnaast zijn bodemverlagingen van de IJgeul terug te zien. Het betreft hier menselijke ingrepen om de vaargeul te verdiepen en verbreden. Sedimentatie vindt plaats op verscheidene plaatsen rond de havenhoofden. Ten eerste treedt ten noorden van de kop van het noordelijk havenhoofd aanzanding op in de vorm van een waaier en het noordelijke strand bouwt zeewaarts uit. Ten tweede is er in de nieuwe buitenhaven, het gebied tussen de twee verlengde havenhoofden (zie figuur 1.6), sedimentatie waar te nemen in die gebieden welke geen deel uit maken van de vaargeul. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 34

35 .. Figuur 3.3 Bodemdiepteveranderingen rond de havenhoofden van IJmuiden. In de onderstaande figuren zijn voor zeven periodes de bodemdiepteveranderingen weergegeven met 1963 als basis jaar. De zwarte lijn is de grens waarbinnen de volumeveranderingen zijn bestudeerd Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 35

36 .. Figuur 3.3 Bodemdiepteveranderingen rond de havenhoofden van IJmuiden. In de onderstaande figuren zijn voor zeven periodes de bodemdiepteveranderingen weergegeven met 1963 als basis jaar. De zwarte lijn is de grens waarbinnen de volumeveranderingen zijn bestudeerd /2001 Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 36

37 Het derde sedimentatiegebied betreft het Kennemerstrand dat zich zeewaarts uitbreidt en aansluit op een groot gebied gelegen ten zuiden van de ontgrondingskuil dat ook aanzandt maar in mindere mate. De kustlangse erosie en sedimentatie banen die elkaar in het noorden en zuiden afwisselen nabij het strand, zijn bank verschuivingen die plaatsvinden op een tijdschaal van jaren. Het betreft hier geen netto erosie of sedimentatie. De gedetailleerde ontwikkeling van de drie sedimentatie gebieden en de ontgrondingskuil wordt hieronder vanaf 1963 tot 1999/2001 beschreven. Noordelijk van het havenhoofd Aanzanding vindt plaats op de kop van het noordelijke havenhoofd en aan het strand. In de eerste 5 jaar na de verlenging ontwikkelt zich direct een grote aanzandingswaaier net achter de kop van het noordelijk havenhoofd (zie beeld ). De aanzanding bedraagt hier meer dan 5m. Naar het noordem toe neemt de aanzanding af. Tot 1986 ligt de zuidelijke punt van de waaier tegen de IJgeul en het einde van het noordelijke havenhoofd aan. Na 1986 wordt de vaargeul verbreed en wordt de zuidpunt van de waaier deels afgegraven. De aanzandingswaaier blijft tot en met 1999 langzaam groeien in noordelijke richting. Het strand noordelijk gelegen van het havenhoofd zand niet gelijk aan na de verlenging van de havenhoofden. In het beeld is voor het eerst sprake van duidelijk aanzanding op het strand. De gestage sedimentatie zet zich voort tot het einde van de beschikbare bodemopnames. Vaargeul en haven In de vaargeul en haven treden grote bodemveranderingen op over de periode /2001. Deze zijn niet volledig te volgen omdat er onvoldoende bodemdieptegegevens beschikbaar zijn rond de havenmond. Na de aanleg is er in het beeld een sedimentatie van enkele meters waar te nemen in de kommen aan de binnenkant van het zuidelijke en noordelijke havenhoofd. De kommen blijven verder aanzanden en vormen een scherpe grens met de verdiepte vaargeul in het beeld /2001. In de eerste 5 jaar is ook een verdieping van de vaargeul te zien als gevolg van menselijk ingrijpen. In beeld is nogmaals een verdieping van de IJgeul terug te zien die rond 1985 is uitgevoerd. Vervolgens is de vaargeul nog verder verdiept en ook verbreed. De ontgrondingskuil De ontgrondingskuil breidt zich de eerste 20 jaar uit. In 1976 loopt de ontgrondingskuil vanaf de naar het zuiden uitstekende knik om het Zuidelijke havenhoofd heen tot aan de Noordelijke zijde van de IJgeul. De ontgrondingskuil is in de vaargeul als een verdieping te zien (zie ook figuur 3.2). De ontgrondingskuil is op het diepste punt 10m tot 15m dieper dan bodem ten noorden en ten zuiden van de havenhoofden en bereikt een diepte van bijna 30 m- NAP in In 1985 wordt de IJgeul verdiept. Dit is te zien aan de donker blauwe band in het beeld van Vanaf dat moment breidt de ontgrondingskuil zich niet verder uit langs de havenhoofden richting Kennemerstrand, wel neemt de omvang zeewaarts verder toe. Na 1986 is de ontgrondingskuil nauwelijks meer te zien. Dit heeft twee oorzaken: ten eerste is de IJgeul verder verbreed waardoor de ontgrondingskuil bijna in zijn geheel in de vaargeul ligt. Ten tweede is het Kennemerstrand aangezand en vult het de ontgrondingskuil bij de knik in het zuidelijke havenhoofd langzaam op. De ontgrondingskuil strekt zich verder uit richting het noorden, zelfs tot over de noordzijde van de vaargeul (zie figuur 3.4). Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 37

