Korrelgrootte karakteristiek van het strand

Korrelgrootte karakteristiek van het strand Effecten van suppleties op het sediment en profiel van het strand Afstudeerscriptie Ruben de Vries augustus 2009

Korrelgrootte karakteristiek van het strand Effecten van suppleties op het sediment en profiel van het strand Door: Ruben de Vries Kust & Zeemanagement, Van Hall Larenstein Begeleiding: Leo Bentvelzen Astrid Valent In opdracht van: Bert van der Valk, Deltares Review door: Gerben Reussink, Universiteit Utrecht Publicatiedatum: 28-09-2009

Voorwoord Voor u ligt de afstudeerscriptie die tot stand is gekomen gedurende de periode van maart tot en met augustus 2009. Deze afstudeerscriptie is ter afronding van mijn 4 jarige HBO opleiding Kust en Zeemanagement aan Van Hall Larenstein, onderdeel Wageningen Universiteit, te Leeuwarden. Voor mijn afstuderen heb ik lang gezocht naar een passende en interessante opdracht om mee aan de slag te gaan. Hiervoor heb ik met vele personen en instanties contact gehad. Uiteindelijk ben ik terecht gekomen bij het instituut Deltares. Hiervoor werd er contact opgenomen door Dhr. Bert van der Valk, die mij een opdracht heeft aangeboden waarvan het resultaat nu voor u ligt. Ik wil hem hierbij dan ook hartelijk bedanken voor de mogelijkheid om dit project uit te voeren en alle opbouwende kritiek die hij gegeven heeft over de uitvoering van het onderzoek en de uiteindelijke resultaten hiervan. Tijdens mijn afstuderen heb ik veel publicaties en artikelen doorgenomen, waarvan ook veel de literatuurlijst niet gehaald hebben. Aangezien het onderwerp geheel nieuw voor mij was, heb ik veel moeten lezen, maar hier wel ontzettend veel van geleerd. Stoffige rapporten waarvan het bestaan niet meer bekend was zijn hierbij opgedoken. Hiervoor wil ik dan ook alle instanties en personen die me hierbij geholpen hebben bedanken, dit zijn er teveel om hier persoonlijk te benoemen. Ook wil ik Mw. Astrid Valent en Dhr. Leo Bentvelzen, werkzaam bij Van Hall Larenstein, bedanken voor hun begeleiding tijdens de uitvoering van dit onderzoek en Dhr. Gerben Ruessink, werkzaam bij Universiteit Utrecht, voor zijn inhoudelijke commentaar op het eindproduct. Alle voorbereidingen en de uiteindelijke uitvoer van het onderzoek om te komen tot dit resultaat, waren niet mogelijk geweest zonder hun hulp. Bij dezen wil ik ook mijn ouders en vriendin bedanken voor alle steun en het constante doorlezen en beoordelen van alle geschreven stukken, zowel inhoudelijk als taalkundig.

Leeuwarden, augustus 2009 Ruben de Vries

Samenvatting Al sinds de jaren zeventig vinden er langs de Nederlandse kust suppleties plaats als bestrijding tegen kusterosie. Bij suppleties wordt er mechanisch of hydraulisch sediment aangebracht op een eroderende kust met als functie een beschermend en/of recreatief strand te creëren. Tot 1990 vond er echter nog wel structureel erosie plaats aan de Nederlandse kust. Hiervoor is er in 1990 door de Rijksoverheid besloten dat de kustlijn zoals die toen bestond, niet verder landinwaarts mocht verschuiven. Deze kustlijn wordt de basiskustlijn (BKL) genoemd en wordt in opdracht van de Rijksoverheid door Rijkswaterstaat in stand gehouden. Daarnaast wordt er sinds 2001 ook gezorgd dat het zogenaamde ‘kustfundament’ meestijgt met de zeespiegel. Het kustfundament is het gebied in zee, 20 meter onder NAP, tot achter aan de duingebieden. De suppleties bieden echter geen permanente oplossing en moeten dus met regelmaat herhaald worden om de erosie tegen te gaan. Het onderhouden van de BKL en het kustfundament samen wordt ‘kustlijnzorg’ genoemd. In Nederland wordt er momenteel ongeveer 12 miljoen kubieke meter (m 3) aan sediment per jaar gesuppleerd op en langs de kust. Een dergelijk grote hoeveelheid aan sediment kan invloed hebben op de korrelgrootte en samenstelling van het sediment van de gesuppleerde kustgedeeltes. De veranderingen die hierbij plaats kunnen vinden, kunnen vervolgens weer van invloed zijn op andere aspecten. Uit onderzoek is namelijk gebleken dat er belangrijke verschillen in biodiversiteit optreden als grof zand wordt verwijderd en fijn zand achter blijft. Tevens is de aanwezigheid van slib van (groot) belang voor de ecologie vanwege de eigenschap om nutriënten vast te kunnen houden. Als laatste is ook aangetoond dat de sedimentsamenstelling of verdeling en sedimentsortering een grote rol speelt voor de soortensamenstelling van het bodemleven. Door een gebrek aan kennis op dit gebied is nog niet in te schatten of de lange termijn effecten positief of negatief zullen zijn. Ook is gebleken dat de korrelgrootte van invloed kan zijn op de steilheid van de kust (profiel), waarbij deze steiler kan zijn (reflectief strand) bij een grovere korrel en vlakker (dissipatief strand) bij een fijnere korrel. Een vlakker profiel zou ontstaan doordat het water bij een fijnere korrelgrootte, minder goed kan wegzakken door het sediment heen. Hierdoor stroomt er sediment met het terugtrekkende water mee terug richting zee. Het strand vlakt hierdoor vervolgens uit. Onderzoeken die ingaan op de effecten van suppleties nemen vaak niet in beschouwing wat de oorspronkelijke staat van kust was op het gebied van sedimenteigenschappen. In het bijzonder de situatie vóór de uitvoering van de (grootschalige) suppleties. Dit terwijl er sinds de jaren zeventig, maar meer nog sinds midden jaren negentig, veel minder sprake is van een natuurlijk evenwicht en er met enige herhaalde regelmaat (op sommige kustvakken zelfs jaarlijks) suppleties plaatsvinden. Het doel van dit onderzoek was dan ook om inzicht te krijgen in welke mate er veranderingen en (cumulatieve) effecten kunnen optreden door suppleren met betrekking tot de korrelgrootte en sedimentsamenstelling. Om dit inzicht te krijgen is er een vergelijking gemaakt met de huidige situatie en de periode voor de suppleties in de jaren zeventig en daarnaast in het bijzonder na het begin van de grootschaligere suppleties in de jaren negentig. Hiervoor zijn de volgende onderzoeksvragen geformuleerd: Wat voor invloed heeft de korrelgrootte en verdeling van het te suppleren sediment gehad bij (herhaaldelijk) suppleren op de korrelgrootte, aanwas en sedimentsamenstelling van de het (natte) strand over de afgelopen vijftig jaar? Wat voor invloed hebben suppleties over de afgelopen vijftig jaar op de sedimentverdeling en het profiel van de kust gehad?

Om antwoord te kunnen geven op de onderzoeksvragen, zijn de (mogelijke) veranderingen met betrekking tot de korrelgroottes en verdeling van het sediment langs de Nederlandse kust in kaart gebracht vanaf jaren zestig tot 2001. Hiervoor zijn een drietal methodes toegepast om tot dit overzicht te komen, namelijk een uitgebreide literatuurstudie, een statistische analyse met het programma GRADISTAT (Grain Size Distribution and Statistics Package) en het gebruik van een geografisch informatie systeem. Er is in het onderzoek voornamelijk gekeken naar het natte strand, wat zich bevindt tussen de gemiddelde laag- en hoogwaterlijn en naar statistische waardes als mediaan, scheefheid en platheid. Gezien de beperkte tijd van totaal vijf maanden die beschikbaar was voor dit onderzoek, is het niet mogelijk gebleken om de gehele kust van Nederland in beschouwing te nemen. Daarom is als proef de plaats Egmond in Noord-Holland als onderzoeksgebied gekozen. Deze locatie is mede gekozen vanwege de (grote) hoeveelheid aan suppleties die plaatsgevonden hebben vanaf 1990 in dit gebied. Als kanttekening bij de uitvoering van dit onderzoek zijn een aantal punten die naar voren zijn gekomen en waar rekening mee gehouden dient te worden bij vervolgonderzoek. Zo is de beschikbare data van het sediment op en langs de kust schaars. Complete (originele) datasets zijn hiervan veelal niet beschikbaar. De bemonsteringen die plaats hebben gevonden zijn op veel verschillende manieren uitgevoerd en verwerkt. Zo worden er beschrijvingen gegeven over grote kustvakken en verschillende locaties op de kust (vooroever, strand, zeereep, etc.). Ook de beschikbaarheid van data over het sediment van suppleties komt hier naar voren. Dit betreft het sediment wat wordt gewonnen op zogenaamde winlocaties in de Noordzee. Er worden met enige regelmaat monsters genomen op deze winlocaties, de data van deze monsters is echter tijdens de uitvoering van dit onderzoek niet verkregen. Uit het onderzoek is duidelijk geworden dat er criteria opgesteld moeten worden met betrekking tot data verzameling en verwerking voor het in kaart te kunnen brengen van (eventuele) veranderingen van het sediment. Dit geldt voor zowel het sediment op en langs de Nederlandse kust, als het sediment wat wordt gewonnen in de Noordzee voor de uitvoering van suppleties. Een consequente bemonstering en standaard methodes zijn een belangrijk aspect hierin. Zonder deze gegevens is het niet mogelijk om te kijken naar de mogelijke effecten van het gebruikte sediment bij suppleties en de (herhaaldelijke) uitvoering hiervan. De beschikbaarheid en toegankelijkheid van al deze data is minstens van even groot belang om de kennis op dit onderwerp te kunnen vergroten. Deze moet toegankelijk en bruikbaar zijn om de uitvoering van verschillende initiatieven mogelijk te maken en de kennisleemtes te vullen. Uit het onderzoek is gebleken dat er in het onderzoeksgebied na 1990, veranderingen te zien zijn in het profiel. Het profiel is na 1990 namelijk enigszins vlakker geworden in tegenstelling tot de autonome ontwikkeling van 1960 tot 1990 waar er vrijwel geen verandering te zien is. Over de korrelgrootte kan weinig gezegd worden aangezien hier zeer weinig gegevens van beschikbaar zijn.

Summary Already as from around 1970 onwards, beach nourishments are taking place along the Dutch coast. These nourishments are carried out in order to compete against the coastal erosion that occurs. During nourishment, sediment is either mechanically or hydraulically transferred from sea beds to an eroding coastal area. This has as function to create a protected and/or recreational beach. However, until 1990, there was still structural erosion along the Dutch coast. As a consequence however, the Dutch government decided in 1990 that the existing coastline that time wasn’t allowed to move further back inland. This coastline, since this time is called the “basiskustlijn”, or base coastline. In commission by the Dutch government, this coastline is being maintained by the organization Rijkswaterstaat. Rijkswaterstaat is a Governmental department responsible for maintenance and construction of the coastline as well as all public works, water management, waterways and coastal protection in The Netherlands. Next to this, the so-called “kustfundament”, which is the in sea area from around 20 meters below sea level until the area behind the dunes, is maintained in order to keep it in pace with the rising sea-level. The nourishments however, don’t offer a permanent solution and have to be repeated regularly to prevent the ongoing coastal erosion. Maintaining the base coastline and “kustfundament”, together are called “kustlijnzorg”, or coastline care. At the moment, approximately 12 million cubic meters (m 3) of sediment is being used for the yearly executed nourishments along the Dutch coast. An amount like this has the possibility to influence the grain size and distribution of the sediment on the nourished coastal areas. The changes that can take place in response to this can in their turn effect other aspects. For example, research has proved that significant changes in biodiversity can take place if coarse sand is being removed and fine sand is left behind. The presence of sludge can also be of (great) importance for the local ecology since it has the capacity to contain nutrients. Finally, research also proved that the sediment distribution and sorting play a big part in the amount of species living on the seabed or beach. Because of a lack of knowledge in this area, there is no possibility at this moment to assess whether or not these effects will be positive or negative. Shown is also, that the grain size can be of influence on the steepness of the coast (profile). Where it will be steeper (reflective beach) with coarser sediment and flatter (dissipative beach) with finer sediment. A flatter profile is said to originate because the water flow needs more effort to sink trough finer sediment. Because of this, sediment is taken in suspension with the retreating water into the sea. In response to this, the beach flattens. Research that considers the effects of nourishments, often doesn’t consider the original state of the coast in the area of the properties of the sediment. Especially the situation before the execution of the (mayor) nourishment projects haven’t been taken into account. While, since around 1970, and even more during the period from 1990 onward, there is less talk of a natural balance and nourishments take place very often. On some coastal areas, nourishments even take place almost on yearly basis. Because of this, the aim of this research was to get more insight into which extent nourishments can cause changes and effects to the grain size and distribution of the sediment along the Dutch coast. In order to get this insight, a comparison is made with the present situation and the period before the execution of nourishments in the seventies and in particular after starting more frequent nourishments from the nineties onward. For this purpose, the following research questions are formulated: What kind of influence has the grain size and distribution of the sediment used with the nourishment had on (repeated) nourishment on the grain size, accretion and sediment distribution of the beach in the last fifty years?

What kind of influence did nourishments over the last fifty years had on the sediment distribution and profile of the coast? To answer these questions, the (possible) changes in relation to grain size and distribution of the sediment along the Dutch coast are mapped from around 1960 until 2001. For this, a number of methods are applied to come to this overview, namely an extended literature research, a statistical analysis using the program GRADISTAT (Grain Size Distribution and Statistics Package) and the use of a Geographical Information System. In this research, mainly is looked at the so called “intertidal zone”, which lies between the high and low watermark. Considering the statistical analysis, values like median, skewness and kurtosis are taken into account. Considering the limited amount of time of only five months that was available for this research, it wasn’t possible to take the entire Dutch coast into account. Because of this, the coastal area around the city of Egmond in the province of Noord-Holand was chosen as research area. This location among others is chosen because of the large amount of nourishments that have taken place from 1990 onward. With the execution of this research, a number of issues arose which have to be taken into consideration when executing follow-up research. First of all there is a great lack of data considering the sediment along the Dutch coast. Complete (original) datasets are mostly unavailable to this extent and no uniformity in sampling which has been taken place during research. This is mostly executed and processed in various ways and places along the coastline and beach. For example, in some cases descriptions are given on large coastal areas at different locations on and along the coastline (foreshore, beach, dunes, etc.). Also the availability of data about the sediment used for the execution of the nourishments comes forth here. This concerns the sediment which is extracted on the so-called sediment extraction places in the North Sea. Regularly samples are taken on these places, only the data of these samples wasn’t acquired during the execution of this research. It became clear that there is a great need for criteria considering data collection and processing to allow a proper mapping of possible changes in the sediment. This applies to as well as the sediment along the Dutch coast, as the sediment which is being used for executing the nourishments. Sampling needs to be on a regular basis and the use of standard methods are important aspects in this respect. Without this it isn’t possible to assess whether or not the sediment used during nourishments, and the (repeated) execution of these, will have effect on the sediment along the coast. The availability and accessibility of all this data is at least of even great importance to extent the knowledge in this area. The data should be accessible and usable to allow an execution of several initiatives simultaneously and fill the so called knowledge gaps, which are still significant at this time. As a result of this research, it proved that, after 1990, mainly in the beach profile some changes could be seen. The beach profile shows some flattening after 1990, in contrast tot de development from 1960 until 1990, during which period few visible changes can be recognized. Considering the grain size, not much can be said about this because of the lack of available data.

Lijst met Tabellen en Figuren Tabellen Tabel 1. Korrelgrootte en verdeling 1966 .......................................................................................... 11 Tabel 2. Korrelgrootte en verdeling 1967 .......................................................................................... 12 Tabel 3. Autonome ontwikkeling korrelgrootte en verdeling (1960 tot 1990) .................................... 16 Tabel 4. Korrelgrootte en verdeling 1990 tot 2001 ............................................................................ 20 Tabel 5. Hellingshoeken autonome ontwikkeling .............................................................................. 23 Tabel 6. Hellingshoek en korrelgrootte 1960 tot 1990 ....................................................................... 23 Tabel 7. Hellingshoeken 1990 tot 2001 ............................................................................................. 24 Tabel 8. Hellingshoek en korrelgrootte 1990 tot 2001 ....................................................................... 24 Tabel 9. Uitgevoerde suppleties Hollandse kust (bij en rond Egmond gearceerd) ................................II Tabel 10. Klassen sortering, uit: Folk (1974) ....................................................................................... V Tabel 11. Udden-Wentworth schaal, uit: Leeder (1982) .................................................................. VIII

Figuren Figuur 1. Relatie korrelgrootte en hellingshoek van het strand, uit: Brown en McLachlan (1990)....... 22 Figuur 2. Zandige kust, uit: TAW (2002) ............................................................................................... I Figuur 3. Kustvlakken Nederland, uit: Roelse (2002) ............................................................................ I Figuur 4. Proeflocatie onderzoeksgebied; Egmond. Kaart uit Roelse (2002) ......................................... I Figuur 5. Raaien proeflocatie onderzoeksgebied ................................................................................. I Figuur 6. Klassen scheefheid ............................................................................................................. IV Figuur 7. Klassen platheid ................................................................................................................. IV Figuur 8. Voorbeeld korrelgrootterapport ......................................................................................... VI Figuur 9. GRADISTAT invoerscherm .................................................................................................. VII Figuur 10. Locatie monsters raai 3600 (1966) ................................................................................... VII Figuur 11. Autonome ontwikkeling D50 .............................................................................................IX Figuur 12. Autonome ontwikkeling scheefheid ...................................................................................IX Figuur 13. Autonome ontwikkeling scheefheid 2 ................................................................................ X Figuur 14. Autonome ontwikkeling platheid ....................................................................................... X Figuur 15. Ontwikkeling korrelgrootte 1990 tot 2001 .........................................................................XI Figuur 16. Ontwikkeling scheefheid 1990 tot 2001 .............................................................................XI Figuur 17. Ontwikkeling platheid 1990 tot 2001 ................................................................................XII Figuur 18. Autonome ontwikkeling hellingshoek ...............................................................................XII Figuur 19. Ontwikkeling hellingshoek 1990 tot 2001 ........................................................................ XIII Figuur 20. Ontwikkeling hellingshoek 1960 tot 2001 ........................................................................ XIII Figuur 21. Hellingshoek berekenen ................................................................................................. XIV

