Sediment uit balans: Nou en? / Wat nu? Jos Brils, Elmert de Boer, Ad van der Spek ad.vanderspek@deltares.nl +31 6 23 980 148 Kijken over de dijken Innovaties in waterdieptemetingen Amsterdam, 20 juni 2017 Waternet / Baggernet / Hydrographic Society Benelux
Wat is sediment? Sediment : zwevende of afgezette deeltjes, zowel mineraal als organisch van aard, vormen een hoofdbestanddeel van een matrix, die is of kan worden verplaatst door water* een essentieel, integraal en dynamisch onderdeel van onze rivier-zee systemen** Soorten sediment: zwevend stof slib / modder klei zand grind * Brils (2004) The SedNet Strategy Paper The opinion of SedNet on environmentally, socially and economically viable sediment management, SedNet, June 2004 ** Salomons & Brils (eds) (2004) Contaminated sediments in European River Basins, SedNet publication
Sediment aan de wandel snow melt rain tributaries dam ground water mountains head waters middle river lower river estuary sea grind zand slib / modder klei zand Van de bergen naar de zee
Een dynamische balans Sediment van bron naar put snow source melt rain source tributaries source sink flood plains final sink sink dam source ground water source mountains head waters middle river lower river estuary sea grind zand slib / modder klei zand
Wat verbindt land en zee? worldoceanreview.com Sediment. What else? Venice Lagoon, Italy. Picture: J. Brils Pungue River, Mozambique. Picture: J. Brils
Sedimentbalans delta 1 Aanvoer rivier Positie kustlijn Kustprocessen
Sedimentbalans delta 2 Aanvoer rivier Positie kustlijn Stijging zeespiegel Sediment compactie Bodemdaling Kustprocessen
Sedimentbalans delta 3 Aanvoer rivier Verdeling Positie kustlijn Stijging zeespiegel Sediment compactie Bodemdaling Kustprocessen
Verstoorde sediment balans Worldwide natural sediment equilibriums are seriously obstructed by human interventions. Examples are: Damming for hydro-power production and for flood protection River training for improving navigability Water diversion for water supply and irrigation Dredging for improving navigability, for improving drainage capacity and for mining of building material (sand and gravel extraction) Dike construction for flood protection and land reclamation Figure: Mosselman (2012)
Nou en? the societal challenge is a balancing act but is stakeholder dependend! Too much sediment Obstruction of channels Rivers fill and flood Reefs get smothered Turbidity Too little sediment Beaches erode Riverbanks erode Wetlands are lost River profile degradation Sediment as resource Construction material Sand for beaches Wetland nourishment Soil enrichment Habitat and food for life Source scheme: Martin, 2002
Nou en? Too much: Limits land-use options Undermines infrastructures Disturbs habitats and thus also ecology Too little: Shrinks deltas and reduces formation of new land Leads to eroding beaches and thus increases flood risks Decreases soil fertility Decreases habitat diversity and thus also biodiversity on land Silt, Mud, Clay, Deposit, Dredged material SPM, Sand, Clay Gravel, Sediment Soil Sediment Water under water Too much: Disturbs habitats (turbidity, smothering) and thus ecology Hinders navigation Decreases discharge & reservoir capacity so increases flood risks and reduces power production Undermines infrastructures Too little: Decreases habitat diversity and thus also biodiversity Hinders navigation Undermines infrastructures Leads to a shortage of materials Decreases amount of food for life (e.g. fish) in water
Teveel sediment: vertroebeling Scientific evidence so far indicates: Excessive fine sediment loadings delivered to rivers from a variety of sources including agriculture have detrimental impacts on aquatic ecology and thereby degrade the ecological status of freshwater as well as estuarine and marine environments A river in Tuscany, Italy. Picture: J. Brils Picture source: animals.pawnation.com
Teveel sediment: nog wat voorbeelden Photo: IWHW Photo: Chanson, 1998 Photo: D. Hering
Te weinig sediment: degradatie rivierprofiel Erosie: stromend water spoelt sediment weg waardoor het rivierbed verlaagt erosiebestendige klei-/veenlaag erosiegevoelige zandlaag Source: Erik Mosselman Sloff (2012) Veiligheid in de Rijnmaasmonding. Symposium Deltawater, nu en later, 12-01-2011
Te weinig sediment: degradatie rivierprofiel en dan kan er dit gebeuren Marchland Levee in Louisiana, VS, 1983 Sloff (2012) Veiligheid in de Rijnmaasmonding. Symposium Deltawater, nu en later, 12-01-2011
Te weinig sediment: degradatie rivierprofiel en dan kan er dit gebeuren Habersack (2017) SedNet - Effective river basin management needs to include sediment, Brussels, 30 May 2017
Wat nu? snow melt rain tributaries dam ground water mountains head waters middle river lower river estuary sea Discussie in workshop 4 october 2016 door NL vertegenwoordigers van: Riviebeheerders Havenmeesters Beleidsmakers Scheepvaartsector Grindwinners NGO s Universiteiten Kennisinstituten Consultants
Bevindingen Sedimentbalans NL rivieren is verstoord: Rijn, Maas, Schelde, Eems Maar wat is de juiste balans? Dat hangt van het gewenste gebruik af! Veel onderzoek gaande in NL en daarbuiten, basaal en oplossingsgericht Meeste oplossingen zijn eenzijdig gericht Terwijl duurzame oplossingen op schaal van samenhangend systeem rivierestuarium-kust gezocht moeten worden snow melt rain tributaries dam ground water mountains head waters middle river lower river estuary sea Van de bergen tot op zee
Ondertussen in het buitenland Zand, zeldzamer dan je denkt Zand en grind: wereldwijd meest gewonnen delfstoffen 32-50 miljard ton per jaar 2012: 26-30 miljard ton aggregaten voor productie 3,7 miljard ton cement Zandverbruik China in 4 jaar > verbruik USA in 19e eeuw Sneller gewonnen dan vernieuwd Grootschalige winning: impact op rivieren, delta s, kusten en mariene ecosystemen, erosie in rivier en kust, verlaging grondwaterstand, verminderde aanvoer sediment Despite the colossal quantities of sand and gravel being used, our increasing dependence on them and the significant impact that their extraction has on the environment, this issue has been mostly ignored by policy makers and remains largely unknown by the general public.
Zandwinning op het strand? Marina, Monterey Bay, CA Dank u voor uw aandacht!