38 .. Figuur 3.4 Een multibeam opname uit 2002 toont de bodem rondom de havenhoofden van IJmuiden (vanuit zee bekeken) Zuidelijk van het havenhoofd Op het Kennemerstrand vindt over de gehele periode sedimentatie plaats. De grootste aanzanding vindt plaats in de periode tot 1986 daarna zijn de veranderingen minder groot. De aanzanding is gedurende de verlenging versterkt doordat er gebaggerd sediment uit de IJgeul op het Kennemerstrand is gestort (1,5 m 3 *10 3 en bij de aanleg van de jachthaven (Seaport Marina) rond 1990 is een kunstmatig duin aangelegd. Zeewaarts van het Kennemerstrand, en direct ten zuiden van de kop van het zuidelijke havenhoofd, treedt er na verlenging van de havenhoofden ook sedimentatie op. Dit gebied ligt in 1968 nog los van het sedimentatiegebied Kennemerstrand maar sluit hier rond 1986 bij aan Zandtransportpaden Nu de erosie,- sedimentatiegebieden bekend zijn, kunnen we de (jaargemiddelde) zandtransportpaden rond de havenhoofden van IJmuiden op hoofdlijnen bepalen. Aan de zuid-noord vorm van de aanzandings-waaier op de koppen van de havenhoofden en de sedimentatie die optreedt tegen de noord en zuidkant van de havenhoofden, is af te leiden dat het netto sedimentransport hoofdzakelijk kustlangs plaats vindt. Dat het meeste transport optreedt in noordelijke richting blijkt uit het feit dat de aanzanding bij het Kennemerstrand groter is dan bij het noordelijk gelegen strand. Daarnaast is ook de aanzandings-waaier ten noorden van het havenhoofd veel sterker ontwikkeld dan die in het zuiden. Dit wordt ook ondersteund door de maximale (noordwaarts gerichte) vloedstroom (1,05 m/s, 2,1 knopen) langs de havenhoofden van IJmuiden die gedurende een gemiddeld getij sterker is dan de maximale ebstroom (0,75 m/s, 1,5 knopen), zie figuur 3.5. Bij een stroming van zuid naar noord (vloedstroming of zuid/zuidwesten wind) zal het water bij de havenhoofden worden afgeremd. Aan de zuidkant remt de stroming af en wordt er sediment neergelegd tegen het zuidelijke havenhoofd en op het strand. Het water moet om het havenhoofd heen waardoor er stroomcontractie optreedt op de zuidelijke kop van het havenhoofd. Deze stroomcontractie is sterker geworden doordat de havenhoofden na verlenging verder zeewaarts reiken en er dus meer water met de getijstroming om de havenhoofden heen moet. De stroomsnelheid is zo hoog dat er sediment wordt opgepikt en over de geul naar het noorden wordt getransporteerd. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 38