Inhoudsopgave 1. Inleiding ..........................................................................................................................................2 1.1 Aanleiding .................................................................................................................................2 1.2 Doelstelling ...............................................................................................................................3 1.3 Methodes en Materialen ...........................................................................................................3 2. Theoretisch Kader ...........................................................................................................................5 2.1 Kustlijnzorg (KLZ) .......................................................................................................................5 2.2 Suppleties .................................................................................................................................5 2.3 Korrelgrootte ............................................................................................................................6 2.4 Onderzoeken.............................................................................................................................7 3. Onderzoeksgebied ..........................................................................................................................8 3.1 Nederlandse Kust ......................................................................................................................8 3.2 Hollandse Kust ..........................................................................................................................8 3.3 Egmond .....................................................................................................................................8 4. Korrelgrootte en Verdeling, 1960 tot 1990 .................................................................................... 10 4.1 Inleiding .................................................................................................................................. 10 4.2 1961 ........................................................................................................................................ 10 4.3 1966 ........................................................................................................................................ 11 4.4 1967 ........................................................................................................................................ 12 4.5 1982 ........................................................................................................................................ 13 4.6 1987 ........................................................................................................................................ 14 4.7 Samenvatting .......................................................................................................................... 15 5. Korrelgrootte en Verdeling, 1990 tot 2001 .................................................................................... 18 5.1 Inleiding .................................................................................................................................. 18 5.2 1992 ........................................................................................................................................ 18 5.3 2001 ........................................................................................................................................ 19 5.4 Samenvatting .......................................................................................................................... 19 6. Strandprofielen ............................................................................................................................. 22 6.1 Inleiding .................................................................................................................................. 22 6.2 1960 tot 1990 .......................................................................................................................... 22 6.3 1990 tot 2001 .......................................................................................................................... 23 6.4 Samenvatting .......................................................................................................................... 24

7. Discussie ....................................................................................................................................... 26 8. Conclusie ...................................................................................................................................... 28 9. Aanbevelingen .............................................................................................................................. 30 Bibliografie ....................................................................................................................................... 31 Bijlagen............................................................................................................................................... I I. Onderzoeksgebied ....................................................................................................................... I II. Uitgevoerde suppleties Hollandse kust ........................................................................................II III. Statistische Beschrijving ........................................................................................................... IV IV. JARKUS ..................................................................................................................................... V V. Statistische Analyse 1966 & 1967 .............................................................................................. VI VI. Udden-Wentworth Schaal ...................................................................................................... VIII VII. Resultaten................................................................................................................................IX VIII. Berekening Hellingshoek ...................................................................................................... XIV IX. Cd-rom met data onderzoek.................................................................................................... XV

1. Inleiding 1.1 Aanleiding Begin 2009 is een zesjarig project gestart waarin de relaties tussen suppleties en de ecologie van de kustzone over de gehele suppletie keten worden onderzocht. Deze keten loopt van het wingebied van sediment tot en met de duinen. Dit project is ingezet door Rijkswaterstaat (RWS) Waterdienst in samenspraak met vier niet-gouvermentele organisaties (verder NGO’s te noemen). Deze organisaties zijn de Waddenvereniging, Vogelbescherming, Stichting de Noordzee en Stichting Duinbehoud. Het instituut Deltares is de hoofdaannemer van het project, met onder andere Wageningen Imares (Institute for Marine Resources & Ecosystem Studies), onderdeel van Wageningen Universiteit, als belangrijke partner hierin. Het project loopt binnen c.q. naast het overkoepelende programma van kustlijnzorg. Eén van de vele aspecten die bij suppleties een rol spelen, is dat er jaarlijks een (grote) hoeveelheid sediment aan het kustsysteem wordt toegevoegd. Aangezien er jaarlijks ongeveer 12 miljoen kubieke meter (m3) aan sediment wordt gesuppleerd, bestaat er een mogelijkheid dat er veranderingen optreden in korrelgrootte en/of sedimentsamenstelling van de gesuppleerde kustgedeeltes. Deze veranderingen kunnen vervolgens weer van invloed zijn op andere aspecten. Daarnaast wordt, zowel op de plaats van sedimentwinning als op de gesuppleerde locatie, de bodemmorfologie aangepast, dit kan vervolgens leiden tot veranderingen in stromingspatronen van het water. De stromingspatronen zijn van grote invloed op de beschikbaarheid van nutriënten, het lichtklimaat en op het transport van opgeloste en zwevende deeltjes als slib en kleine organismen (Van Dalfsen, 1999). Samen met diepte en de bodemhelling, zijn dit de eigenschappen die vallen onder de abiotische aspecten binnen de ecologie en zijn van invloed op de soortensamenstelling van het bodemleven. Ook is aangetoond dat de sedimentsamenstelling of verdeling en sedimentsortering een grote rol speelt voor de soortensamenstelling van het bodemleven (Janssen, et al., 2004). Door een gebrek aan kennis op dit gebied is nog niet in te schatten of de lange termijn effecten positief of negatief zullen zijn (Witteveen + Bos, 2003). De vele onderzoeken die plaatsgevonden hebben en milieueffectrapportages (MER) die opgesteld zijn, omvatten veelal de effecten van de sedimentwinning (Van Dalfsen, 1999) (Ministerie van Verkeer en Waterstaat, 2006). De onderzoeken die ingaan op de eigenlijke suppleties nemen vaak niet in beschouwing wat de oorspronkelijke staat van de kust op het gebied van korrelgrootte en sedimentsamenstelling was vóór de (grootschalige) suppleties. Ook het terugkerende onderhoud wat plaatsvindt, wordt hier vaak buiten beschouwing gelaten. Dit terwijl er, sinds de jaren 70, maar meer nog sinds midden jaren 90, sowieso veel minder sprake is van een natuurlijk evenwicht en er met enige herhaalde regelmaat (op sommige kustvakken zelfs jaarlijks) suppleties plaatsvinden. Hierdoor krijgt het systeem dus minder de kans om in een (natuurlijk) evenwicht terug te keren. De cumulatieve effecten van suppleren zijn dus nog maar weinig onderzocht, zeker wat betreft de effecten van eventueel veranderende korrelgroottes (gemiddelden, sortering en verdeling; scheefheid en platheid).

Pagina | 2

1.2 Doelstelling Het doel van dit onderzoek is om inzicht te krijgen in welke mate er veranderingen en (cumulatieve) effecten kunnen optreden door suppleren met betrekking tot de korrelgrootte en sedimentsamenstelling. Om dit inzicht te krijgen wordt er een vergelijking gemaakt met de huidige situatie en de periode voor de suppleties in de jaren 70 en daarnaast in het bijzonder na het begin van de grootschaligere suppleties in de jaren 90. Naar aanleiding van deze doelstelling zijn de volgende onderzoeksvragen geformuleerd: - Wat voor invloed heeft de korrelgrootte en verdeling van het te suppleren sediment gehad bij (herhaaldelijk) suppleren op de korrelgrootte, aanwas en sedimentsamenstelling van de het (natte) strand over de afgelopen vijftig jaar? - Wat voor invloed hebben suppleties over de afgelopen vijftig jaar op de sedimentverdeling en het profiel van de kust gehad? Om deze vragen te kunnen beantwoorden zijn er een aantal deelvragen geformuleerd, namelijk: -

Welke korrelgroottes en verdeling zijn er te vinden vanaf 1960 tot heden? Welke korrelgrootte heeft het sediment dat gebruikt wordt bij de suppleties? Is het strand steiler of vlakker geworden sinds 1960? Staat het steiler of vlakker worden van het strand in relatie tot korrelgrootte of verdeling uit deze periode? - Zijn er meer veranderingen zichtbaar na het begin van de grootschaligere suppleties in de jaren 90, ten opzichte van de suppleties vanaf de jaren 70?

1.3 Methodes en Materialen Om antwoord te kunnen geven op de onderzoeksvragen, is een tijdslijn met betrekking tot de korrelgroottes en verdeling van het sediment langs de Nederlandse kust nodig om een zo compleet mogelijk beeld te vormen van de mogelijke veranderingen op dit gebied. Hetzelfde geldt voor het profiel van de kust. Hiervoor zijn een drietal methodes toegepast om tot dit overzicht te komen, namelijk een uitgebreide literatuurstudie, een statistische analyse met het programma GRADISTAT (Grain Size Distribution and Statistics Package) en het gebruik van een geografisch informatie systeem. Er is in het onderzoek voornamelijk gekeken naar het natte strand, wat zich bevindt tussen de gemiddelde laag- en hoogwaterlijn. Voor de Nederlandse kust bevindt dit gebied zich ongeveer tussen de -2 en +2 Normaal Amsterdams Peil (NAP) (Rijkswaterstaat, 2009A). De statistische waardes waarnaar gekeken is zijn de D10, D50, D90, scheefheid, platheid en sortering (bijlage III). Literatuurstudie is toegepast om een theoretisch kader te kunnen vormen met betrekking tot het onderzoeksonderwerp. Hierbij worden het programma kustlijnzorg, suppleties en de hierbij komende (ecologische) effecten, evenals het onderzoeksgebied toegelicht. De literatuurstudie is tevens gebruikt om de gegevens betreffende korrelgrootte en verdeling van het sediment langs de Nederlandse kust te verzamelen en een tijdslijn te creëren van deze (statistische) gegevens. De statistische analyse met het programma GRADISTAT hebben betrekking op rapporten met zeefgegevens van sedimentmonsters uit 1966 en 1967. Deze rapporten zijn ter beschikking gesteld voor dit onderzoek door het instituut Deltares. Om de zeefgegevens verder te verwerken en analyseren, is gekozen om gebruik te maken van het programma GRADISTAT v6.0. GRADISTAT bied een eenvoudige en snelle manier om een grote hoeveelheid zeefgegevens te verwerken en analyseren (Blott, et al., 2001). In GRADISTAT kunnen Pagina | 3

statistische gegevens als D10, D50, D90, scheefheid, platheid en sortering berekend worden. Deze statistische gegevens zijn van groot belang en geven een beeld van de korrelgrootte en verdeling. Met deze gegevens kan namelijk een beeld worden gevormd van de eigenschappen van het aanwezige sediment. Een D50 waarde geeft hier een algemene eerste indruk van de korrelgrootte, waarbij aan de D10 en D90 afgeleid kan worden hoe groot de totale spreiding van deze korrelgrootte is. Vervolgens kan er met de scheefheid, platheid en sortering nog beter gekeken worden hoe het sediment verdeeld is. Hieruit kan afgeleid worden of er, ondanks dat de D50, D10 en D90 waardes misschien vrijwel gelijk blijven, er een andere verdeling aanwezig is en of dit van toepassing kan zijn op andere aspecten. Alle zeefgegevens zijn rechtstreeks ingevoerd in GRADISTAT zonder verdere aanpassingen. De uitgebreide beschrijving van deze analyse zijn te vinden in bijlage V. Als laatste is gebruik gemaakt van een geografisch informatie systeem (GIS). Deze methode is gebruikt om een tijdslijn te creëren met betrekking tot het profiel van de kust. De data die hiervoor gebruikt is de Jaarlijkse Kustmeting (JARKUS) data. Ofwel de hoogtedata van de Nederlandse kust die elk jaar in opdracht van Rijkswaterstaat wordt opgenomen (bijlage IV). Het profiel verkregen van deze data is gebruikt om een tijdslijn te creëren met mogelijke veranderingen op dit vlak. Ook is hiermee een vergelijking getrokken met de aanwezige korrelgrootte en verdeling langs deze tijdslijn om mogelijke relaties hiertussen te vinden. Als laatste zijn alle data en gegevens verwerkt en beschikbaar gemaakt in de bijgevoegde Cd-rom welke te vinden is in bijlage IX.

Pagina | 4

2. Theoretisch Kader 2.1 Kustlijnzorg (KLZ) Tot 1990 vond er structureel erosie plaats aan de Nederlandse kust; hierdoor ging er jaarlijks ongeveer 20 hectare aan duingebied verloren (Ministerie van Verkeer en Waterstaat, 2000). Dit is de reden dat er in 1990 door de Rijksoverheid besloten is dat de kustlijn, zoals die toen bestond, niet verder landinwaarts mocht verschuiven onder de strategische doelstelling "duurzaam handhaven van de veiligheid en duurzaam behoud van de functies en waarden van het duingebied" (Ministerie van Verkeer en Waterstaat, 1990). Deze kustlijn wordt de basiskustlijn (BKL) genoemd en wordt in opdracht van de Rijksoverheid door Rijkswaterstaat (RWS) in stand gehouden (Rijkswaterstaat, 2009B). Hiervoor wordt er jaarlijks door RWS daar waar nodig is onderhoud gepleegd aan de kustlijn door middel van suppleties. Met deze suppleties wordt het sediment op het strand en/of onder water, vlak voor de kust, weer aangevuld. Deze suppleties bestrijden de erosie van de Nederlandse kust. De suppleties bieden echter geen permanente oplossing en moeten dus met regelmaat herhaald worden om de erosie tegen te gaan. Daarnaast wordt er sinds 2001 ook gezorgd dat het zogenaamde ‘kustfundament’ meestijgt met de zeespiegel. Met het kustfundament wordt het gebied bedoeld wat in zee begint, dit is waar de bodem 20 meter onder NAP1 ligt. Het fundament strekt zich vervolgens uit tot achter aan de duingebieden (Ministerie van Verkeer en Waterstaat, 2007). Het onderhouden van de BKL en het kustfundament samen wordt ‘kustlijnzorg’ genoemd. Hiervoor wordt momenteel een slordige 12 miljoen m3 sediment per jaar gebruikt. Het programma kustlijnzorg heeft er voor gezorgd dat er sinds 1990 geen structureel verlies van land meer is opgetreden (Ministerie van Verkeer en Waterstaat, 2000). Onder het kustlijnzorg programma valt ook het 6 jarige project wat gestart is in 2009, waarin de relaties tussen suppleties en de ecologie van de kustzone over de gehele suppletie keten worden onderzocht.

2.2 Suppleties Al sinds de jaren zeventig worden er suppleties uitgevoerd langs de Nederlandse kust. Suppleties worden gedefinieerd als “het proces van mechanisch of hydraulisch sediment aanbrengen op een eroderende kust, met als doel deze terug te brengen in oorspronkelijke staat of vorm te geven en (regelmatig) onderhouden, met als functie een beschermend en/of recreatief strand te creëren” (Greene, 2002). Om de BKL en het kustfundament te handhaven, worden er jaarlijks suppleties uitgevoerd langs en aan de Nederlandse kust. Voor deze suppleties wordt sediment verder uit de kust van de zeebodem gehaald in wingebieden en vervolgens aangebracht waar nodig. De suppleties vinden doorgaans plaats in de periode maart/april tot ongeveer november/december. De winterperiode is vanwege de weersomstandigheden hiervoor namelijk niet geschikt (Rijkswaterstaat, 2009B). Bij de winning wordt over het algemeen tot op een diepte van ongeveer 30-50 centimeter het bodemsediment ontgonnen met een zogenaamde sleephopperzuiger. Dit komt ongeveer overeen met de toplaag van de zeebodem waar zich het bodemleven bevindt. Dit betekent dat nagenoeg 100% van alle in en op het sediment levende bodemdieren worden opgezogen (Witteveen + Bos, 2003). Er worden momenteel twee verschillende soorten suppleties uitgevoerd, namelijk strand- en vooroeversuppleties. Vóór 1997 werden er alleen strandsuppleties uitgevoerd, waarbij een sleephopperzuiger door middel van persen het sediment onder hoge druk vermengd met water en 1

NAP staat voor het “Normaal Amsterdams Peil”. Het NAP is de referentiehoogte waaraan hoogtemetingen in Nederland worden gerelateerd. Voor het gemak wordt het NAP gelijkgesteld aan het gemiddeld zeeniveau, in werkelijkheid is het hoger

Pagina | 5

vervolgens naar het strand pompt. Dit gaat via een (stalen of rubberen) pijpleiding die over de zeebodem en het strand is neergelegd en gekoppeld wordt aan de sleephopperzuiger. Vervolgens wordt het sediment over het strand verdeeld door middel van bulldozers. Sinds 1997 worden er ook vooroeversuppleties uitgevoerd. Bij een vooroeversuppletie wordt het sediment vlak voor de kust door middel van zogenaamd rainbowen2 of klappen3 gelost. Hierbij ontstaan kunstmatige zandbanken. Deze zandbanken worden vervolgens door middel van golfbreking en stroming verplaatst waarbij het sediment langzaam richting, langs de kust en/of op het strand terecht komt. Een deel van dit sediment verdwijnt ook weer richting zee. Grunnet et al. (2004) laat, naar aanleiding van onderzoek bij Terschelling, echter ook zien dat vooroever suppleties kunnen dienen als “vangnet” van sediment wat hier langs stroomt, het zogenaamde “lee” effect. Hierdoor kan het sediment wat zich richting en langs de kust en/of op het strand verplaatst dus sediment zijn wat niet gesuppleerd is maar van een ander kustvak komt. Deze vorm van suppleren heeft dus als voordeel dat het beter aansluit bij de natuurlijke kustprocessen, goedkoper en langduriger is dan strandsuppleties en vrijwel het hele jaar plaats kan vinden. Bovendien levert deze vorm van suppleren geen overlast op voor strandbezoekers (Rijkswaterstaat, 2009B).

2.3 Korrelgrootte Het sediment wat gebruikt wordt voor het suppleren is over het algemeen in de categorie “medium zand” in te delen (Witteveen + Bos, 2003). Aangezien “medium zand” niet veel zegt, is er van uitgegaan dat deze notatie naar aanleiding van de algemeen gebruikte Udden-Wentworth4 schaal (bijlage VI) is gemaakt. Hierin wordt “medium zand” genoemd bij een korrelgrootte (diameter) van ongeveer 250 - 500 μm, met hooguit 0.5 - 3 % slib5 (Leeder, 1982). Aangezien er jaarlijks vele miljoenen m3 aan sediment wordt gesuppleerd, bestaat er een mogelijkheid dat er veranderingen optreden in korrelgrootte en/of sedimentsamenstelling van de gesuppleerde kustgedeeltes. Deze veranderingen kunnen vervolgens weer van invloed zijn op andere aspecten. Daarnaast wordt, zowel op de plaats van winning als op de gesuppleerde locatie, de bodemmorfologie aangepast. Dit kan vervolgens leiden tot veranderingen in stromingspatronen van het water. Deze zijn van grote invloed op de beschikbaarheid van nutriënten, het lichtklimaat en op het transport van opgeloste en zwevende deeltjes als slib en kleine organismen (Van Dalfsen, 1999). Samen met diepte en de bodemhelling, zijn dit de eigenschappen die vallen onder de abiotische aspecten binnen de ecologie en zijn van invloed op de soortensamenstelling van het bodemleven. Veranderingen van deze aspecten kunnen op lange termijn ecologische effecten met zich meebrengen (Witteveen + Bos, 2003). Zo is uit onderzoek gebleken dat er belangrijke verschillen in biodiversiteit optreden als grof zand wordt verwijderd en fijn zand achter blijft. Organismen die boven op het sediment leefden waren nagenoeg verdwenen, terwijl kleinere organismen tussen het sediment, in aantal waren toegenomen (Vincx, 2002). Daarnaast is bijvoorbeeld de grove zandbodem zuurstofrijker dan fijn zand (Leeder, 1982), en worden grof zand gebieden door diverse organismen gebruikt voor afzet van eieren (Vincx, 2002). Ook is de aanwezigheid van slib van (groot) belang voor de ecologie vanwege de eigenschap om nutriënten vast te kunnen houden. Aangetoond is ook dat de sedimentsamenstelling of verdeling en sedimentsortering een grote rol speelt voor de soortensamenstelling van het bodemleven (Janssen, et al., 2004). Door een gebrek aan kennis op dit gebied is nog niet in te schatten of de lange termijn effecten positief of negatief zullen zijn (Witteveen + Bos, 2003). Ten slotte kan de korrelgrootte ook van invloed zijn op de steilheid van de kustlijn (profiel), waarbij deze steiler kan zijn (reflectief strand) bij een grovere korrel en vice versa (Janssen, et al., 2004). Een 2

Bij rainbowen wordt het sediment rechtstreeks uit het schip geperst zonder gebruik van een pijpleiding Klappen is het lossen van het sediment door middel van het openen van de bodem of kleppen van het schip 4 De meest gebruikte classificatie in sedimentologie is die van de Amerikaan J.A. Udden (1898). Deze schaal werd later door C.R. Wentworth (1922) uitgebreid en verfijnt, en wordt de Udden-Wentworth schaal genoemd (Leeder, 1982) 5 Slib heeft een diameter van 3.9 – 62.5 μm (Leeder, 1982) 3

Pagina | 6

vlakker profiel zou ontstaan doordat het water bij een fijnere korrelgrootte, minder goed kan wegzakken door het sediment heen. Hierdoor stroomt er sediment met het terugtrekkende water mee terug richting zee. Het strand vlakt hierdoor vervolgens uit, aldus Janssen en Mulder (2004). Beide eigenschappen staan volgens Short (1990) ook in relatie tot de sterkte en grootte van de golfbreking op het strand en de vooroever. Deze kan van (grote) invloed zijn op het profiel en dus op de korrelgrootte.

2.4 Onderzoeken Het sediment langs de Nederlandse kust is eind vorige eeuw herhaaldelijk in kaart gebracht qua korrelgrootte en verdeling. Eisma & Fey (1982) hebben het over een diameter van 100 - 400 μm, dus met een aanzienlijke variatie in korrelgrootte. Volgens Eisma en Fey (1982) is er ook langs kust een variatie in korrelgrootte te vinden, zo zou er tot aan de plaats Bergen fijner zand te vinden zijn en noordwaarts hiervan grover zand. Op verschillende kustvakken is er een grote verscheidenheid aan korrelgrootte te vinden, welke uitgedrukt wordt in mediaan (bijlage III). Deze wisselt van ongeveer 160 - 400 μm. Een kort rekensommetje leert dan dat dit een verspreiding van ongeveer 80 - 600 μm oplevert, wat dus een aanzienlijke afwijking met het suppletiezand is, wat ongeveer 250 - 500 μm is. Deze afwijking wordt door o.a. Speybroeck et al. (2004) onderbouwt. Hierin wordt gesproken over een grotere korrelgrootte bij suppleties dan het oorspronkelijk aanwezige sediment om de (zand)stabiliteit na de suppleties te verhogen. Hier is echter verder niet zodanig specifiek naar gekeken dat de daadwerkelijke afwijkingen hiervan bekend zijn. In 1982 is ook door Kohsiek (1984) grootschalig de korrelgrootte langs de Nederlandse kust in kaart gebracht. Hier werd een korrelgrootte verdeling van ruim 200 - 460 μm genoemd. Met dit onderzoek in het achterhoofd is er door Janssen & Mulder (2004) ook nog een onderzoek geweest, waarbij de gegevens van Kohsiek als referentie werden genomen. Bij dit onderzoek werd een verdeling van 200 - 370 μm gemeten. Vooral bij laatstgenoemde onderzoeken, komt de spreiding van korrelgrootte dus redelijk overeen en is er dus in ongeveer 20 jaar niet echt verandering waarneembaar op dit gebied. Dit ondanks de vele suppleties die al plaatsgevonden hebben langs de kust. Waar Janssen en Mulder (2004) nog wel op wijzen, is dat er dan wel geen significante verandering in korrelgrootte is over deze tijdsperiode maar er niet bekend is of hetzelfde geldt voor de sedimentsamenstelling. Dit is echter een belangrijk aspect als het gaat om ecologische effecten, al dan niet positief of negatief. Uit onderzoek bij het eiland Terschelling is bijvoorbeeld geconcludeerd dat de veranderingen van korrelgrootte na suppleties vrij snel weer terugkeren naar de situatie voordat er is gesuppleerd, mits het suppletiezand qua verdeling - en in mindere mate qua korrelgrootte - overeen komt met de te suppleren locatie (Grunnet, et al., 2004). Wel wordt er als kanttekening vermeldt dat elk strand weer anders is. Hierbij wordt niet duidelijk of dit ook het geval is na meerdere keren suppleren en over langere periode. De belangrijke vraag blijft dus staan in hoeverre (herhaaldelijk terugkerende) suppleties van invloed zijn geweest op de korrelgrootte en sedimentverdeling van de Nederlandse kust. Specifiek moet worden gelet op het feit dat er wel vanaf de jaren 70 begonnen is met suppleren, maar dat deze pas echt met enige regelmaat plaats vinden sinds de jaren 90. Hier zal gebruik van gemaakt worden door een vergelijking te maken tussen deze twee tijdvakken.

Pagina | 7

3. Onderzoeksgebied 3.1 Nederlandse Kust De Nederlandse kust is onderdeel van een lange zandige kuststrook die grofweg loopt van de Franse plaats Calais in het zuiden, tot aan Rottumeroog en zelfs nog verder noordelijk tot aan de noordpunt van Denemarken (bijlage I, figuur 2) (Eisma et al., 1982, Stolk, A., 1989 en Beets, et al., 1992). Hiervan is het Nederlandse kustgebied onder te verdelen in drie regio’s waartussen grote morfologische verschillen bestaan. Deze regio’s zijn: de Deltakust, de Hollandse kust en de Waddenkust. Hiervan wordt de Deltakust gekenmerkt door schiereilanden die van elkaar worden gescheiden door zeearmen en estuaria (grotendeels afgesloten na de watersnoodramp in 1953). De Hollandse kust wordt gekenmerkt door het vrijwel aaneengesloten strand en duingebied en de afwezigheid van zeegaten of zeearmen. Als laatste wordt de Waddenkust gekenmerkt door een reeks barrière eilanden, gescheiden door zeegaten en uitgestrekte wadden die tussen de eilanden en het vasteland liggen (bijlage I, figuur 3) (TAW, 1995).

3.2 Hollandse Kust De Hollandse kust, met zijn lengte van ongeveer 120 kilometer, bestaat voornamelijk uit zand (Kroon, 1994). Zoals in vorige paragraaf al benoemd wordt, zijn er op dit stuk kust geen zeearmen of zeegaten aanwezig. Hierdoor is de invloed van getij op morfologische processen aanzienlijk minder, met uitzondering van het gebied rond de plaats Den Helder, door de aanwezigheid van het Marsdiep. De Hollandse kust wordt dan ook gezien als een door golven gedomineerde kust (Rest, 2004 en Short, 1990). In het littorale gebied (het gebied tussen hoog en laag water), van de Hollandse kust zijn natuurlijke golfbrekers te vinden tot op een diepte van ongeveer vijf meter. Hierachter zakt de zeebodem flauw naar beneden, maar deze helling is niet uniform voor de gehele Hollandse kust. Nabij Egmond en Scheveningen is de vooroever (tot een diepte van -8 NAP) het steilste, waar hij bij Zandvoort en Hoek van Holland het vlakst is (Eisma, 1968). Ook op het gebied van korrelgrootte en verdeling toont de Hollandse kust geen uniformiteit, deze wisselt enigszins qua diameter op verschillende locaties (Kohsiek, 1984).

3.3 Egmond Gelegen in het centrale gedeelte van de Nederlandse kust, is het kustvlak bij de plaats Egmond een gebied wat constante aandacht nodig heeft gehad en nog steeds nodig heeft op het gebied van kustverdediging. Aangebracht sediment middels suppleties blijft hier slechts korte tijd liggen, wat zorgt voor een constante behoefte van het uitvoeren van nieuwe suppleties (Duin, et al., 2004). Zo zijn er dan ook na de invoering van het programma “kustlijnzorg” in 1990, bijna jaarlijks suppleties uitgevoerd bij Egmond. In het tijdvak van 1990 tot 2005, kwam het totaal aantal uitgevoerde suppleties dan ook uit op 26, waarvan 24 strandsuppleties en 2 vooroeversuppleties (bijlage II). Naast de suppleties vanaf 1990, zijn de menselijke invloeden hier verder gering. De natuurlijke morfologische processen die hier plaatsvinden worden bijvoorbeeld niet beïnvloed door civiele constructies als havendammen en golfbrekers, aldus Rest (2004). De enige werkzaamheden die voor 1990 hebben plaatsgevonden in het gebied, zijn duinverstevigingen geweest met behulp van o.a. helmgras. Verder herbergt de kuststrook bij Egmond een steilere vooroever en relatief grof sediment (Kohsiek, 1984). De herkomst van dit grovere sediment is niet helemaal duidelijk, maar Kohsiek (1984) geeft hiervoor een mogelijke verklaring in Pleistoceen6 en (vroeg) Holocene7 afzettingen van voormalig belangrijk Rijnwater-afvoerende geulen. Dit grovere sediment zou ook enigszins de steilere 6 7

Het Pleistoceen is het geologische tijdvak van grofweg 2,5 miljoen tot 10.000 jaar geleden Het Holoceen is het geologische tijdvak van grofweg 10.000 jaar geleden tot nu

Pagina | 8

vooroever kunnen verklaren, waar een steiler strand (ook wel reflectief genoemd), doorgaans grover sediment als oorzaak heeft (Janssen, et al., 2004). Als referentie voor dit onderzoek is de zogenaamde Rijksstrandpalenlijn (RSP) gebruikt (bijlage I, figuur 5). De RSP is een langs de gehele zandige kust van Nederland gelegen referentielijn met hoofden meetraaien (Minneboo, F.A.J., 1995). Deze raaien worden onder andere gebruikt voor de zogenaamde JARKUS metingen (bijlage IV). Voor de proeflocatie Egmond is uitgegaan van raai 3600 als referentiepunt.

Pagina | 9

4. Korrelgrootte en Verdeling, 1960 tot 1990 4.1 Inleiding In het eerste tijdvak van 1960 tot 1990 zal er, vanwege de afwezigheid van suppleties in het onderzoeksgebied, de plaats Egmond, gekeken worden naar de autonome ontwikkeling van de korrelgrootte en verdeling. Uit het totale overzicht van suppleties van Rijkswaterstaat (bijlage II) is namelijk te zien dat er voor 1990 niet dichterbij dan 20 kilometer noordelijker en 20 kilometer zuidelijker (op basis van raai 3600, zie bijlage I) suppleties plaats hebben gevonden. In het tweede tijdvak van 1990 tot 2001, zal er gekeken worden naar de ontwikkeling van de korrelgrootte en verdeling onder invloed van in totaal 26 uitgevoerde suppleties in en nabij het onderzoeksgebied. Een uitgebreide beschrijving en betekenis van de statistische gegevens die genoemd worden in dit hoofdstuk, kunnen teruggevonden worden in bijlage (bijlage III).

4.2 1961 Om inzicht te krijgen in de autonome ontwikkeling van de Nederlandse kust qua korrelgrootte en verdeling van het sediment, is een overzicht van de beginsituatie noodzakelijk. Hiervoor wordt het onderzoek van Eisma (1968) gebruikt. Eisma geeft een beschrijving van de korrelgrootte en verdeling van de Hollandse kust en het Waddengebied. Hiervoor zijn monsters van het strand genomen bij elke kilometer raai, tussen de duinvoet en de hoogwaterlijn en tussen de hoog- en laagwaterlijn. In welk jaargetijde de monsters zijn genomen is niet duidelijk. Vervolgens zijn de monsters gezeefd, statistisch geanalyseerd en berekend volgens de Folk en Ward (1957) methode (bijlage III). De resultaten worden uiteindelijk gepresenteerd in phi waardes (zie bijlage III), gemiddeld over een aantal raaien. Het onderzoeksgebied valt hierbij binnen de groep raaien 3300 tot en met 4300. De waardes die achtereenvolgend bij de vergelijking van belang zijn, zijn de D50, scheefheid en platheid en zullen hieronder verder worden toegelicht. Voor overige informatie over onder andere de onderzoeksmethodes, wordt verwezen naar Eisma (1968). 4.2.1 D50 De D50 wordt met een gemiddelde phi waarde van 1.95 (ongeveer 240 μm) gegeven. De totale spreiding aan phi waardes gevonden tussen de raaien wordt ook gegeven en zijn hier tussen de 1.84 en 2.05. Wanneer hiervoor gekeken wordt naar de Udden-Wentworth schaal (bijlage VI), kan worden opgemaakt dat dit ongeveer tussen de 250 en 300 μm is. Dit markeert grofweg de ondergrens van de categorie “Medium Zand”. 4.2.2 Scheefheid De scheefheid geeft een waarde van 0.06 voor het gehele gebied, met een totale spreiding tussen de -0.24 en 0.23. Wanneer hiervoor een vergelijking wordt gedaan en wordt gekeken naar de betekenis van deze waarde, kan worden geconcludeerd dat deze een symmetrische verdeling aangeeft. 4.2.3 Platheid De platheid wordt aangeduid met een waarde van 1.19 en een totale spreiding van 1.01 tot 1.47. Dit betekent dat er een kleine gepiektheid te vinden is in de korrelgrootte verdeling.

Pagina | 10

4.3 1966 Als tweede tijdvak zijn er gegevens beschikbaar uit 1966, verkregen via het instituut Deltares in de vorm van korrelgrootterapporten van bemonstering door die plaatsgevonden hebben door Rijkswaterstaat. De gegevens uit 1966 zijn alle verzameld langs meetraaien van de kust en verwerkt door middel van het zeven en uitwerken van de zeefgegevens in rapporten (bijlage V). Voor elk bemonsterde raai in de buurt van het onderzoeksgebied zijn grofweg tussen de 10 en 15 monsters genomen over een lengte van ongeveer 80 tot 150 meter. Deze monsters zijn langs de raaien genomen, met een afstand van 5 tot 10 meter van elkaar. Op deze locaties varieert de hoogte tussen ongeveer -1 tot +7.5 NAP (zie bijlage V, figuur 10). De monsters zijn genomen in het najaar, verdere onderzoeksmethodes en manier van verwerking van de monsters en zeefgegevens zijn niet bekend. Voor dit onderzoek zijn de rapporten van raai 3500 tot en met 3700 gebruikt en verwerkt met het programma GRADISTAT. Voor de vergelijking is gebruik gemaakt van de monsters tussen de -2 en +2 NAP, om tot de statistische gegevens van het natte strand te komen. Er is voor gekozen om meerdere raaien te verwerken in plaats van alleen raai 3600 (locatie Egmond), zodat een beter gemiddelde berekend kon worden van de korrelgrootte en verdeling van het onderzoeksgebied. De uitgebreide gegevens van de statistische analyse zijn terug te vinden in bijlage V en een beknopt overzicht met relevante gegevens voor dit onderdeel is te zien in tabel 1. Tabel 1. Korrelgrootte en verdeling 1966

1966

Folk en Ward (m) Raai

Totaal

D50

D10

D90

(m)

(m)

(m)

Gem. Sortering Scheefheid

Folk en Ward () Platheid

Gem. Sortering Scheefheid Platheid

3500

340,0

247,0 500,2 342,4

1,3

0,1

1,1

1,6

0,4

-0,1

1,1

3550

327,2

234,9 466,0 328,0

1,3

0,0

0,9

1,6

0,4

0,0

0,9

3600

350,3

250,5 500,8 350,2

1,3

0,0

1,0

1,5

0,4

0,0

1,0

3650

326,4

233,8 485,9 329,1

1,3

0,1

0,9

1,6

0,4

-0,1

0,9

3700

383,4

274,7 569,5 387,1

1,3

0,1

1,1

1,4

0,4

-0,1

1,1

gem.

345,5

248,2 504,5 347,4

1,3

0,1

1,0

1,5

0,4

-0,1

1,0

4.3.1 D50 In de overzichtstabel (tabel 1) wordt een overzicht gegeven van de korrelgrootte per raai. Uit de tabel is op te maken dat de D50 zich grofweg tussen de 325 en 380 m bevindt in het onderzoeksgebied. Na een korte blik op de Udden-Wentworth schaal (bijlage VI, tabel 11) kan opgemaakt worden dat dit in de categorie medium zand valt. Wanneer er gekeken wordt naar de D10 en D90 waardes, welke ongeveer de onder- en bovengrens aangeven van de korrelgrootteverdeling, kan geconcludeerd worden dat deze zich in de categorie medium zand en enigszins in fijn zand bevinden. De ondergrens (D10), bevindt zich namelijk net onder de grens medium zand met waardes grofweg tussen de 235 en 250 m. De bovengrens (D90) bevindt zich op de grens van medium en grof zand met waardes grofweg tussen de 465 en 570 m. 4.3.2 Scheefheid Wanneer er naar deze waardes wordt gekeken in het overzicht in tabel 1, dan kan worden opgemaakt dat over alle raaien deze waardes vrijwel gelijk zijn. Twee van de raaien geven hier zelfs een 0-waarde, wat betekent dat deze volledig symmetrisch verdeelt zijn (zie bijlage III, figuur 6). De overige raaien geven een iets positieve scheefheid, te weten 0.1, wat aangeeft dat er enigszins scheefheid in de verdeling is. Dit is een scheve verdeling naar de fijne kant. Terugkijkend naar de klassenverdeling, betekent dit nog wel dat ook deze nog binnen de klasse symmetrisch vallen. Eenzelfde conclusie kan getrokken worden na het middelen van de waardes over alle vijf de raaien, wat een scheefheid van 0.1 oplevert. Dit valt dus nog wel binnen de klasse symmetrisch, maar is wel enigszins scheef verdeeld richting de fijne kant. Pagina | 11

4.3.3 Platheid Uit de tabel valt op te maken dat er voor de platheid een waarde tussen de 0.9 en 1.1 gevonden wordt. Volgens de klassenverdeling van platheid bevinden deze waardes zich in de klasse “symmetrisch”. De gemiddelde waarde van 1,0 bevindt zich dus ook geheel binnen de klasse “symmetrisch” en het sediment heeft op dit vlak dus een normale verdeling. 4.3.4 Sortering Wanneer in tabel 1 gekeken wordt, is op te maken dat alle raaien een sortering van 0.4 hebben (op de phi schaal). Deze waarde komt binnen de klassenverdeling van Folk (1974), zie bijlage III, tabel 10, uit op een “goede sortering”.