39 .. Figuur 3.5 Stroomsnelheden (in knopen) rond de havenhoofden bij hoog,-(vloed) en laagwater (eb), gedurende springtij en een gemiddelde afvoer van het IJ (Stroomatlas, Nautilus). Ebstroom Vloedstroom Op de kop van het zuidelijke havenhoofd, waar de hoogste snelheden optreden, ontstaat er een ontgrondingskuil die zich uitstrekt tot voorbij het noordelijke havenhoofd. Aan de noordzijde van het havenhoofd krijgt de stroming weer ruimte en neemt de snelheid af, zie figuur 3.5. Het sediment wordt hierdoor in de luwte van het zuidelijke havenhoofd neergelegd. Hierdoor is het mogelijk dat het meeste sediment zeewaarts tegen het noordelijke havenhoofd aan wordt neergelegd en aanzanding richting het noorden afneemt. Bij een stroming van noord naar zuid (ebstroming of/en noord/noordwesten wind) zijn de sedimenttransportpaden precies omgekeerd. De stroming uit het noorden wordt afgeremd bij het havenhoofd en het sediment kan worden afgezet op het strand en tegen het noordelijke havenhoofd. Doordat het water om het havenhoofd heen moet treed er stroomcontractie op bij het noordelijke havenhoofd. Deze stroomcontractie is door de lagere stroomsnelheden bij ebstroom en het kortere havenhoofd lager dan bij het zuidelijke havenhoofd, zie figuur 3.5. Er wordt wel sediment getransporteerd over de IJgeul naar het zuiden maar er ontstaat geen ontgrondingskuil op de kop van het noordelijke havenhoofd. Als het water weer ruimte krijgt achter het havenhoofd sedimenteert het zand in de waaier ten zuiden van de zeewaartse kop van het zuidelijke havenhoofd. De zandtransportpaden langs de havenhoofden die invloed hebben op de erosiesedimentatie in de vaargeul en buitenhaven zijn de volgende; De vulling van de haven en vaargeul zal met de noordgaande vloedstroom niet rechtsreeks geschieden doordat het noordelijke havenhoofd zich in de luwte van het zuidelijke havenhoofd bevindt. De aanzanding is enkel mogelijk via de neer die ontstaat achter het zuidelijke havenhoofd. Het zandtransporterende vermogen van deze neer is echter lager dan de vloedstroom, studiedienst IJmuiden (1977). Dit blijkt ook uit de stroomsnelheden uit figuur 3.5. Bij de zuid gaande ebstroom is het wel mogelijk dat er direct aanzanding plaats vindt in de kom aan de binnenkant van het zuidelijke havenhoofd doordat het noordelijke havenhoofd korter is dan het zuidelijke. Naast de neer als gevolg van getijstroming kan ook de golfgedreven stroming zorgen voor aanzanding in de haven en vaargeul. Het gesedimenteerde zand aan de noordzijde van het noordelijke havenhoofd als gevolg van het noordgaand tij Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 39

40 kan tijdens NW-stormen in grote hoeveelheden in de vaargeul en buitenhaven worden geslagen (studiedienst IJmuiden, 1977). 3.4 Volumeveranderingen in het studiegebied Om het inzicht in erosie,- sedimentatiegebieden en zandtransportpaden te gebruiken bij het beantwoorden van beheersvraag is het noodzakelijk de volumeveranderingen erbij te betrekken. Niet alleen de volumeverandering in de haven, maar ook die in het gebied er om heen, zijn belangrijk. Dit geeft ook een beeld van de volumeveranderingen die optreden rond de grenzen van de deelsystemen Zuid-Holland, Noord-Holland en de IJgeul. Door het verschil in volume te bepalen tussen de beschikbare bodemdieptegegevens is het mogelijk een trend te bepalen uit de periode na de verlenging van de havenhoofden. De eerste beschikbare bodem is de bodem van 1963 die opgenomen is bij de start van de aanleg van het havenhoofd. Ten eerste zijn de volumeveranderingen voor het hele studiegebied rond de havenhoofden berekend. Deze zijn afgebeeld in figuur 3.6. Het studiegebied blijkt na de aanleg van de havenhoofden in 1963 aan zand te hebben gewonnen. Vooral de eerste 5 jaar na de aanleg van de havenhoofden neemt het zandvolume het sterkst toe. Na 1975 blijft het volume zand in het studiegebied constant toenemen... Figuur 3.6 Volumeveranderingen in het Volume van het totale studiegebied studiegebied rondom de havenhoofden van IJmuiden over de periode Volume [10^6 m3] Tijd [jaren] Over de periode van 36 jaar is er bijna 20 miljoen m 3 aangezand in het studiegebied. Hierbij dient nog te worden opgemerkt dat de IJgeul in het studiegebied ligt en deze in de bestudeerde periode een aantal malen is verdiept en verbreed, zowel in de Nieuwe Buitenhaven als zeewaarts van de Nieuwe Buitenhaven (zie figuur 1.6). De verdieping en verbreding van de IJgeul rond 1985 en 1990 is waarschijnlijk in de grafiek terug te zien als een periode waarin er nauwelijks aanzanding plaatsvindt in het studiegebied. Dit is dus mogelijk het gevolg van de afvoer van zand uit de vaargeul en het studiegebied. Dit betekent dat de bruto aanzanding in werkelijkheid hoger kan zijn dan weergegeven is in figuur 3.6. Zand toevoer door de mens heeft ook invloed gehad op de volumeveranderingen. Bij de verlenging van de havenhoofden in is 1,5 miljoen m 3 is uit het buitenhaven gebied gebaggerd en gestort op het Kennemerstrand. Rond 1990 is de jachthaven (Seaport Marina) aangelegd en is een kunstmatig duin aangelegd. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 40