4.4 1967 Als derde tijdvak zijn er gegevens beschikbaar uit 1967, net als de gegevens uit 1966 verkregen via het instituut Deltares in de vorm van korrelgrootterapporten van bemonstering door die plaatsgevonden hebben door Rijkswaterstaat. Evenals de gegevens uit 1966, zijn de gegevens uit 1967 allen verzameld langs meetraaien van de kust en verwerkt door middel van het zeven en uitwerken van de zeefgegevens in rapporten (bijlage V). Voor elk bemonsterde raai in de buurt van het onderzoeksgebied zijn grofweg tussen de 10 en 15 monsters genomen over een lengte van ongeveer 80 tot 150 meter. Deze monsters zijn langs de raaien genomen, met een afstand van 5 tot 10 meter van elkaar. Op deze locaties varieert de hoogte tussen ongeveer -1 tot +7.5 NAP (bijlage V, figuur 10). De monsters zijn genomen in het voorjaar, verdere onderzoeksmethodes en manier van verwerking van de monsters en zeefgegevens zijn niet bekend. Voor dit onderzoek zijn de rapporten van raai 3400 tot en met 3800 gebruikt en verwerkt met het programma GRADISTAT. Voor de vergelijking is gebruik gemaakt van de monsters tussen de -2 en +2 NAP, om tot de statistische gegevens van het natte strand te komen. Er is voor gekozen om meerdere raaien te verwerken zodat een beter gemiddelde berekend kon worden van de korrelgrootte en -verdeling van het onderzoeksgebied. De uitgebreide gegevens van de statistische analyse zijn terug te vinden in bijlage (bijlage V) en een beknopt overzicht met relevante gegevens voor dit onderdeel is te zien in tabel 2. Tabel 2. Korrelgrootte en verdeling 1967

1967

Folk en Ward (m) Raai

Totaal

D50

D10

D90

(m)

(m)

(m)

Gem. Sortering Scheefheid

Folk en Ward () Platheid

Gem. Sortering Scheefheid Platheid

3400

283,4

206,9 392,8 283,1

1,3

0,0

0,9

1,8

0,4

0,0

0,9

3500

251,1

183,6 336,3 249,2

1,3

0,0

0,9

2,0

0,3

0,0

0,9

3800

306,1

222,3 415,7 304,1

1,3

0,0

0,9

1,7

0,3

0,0

0,9

gem.

280,2

204,3 381,6 278,8

1,3

0,0

0,9

1,8

0,3

0,0

0,9

4.4.1 D50 Uit de tabel is op te maken dat de D50 zich grofweg tussen de 250 en 305 m bevind, met een gemiddelde van 280 m. Uit de Udden-Wentworth schaal (bijlage VI) is op te maken dat deze verdeling zich in de categorie medium zand bevind, wel enigszins richting de fijne kant. Wanneer er gekeken wordt naar de D10 en D90 waardes, de onder en bovengrens van de korrelgrootteverdeling, kan worden opgemaakt dat deze zich tussen de 180 en 415 m bevindt. De D10 heeft hier namelijk een waarde tussen de 180 en 220 m en de D90 een waarde tussen de 335 en 415 m. Wanneer deze waardes weer naast de Udden-Wentworth schaal worden gelegd, kan worden geconcludeerd dat deze zich van halverwege de categorie fijn zand, tot grofweg halverwege de categorie medium zand bevindt. Pagina | 12

4.4.2 Scheefheid De scheefheid heeft een gemiddelde waarde van 0.0 (tabel 2). Ook bij het kijken naar de onafhankelijke raaien komt alleen de waarde 0.0 naar voren, deze hoeven dus niet apart bekeken te worden. Deze waarde geeft aan dat de korrelgrootteverdeling op deze raaien volledig symmetrisch is. 4.4.3 Platheid De waardes voor de gepiektheid van de korrelgrootteverdeling zijn eveneens op alle bemonsterde raaien gelijk met een waarde van 0.9. Aangezien een normale verdeling een waarde tussen de 0.90 en 1.10 geeft (bijlage III, figuur 7), kan gesteld worden dat ook op dit gebied de korrelgrootte een normale verdeling heeft op alle raaien in het onderzoeksgebied. 4.4.4 Sortering Als laatste is uit de tabel op te maken dat er voor de sortering een waarde tussen de 0.3 en 0.4 te vinden is met een gemiddelde van 0.3. Wanneer deze waarde ingedeeld moet worden binnen de klassenverdeling van Folk (1974), dan is op te maken dat deze raaien, binnen de klasse “goede sortering”vallen, zie hiervoor bijlage III, tabel 10.

4.5 1982 Als volgende vergelijkingsmoment wordt gekeken naar het jaar 1982, wat wordt beschreven in 2 onderzoeken, namelijk Kohsiek (1984) en Van Bemmelen (1988). Waar Kohsiek onderzoek heeft gedaan naar de korrelgrootte en verdeling van de zeereep (de eerste duinenrij), geeft Van Bemmelen een beschrijving van de korrelgrootte en verdeling van het (natte) strand en de vooroever. Aangezien er in dit onderzoek wordt gekeken naar het (natte) strand, zal eerst kort worden ingegaan op het onderzoek van Kohsiek, om vervolgens een uitgebreide beschrijving te geven van de uitkomsten van Van Bemmelen. 4.5.1 Kohsiek Voor dit onderzoek zijn monsters om de 2 kilometer in de duinen genomen in het najaar van 1982. Deze monsters zijn op 5 verschillende plaatsen in het profiel genomen. Om de 20 kilometer zijn op deze plaatsen in het profiel niet 1, maar 5 monsters genomen. Vervolgens zijn deze monsters gezeefd op een zogenaamde verkorte serie zeven en per monster statistisch geanalyseerd. Voor een meer uitgebreide omschrijving van onder andere de onderzoeksmethodes, wordt verwezen naar Kohsiek (1984). Uit het onderzoek wordt vervolgens als D50 waarde bij raai 3600 een waarde van 259 μm gegeven. Deze waarde valt nog net binnen de categorie “Medium Zand”. De scheefheid en platheid worden vervolgens alleen gegeven als totaal gemiddelde van NoordHolland. De scheefheid heeft hier een waarde van 0.05, wat een volledig symmetrische verdeling is. Als platheid wordt een waarde van maar liefst 4.72 gegeven, wat betekent dat de korrelgrootte verdeling sterk gepiekt is. 4.5.2 Van Bemmelen De korrelgroottes en verdeling die besproken worden in dit onderzoek, zijn verkregen door middel van bemonstering in augustus 1982. Hierbij zijn om de 2 kilometer monsters genomen iets boven de hoogwaterlijn, op de hoogwaterlijn, op NAP hoogte en op de laagwaterlijn. Vervolgens zijn de monsters gezeefd en statistisch geanalyseerd om te komen tot de korrelgrootte en scheefheid van de verdeling. De waardes van platheid worden in dit onderzoek niet gegeven.

Pagina | 13

De gemiddelde statistische waarde D50 wordt gegeven per kustsegment (Stolk, A., 1989), wat voor het onderzoeksgebied valt binnen raai 2600 – 3800. Hier wordt een gemiddelde gegeven van 295 μm voor het strand met een enigszins grovere waarde voor alleen het natte strand met een waarde van 315 μm. Deze beide waardes vallen binnen de categorie “Medium Zand”. De scheefheid wordt alleen gegeven voor raaien om de 20 kilometer. De locaties die vervolgens het dichtst bij het onderzoeksgebied liggen zijn in de buurt van raai 2800 en raai 4800. De gemiddelde waardes die hier genoemd worden zijn -0.19 voor raai 2800 en -5.98 voor raai 4800. De waardes van de 2 raaien lopen ver uiteen, maar zijn beiden wel negatief, met een zeer negatieve waarde zuidelijk van het onderzoeksgebied (raai 4800). Dit betekent dat er in ieder geval een negatieve scheefheid, dus een verdeling die naar de grove kant “hangt”. Terugkijkend naar de grote verschillen tussen raai 2800 en 4800, kan worden gesteld dat de korrelgrootte verdeling relatief ten opzichte van elkaar, naar het noorden toe fijner wordt. Door de waardes te interpoleren wordt een waarde voor raai 3600 verkregen van -2.58, wat nog steeds een negatieve, dus grove verdeling is.

4.6 1987 Als laatste tijdvak wordt er gekeken naar het onderzoek van Van Alphen (1987). Bij dit onderzoek zijn er om de 2 kilometer tussen raaien 1000 tot en met 3500 monsters genomen. Alle monsters zijn in principe genomen op 5 plaatsen langs het profiel op een vaste afstand van de waterlijn. Aangenomen wordt dat met deze waterlijn de Rijksstrandpalenlijn (RSP) bedoeld wordt. De hoogtes van deze monsters bevinden zich grofweg tussen de -2 en -11 NAP, alle dus voor het (natte) strand gelegen. De dichtstbijzijnde bemonsterde raai bij het onderzoeksgebied is raai 3500, deze is bemonsterd in het voorjaar van 1987 (bijlage I, figuur 5). Voor een meer uitgebreide omschrijving van onder andere de onderzoeksmethodes, wordt verwezen naar Van Alpen (1987). 4.6.1 D50 De waarde van D50 voor raai 3500 wordt gegeven met een gemiddelde van 221.5 μm. Deze waarde valt binnen de categorie van “Fijn Zand” in de Udden-Wentworth schaalverdeling. De totale spreiding van de D50 waardes liggen grofweg tussen de 180 en 260 μm. Deze waardes liggen ongeveer in de bovenste helft van de categorie “Fijn Zand” en zelfs iets in de categorie “Medium Zand”. 4.6.2 Scheefheid Voor de scheefheid wordt een waarde van 0.2 phi gegeven. Deze waarde geeft aan dat het sediment enigszins positief verdeeld is met een waarde boven de 0.1. Dit geeft aan dat het sediment een scheve verdeling heeft naar de fijne kant toe. Belangrijk is wel hierbij te melden dat de totale spreiding van de waardes liggen tussen de -0.4 (grove verdeling) en +0.8 (zeer fijne verdeling). De scheiding van deze waardes liggen ongeveer tussen de -4 en -7.5 NAP, waar de hoogste ligging in het profiel een zeer fijne verdeling aangeven met een gemiddelde van 0.6. Vanwege deze sterke scheiding in hoog en laag zal het gemiddelde van 0.6 worden aangehouden. 4.6.3 Platheid De platheid wordt gegeven met een gemiddelde waarde van 4.1 phi en een totale spreiding van ongeveer 2.8 tot 5.4. Dit betekent dat er een sterke gepiektheid te vinden is in de korrelgrootte verdeling. 4.6.4 Sortering Als laatste statistische waarde wordt de sortering gegeven met een gemiddelde waarde van 0.5 phi. De totale spreiding van deze waarde is tussen de 0.4 en 0.5 en is dus redelijk hetzelfde over het gehele profiel. De gemiddelde waarde bevindt zich op de grens van een goede en matige sortering. 8

Door het verschil van beide raaien te delen door de afstand, kan de verschilwaarde per raai berekend worden. Deze aanname gaat wel uit van een constante verandering.

Pagina | 14

4.7 Samenvatting 4.7.1 Beschikbaarheid gegevens Met de gegevens uit 1961, 1966, 1967, 1982 en 1987, kan een overzicht gecreëerd worden van de autonome ontwikkeling van de korrelgrootte en verdeling over een periode van 30 jaar (zie tabel 3). Hierbij moet gelet worden op een aantal punten. Het eerste beschrijvende onderzoek door Eisma over 1961, geeft alleen gemiddelde waardes voor een vrij groot gebied. Dit gebied is in ieder geval vele malen groter dan de proeflocatie rondom raai 3600 als onderzoeksgebied. Ook wordt de D50 waarde gegeven in phi waardes, waardoor er een kleine afwijking kan zijn na de terugrekening naar μm waardes. Ook is van dit onderzoek niet bekend in welk jaargetijde er bemonsterd is. De data uit 1966 en 1967 zijn statistisch geanalyseerde zeefrapporten. Hiervan is niet bekend hoe deze precies verzameld en verwerkt zijn, wel dat de monsters in het najaar van 1966 en in het voorjaar van 1967 genomen zijn. Wel is hier een zeer complete set aan gegevens beschikbaar, in het bijzonder voor de onderzoekslocatie op het (natte) strand. De data uit 1967 is wel over minder locaties en minder consequent bemonsterd dan in 19669. Wel kan er hier gekeken worden of er op kortere termijn, en tussen verschillende jaargetijden, (grote) verschillen in het sediment zichtbaar zijn. Terwindt (1964, in Kroon et al., 1998) laat namelijk zien dat slechts één storm al kan leiden tot een vergroving van het sediment met 10 tot 20 μm. Het onderzoek van Kohsiek over 1982 richt zich op korrelgrootte en verdeling van de zeereep, waar dit onderzoek zich richt op het (natte) strand. Hierdoor kunnen er afwijkingen aanwezig zijn in de data in vergelijk tot data uit voorgaande en latere jaren van het strand. Wel zijn hier gegevens van beschikbaar van binnen het onderzoeksgebied. Ook zijn hiervan alle relevante statistische gegevens van beschikbaar, namelijk de korrelgrootte in D50 en de verdeling in scheefheid en platheid. De bemonstering heeft plaatsgevonden in het najaar. Bij het onderzoek Van Bemmelen over 1982 is wel gekeken naar het strand en de vooroever, alleen wordt de D50 waarde hiervan alleen gegeven voor grotere gebieden als het onderzoeksgebied. Van de verdeling wordt alleen de scheefheid genoemd, welke vervolgens ook alleen voor 2 locaties genoemd worden, beiden enigszins uit de buurt van het onderzoeksgebied. Door interpolatie is wel een schatting gedaan naar de waarde binnen het onderzoeksgebied voor raai 3600. In hoeverre deze waarde echt realistisch is, is lastig te zeggen. De bemonstering heeft hier tevens plaatsgevonden in het najaar. In het laatste onderzoek van Van Alphen over 1987 gekeken naar de korrelgrootte en verdeling van de vooroever. Op het (natte) strand zijn er geen monsters genomen, alle monsters bevinden zich (ruim) onder de -2 NAP grens. De locaties van bemonstering bevonden zich allen ten noorden van het onderzoeksgebied, met als dichtstbijzijnde locatie raai 3500. De monsters bij deze raai zijn, net als de gegevens uit 1967, genomen in het voorjaar. Wel zijn alle relevante statistische gegevens per raai en monster bekend. Ten slotte moet er in acht worden genomen dat het over een vrij lange periode gaat, namelijk 30 jaar, met slechts een 4-tal momenten aan data (1966 en 1967 worden hierbij voor het gemak als 1 gezien). Dit zijn zeer weinig datasets voor een dergelijk lange periode, helemaal wanneer er een ontwikkeling in kaart gebracht moet worden van een (zeer) dynamisch systeem. 4.7.2 Vergelijking Met het in acht nemen van bovenstaande op- en aanmerkingen, kan het overzicht met de autonome ontwikkeling in kaart worden gebracht. In tabel 3 zijn alle gegevens terug te vinden die besproken zijn in dit hoofdstuk, met alle relevante statistische gegevens en omschrijvingen. Hierin is in één oogopslag te zien dat er 3 keer in het najaar en 2 keer in het voorjaar is bemonsterd. Van één keer is het jaargetijde niet bekend. Verder is er vier 9

Waar er in 1966 bemonsterd is om de 500 meter, zo is er in 1967 afwisselend alleen over een aantal kilometer raaien bemonsterd

Pagina | 15

keer bemonsterd op het strand (waarvan 3 keer op het natte strand) en één keer op de zeereep en één keer op de vooroever. Wanneer alle waardes van mediane (D50 waardes) korrelgrootte uitgezet worden in een grafiek (bijlage VII, figuur 11), kan worden gezien dat deze door de jaren heen enigszins schommelt. Hierbij is voor 1982 slechts gebruik gemaakt van de gegevens van één van de 2 onderzoeken uit dit jaar, namelijk Van Bemmelen, met als rede dat hier gekeken is naar het strand. Bij Kohsiek is er onderzoek gedaan naar de zeereep, wat niet relevant is voor dit onderzoek. Om de ontwikkeling van korrelgrootte te verduidelijken is een lineaire trendlijn uitgezet. Hierbij moet wel in acht worden gehouden dat er soms grote gaten zitten in de jaren waarvan er data beschikbaar is. Uit de trendlijn valt op te maken dat de korrelgrootte wel enigszins is afgenomen en de (mediane) korrelgrootte dus fijner is geworden (bijlage VII, figuur 11). Aangezien het verschil in korrelgrootte binnen deze trendlijn zeer gering is, kan er op basis van deze gegevens niet goed beoordeeld worden of de korrelgrootte daadwerkelijk is afgenomen. Op twee uitzonderingen na zijn deze gegevens verkregen na een bemonstering in hetzelfde jaargetijde. Alleen van het onderzoek van Eisma is het jaargetijde niet bekend. Opvallend is, dat er bij de jaartallen waarvan bekend is dat er bemonsterd is in het voorjaar (namelijk 1967 en 1987), er scherpe dalingen (verfijning in sediment) te vinden zijn. Tabel 3. Autonome ontwikkeling korrelgrootte en verdeling (1960 tot 1990)

Bron

Soort

Raai

Jaar Jaargetijde D50 Scheefheid Platheid Sortering (μm)







Eisma

Strand

3300-4300

1961

Onbekend

240

0,06

1,19

Deltares

Nat strand

3600

1966

Najaar

346

0,10

1,00

0,4

Deltares

Nat strand

3700

1967

Voorjaar

280

0,00

0,90

0,3

Kohsiek

Zeereep

3600

1982

Najaar

259

0,05

4,72

1982

Najaar

315

-2,50

1987

Voorjaar

222

0,60

Van Bemmelen Nat strand 2600-3800 Van Alphen

Vooroever

3500

4,10

0,5

Voor de korrelgrootte verdeling kan een vergelijking getrokken worden voor de scheefheid en platheid. In bijlage VII zijn hiervoor een tweetal grafieken te vinden met hierin de gegevens van scheefheid (figuur 12 en figuur 13). Hiervan is de eerste grafiek opgesteld met de gegevens uit 1982 van Van Bemmelen, de tweede grafiek is ter vergelijking opgesteld met de gegevens van Kohsiek. Voor de platheid is slechts één grafiek opgesteld (figuur 14), aangezien hier uit 1982 alleen gegevens beschikbaar waren van Kohsiek, ook al heeft dit onderzoek betrekking tot de zeereep en niet het strand. Uit de eerste grafiek van scheefheid (figuur 12) valt op te maken dat er een flinke uitschieter is te vinden in 1982 met een negatieve waarde. Naast deze uitschieter zijn er verder alleen positieve waardes te vinden, die symmetrisch tot fijn verdeelt sediment aangeven. De uitgezette trendlijn laat echter een neergaande trend zien, naar verwachting voornamelijk door de uitschieter in 1982. Bij de tweede grafiek (figuur 13), is juist een flinke uitschieter te zien in 1987 met een veel positievere waarde. De overige jaren laten een enigszins gelijke lijn zien met een kleine uitschieter bij 1967. Beide afwijkingen zijn hier te zien bij de onderzoeken waarvan bekend is dat er in het voorjaar bemonsterd is. Door de uitschieter in 1987 laat een trendlijn hier juist een opgaande lijn zien. Uit de grafiek van platheid (figuur 14) valt op te maken dat er een sterk opgaande (trend)lijn te zien is. Er zijn echter wel twee knikken te zien tussen 1967 en 1982. De vraag kan hier gesteld worden of de hoge waardes in 1982 en 1987 veroorzaakt kunnen zijn doordat de bemonstering plaats heeft gevonden op de vooroever en de zeereep, en niet op het strand. Indien dit het geval zou zijn dan Pagina | 16

blijven er van een zeer kleine tijdsperiode gegevens overeind staan om een vergelijking te trekken. Indien dit buiten beschouwing wordt gelaten, kan er gesteld worden dat er een opgaande lijn te vinden is in de verdeling, wat betekend dat het sediment een sterkere gepiektheid krijgt over de jaren. Op basis van de gegevens kan dus gesteld worden dat de autonome ontwikkeling van 1960 tot 1990 een lichte, maar bijna te verwaarlozen, verfijning laat zien in de (mediane) korrelgrootte. Wel is deze verfijning zeer gering wanneer er gekeken wordt naar een trendlijn. Ook is er slechts data van een paar jaartallen, waarvan de waardes een flinke schommeling laten zien. Opvallend is hierbij dat beide jaren waarvan bekend is dat er in het voorjaar bemonsterd is, fijner sediment gevonden is. Op het gebied van verdeling is het lastig een eenduidige conclusie te trekken. Bij de scheefheid worden er twee totaal verschillende ontwikkelingen gezien, hiervan kan op basis van deze gegevens dus niet bepaald worden of er überhaupt verandering zichtbaar is. Bij de platheid is er een sterke stijgende lijn te zien, maar dit kan mede veroorzaakt zijn doordat er niet op het strand, maar op de vooroever en de zeereep bemonsterd is in de laatste twee beschikbare jaren.

Pagina | 17

5. Korrelgrootte en Verdeling, 1990 tot 2001 5.1 Inleiding In het tweede tijdvak van 1990 tot 2001 zal er gekeken worden naar de ontwikkeling van het onderzoeksgebied, de plaats Egmond, op het gebied van korrelgrootte en verdeling na de uitvoering van totaal 26 suppleties. Een overzicht van deze suppleties is te vinden in bijlage II. Het uitgangspunt van dit tijdvak is het onderzoek van Van Alphen (1987). Dit onderzoek heeft betrekking op de korrelgrootte en verdeling van de vooroever, op het (natte) strand zijn er geen monsters genomen. De locaties van bemonstering bevonden zich allen ten noorden van het onderzoeksgebied, met als dichtstbijzijnde locatie raai 3500. De statistische waardes waar vanuit wordt gegaan zijn een D50 van 222 μm, een scheefheid van 0.6 en een platheid van 4.10. Voor de verdere beschrijving wordt verwezen naar hoofdstuk 4. Een uitgebreide beschrijving en betekenis van de statistische gegevens die genoemd worden in dit hoofdstuk, kunnen worden teruggevonden in bijlage III.

5.2 1992 Het onderzoek van Van der Wal et al (1995) heeft zich voornamelijk gericht op de stuifgevoeligheid en het stuifgedrag van suppletiezand. Hiervoor is op meerdere locaties onderzoek verricht, met als dichtstbijzijnde locatie van het onderzoeksgebied de locatie Camperduin-Egmond bij kilometerraaien 3000 en 3200. Het onderzoek wat hier verricht is, is naar aanleiding van 4 grootschalige suppleties in dit gebied in 1992. Uit het totaaloverzicht van uitgevoerde suppleties (bijlage II) kan worden opgemaakt dat deze elkaar grotendeels overlappen. In het onderzoek van Van der Wal et al. wordt dan ook gesproken over 1 suppletie. Aangezien er bij raai 3000 geen suppletie is uitgevoerd, is dit gebied ten tijde van het onderzoek als referentiepunt gebruikt. Per locatie is één monster genomen op het strand, waar op het strand wordt niet duidelijk. Ook wordt niet vermeld in welk jaargetijde de monsters zijn genomen. Voor een meer uitgebreide omschrijving van onder andere de onderzoeksmethodes, wordt verwezen naar Van der Wal et al (1995). 5.2.1 Uitgevoerde suppletie De suppletie voorafgaand aan het onderzoek is uitgevoerd als strandsuppletie en duinverzwaring. Van het sediment zijn in de winlocatie en in de buurt hiervan, bodemmonsters genomen door Rijkswaterstaat voordat de uitvoering van de winning heeft plaatsgevonden (Van der Wal, et al., 1995). Hier is een gemiddelde waarde van 215 μm gemeten met een totale spreiding van 105 – 300 μm. De D50 ligt tussen de 200 en 250 μm en als sortering wordt goed tot zeer goed aangegeven. Voorafgaand aan de suppletie is ook een strandmeting uitgevoerd met als resultaat een D50 van 245 μm. 5.2.2 D50 Bij raai 3200, de locatie waar de suppletie heeft plaatsgevonden, wordt een D50 waarde van 242 μm gegeven. Dit valt, volgens de Udden-Wentworth schaalverdeling (bijlage VI, tabel 11), net binnen de categorie “Fijn Zand”. Bij raai 3000, de locatie die als referentie werd gebruikt ten tijde van het onderzoek, wordt een D50 waarde van 256 μm gegeven. Deze waarde valt net binnen de categorie “Medium Zand” en is dus iets grover dan raai 3200. 5.2.3 Verdeling Van de verdeling wordt alleen een beschrijving gegeven, welke voor zowel raai 3000 als raai 3200 hetzelfde is. Voor de sortering wordt er een beschrijving als “Zeer Goed” gegeven, wat een waarde boven de 0.35 betekent. Voor de scheefheid wordt de beschrijving “Fijn” gegeven, wat een waarde boven de 0.10 betekent. Als laatste wordt er voor de platheid de beschrijving “Leptokurtisch” gegeven, wat een gepiektheid aangeeft. Dit geeft een waarde van boven de 1.10. Pagina | 18

5.3 2001 Het tweede onderzoek en tevens het laatste onderzoek in dit tijdvak, wordt gegeven voor Janssen en Mulder (2004). Janssen en Mulder hebben op 9 stranden bemonsterd op korrelgrootte en verdeling met als doelstelling het beschikbaar maken en ontwikkelen van kennis over de ecologie van de zandige kust. De belangrijkste factoren die het voorkomen van organismen op het strand en in de brandingszone verklaren, betreffen namelijk de sedimentsamenstelling en hellingshoek van het (inter)getijdengebied en golfwerking (Janssen, et al., 2004). Voor dit onderzoek is zoals reeds vermeld bemonsterd op 9 stranden, waarvan één bemonstering plaats heeft gevonden binnen het onderzoeksgebied, namelijk bij raai 3600. Per strand zijn vervolgens op een vijftal locaties 10 monsters genomen, grotendeels tussen de hoog- en laagwaterlijn (op sommige stranden is er ook 1 monsterlocatie boven de hoogwaterlijn en 1 locatie onder de laagwaterlijn geweest). Volgens het overzicht met monstergegevens zijn deze genomen in de zomerperiode en het najaar. Voor een meer uitgebreide omschrijving van onder andere de onderzoeksmethodes, wordt verwezen naar Janssen en Mulder (2004). Aangezien er van de uitgevoerde suppleties in het onderzoeksgebied verder geen gegevens bekend zijn, zal er alleen een beschrijving worden gegeven van de resultaten van het onderzoek van Janssen en Mulder. 5.3.1 D50 Voor de D50 wordt een waarde gegeven van 314 μm met een onder en bovengrens (de D10 en D90) van respectievelijk 233 en 453 μm. De D50 waarde bevindt zich in de categorie “Medium Zand”, waar de D10 zich net in de categorie “Fijn Zand” bevindt. De D90 bevindt zich nog net bovenin de categorie “Medium Zand”. 5.3.2 Scheefheid De scheefheid voor het onderzoeksgebied wordt beschreven met een waarde van 1.25 phi. Wanneer deze naast de klassenverdeling wordt gelegd (bijlage III, figuur 6), kan geconstateerd worden dat deze sterk positief is en dus sterk fijn verdeeld is. 5.3.3 Platheid Als laatste wordt voor de platheid een waarde van 2.62 phi gegeven. Wat evenals de scheefheid een sterk positieve waarde is. Binnen de klassenverdeling wordt deze waarde omschreven als sterk gepiekt.

5.4 Samenvatting 5.4.1 Beschikbaarheid gegevens Met de gegevens uit 1987, 1992 en 2001 kan een overzicht gecreëerd worden van de ontwikkeling van de korrelgrootte en verdeling over een periode van grofweg 10 jaar onder invloed van uitgevoerde suppleties. Hierbij moet wel gelet worden op het feit dat er maar beschikking is over gegevens van twee onderzoeken die daadwerkelijk in de periode van 1990 tot 2001 hebben plaatsgevonden. Van de onderzoeken zelf zijn ook nog een aantal aandachtspunten die hier besproken worden. Het laatste onderzoek uit het tijdvak van 1960 tot 1990, geeft het onderzoek van Van Alphen over 1987. Dit wordt als referentiepunt voor het tweede tijdvak van 1990 tot 2001 gebruikt. Bij dit onderzoek is gekeken naar de korrelgrootte en verdeling van de vooroever. Op het (natte) strand zijn er geen monsters genomen, alle monsters bevinden zich (ruim) onder de -2 NAP grens. De locaties van bemonstering bevonden zich allen ten noorden van het onderzoeksgebied, met als dichtstbijzijnde locatie raai 3500. De monsters bij deze raai zijn genomen in het voorjaar. Wel zijn alle relevante statistische gegevens per raai en monster bekend.

Pagina | 19

Het tweede onderzoek, van Van der Wal et al., heeft zich voornamelijk gericht op de stuifgevoeligheid en het stuifgedrag van suppletiezand. Hiervoor is in de buurt van het onderzoeksgebied een strandmonster genomen op een gesuppleerd strand evenals een monster op een niet gesuppleerd strand. Het gaat hier om slechts één monster per locatie, waarvan ook niet bekend is in welk jaargetijde en op welke locatie op het strand deze zijn genomen. Van de uitgevoerde suppletie in het gebied is ook de korrelgrootte bekend, wat het mogelijk maakt hiervan een vergelijking te maken. Van de verdeling zijn van het strand alleen beschrijvingen gegeven, geen daadwerkelijk waardes. Van het suppletiezand is verder geen korrelgrootte verdeling bekend. Het laatste onderzoek van Janssen en Mulder, over 2001, is een vrij grootschalig onderzoek geweest met veel verschillende stranden en monsterlocaties op deze stranden. Het gaat hier voornamelijk om het natte strand, de monsters zijn namelijk grotendeels genomen tussen de hoog en laagwaterlijn. Hiervan is ook bemonsterd binnen de onderzoekslocatie zelf, namelijk bij raai 3600. Gegevens van de uitgevoerde suppleties in het gebied voor 2001 zijn verder niet beschikbaar, alleen de algemene aanname kan hier dus gebruikt worden als referentie, namelijk suppletiezand van de categorie “Medium Zand” (Witteveen + Bos, 2003), wat een korrelgrootte van 250 – 500 μm oplevert. Ten slotte moet er in acht worden genomen dat het over een periode van 11 jaar gaat, met slechts een 3-tal momenten aan data. Aangezien het gaat om een (zeer) dynamisch systeem en om een grote hoeveelheid aan suppleties die in dit gebied zijn uitgevoerd, zijn dit zeer weinig gegevens om te kunnen bepalen of er werkelijk veranderingen zijn in het sediment. Er kan hierdoor geen conclusie worden verbonden aan het feit dat de veranderingen komen door de uitvoering van de suppleties. 5.4.2 Vergelijking Met het in acht nemen van bovenstaande op en aanmerkingen, kan het overzicht met de ontwikkeling van 1990 tot 2001 in kaart worden gebracht. In tabel 4 zijn alle gegevens terug te vinden die besproken zijn in dit hoofdstuk, met alle relevante statistische gegevens en omschrijvingen. Hierin is in één oogopslag te zien dat er één keer in het voorjaar en één keer in de zomer/het najaar is bemonsterd. Van één keer is het jaargetijde niet bekend. Verder is er twee keer bemonsterd op het strand (waarvan 1 keer op het natte strand) en één keer op de vooroever. Tabel 4. Korrelgrootte en verdeling 1990 tot 2001

Bron

Soort

Raai

Jaar Jaargetijde D50 Scheefheid Platheid Sortering

Van Alphen

Vooroever

3500

1987

Van der Wal et al

Strand

Janssen en Mulder (Nat) Strand

3000/3200 1992 3600

(μm)







Voorjaar

222

0,60

4,10

0,5

Onbekend

249

> 0,10

> 1,10

> 0,35

314

1,25

2,62

2001 Zomer/Najaar

Wanneer alle waardes van mediane (de D50 waardes) korrelgrootte uitgezet worden in een grafiek, kan gezien worden dat deze door de jaren heen is toegenomen en de (mediane) korrelgrootte dus grover is geworden (bijlage VII, figuur 15). Een trendlijn is hier overbodig aangezien het al bijna een rechte lijn betreft. Opgemerkt kan worden dat het hier wel gaat om slechts een 3-tal jaren aan gegevens. Ook is er bemonsterd in verschillende jaargetijden, waar reeds in de autonome ontwikkeling al opvallende verschillen waren te zien. Deze verschillen komen hier niet naar voren. Voor de verdeling kunnen maar van twee onderzoeken de waardes uitgezet worden in een grafiek aangezien er van het onderzoek van Van der Wal et al alleen de beschrijvingen beschikbaar zijn. Hierdoor kan er alleen een minimum waarde gegeven worden voor 1992. Wanneer de waardes van scheefheid in een grafiek worden uitgezet, kan er een duidelijke opgaande lijn worden gezien. Dit zou betekenen dat het sediment over de jaren een fijnere verdeling heeft gekregen. De beschrijving uit 1992 gaf alleen een fijne verdeling aan, wat een waarde van minstens Pagina | 20

0.10 betekent. Wanneer deze minimum waarde uitgezet zou worden in de grafiek zou een waarde tussen de 0.50 en 0.80 redelijk binnen de stijgende lijn passen. Wat de werkelijke waarde geweest is kan niet worden opgemaakt uit het onderzoek. Aangezien er maar 2 jaartallen zijn uitgezet, geeft het toevoegen van een trendlijn geen meerwaarde en deze is dan ook weggelaten. Ook kan er op basis van deze gegevens geen conclusie worden getrokken. Een lijn tussen slechts twee waardes zal altijd recht zijn en een verandering aangeven (behalve als deze waardes precies gelijk zijn). Met het uitzetten van de waardes van platheid in figuur 17, kan een negatieve lijn worden gezien over de jaren. Deze lijn geeft aan dat de verdeling op het gebied van platheid zich meer richting een normale verdeling zou zijn gegaan. De verdeling zou dus over de jaren minder sterk gepiekt zijn geworden. De beschrijving van het onderzoek van Van der Wal et al. geeft een gepiektheid aan, wat een waarde van minstens 1.10 betekent. Wanneer deze waarde in een grafiek uitgezet zou worden, zou een waarde tussen de 3 en 3.50 in de lijn van verwachting (kunnen) liggen. Maar zoals dit ook geldt voor de scheefheid, kan de werkelijke waarde niet uitgezet worden omdat deze niet wordt gegeven in het onderzoek. Aangezien er maar 2 jaartallen zijn uitgezet, geeft het toevoegen van een trendlijn geen meerwaarde en deze is dan ook weggelaten. Ook kan er op basis van deze gegevens geen conclusie worden getrokken. Een lijn tussen slechts twee waardes zal altijd recht zijn en een verandering aangeven in welke richting dan ook (behalve als deze waardes precies gelijk zijn). Op basis van de summiere hoeveelheid aan gegevens kan dus gesteld worden dat de ontwikkeling van 1990 tot 2001 een vergroving laat zien in de (mediane) korrelgrootte. Wel valt hier nog op aan te merken dat er slechts van 3 jaren gegevens voorhanden zijn. Ook is er bemonsterd in verschillende jaargetijden, wat van (grote) invloed kan zijn op het sediment. Op het gebied van verdeling kunnen geen uitspraken worden gedaan aangezien hier slechts van twee jaren waardes voorhanden zijn.

Pagina | 21

6. Strandprofielen 6.1 Inleiding

Mediane korrelgrootte (in mm.)