41 Het sediment, gebaggerd tijdens de aanleg van de verlengde havenhoofden en de jachthaven, dat gestort is op het Kennemerstrand is mogelijk deels van buiten het studiegebied afkomstig. Zo dragen ze bij aan de sterke stijging van het volume in de periode en begin jaren negentig (zie figuur 3.6). Om de volumeveranderingen in het studiegebied in en rondom de havenmond goed te begrijpen is het gebied opgedeeld in 11 vakken (zie figuur 3.7). Zie voor volumeveranderingen per m 2 bijlage 9. Bij de indeling van de vakken is rekening gehouden met de erosie,- sedimentatiepatronen (zie figuur 3.4). De belangrijkste erosie,- sedimentatiegebieden zijn als vakken begrenst. De keuze van de grenzen is arbitrair omdat de erosie-sedimentatiegebieden zich vanaf 1963 ontwikkelen en niet op dezelfde plaats blijven liggen. Zie ook het verschil met de vak keuze door de studiedienst IJmuiden in 1970 (bijlage 6 en 7). Er dient bij de volumeveranderingen in elk vak gelet te worden op de trend in de tijd en niet op het detail. Vaargeul en ontgrondingskuil In vak 4 ligt de ontgrondingskuil die zich gelijk na de aanleg van het havenhoofd ontwikkelt op de zuidelijke kop van het havenhoofd. Vanaf 1976 tot 1986 is er een evenwicht ontstaan waarbij de ontgrondingskuil in vak 4 niet meer dieper wordt (in volume afneemt). Na 1986 wordt de ontgrondingskuil langzaam dicht gedrukt door de zeewaartse uitbouw van het Kennemerstrand en neemt het volume toe tot De vaargeul buiten de haven is opgenomen in vak 5. In het vak is een volume afname terug te zien die het gevolg is van het ontstaan van de ontgrondingskuil, deze strekt zich uit tot noordelijk van de vaargeul, en de menselijke verdieping van de vaargeul. Na de verdieping van de vaargeul in 1986 en een stabiele ontgrondingskuil is het volume in vak nauwelijks meer veranderd. Vak 8 is het enige vak waarbij het volume blijft afnemen. Dit is te verklaren door de ontgrondingskuil die van de kop van het zuidelijke havenhoofd in noordelijke richting opschuift (zie figuren 3.2, 3.3 en 3.4). Daarnaast speelt ook de verbreding van de vaargeul mee. Beide zorgen voor een constante volume afname in vak 8. Noordelijk van het havenhoofd De vakken 9 en 10 omvatten het gebied van de aanzandingswaaier. Het volume van beide vakken neemt van toe met ongeveer 5 miljoen m 3. De toename in vak 10 is verlopen volgens een e-macht (aanpassingstijd = ± 15 jaar) waarbij er geen volumeveranderingen meer optreden na In vak 9 vindt nog wel een lichte toename van het zandvolume plaats. Het volume van het strand noordelijk van het havenhoofd (vak 11) neemt nog constant toe in de periode alleen is deze toename vergeleken bij de vakken 9 en 10 gering (ongeveer de helft). Zuidelijk van het havenhoofd De volumeveranderingen in de vakken 1, 2 en 3 blijft in tegenstelling tot de bovenstaande vakken ongeveer lineair toenemen. Dit is ook in overeenstemming met de bevindingen in hoofdstuk 3, waar het Kennemerstrand naar een evenwicht toe gaat maar waar het gehele gebied van raai tot nog geen evenwicht bereikt, zie figuur Er wordt pas een evenwicht verwacht aan de zuidzijde van het zuidelijke havenhoofd rond Kort samengevat zijn de volgende volumeveranderingen in het studiegebied te zien. De aanzanding aan de noordzijde neemt af; hier lijkt zich een evenwicht in te hebben gesteld. Aan de zuidzijde (Kennemerstrand, ) blijft de aanzanding toenemen; waarschijnlijk zal hier rond 2025 een evenwicht ontstaan (zie paragraaf 2.5.2). Op de kop van het zuidelijke havenhoofd blijft het volume Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 41

42 van de ontgrondingskuil nu ongeveer hetzelfde. Zeewaarts van het noordelijk havenhoofd blijft het volume afnemen. Dit is zeer waarschijnlijk het gevolg van de uitstrekking van de ontgrondingskuil naar de noordzijde van de IJgeul... Figuur 3.7 In dit figuur is het studiegebied in 11 vakken opgedeeld. Voor elk vak is de volumeverandering t.o.v. het 1963 in een grafiek getoond. De schaal in de grafiek behorende bij vak 1 is aangepast aangezien de volumeveranderingen in dit vak veel groter zijn dan in de andere vakken Vak Vak Volume [10^6 m3] Volume [10^6 m3] Tijd [jaren] Tijd [jaren] Vak Vak 11 Volume [10^6 m3] Volume [10^6 m3] Tijd [jaren] Tijd [jaren] Vak Vak 7 Volume [10^6 m3] Volume [10^6 m3] Tijd [jaren] Tijd [jaren] Vak Vak 6 Volume [10^6 m3] Volume [10^6 m3] Tijd [jaren] Tijd [jaren] 6.00 Vak Vak Volume [10^6 m3] Tijd [jaren] Volume [10^6 m3] Vak 2 Volume [10^6 m3] Tijd [jaren] Tijd [jaren] Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 42

43 Conclusie is dat de grootste volumeveranderingen optreden ten zuiden van de havenhoofden. Indien er daar rond 2025 een evenwicht wordt bereikt neemt de zandtoevoer naar IJgeul en havenmond en mogelijk ook de sand-by-passing toe. Dit betekent ook dat de komende 20 jaar het zandtransport over de deelsysteem grenzen niet zal toenemen en er dus geen volume veranderingen optreden in de deelsystemen als gevolg van een toename in de sand-by-passing. De volume verandering in de buitenhaven, de vakken 6 en 7, worden besproken in paragraaf 3.5 aangezien deze afgezet dienen te worden tegen de gebaggerde hoeveelheden. 3.5 Bagger hoeveelheden in de havenmond De hypothese gesteld in paragraaf 3.1 is dat de hoeveelheid zand die naar IJgeul en havenmond gaat, bij het bereiken van een evenwichtsvolume van het Kennemerstrand, toeneemt en daarmee de hoeveelheid te baggeren sediment in de buitenhaven en vaargeul. In de IJgeul net, buiten de buitenhaven, ligt de ontgrondingskuil. Er zijn geen baggergegevens beschikbaar van dit specifieke gedeelte van de vaargeul. Het is dus niet mogelijk om voor dit gedeelte te bepalen of de aanzanding hier toeneemt. Echter, op basis van de ontwikkeling van de ontgrondingskuil die niet in grootte afneemt en zich uitstrekt naar het noorden en de hoge stroomsnelheden op de koppen van de havenhoofden (zie figuur 3.5) is het niet waarschijnlijk dat er hier extra aanzanding optreedt. De buitenhaven van IJmuiden bestaat na de verlenging van de havenhoofden in 1963 uit twee delen; de oude buitenhaven en de nieuwe buitenhaven (zie figuur 1.6). Een eventuele toename van aanzanding als gevolg van een toename van zandtoevoer zou mogelijk niet in de oude maar eerder in de nieuwe buitenhaven merkbaar zijn. Deze volume toename zou moeten blijken uit de waargenomen volumeveranderingen in de bodemgegevens en de bagger hoeveelheden. De gebaggerde hoeveelheid sediment die jaarlijks wordt gebaggerd in de Oude Buitenhaven is vanaf 1990 ongeveer gelijk gebleven op 0.5 miljoen m 3 (zie figuur 3.8). Helaas beslaan de beschikbare bodemdieptegegevens niet de oude buitenhaven en dus is er geen informatie over de volumeveranderingen beschikbaar. Er kan dus alleen geconcludeerd worden dat de verlenging van de havenhoofden geen merkbare invloed heeft gehad op de baggerhoeveelheden in de oude buitenhaven... Figuur 3.8 In dit figuur is de hoeveelheid gebaggerd sediment weergegeven in de oude buitenhaven. Gebaggerd volume [10^6 m3] Gebaggerde hoeveelheid uit de Oude Buitenhaven Tijd [jaren] Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 43