Brown en McLachlan (1990) laten zien dat er een verband bestaat tussen de korrelgrootte en de hellingshoek van het strand. Hoe grover de korrel, hoe steiler de hellingshoek van het strand hierbij over het algemeen zal zijn (figuur 1). Een vlakker profiel zou ontstaan doordat het water bij een fijnere korrelgrootte, minder goed kan wegzakken door het sediment heen. Hierdoor stroomt er sediment met het terugtrekkende water mee terug richting zee. Het strand vlakt hierdoor vervolgens uit, aldus Janssen en Mulder (2004). Deze stranden worden ook wel dissipatief genoemd. Voor steilere stranden wordt ook wel de term reflectief gebruikt (Short, 1990). Hiernaast laat Short (1990) zien dat er een verband tussen korrelgrootte en het profiel is, maar hierbij ook de golfbreking op de vooroever en het strand bij betrekt. Naar golfbreking zal hier verder niet gekeken worden. Met het in acht nemen van de theorie van Brown en Mclachlan is er gekeken of er veranderingen in het profiel van het strand waarneembaar zijn, in het bijzonder na de uitvoering van suppleties in het onderzoeksgebied bij de plaats Egmond vanaf 1990. Hiervoor zal er worden gekeken naar het profiel van het strand van 1960 tot 2001. De profielen zijn op basis van JARKUS metingen van Rijkswaterstaat gemaakt. Vervolgens zijn de profielen naast de verkregen korrelgrootte data gelegd welke besproken zijn in de voorgaande hoofdstukken. Vanwege de beschikbaarheid van korrelgrootte data, is hiervoor alleen gekeken naar de jaren 1966, 1967, 1982, 1987, 1992 en 2001. 1961 is buiten beschouwing gelaten aangezien hier geen JARKUS data van beschikbaar is (bijlage IV). De verschillende jaren zullen in twee tijdsvakken worden toegelicht, namelijk van 1960 tot 1990 (de autonome ontwikkeling zonder suppleties) en van 1990 tot 2001 (de ontwikkeling onder invloed van suppleties).

Hellingshoek strand Figuur 1. Relatie korrelgrootte en hellingshoek van het strand, uit: Brown en McLachlan (1990)

6.2 1960 tot 1990 6.2.1 Hellingshoek Als eerste tijdsperiode, die loopt van 1960 tot 1990, is er gekeken naar de autonome ontwikkeling van het onderzoeksgebied. Hiervoor is met behulp van het programma ArcGIS van 27 jaren de hellingshoek berekend en een overzicht gecreëerd in tabel 5. Dit is gedaan voor het natte strand (tussen de +2 en -2 NAP), zie hiervoor bijlage VIII, figuur 21. Uit de tabel is op te maken dat de hellingshoek vanaf 1964 tot 1990 schommelt tussen de 1:30 en 1:55. Wanneer deze waardes worden uitgezet in een grafiek, is deze fluctuatie duidelijker te zien (bijlage VII, figuur 18). In deze grafiek is te zien dat er tussen 1970 en 1980 een iets steiler strand te vinden is, en richting 1990 enigszins meer waardes boven de 1:40 te vinden zijn (een vlakker strand). Bij het uitzetten van een trendlijn is er echter vrijwel geen verandering zichtbaar, deze lijn is vrijwel recht. Pagina | 22

Tabel 5. Hellingshoeken autonome ontwikkeling

Jaar

Lengte (m)

Hellingshoek

Jaar

Lengte (m)

Hellingshoek

Jaar

Lengte (m)

Hellingshoek

1964

160

1:40

1974

140

1:35

1984

200

1:50

1965

180

1:45

1975

140

1:35

1985

220

1:55

1966

200

1:50

1976

180

1:45

1986

220

1:55

1967

200

1:50

1977

160

1:40

1987

120

1:30

1968

200

1:50

1978

140

1:35

1988

140

1:35

1969

180

1:45

1979

140

1:35

1989

140

1:35

1970

180

1:45

1980

160

1:40

1990

180

1:45

1971

140

1:35

1981

160

1:40

1972

120

1:30

1982

200

1:50

1973

120

1:30

1983

200

1:50

6.2.2 Hellingshoek en korrelgrootte Om te zien of er een relatie zichtbaar is tussen korrelgrootte en/of verdeling en de hellingshoek in de autonome ontwikkeling, is een overzicht gecreëerd van deze gegevens in tabel 6. Wanneer er bij dit overzicht teruggekeken wordt naar de theorie van Brown en McLachlan (figuur 1), dan valt er geen overeenkomst te zien. Waar het strand vlakker is zou het sediment fijner moeten zijn. Dit is vooral voor 1966 en 1982 zeker niet het geval. Waar er in 1987 fijner sediment te zien is, is zelfs een steiler en niet een vlakker strand te zien. Voor de korrelgrootte verdeling geldt bovenstaande ook, de grote schommelingen die hier te zien zijn qua waardes, zijn geheel niet terug te vinden in het strandprofiel. Dit geldt eveneens voor de sortering. Het enige wat enigszins naar voren komt is de sterke gepiektheid in 1987 waar het strand ook steiler is geworden. Tabel 6. Hellingshoek en korrelgrootte 1960 tot 1990

Jaar

D50 (μm)

Scheefheid

Platheid

Sortering

Hellingshoek

1966

346

0,10

1,00

0,4

1:50

1967

280

0,00

0,90

0,3

1:50

1982

315

-2,50

onbekend

onbekend

1:50

1987

222

0,60

4,10

0,5

1:30

6.3 1990 tot 2001 6.3.1 Hellingshoek Als tweede tijdsperiode van 1990 tot 2001, is gekeken naar de ontwikkeling van het profiel van het onderzoeksgebied onder invloed van uitgevoerde suppleties. Hiervoor is met behulp van het programma ArcGIS van een 11-tal jaren de hellingshoek berekend en een overzicht gecreëerd in tabel 7. Dit is gedaan voor het natte strand (tussen de +2 en -2 NAP), zie hiervoor bijlage VIII, figuur 21. Uit de tabel is op te maken dat de hellingshoek grotendeels gelijk is gebleven door de jaren heen. Er is wel een lichte variatie te vinden, hier schommelen de waardes tussen de 1:40 en 1:65. De meeste waardes bevinden zich echter rond de 1:45 en 1:55. Een aantal uitschieters hierboven en hieronder komen veelal slechts één keer voor. Wanneer de waardes uitgezet worden in een grafiek (bijlage VII, figuur 19), dan zijn deze uitschieters ook wel enigszins terug te vinden in 1991, 1993 en 1997. Bij het uitzetten van een trendlijn is er wel een stijgende lijn te zien, wat duidt op een vlakker geworden strand.

Pagina | 23

Tabel 7. Hellingshoeken 1990 tot 2001

Jaar

Lengte Hellinghoek NAP referentie NAP referentie. 1990 180 1:45 1991

160

1:40

1992

200

1:50

1993

260

1:65

1994

220

1:55

1995

220

1:55

1996

220

1:55

1997

180

1:45

1998

220

1:55

1999

220

1:55

2000

220

1:55

2001

240

1:60

6.3.2 Hellingshoek en korrelgrootte Om te zien of er een relatie zichtbaar is tussen korrelgrootte en/of verdeling en de hellingshoek van 1990 tot 2001, is een overzicht gecreëerd van deze gegevens in tabel 8. Wanneer er bij dit overzicht teruggekeken wordt naar de theorie van Brown en McLachlan (figuur 1), dan valt er een verband te zien tussen de D50 en de hellingshoek. Waar de hellingshoek van 1:30 naar 1:50 verandert, veranderd de D50 van grofweg 200 μm naar 314 μm. Dit is echter precies het tegenovergestelde van de theorie van Brown en McLachlan. Qua korrelgrootte verdeling kan voor de scheefheid en platheid ook een licht verband waargenomen worden, maar aangezien het hier maar om 2 waardes gaat kan hier verder geen conclusie uit worden getrokken. Van de sortering is zelfs maar 1 waarde bekend, hier valt dus helemaal niets over te zeggen. Tabel 8. Hellingshoek en korrelgrootte 1990 tot 2001

Jaar

D50 (μm)

Scheefheid

Platheid

Sortering

Hellingshoek

1987

222

0,60

4,10

0,5

1:30

1992

249

onbekend

2001

314

1,25

onbekend onbekend 2,62

onbekend

1:50 1:50

6.4 Samenvatting 6.4.1 Hellingshoek Voor de ontwikkeling van de hellingshoek is er gekeken naar het natte strand, de exacte locatie wisselt per jaar, afhankelijk van de hoog- en laagwaterlijn welke zich (ongeveer) tussen de +2 en -2 NAP bevind. Hiervan is ook met behulp van de JARKUS data in ArcGIS de hellingshoek berekend. Voor het eerste tijdvak van 1960 tot 1990, ofwel de autonome ontwikkeling, is er geen duidelijke verandering zichtbaar in de hellingshoek. Volgens de uitgezette trendlijn is er totaal geen verandering, in de waardes is wel een grote variatie te vinden, waarbij er tussen 1970 en 1980 een iets steiler strand te vinden is, en richting 1990 enigszins meer waardes boven de 1:40 te vinden zijn (een vlakker strand). Voor het tweede tijdvak van 1990 tot 2001, onder invloed van uitgevoerde suppleties, is er wel een verandering zichtbaar in de hellingshoek. De meeste waardes bevinden zich rond de 1:50 en 1:55, maar deze is in het begin van de periode enigszins lager. De trendlijn laat dan ook een stijgende lijn Pagina | 24

zien, wat een vlakker geworden strand betekend. Deze periode is wel aanzienlijk korter dan de eerste tijdsperiode, wat betekent dat er minder waardes gebruikt zijn en een natuurlijke variatie hierdoor meer invloed kan hebben op de trendlijn. Wanneer er als laatste voor beide periodes nog gekeken wordt naar de gemiddelde hellingshoek over het gehele tijdsvak, dan komt deze voor 1960 tot 1990 uit op 1:42. Voor de tijdsperiode van 1990 tot 2001 is deze 1:53. Hierbij is te zien dat het strand wel enigszins vlakker is geworden. Hier geldt de opmerking dat het verschil in aantal jaren per periode van invloed kan zijn uiteraard ook. Wanneer er echter naar een totaalgrafiek wordt gekeken van 1960 tot 2001 (figuur 20), dan is er een duidelijke opgaande (trend)lijn te zien in de hellingshoek. Ook wanneer er naar de gegevens wordt gekeken in de grafiek, dan is er een duidelijk verschil te zien vanaf omstreeks 1993/94 met een vlakker strand. 6.4.2 Hellingshoek en korrelgrootte Om te zien of er een relatie tussen de hellingshoek van het strand en de korrelgrootte en/of verdeling een verband te zien is, is er een vergelijking gemaakt tussen beide gegevens. Dit is gedaan op basis van de hellingshoeken uit dit hoofdstuk en de verkregen korrelgrootte en verdeling uit voorgaande hoofdstukken. Voor het eerste tijdvak van 1960 tot 1990, ofwel de autonome ontwikkeling, was er te zien dat er niet een verband te vinden was tussen de korrelgrootte en de hellingshoek. Ook voor de verdeling kan deze conclusie getrokken worden. Voor het tweede tijdvak van 1990 tot 2001, onder invloed van uitgevoerde suppleties, was er te zien dat er een verband te zien was tussen de korrelgrootte en de hellingshoek. Waar het strand iets vlakker werd, werd de korrel iets grover. Dit is precies het tegenovergestelde van de theorie van Brown en McLachlan, waar een vlakker strand fijner sediment zou hebben. Over de relatie tussen de verdeling en de hellingshoek kan geen uitspraak worden gedaan aangezien hier maar twee waardes van bekend zijn. 6.4.3 Ontwikkeling Wanneer alle gegevens van de hellingshoek van het strand en de korrelgrootte en verdeling bij elkaar worden genomen, kan geconcludeerd worden dat het strand eerst vrij stabiel was, waarna het na 1990 gemiddeld iets vlakker is geworden. Namelijk gemiddeld 1:42 van 1960 tot 1990 en gemiddeld 1:53 van 1990 tot 2001. Tussen de hellingshoek en de korrelgrootte kan vervolgens geen duidelijk verband worden gezien. Het enige verband wat hier naar voren kwam, was in tegenspraak tot theorie van Brown en McLachlan, waar een steiler strand een grovere korrel zou moeten bevatten (figuur 1). Een verband tussen de hellingshoek en de korrelgrootte kan ook niet gegeven worden. In de eerste tijdsperiode van 1960 tot 1990 is er helemaal niets te zien en voor de tweede tijdsperiode zijn er slechts van 2 jaren gegevens waardoor hierover geen uitspraak gedaan kan worden.

Pagina | 25

7. Discussie Met de resultaten van dit onderzoek is een eerste stap gezet in de richting van noodzakelijke kennisontwikkeling over de invloed van herhaaldelijk suppleren op onder andere het sediment op en langs de Nederlandse kust. Er is gekeken naar de korrelgrootte en verdeling van het sediment van 1960 tot 2001 en het profiel van het strand in het onderzoeksgebied met als proeflocatie bij de plaats Egmond. Hierbij zijn een aantal statistische gegevens gebruikt als mediaan, scheefheid en platheid. Voor het profiel is gekeken naar de hellingshoek van het natte strand en een vaste locatie op het strand. De kanttekeningen, onzekerheden en kennisleemtes die naar voren zijn gekomen tijdens en na de uitvoering van dit onderzoek zullen hier verder worden toegelicht. Hierbij zal de beschikbaarheid van data over het sediment op en langs de Nederlandse kust ter discussie worden gesteld. Ook de beschikbaarheid van data over het sediment welke gebruikt wordt bij suppleties zal hier verder naar voren worden gebracht. Tevens zullen een aantal punten over de uitvoering van dit onderzoek ter sprake komen. Ten slotte zullen er een aantal aanbevelingen worden gedaan voor vervolgonderzoek. Het eerste punt dat naar voren is gekomen tijdens de uitvoering van dit onderzoek is de beschikbaarheid van data over het sediment op en langs de Nederlandse kust. Dit betreft de data over de korrelgrootte en verdeling van het sediment wat zich op en langs de Nederlandse kust bevindt. Onderzoeken naar de korrelgrootte en verdeling van het sediment zijn vanaf de jaren zestig, door de jaren heen, gedaan door diverse onderzoekers en instanties. De resultaten van deze onderzoeken zijn gebruikt voor de uitvoering van dit onderzoek. De complete (originele) datasets van genoemde onderzoeken zijn veelal niet beschikbaar of onbruikbaar. Hierdoor is het alleen mogelijk geweest de resultaten en beschrijvingen te gebruiken welke worden gegeven in de rapportages van het onderzoek. Hierin worden niet altijd alle relevante statistische gegevens genoemd. Deze gegevens zijn nodig om een zo compleet mogelijk beeld te vormen van de ontwikkelingen van het sediment op en langs de kust. De gegevens en beschrijvingen die gegeven worden in diverse rapportages gaan vaak over vrij grote gebieden en wisselende locaties. Hierbij moet men denken aan locaties variërend van de vooroever tot de zeereep en algemene beschrijvingen over het gehele kustgebied. De bemonsteringswijzen van verschillende onderzoeken hebben plaatsgevonden op uiteenlopende manieren. Zo is in sommige gevallen slechts één monster genomen per locatie, of een set van meerdere monsters op wisselende plaatsen. Het jaargetijde bij bemonstering wisselt hier ook, namelijk van het najaar tot het voorjaar en zelfs tijdens de zomer. Deze zijn soms zelfs wisselend binnen het onderzoek zelf. Genoemde aspecten kunnen allen van invloed zijn geweest op de uiteindelijke resultaten van desbetreffende onderzoeken. Bij het vergelijken van deze onderzoeken over de jaren tijdens dit onderzoek kunnen deze aspecten dus ook invloed hebben gehad op de uiteindelijke resultaten die gegeven worden in dit rapport. Een belangrijk punt voor toekomstige onderzoeken is om een eenduidige manier van bemonstering en keuze van locatie te handhaven. Dit maakt het mogelijk een tijdslijn te creëren en veranderingen in kaart te brengen. De consequente manier waarop elk jaar hoogtemetingen worden gedaan in opdracht van Rijkswaterstaat, de zogenaamde JARKUS metingen, zijn hier een goed voorbeeld van. Als tweede punt is de beschikbaarheid van data over het sediment van suppleties naar voren gekomen. Dit betreft het sediment wat wordt gewonnen op zogenaamde winlocaties in de Noordzee. Om te zien of suppleties invloed hebben op onder andere het sediment van de te suppleren gebieden, is het van belang te weten wat voor eigenschappen het sediment heeft wat gebruikt wordt bij deze suppleties. Tijdens de uitvoering van dit onderzoek is duidelijk geworden dat er met enige regelmaat monsters worden genomen bij deze wingebieden. Deze informatie zou vervolgens moeten worden gebruikt om te zien of het te winnen sediment voor suppleties, niet al teveel afwijkt van het te suppleren Pagina | 26

gebied. Hoe vaak en hoeveel monsters er hiervoor genomen worden is niet bekend. De data van deze monsters is tijdens de uitvoering van dit onderzoek ook niet verkregen. Ook is niet duidelijk wat als referentie wordt gebruikt om te bepalen of het suppletie sediment afwijkt van het sediment van het te suppleren gebied. Ten derde zijn er nog een aantal punten die ter discussie gesteld kunnen worden over de uitvoering van het onderzoek op zich. Allereerst de schaal van dit onderzoek: het onderzochte gebied is vrij klein in vergelijking tot de gehele Nederlandse kust. De Nederlandse kust is een zeer dynamisch systeem waar veel aspecten van invloed kunnen zijn op de eigenschappen van het sediment op en langs de kust. Deze keuze en de grootte van het onderzoeksgebied zijn dan ook vooral gedaan naar aanleiding van de relatief korte beschikbare tijd van vijf maanden voor het totale onderzoek. Door de keuze van een klein gebied komt nu wel naar voren waar zich grote leemtes bevinden in zowel kennis als de beschikbaarheid van data. Om te zien of er effecten van suppleties te vinden zijn is data over het gebruikte sediment bij deze suppleties van groot belang. Echter, doordat er tijdens de uitvoering van het onderzoek niet de juiste data beschikbaar was, kunnen hier dus ook geen conclusies uit getrokken worden. De beschreven veranderingen blijven echter wel hetzelfde, of deze zijn veroorzaakt door de uitvoering van suppleties kan op dit moment over worden getwist. Als laatste is er bij het onderzoek naar de eventuele veranderingen in het profiel, in relatie tot de eigenschappen van het sediment, alleen gekeken naar een vrij kleine locatie, te weten: naar één raai op het strand in de onderzoekslocatie. De ontwikkelingen die echter al te zien zijn in het profiel van het strand, in het bijzonder de veranderingen van vóór de uitvoering van suppleties in het gebied en erna, bieden genoeg aanknopingspunten om op grote schaal verder onderzoek te doen. Voor de relatie tussen het profiel en de sedimenteigenschappen kan deze conclusie niet getrokken worden, hiervoor is er te weinig data beschikbaar over het sediment. Zoals eerder benoemd is er met de resultaten van dit onderzoek een stap gezet in de richting van noodzakelijke kennisontwikkeling over de invloed van herhaaldelijk suppleren op onder andere het sediment op en langs de Nederlandse kust. Uit de resultaten en de bevindingen tijdens de uitvoering van dit onderzoek zijn veel punten naar voren gekomen welke van groot belang zijn om mee te nemen en rekening te houden bij vervolgonderzoek. Duidelijk is wel dat er criteria opgesteld moeten worden met betrekking tot data verzameling en verwerking. Hierbij zal een referentiekader noodzakelijk zijn waarin aangegeven wordt welke aspecten er getoetst dienen te worden om veranderingen in kaart te kunnen brengen op het gebied van het sediment op en langs de Nederlandse kust. Bemonstering op meerdere momenten per jaar is hierbij van groot belang om eventuele natuurlijke fluctuaties in kaart te kunnen brengen. Een consequente bemonstering op eenzelfde manier en op vastgestelde locaties is hierbij noodzakelijk. Dit geldt eveneens voor de verwerking van alle data, waar standaard methodes voor gebruikt moeten worden. Dezelfde aanpak is noodzakelijk voor het sediment welke wordt gewonnen op winlocaties in de Noordzee en die gebruikt wordt bij het suppleren. Zonder deze gegevens is het niet mogelijk om te kijken naar de mogelijke effecten van het gebruikte sediment bij suppleties en de (herhaaldelijke) uitvoering hiervan. De beschikbaarheid van al deze data is minstens van even groot belang om de kennis op dit onderwerp te kunnen vergroten. Deze moet toegankelijk en bruikbaar zijn om de uitvoering van verschillende initiatieven mogelijk te maken en de kennisleemtes te vullen.