44 .. Figuur 3.9 In dit figuur is de hoeveelheid gebaggerd sediment weergegeven in de nieuwe buitenhaven. De jaarlijkse hoeveelheid gebaggerd sediment in de Nieuwe Buitenhaven neemt toe tot 1991, van 1.5 tot bijna 4 miljoen m 3 per jaar. Na 1991 neemt de hoeveelheid gebaggerd sediment weer af tot 1,5 miljoen m 3 in het jaar 2000, zie figuur 3.9. Dit is zeer waarschijnlijk mede het gevolg van het gewijzigde baggerbeleid, waarbij de baggeraar nu zelf de IJgeul op diepte dient te houden ( lump sum contract) Gebaggerde hoeveelheid uit de Nieuwe Buitenhaven Gebaggerd volume [10^6 m3] Tijd [jaren] Het zandvolume van de vakken 6 en 7, in de Nieuwe Buitenhaven, blijkt uit de beschikbare bodemdiepte-gegevens in tien jaar, 1991 tot 2001, toe te nemen met ongeveer 1,5 miljoen m 3. Deze volume toename in de vakken 6 en 7 is in tien jaar echter zeer gering in vergelijking met de afnamen van het gebaggerde volume met 1,5 miljoen m 3 pér jaar. Er is dus geen aanwijzing te vinden dat er de afgelopen tien jaar extra aanzanding optreedt in de Nieuwe Buitenhaven; er lijkt eerder sprake van een afname. 3.6 Conclusies aanzanding havenmond De beschikbare baggergegevens en waargenomen volumeveranderingen rond de havenhoofden, de vaargeul en in de Nieuwe Buitenhaven geven geen aanleiding te veronderstellen dat er de laatste 10 jaar extra aanzanding in de buitenhaven is opgetreden. Het volume zand ten zuiden van de havenhoofden neemt nog wel toe. Waarschijnlijk wordt hier rond 2025 een evenwicht bereikt. Ten noorden van de havenhoofden is er al wel een evenwicht bereikt en neemt de aanzanding niet verder toe. Het is waarschijnlijk dat de sand-by-passing langs de havenhoofden van IJmuiden waarschijnlijk niet significant toeneemt tot Mogelijk gaat dan ook de aanzanding in de havenmond toenemen. Dit betekent dat er de aankomende 10 á 20 jaar waarschijnlijk geen grote veranderingen optreden in de zandverdeling tussen de deelsystemen Zuid- Holland, IJgeul en Noord-Holland. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 44

45 4 Conclusies en aanbevelingen Conclusies Beheersvraag 1 Met welke evenwichtsligging van de kust ten zuiden van de havenhoofden van IJmuiden moet rekening worden gehouden bij de natuurlijke ontwikkeling van het Kennemerstrand? En wanneer zal dit evenwicht bereikt worden? De geschatte evenwichtsligging van de MKL (en trend in 0 m- NAP) en de bijbehorende aanpassingstijd voor de verschillende delen van het Kennemerstrand zijn als volgt: Raai ± 150 m t.o.v. RSP jaar ( ) Raai ± 100 m t.o.v RSP jaar ( ) Raai ? jaar ( ) Beheersvraag 2 Wat zijn in de toekomst (tijdschaal 10 jaar) de te verwachte baggerhoeveelheden [m 3 ] in de havenmond van de IJgeul? Gebaseerd op een analyse van erosie,- sedimentatiepatronen, volumeveranderingen en afgeleide zandtransportpaden rond de havenhoofden, in combinatie met de baggergegevens van de Nieuwe Buitenhaven, is er geen aanleiding te veronderstellen dat in de komende 10 jaar extra aanzanding in de buitenhaven zal optreden. Het voornaamste argument is dat het volume zand ten zuiden van de havenhoofden nog steeds toeneemt, en waarschijnlijk pas rond 2025 een evenwicht bereikt. Ten noorden van de havenhoofden is er al wel een evenwicht bereikt; de aanzanding neemt niet verder toe. Het is dan ook waarschijnlijk dat de zandtoevoer langs het zuidelijke havenhoofd naar de haven ingang niet significant toeneemt tot Mogelijk dan pas gaat de aanzanding in de havenmond toenemen. 4.2 Aanbevelingen Uit het rapport komen de volgende aanbevelingen naar voren: Deze studie naar de evenwichtsligging van het Kennemerstrand in samenhang met een mogelijke toename van de baggerhoeveelheden in havenmond en IJgeul is uitgevoerd op een tijdschaal van decennia en een ruimtelijke schaal van enkele kilometers. Op deze wijze wordt er inzicht verkregen in de ontwikkelingen die zich na de verlenging van de havenhoofden rond IJmuiden voordoen. Met deze tijd- en ruimteschaal bleek het goed mogelijk om een evenwichtsligging en aanpassingjaar van het Kennemerstrand te bepalen. De studie leverde geen aanwijzingen op voor een toename van de baggerhoeveelheden in de komende 10 jaar. Mogelijk blijkt er uit een studie op een kleinere tijd- en ruimteschaal dat wel een toename aangetoond kan worden. De baggergegevens (inclusief sedimentmonsters), beschikbare bodemdata en golf/stromingsgegevens van de afgelopen vijf tot tien jaar rond de havenmonding dienen dan in detail bestudeerd te worden. Bij de studie is het aan te bevelen om onderscheid te maken tussen zand en slib. Mogelijk is de verhouding zand/slib in de havenmonding de afgelopen jaren veranderd en Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 45

46 vormt dit een aanwijzing voor een toename van de hoeveelheden te baggeren zand. Een modelstudie kan mogelijk meer inzicht geven in de processen die een rol spelen rondom de havenhoofden. Hiermee kunnen de ontwikkelingen niet alleen op basis van resulterende bodemveranderingen worden bestudeerd maar ook op procesniveau worden bekeken. Op het moment is er al een modelstudie naar de huidige en toekomstige morfologische ontwikkelingen rond de havenhoofden van IJmuiden opgestart (september 2002). Deze studie wordt door WL-Delft Hydraulics uitgevoerd en zal medio 2003 worden afgerond. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 46

47 5 Referenties Alkyon Hydraulic Consultancy & Research, A794, maart Ontwikkeling IJmuiden - Hoofdstuk 7 inzake risiconiveau bebouwing Kennemerstrand. Rapport A747. Rijksinstituut voor Kust en Zee, Beleidsagenda voor de kust Naar integraal kustzonebeleid. Rijkswaterstaat, Rijksinstituut voor Kust en Zee / RIKZ. Boers M., Zandgolven langs de Noord-Hollandse kust Een bijdrage aan meerjarige suppletieplanning. Rijkswaterstaat, Rijksinstituut voor Kust en Zee/RIKZ; werkdocument RIKZ/OS/ x. Velde E.T.J.M. van der, Coastal Engineering Volume ll (f7) Morfologie van kusten en estuaria. Collegedictaat, TU Delft, Faculteit der Civiele Techniek. Edelman T., Erosie en Aanwas van het kustvak Den Helder - Hoek van Holland. Rijkswaterstaat, Directie Waterhuishouding en Waterbeweging, afd. Kustonderzoek. Nota W.W.K Deltadienst, Evenwichtsligging strand benoorden Noorderhoofd, na verlenging in verband met Europoortwerken. Rijkswaterstaat, Deltadienst, afd. Waterloopkundig. Nota W Gemeenteraad Velsen, 24 juni Kustvisie IJmuiden. Deltadienst, Kustsuppletie Noorderstrand Hoek van Holland. Rijkswaterstaat, Deltadienst, afd. Waterloopkundige. Nota W Kustnota, Kustverdediging na 1990; beleidskeuze voor de kustlijnzorg. Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Tweede Kamer, , Ong F., Morfologische ontwikkeling van de kust van IJmuiden t.g.v. de aanleg van de havenhoofden Rijkswaterstaat, Deltadienst, afd. Waterloopkundige. Nota W Poel S.J., Kustontwikkeling Noord-Holland bezuiden IJmuiden. Rijkswaterstaat, Directie waterhuishouding en waterbeweging, District kusten zee, Adviesdienst Hoorn. Nota WWKZ-85.H003. Rijn L.C. van, Ruessink B.G., Mulder J.P.M., Coast3D Egmond The behaviour of a straight sandy coast on the time scale of storms and seasons (Process knowledge and guidelines for coastal management). EC MAST Project No. MAS3-CT , ISBN Rakhorst H.D., Voorspelling van de kustontwikkeling en de faalkans van objecten bij Bloemendaal. Rijkswaterstaat, Directie Noord-Holland. Nota 88ANP013. Rakhorst H.D., Erosie/sedimentatie rond IJmuiden Rijkswaterstaat, Directie Noord-Holland. Nota ANV Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 47