Pagina | 27

8. Conclusie Om de basiskustlijn en het kustfundament van de Nederlandse kust te handhaven, worden er jaarlijks suppleties uitgevoerd op en langs de Nederlandse kust. Deze suppleties worden uitgevoerd sinds de sinds de jaren zeventig en op grote schaal sinds de jaren negentig. Eén van de vele aspecten die bij suppleties een rol speelt, is dat er jaarlijks een grote hoeveelheid sediment aan het kustsysteem wordt toegevoegd. De vele miljoenen kubieke meters aan sediment die gesuppleerd worden kunnen leiden tot veranderingen in korrelgrootte en/of sedimentsamenstelling van de gesuppleerde kustgedeeltes. Deze veranderingen kunnen vervolgens weer invloed hebben op het profiel van het gesuppleerde kustgedeelte. Het doel van dit onderzoek was dan ook om inzicht te krijgen in welke mate deze veranderingen en (cumulatieve) effecten er kunnen optreden door suppleren. Hierbij is gekeken naar de korrelgrootte en sedimentsamenstelling, oftewel de verdeling van het sediment. Ook is er gekeken naar mogelijke invloeden van het suppleren op het profiel van het strand en de mogelijke relaties tot korrelgrootte en de verdeling hierin. Om dit doel te kunnen bereiken is er een vergelijking gemaakt tussen de huidige situatie, de situatie voor de suppleties in jaren zeventig en in het bijzonder na aanvang van de grootschalige suppleties in de jaren negentig. In verband met de korte periode beschikbaar voor dit onderzoek is als proef deze vergelijking gedaan voor een klein kustgedeelte, namelijk het strand bij de plaats Egmond (omstreeks raai 3600). Hier zijn, voordat men begonnen is met grootschalige suppleties, geen suppleties uitgevoerd voor 1990. Pas na 1990 zijn hier bijna jaarlijks suppleties uitgevoerd. De onderzoeksvragen die geformuleerd zijn om tot dit doel te komen zijn Wat voor invloed heeft de korrelgrootte en verdeling van het te suppleren sediment gehad bij (herhaaldelijk) suppleren op de korrelgrootte, aanwas en sedimentsamenstelling van de het (natte) strand over de afgelopen vijftig jaar? Wat voor invloed hebben suppleties over de afgelopen vijftig jaar op de sedimentverdeling en het profiel van de kust gehad? Om antwoord te geven op de eerste vraag wordt uit de resultaten van het onderzoek duidelijk dat er bij het onderzoeksgebied van 1960 tot 1990 (als autonome10 ontwikkeling) een lichte verfijning te zien is in de korrelgrootte van het sediment. Deze verfijning is echter zodanig klein (op basis van een trendlijn), dat er niet echt gesproken kan worden over een verandering. Wanneer er ook gekeken wordt naar de korrelgroottes over de jaren, dan valt er op te maken dat deze heel erg wisselt en er geen duidelijke verandering in de vorm van vergroving of verfijning kan worden vastgesteld. Voor de verdeling is het lastiger, al dan niet onmogelijk om te bepalen of er verandering zichtbaar is. Voor de scheefheid komt er namelijk naar voren dat er door de beschikbaarheid van data niet goed te bepalen is of er een verandering is. Bij deze verandering is het vervolgens ook niet duidelijk of deze dalend of stijgend is in waarde (grover of fijnere verdeling). Voor de platheid is wel een eenduidige (stijgende) lijn te zien, wat aangeeft dat het sediment sterker gepiekt is geworden over de jaren. Door het verschil in bemonstering bij de laatste jaren valt hierover alleen niet goed te oordelen of deze verandering daadwerkelijk aanwezig is of slechts komt door een natuurlijk variëteit op de verschillende locaties. Na 1990 laat het sediment juist een vergroving zien in de korrelgrootte, maar hiervan zijn slechts van drie jaartallen gegevens beschikbaar. Ook de verdeling geeft een verandering aan, maar hiervan zijn slechts van een tweetal jaartallen gegevens, waardoor er geen conclusie kan worden getrokken. Een 10

De autonome ontwikkeling geeft de ontwikkeling aan zonder de uitvoering van suppleties in en in de buurt van het onderzoeksgebied

Pagina | 28

lijn tussen slechts twee waardes zal altijd recht zijn en een verandering aangeven (behalve als deze waardes precies gelijk zijn). Als antwoord op de tweede vraag, waarbij gekeken is naar de relatie tussen het profiel van het strand tot de korrelgrootte, blijkt uit de resultaten dat het strand tussen 1960 en 1990 vrij stabiel is gebleven, waarna deze enigszins vlakker is geworden na 1990. Dit is ook terug te zien in het gemiddelde over deze periodes, waarbij tussen 1960 en 1990 een hellingshoek van 1:42 te vinden was en tussen 1990 en 2001 gemiddeld een hellingshoek van 1:53. Terugkijkend naar de korrelgrootte, kan er geen verband worden gezien tussen de sedimenteigenschappen en de hellingshoek. Het enige verband wat in de periode van 1990 tot 2001 naar voren komt is een vergroving van het sediment en een vlakker geworden strand. Dit is precies in tegenstelling tot de theorie van Brown en McLachlan (1990), waar een vlakker strand juist fijner sediment zou bevatten. Uit bovenstaande kan dus geconcludeerd worden dat in het onderzoeksgebied, na 1990, voornamelijk het profiel enigszins verandering laat zien. Het strand is gemiddeld iets vlakker geworden. Bij de korrelgrootte is geen duidelijke verandering te zien. De enige verandering die er zichtbaar is, is een vergroving van het sediment tussen 1990 en 2001. Van beide tijdsperiodes zijn echter te weinig gegevens voorhanden om werkelijke conclusies te kunnen trekken. Een relatie tussen de korrelgrootte en het profiel kan hierdoor ook niet vastgesteld worden. Of de uitgevoerde suppleties van invloed zijn geweest op genoemde veranderingen kan hier niet vastgesteld worden. Van de suppleties zelf zijn tijdens de uitvoering van dit onderzoek geen gegevens beschikbaar geweest. Van de korrelgrootte en verdeling waren te weinig gegevens beschikbaar om goede conclusies te kunnen trekken of er werkelijk veranderingen hebben plaatsgevonden, zowel in de autonome ontwikkeling van 1960 tot 1990, als van 1990 tot 2001. Dat er gemiddeld gezien een iets vlakker strand te vinden is na 1990 is duidelijk, of dit onder invloed is geweest van suppleties is op dit moment nog niet te zeggen.

Pagina | 29

9. Aanbevelingen Zoals uit voorgaande hoofdstuk duidelijk wordt, is er met de resultaten van dit onderzoek een eerste stap gezet in de richting van noodzakelijke kennisontwikkeling over de invloed van herhaaldelijk suppleren op onder andere het sediment op en langs de Nederlandse kust. Om de volgende stap mogelijk te maken en op een gedegen manier vervolgonderzoek uit te kunnen voeren, zullen er hier een aantal aanbevelingen worden gegeven. Ten eerste zal er op meerdere momenten per jaar bemonstering plaats moeten vinden langs de Nederlandse kust. Hierdoor kunnen eventuele jaarlijkse en seizoensgebonden fluctuaties in de eigenschappen van het sediment naar boven komen. Deze bemonstering zal gedaan moeten worden op vaste locaties langs de kust. Per locatie is het noodzakelijk vervolgens monsters te nemen op verschillende hoogtes als in de duinen, het strand (zowel droog als nat) en de vooroever. Het is noodzakelijk om op deze plaatsen meerdere monsters te nemen zodat, ook op deze schaal, eventuele fluctuaties en variaties in het sediment eruit “gezeefd” kunnen worden. Als tweede zal het sediment wat gebruikt wordt bij de uitvoering van de suppleties ook uitgebreid bemonsterd moeten worden. Dit geldt voor zowel op de winlocatie, als kort na de suppletie zelf. Ook zullen er op gesuppleerde locaties met enige regelmaat monsters genomen moeten worden na de uitvoering van de suppletie, om de ontwikkeling van het sediment in kaart te kunnen brengen. Waar bij het sediment al naar voren komt dat een jaarlijkse bemonstering van het sediment langs de kust niet voldoende is, zo geldt dit ook voor de profielmetingen. Momenteel vinden deze op jaarlijkse basis plaats (de JARKUS metingen). Om ook op dit vlak beter in kaart te kunnen brengen wat veranderingen zijn in relatie tot uitgevoerde suppleties en de eigenschappen van het sediment, zal dit op meerdere momenten per jaar plaats moeten vinden. Voornamelijk gebieden waar met enige regelmaat gesuppleerd wordt zijn hierbij van groot belang. Waar mogelijk is een gelijktijdige dataverzameling van het sediment en het profiel langs de Nederlandse kust gewenst. Hierdoor kunnen deze relaties nog beter worden onderzocht. Als laatste zullen er voor al deze dataverzameling en verwerking standaard methodes ontwikkeld moeten worden. De manier waarop momenteel op jaarlijkse basis profielmetingen uitgevoerd worden is hier een goed voorbeeld van. Het gebruik van een geografisch informatiesysteem kan hier meerwaarde in bieden. Hierin is het namelijk mogelijk grote hoeveelheden aan data inzichtelijk te maken en modelstudies op uit te voeren. Aangezien het gaat om een ruimtelijke verandering, is een geografisch informatiesysteem een perfect middel om dit uit te kunnen voeren. Noodzakelijk is dat de data op een consequente wijze elk jaar op dezelfde locatie en op dezelfde manier verzameld wordt. Vervolgens moet deze op eenzelfde consequente wijze verwerkt en openbaar beschikbaar gemaakt via bijvoorbeeld internet. Het openbaar maken van alle data maakt meerdere initiatieven voor onderzoek mogelijk, wat kennisontwikkeling ten goede kan komen.

Pagina | 30

Bibliografie Beets, D.J., Valk, L. Van der en Stive, M.J.F. 1992. Holocene Evolution of the Coast of Holland. Marine Geology 103. 1992. Blott, Simon J. en Kenneth, Pye. 2001. GRADISTAT: A Grain Size Distribution and Statistics Package For the Analysis of Unconsolidated Sediments. 2001, p. 12. Brown, A.C. en McLachlan, A. 1990. Ecology of Sandy Shores. 1990. Duin, M.J.P. van, et al. 2004. Nourishing the Shoreface: Observations and Hindcasting of the Egmond Case, The Netherlands. 2004. Eisma, Doeke. 1968. Composition, origin and distribution of Dutch coastal sands between Hoek van Holland and the island of Vlieland. 1968. Eisma, Doeke en Fey, Toon. 1982. De Kust van Rottum tot Calais. 1982. Folk, Robert L. 1974. Petrology of Sedimentary Rocks. 1974. Greene, Karen. 2002. Beach Nourishment: A Review of the Biological and Physical Impacts. Atlantic States Marine Fisheries Commission. 2002. Grunnet, Nicholas N., Walstra, Dirk-Jan R. en Ruessink, B.G. 2004. Process Based Modelling of a Shoreface Nourishment. Coastal Engineering 51. 2004. Janssen, G.M. en Mulder, S. 2004. De Ecologie van de Zandige Kust van Nederland, Inventarisatie van het Macrobenthos van Strand en Brandingszone. Rijkswaterstaat. 2004. Kohsiek, L.M.H. 1984. De Korrelgrootte Karakteristiek van de Zeereep (Stuifdijk) langs de Nederlandse Kust. Rijkswaterstaat. 1984. Kroon, A. en Ruessink, B.G. 1998. Geographical developments in coastal morphodynamics: a tribute to Joost Terwindt. 1998. Kroon, Aart. 1994. Sediment Transport and Morphodynamics of the Beach and Nearshore Zone Near Egmond, The Netherlands. 1994. Krumbein, W.C. 1934. Size Frequency Distributions of Sediments. 1934. Leeder, M.R. 1982. Sedimentology, Process and Product. 1982. Little, Colin. 2000. The Biology of Soft Shores and Estuaries. 2000. Ministerie van Verkeer en Waterstaat. 1990. 1e Kustnota, Kustverdediging na 1990. 1990. —. 2000. 3e Kustnota; Traditie, Trends en Toekomst. 2000. —. 2007. Beleidslijn kust: Beleidsbrief en Uitwerking. 14 September 2007. —. 2006. MER Winning Suppletiezand Noordzee 2007. 2006. Minneboo, F.A.J. 1995. Jaarlijkse Kustmetingen, Richtlijnen voor de Inwinning, Bewerking en Opslag van Gegevens van Jaarlijkse Kustmetingen. RIKZ. 1995. Rest, Pol Van de. 2004. Morfodynamica en Hydrodynamica van de Hollandse Kust. 2004. Rijkswaterstaat. 2009A. http://ds122.xs4all.nl/waterstat/applicatie/wsInetApp.asp. Waterstat. [Online] 2009A. [Citaat van: 14 Juli 2009.] —. 2008. Kust en Zeebodem. Watermarkt. [Online] 23 10 2008. [Citaat van: 14 april 2009.] http://www.watermarkt.nl/kustenzeebodem/. —. 2009B. Kustlijnzorg. www.rijkswaterstaat.nl. [Online] 9 Februari 2009B. [Citaat van: 31 Maart 2009.] http://www.rijkswaterstaat.nl/kustlijnzorg/. —. 2009C. Kustlijnzorg. www.rijkswaterstaat.nl. [Online] 9 Februari 2009C. [Citaat van: 31 Maart 2009.] http://www.rijkswaterstaat.nl/kustlijnzorg/. Roelse, P. 2002. Water en Zand in Balans, Evaluatie Zandsuppleties na 1990; Een Morfologische Beschouwing. RIKZ. 2002. Short, A.D. 1990. Beach Morphodynamic Systems of the Central Netherlands coast, Den Helder to Hoek van Holland. 1990. Stolk, A. 1989. Kustverdediging na 1990. Ministerie van Verkeer en Waterstaat. 1989. TAW. 1995. Basisrapport Zandige Kust. Technische Adviedcommissie voor de Waterkeringen. 1995. Udden, J.A. 1898. The Mechanical Composition of wind Deposits. 1898. Van Alphen, J. 1987. De Morfologie en Lithologie van de Brandingszone tussen Terheijde en Egmond aan Zee. Rijkswaterstaat. 1987. Pagina | 31

Van Bemmelen, C.E. 1988. De Korrelgrootte-Samenstelling van het Strandzand Langs de Nederlandse Noordzee-Kust. 1988. Van Dalfsen, Jan. 1999. Ecologische Effecten van Grootschalige Zandwinning - Werkdocument t.b.v. Visieontwikkeling op Kustplannen. 1999. Van der Wal, D., et al. 1995. Inventariserend Onderzoek naar de Ecologische Effecten van Zandsuppletie. 1995. Vincx, Magda. 2002. Verarmd Ecosysteem bij Scheldemonding. 2002. Weisstein, Eric W. 2009. Kurtosis. Wolfram Mathworld. [Online] 2009. [Citaat van: 14 juli 2009.] http://mathworld.wolfram.com/Kurtosis.html. —. 2009b. Skewness. Wolfram MathWorld. [Online] 2009b. [Citaat van: 14 juli 2009.] http://mathworld.wolfram.com/Skewness.html. Wentworth, C.R. 1922. A Scale of Grade and Class Terms for Clastic Sediments. 1922. Witteveen + Bos. 2003. Cumulatieve Effecten van Kustingrepen - Quick Scan naar Morfologische en Ecologische Effecten van Kustingrepen op Korte en Lange Termijn. Rijksinstituut voor Kust en Zee. 2003.

Pagina | 32

Bijlagen I. Onderzoeksgebied

Figuur 2. Zandige kust, uit: TAW (2002)

Figuur 3. Kustvlakken Nederland, uit: Roelse (2002)

Figuur 4. Proeflocatie onderzoeksgebied; Egmond. Kaart uit Roelse (2002)

Figuur 5. Raaien proeflocatie onderzoeksgebied

Pagina | I

II. Uitgevoerde suppleties Hollandse kust Tabel 9. Uitgevoerde suppleties Hollandse kust (bij en rond Egmond gearceerd) Raai Plaatsnaam Jaar Type Plaatsnaam Van Tot suppletie

Raai

Jaar Van

Tot

Type suppletie

Scheveningen

1953

100,5

101,5

strand

Bergen aan Zee

1995

32,625

33,625

strand

IJmuiden

1962

57

57

strand

Egmond

1995

37,25

38,75

strand

Zandvoort

1962

62,5

62,75

anders

Ter Heijde

1995

112,21

114,5

strand

Scheveningen

1969

100

101,5

strand

Hoek van Holland

1995

117,75

118,75

strand

Hoek van Holland

1971

115,7

118,75

strand

Den Helder

1996

1,5

7,5

strand

Scheveningen

1975

98,5

101,5

strand

Zijpe

1996

10,01

12,13

strand

Callantsoog

1976

12,975

13,75

duin

Callantsoog

1996

12,2

14,1

strand

Hoek van Holland

1976

115,7

119

strand

Heemskerk

1996

50,425

51

strand

Hoek van Holland

1977

115,7

118,75

strand

Wassenaar

1996

91

93,5

anders

Hollum

1979

1,6

2,2

strand

Scheveningen

1996

97

101

strand

Callantsoog

1979

11,15

12,8

duin

Hoek van Holland

1996

117,75

118,75

strand

Scheveningen

1981

99

101

strand

Schoorl

1997

26

30,05

strand

Scheveningen

1982

99

101

strand

Bergen aan Zee

1997

30,05

31,05

anders

Scheveningen

1985

98,75

101,25

strand

Bergen aan Zee

1997

31,05

33,5

strand

Scheveningen

1985

98,75

101,25

banket

Bergen-Egmond

1997

34,5

35,75

strand

Callantsoog

1986

10,825

13,725

strand

Egmond

1997

36,25

38,8

strand

Callantsoog

1986

11,75

12,05

duin

Heemskerk

1997

49,65

50,425

strand

Ter Heijde

1986

107,73

115,61

strand

Wassenaar

1997

94

96,5

strand

Ter Heijde

1986

107,73

115,61

duin

Ter Heijde

1997

107,5

112,5

strand

Zwanenwater

1987

13,755

18,1

strand

Ter Heijde

1997

113,15

114,85

vooroever

Zwanenwater

1987

14,7

17,84

duin

Hoek van Holland

1997

117,75

118,75

strand anders

Scheveningen

1987

99

101

strand

Julianadorp

1998

4,69

5,88

Hoek van Holland

1988

118

118,5

strand

Zijpe

1998

19,25

20,5

strand

Hoek van Holland

1989

118

strand

Egmond

1998

37,5

38,75

strand

Bergen aan Zee

1990

32,25

33,75

strand

Bloemendaal

1998

61,5

63,5

strand

Bergen aan Zee

1990

32,25

33,75

banket

Bloemendaal

1998

66

67,5

strand

Egmond

1990

37

38,5

strand

Noordwijk

1998

80,5

83,5

vooroever

Bloemendaal

1990

62

63,25

strand

Katwijk

1998

87,5

89,5

vooroever

Hoek van Holland

1990

117,75

118,75

strand

Hoek van Holland

1998

117

118

strand

Callantsoog

1991

11

14

strand

Julianadorp

1999

3,95

6,28

strand

Petten

1991

18

20,18

strand

Callantsoog

1999

13,2

14

strand

Scheveningen

1991

97,81

101,39

strand

Bergen aan Zee

1999

32,5

33,75

strand

Hoek van Holland

1991

117,75

118,75

strand

Egmond

1999

36,9

39,1

vooroever

Den Helder

1992

1

7,5

strand

Egmond

1999

37,25

38,75

strand

Egmond-Camperduin

1992

26,2

38,5

strand

Scheveningen

1999

97,73

100,5

vooroever

Egmond

1992

37,65

38,6

strand

Hoek van Holland

1999

117,75

118,5

strand

Hoek van Holland

1992

117,75

118,75

strand

Zwanenwater

2000

16,26

16,88

strand

Den Helder

1993

3,28

5,68

strand

Bergen aan Zee

2000

32,25

34,25

vooroever

Bloemendaal

1993

60,5

63,35

strand

Bergen aan Zee

2000

32,75

33,25

strand

Ter Heijde

1993

106,23

112,21

strand

Egmond

2000

38

38,8

strand

Hoek van Holland

1993

114

118,75

strand

Hoek van Holland

2000

117,5

118,5

strand

Bergen aan Zee

1994

32,9

33,5

strand

Den Helder

2001

1,5

5,68

strand

Egmond

1994

37,85

38,2

strand

Zijpe

2001

11,08

14,01

vooroever

Zandvoort

1994

65

67,3

strand

Zwanenwater

2001

16,26

16,88

strand

Wassenaar

1994

94,25

96,25

strand

Bergen

2001

28,32

30

strand

Hoek van Holland

1994

117,75

118,75

strand

Bloemendaal

2001

61,5

64,5

strand

Zwanenwater

1995

16,24

17,6

strand

Zandvoort

2001

66,25

67,5

Strand

Petten

1995

18,8

20,4

Strand

Kijkduin-Ter Heyde

2001

107,4

112,5

Vooroever

Pagina | II

Vervolg tabel Plaatsnaam

Raai

Jaar Van

Tot

Type suppletie

Kijkduin-Ter Heyde

2001

108

112

strand

Hoek van Holland

2001

117,5

118,5

strand

Petten

2002

18,27

20,35

strand

Camperduin

2002

26,5

30

vooroever

Noordwijkerhout

2002

73

80

vooroever

Wassenaar

2002

91

97

vooroever

Hoek van Holland Den HelderJulianadorp Groote Keeten CallantsoogZwanenwater Callantsoog

2002

117

118

strand

2003

1,5

5,88

strand

2003

9,13

9,43

vooroever

2003

10

16

vooroever

2003

11,1

13,75

strand

Petten

2003

19,83

20,58

strand

Camperduin

2003

25,62

26,41

strand

Ter Heijde

2003

107,73

113,19

strand

Hoek van Holland

2003

117,5

118,5

strand

Callantsoog

2004

11,1

13,74

strand strand

Petten

2004

19,83

20,58

Camperduin

2004

25,65

26,41

strand

Egmond aan Zee

2004

36,2

40,2

vooroever

Zandvoort-noord

2004

62,75

65,75

vooroever

Zandvoort-zuid

2004

65,75

67,75

vooroever

Scheveningen

2004

99,3

101,1

strand

Ter Heijde

2004

107,73

113,19

strand

Hoek van Holland

2004

117,5

118,5

strand

Bergen

2005

31,5

35

vooroever

Bergen

2005

32,5

33,5

strand strand

Egmond

2005

37

39,5

Castricum

2005

46,5

48,5

strand

Monster

2005

108

113

vooroever

Pagina | III

III. Statistische Beschrijving D50 (mediaan), D10 en D90 De D waardes geven het gewichtspercentage van de korreldiameter weer, dus bij D10 is 10% van het monster kleiner en 90% groter dan de gegeven waarde. D50 staat ook wel bekend onder de noemer mediaan, welke de meest gebruikte waarde is met betrekking tot de beschrijving van de korrelgrootte diameter. Hierbij is 50% groter en 50% kleiner dan de aangegeven korrelgrootte. Deze waarde wordt in dit onderzoek voornamelijk gegeven in micrometers (μm). Scheefheid De scheefheid, ofwel skewness in de statistiek, geeft aan in hoeverre de verdeling naar de grove of fijne kant “hangt”. Grofweg is deze waarde te verdelen in 3 klasses, te weten: positief, symmetrisch en negatief (figuur 6). Hierbij bevindt de symmetrische klasse zich ongeveer tussen de waardes -0.10 en +0.10 en de positieve en negatieve klasses respectievelijk onder en boven deze waardes (Weisstein, 2009b). Symmetrisch

Positief

Negatief

Figuur 6. Klassen scheefheid

Platheid Platheid, ofwel kurtosis in de statistiek, geeft de mate van gepiektheid weer van het sediment. Een sterke gepiektheid geeft aan dat er een grote hoeveelheid van een bepaalde waarde aanwezig is. De platheid wordt over het algemeen vertaald in de beschrijvingen: platykurtisch, mesokurtisch en leptokurtisch, wat staat voor platte verdeling, normale verdeling en gepiekte verdeling (figuur 7). Een normale verdeling geeft een waarde tussen de 0.90 en 1.10, waar de platte en gepiekte verdeling hier een waarde respectievelijk onder en boven geven (Weisstein, 2009). mesokurtisch

leptokurtisch

platykurtisch

Figuur 7. Klassen platheid

Pagina | IV

Sortering Sortering geeft de mate van spreiding binnen de korrelgrootte verdeling van sediment aan. Een goede sortering betekent dat er een kleine spreiding van korrelgroottes aanwezig is en een slechte sortering een grote spreiding ( tabel 10) (Folk, 1974). Hiervoor is op basis van phi waardes een klassenverdeling op te maken welke is te vinden in tabel 10. Tabel 10. Klassen sortering, uit: Folk (1974)

Sortering Zeer goed

Waarde ( schaal) < 0,35

Goed

0,35 - 0,50

Matig goed

0,50 - 0,71

Matig

0,71 - 1,00

Slecht

1,00 - 2,00

Zeer slecht

2,00 - 4,00

Extreem slecht

> 4,00

Krumbein Phi De Krumbein phi waarde is een logaritmische schaal voor korrelgrootte naar Krumbein (1934). De Krumbein phi waarde wordt in de Udden-Wentworth schaalverdeling gebruikt voor de klassenverdeling van sediment. De vergelijking om tot deze waarde te komen is: 𝜙 = −2 log 𝐷 Hierin is Φ de Krumbein phi waarde en D de diameter van de korrelgrootte in millimeter. Folk en Ward methode Volgens Blott en Kenneth (2001) is uit onderzoek en de praktijk gebleken dat de Folk en Ward methode een goede basis geeft voor de vergelijking van verschillende korrelgroottes en sedimentverdelingen. Van de Folk en Ward methode, worden zowel de metrische (in μm) als de zogenaamde Krumbein phi () waardes gebruikt (Krumbein, 1934).

IV. JARKUS In opdracht van Rijkswaterstaat wordt er vanaf 1963 elke jaar “de Jaarlijkse Kustmeting” (JARKUS) gedaan. De metingen omvatten hoogtemetingen van duin en strand en dieptemetingen van het onderwater gedeelte van de kust. Door de hoogte- en dieptemetingen aan elkaar te koppelen, ontstaan volledige kustprofielen. De kustprofielen (momenteel ongeveer 2000 per jaar) worden opgenomen in raaien, denkbeeldige lijnen loodrecht op de kust, met een onderlinge afstand van ongeveer 250 meter langs de gehele Noordzeekust gedaan (Rijkswaterstaat, 2008). Deze data wordt in de landelijke database DONAR (Data Opslag Natte Rijkswaterstaat) opgeslagen. De JARKUS-metingen zijn bedoeld om de ligging van de kust te monitoren en om te toetsen of de actuele kustlijn (landinwaarts) verschoven is ten opzichte van de kustlijn die in 2001 in de wet werd vastgelegd. Tot op heden waren kustlijnkaarten en foto’s via internet beschikbaar. Sinds kort zijn deze metingen verwerkt tot kusthoogtekaarten. De kaarten zijn te bekijken en te downloaden via internet op de website van Rijkswaterstaat11.

11

De JARKUS data is te downloaden via de website www.watermarkt.nl

Pagina | V

V. Statistische Analyse 1966 & 1967 Om te komen tot de korrelgrootte en verdeling van 1966 en 1967, zijn er korrelgrootte rapporten van beide jaren verwerkt en statistisch geanalyseerd. Deze rapporten zijn verkregen van het Instituut Deltares en geven een overzicht van de zeefgegevens van de bemonstering uit 1966 en 1967. Voor het verwerken zijn de rapporten voor de proeflocatie Egmond verwerkt. Dit is gedaan op basis van een aantal raaien waar bemonsterd is bij het onderzoek. Voor 1966 zijn dit raaien 3500, 3550, 3600, 3650 en 3700. Voor 1967 zijn de raaien 3400, 3500 en 3800 verwerkt. In Figuur 8 is een voorbeeld te zien van 1 bladzijde van één van de rapporten te zien. Dit zijn de gegevens van 1 monsterlocatie. Per raai zijn gemiddeld ongeveer 10 á 15 monsterlocaties.

Figuur 8. Voorbeeld korrelgrootterapport

Voor de verwerking van de data zijn alle gegeven eerst verwerkt in Excel om ze vervolgens te kunnen analyseren in het statistische programma GRADISTAT. Hiervoor is het gewicht van elke monster een de daarbij behorende korrelgrootte overgenomen uit de tabel van het rapport. De kolom van aangenomen korrelgrootte is gebruikt als waarde (zie figuur 8).

Pagina | VI

Vervolgens zijn alle gegevens ingevoerd in het programma GRADISTAT. GRADISTAT bied een eenvoudige en snelle manier om een grote hoeveelheid aan zeefgegevens te verwerken en analyseren (Blott, et al., 2001). In GRADISTAT kunnen statistische gegevens als D10, D50, D90, scheefheid, platheid en sortering berekend worden welke een beeld van de korrelgrootte en verdeling. Bij deze invoering zijn verder geen aanpassingen aan de data gemaakt.

Figuur 9. GRADISTAT invoerscherm

Uiteindelijk is er bij de uitkomst van deze analyse een gemiddelde berekend over de monsters per raai tussen hoog- en laagwaterniveau. Dit ligt ongeveer tussen de -2 en +2 NAP (Rijkswaterstaat, 2009A). Als laatste is hiervan ook een totaalgemiddelde berekend voor het onderzoeksgebied. Zie voor dit overzicht tabel 1 en tabel 2.

Figuur 10. Locatie monsters raai 3600 (1966)

Pagina | VII

VI. Udden-Wentworth Schaal Tabel 11. Udden-Wentworth schaal, uit: Leeder (1982)

Millimeters

μm

Phi ()

4096

-12

1024

-10

256

-8

64

-6

16

-4

4

-2

Wentworth Categorieën

Keien

-1,75

2,83

-1,5

2,38

-1,25

2,00

-1

1,68

-0,75

1,41

-0,5

1,19

-0,25

1,00

0,00

0,84 0,71 0,59

Fijn Grind

Zeer Grof Zand

0,25 0,50 0,75

0,50

500

1,00

0,42 0,35 0,30

420 350 300

1,25 1,50 1,75

0,25

250

2,00

0,21 0,177 0,149

210 177 149

2,25 2,50 2,75

0,125

125

3,00

0,105 0,088 0,074

105 88 74

3,25 3,50 3,75

0,0625

63

4,00

0,0530 0,0440 0,0370

53 44 37

4,25 4,50 4,75

0,0310

31

5

0,0156

15,6

6

0,0078

7,8

7

Grof Zand

Medium Zand

Zand

3,36

Grof Grind Middel Grind

Grind

Stenen

Fijn Zand

Zeer Fijn Zand

Grof Silt

Medium Silt

Zeer Fijn Silt 0,0039

3,9

8

0,0020 0,00098 0,00049 0,00024 0,00012 0,00006

2,0 0,98 0,49 0,24 0,12 0,06

9 10 11 12 13 14

Klei

Fijn Silt

Klei

Pagina | VIII

VII. Resultaten D50, autonome ontwikkeling

400 350 300 250 200

D50 Trendlijn

150

100 50 0 1961

1966

1971

1976

1981

1986

Figuur 11. Autonome ontwikkeling D50

Scheefheid, autonome ontwikkeling 1,00 0,50 0,00 -0,50 -1,00

Scheefheid Trendlijn

-1,50 -2,00 -2,50 -3,00 1961

1966

1971

1976

1981

1986

Figuur 12. Autonome ontwikkeling scheefheid

Pagina | IX

Scheefheid (2), autonome ontwikkeling 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30

Scheefheid (2) Trendlijn

0,20 0,10 0,00 -0,10 1961

1966

1971

1976

1981

1986

Figuur 13. Autonome ontwikkeling scheefheid 2

Platheid, autonome ontwikkeling 6

5

4

3

Platheid

Trendlijn 2

1

0 1961

1966

1971

1976

1981

1986

Figuur 14. Autonome ontwikkeling platheid

Pagina | X

D50, 1990 tot 2001 350 300 250 200 D50

150 100 50 0 1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

Figuur 15. Ontwikkeling korrelgrootte 1990 tot 2001

Scheefheid, 1990 tot 2001 1,40 1,20 1,00 0,80 Scheefheid

0,60 0,40 0,20

0,00 1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

Figuur 16. Ontwikkeling scheefheid 1990 tot 2001

Pagina | XI

Platheid, 1990 tot 2001 4,50 4,00 3,50

3,00 2,50 Platheid

2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

Figuur 17. Ontwikkeling platheid 1990 tot 2001

Hellingshoek, autonome ontwikkeling 60 55

50 45 40

Hellingshoek

Trendlijn

35 30 25

20 1964

1969

1974

1979

1984

1989

Figuur 18. Autonome ontwikkeling hellingshoek

Pagina | XII

Hellingshoek, 1990 tot 2001 70 65 60 55 Hellingshoek 50

Trendlijn

45 40 35 1990

1992

1994

1996

1998

2000

Figuur 19. Ontwikkeling hellingshoek 1990 tot 2001

Hellingshoek, 1960 tot 2001 70 60 50 40 Hellingshoek 30

Trendlijn

20 10

0 1964

1969

1974

1979

1984

1989

1994

1999

Figuur 20. Ontwikkeling hellingshoek 1960 tot 2001

Pagina | XIII

VIII. Berekening Hellingshoek Voor het berekenen van de hellingshoek van het strand is gebruik gemaakt van het programma ArcGIS en de JARKUS data (toegelicht in bijlage IV). De hellingshoek is op 1 locatie berekend voor het (natte) strand, namelijk bij raai 3600 (figuur 21). Hiervoor is gekeken naar het strand tussen de -2 en +2 NAP. Voor het strand is voor elk jaar gekeken naar de hoogte tussen de -2 en +2 NAP. Op deze hoogte is vervolgens een profiellijn uitgezet langs raai 3600. Bij elk jaar is vervolgens langs deze lijn bij het begin en eindpunt weer de hoogte opgemeten evenals de lengte van de profiellijn. Met deze gegevens is vervolgens de hellingshoek berekend.

Figuur 21. Hellingshoek berekenen

Pagina | XIV

IX. Cd-rom met data onderzoek

Pagina | XV