48 Ras M.A.M. de, Onderzoek naar de grootte van het langstransport langs de kust bij IJmuiden door de combinatie van getijstroom en golforbitaalbeweging. Rijkswaterstaat, Studiedienst IJmuiden. Studierapport W.W.K Schalkers K.M., Visser G.C., Uitbreiding havenfaciliteiten buiten het noorderhavenhoofd van IJmuiden. Rijkswaterstaat, Directie Noord-Holland, Studiedienst hoorn. Nota 78H020. Studiedienst IJmuiden, Evaluatie havenmond IJmuiden. RWS Directie Noord-Holland. rapport SDIJ Tánczos I., Ormondt M. van, Roelvink D., Bruinsma R., VOP IJmuiden 4 & 5 Een studie naar de voorspelkracht van Delft3D-RAM, WL Delft Hydraulics. Rapport Z3433. Walburg A.M., in voorbereiding. Zandvolumes in het Nederlandse kustsysteem. Werkdocument. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 48

49 Bijlage 1: Definitie van de parameter Momentanekustlijn Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 49

50 Bijlage 2: Suppleties die mogelijk van invloed zijn op het Kennemerstrand plaatsnaam begin jaar eind jaar begin raai eind raai type werkzaamheden hoeveelheid m3 IJmuiden strandsuppletie Zandvoort anders Bloemendaal strandsuppletie Bergen aan Zee strandsuppletie Egmond strandsuppletie Bergen aan Zee banket Egmond strandsuppletie Bloemendaal strandsuppletie Egmond strandsuppletie Zandvoort strandsuppletie Egmond strandsuppletie Bergen aan Zee strandsuppletie Heemskerk strandsuppletie Heemskerk strandsuppletie Egmond strandsuppletie Bergen-Egmond strandsuppletie Bloemendaal strandsuppletie Zandvoort strandsuppletie Noordwijk onderwatersuppletie Zijpe strandsuppletie Egmond strandsuppletie Bergen aan Zee strandsuppletie Bergen aan Zee strandsuppletie Egmond strandsuppletie Egmond onderwatersuppletie Bergen aan Zee strandsuppletie Bergen aan Zee onderwatersuppletie Bloemendaal strandsuppletie Zandvoort strandsuppletie Noordwijkerhout onderwatersuppletie Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 50

51 Bijlage 3: Positie 0 m- NAP voor RSP-raai tot Raai Jaar Positie 0 m- NAP t.o.v. RSP (afstand in meters). Vet gedrukte waarden zijn geïnterpoleerd. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 51

52 Bijlage 4: Positie MKL voor RSP-raai tot Raai Jaar Positie MKL t.o.v. RSP (afstand in meters). Vet gedrukte waarden zijn geïnterpoleerd/geëxtrapoleerd. Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 52

53 Bijlage 5: Verplaatsing dieptelijnen (-2 m-, -4 m- en +3 m- NAP) in de periode m- NAP dieptelijn KENNEMERSTRAND -2m NAP contourlijn Kilometers Ministerie van Verkeer en W aterstaat Directoraat Generaal Rijkswaterstaat Rijksinstituut Kust en Zee / RIKZ N Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 53

54 Dieptelijn -2m NAP(meest zeewaartse doorsnijding) afstand tov RSP-lijn [m] Bloemendaal raai nr. Havenhoofd Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 54

55 -4 m- NAP Dieptelijn KENNEMERSTRAND -4m NAP contourlijn Kilometers Ministerie van Verkeer en W aterstaat Directoraat Generaal Rijkswaterstaat Rijksinstituut Kust en Zee / RIKZ N Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 55

56 Dieptelijn -4m NAP (meest zeewaartse doorsnijding) afstand tov RSP-lijn [m] Bloemendaal raai nr Havenhoofd Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 56

57 +3 m- NAP Dieptelijn KENNEMERSTRAND Duinvoet (+3m NAP) Kilometers Ministerie van Verkeer en W aterstaat Directoraat Generaal Rijkswaterstaat Rijksinstituut Kust en Zee / RIKZ N Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 57

58 Bijlage 6: Volumeveranderingen tussen 1958 en 1968 in m 3 voor vijf vakken Studiedienst IJmuiden (1970) Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 58

59 Bijlage 7: Cumulatieve volumeveranderingen voor vijf vakken rond de havenhoofden Studiedienst IJmuiden (1970) Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 59

60 Bijlage 8: Stroombeelden bij maximum vloed en bij maximum eb op 20 jan. 1970, Studiedienst IJmuiden (1970) Eb Vloed Evenwichtsligging Kennemerstrand en aanzanding havenmond IJmuiden 60