Verdiepingen in het Markermeer Kennis vanuit NMIJ Thomas Vijverberg 30 Sep 2013

Inhoud Principe van aanslibbing in een verdieping Wat is het effect van verdiepingen op slibconcentratie? Op welke locaties en op welke schaal zijn verdiepingen het meest effectief? Wat is de aanslibsnelheid in verdiepingen? Wat is het effect van diepte, vorm en oppervlakte van verdiepingen op de aanslibbing? Conclusies Verdiepingen icm Luwtestructuren Verder onderzoek binnen NMIJ 2

30 Sep 2013 Principe van aanslibbing in verdiepingen Loodrechte aanstromingParallelle aanstroming Van Rijn (2005) 3 Uitzakken Dichtheidsstroom Slib concentratie

30 Sep 2013 Principe van aanslibbing in verdiepingen Loodrechte aanstroming Parallelle aanstroming Vijverberg (2008) 4

30 Sep 2013 Effect op slibconcentratie Lokaal rondom de verdieping Voorbeeld op Markermeer schaal Vijverberg (2008) Verdiepingen hebben vooral een lokaal effect op het slibgehalte (verlaging slibgehalte ± 30 tot 40 mg/l) en wel ter hoogte van en in de directe nabijheid van de verdieping. 5

30 Sep 2013 Locatie verdiepingen Op plaatsen waar de slibconcentratie hoog is, bijvoorbeeld in het centrale deel van het Markermeer vangen de putten meer slib dan nabij de kust van Noord Holland. Dit komt door een hoger aanbod van slib in de waterkolom. Meer invang van slib leidt ook tot een grotere verlaging van slib in het water boven en de nabijheid van de put. Voor het behoud van gradiënten van helder naar troebel is het echter niet per se logisch juist in het centrale deel van het meer een dergelijke maatregel uit te voeren. 6

30 Sep 2013 Schaal Verdiepingen hebben vooral een lokaal effect op het slibgehalte en wel ter hoogte van en in de directe nabijheid van de verdieping. Om een significante verbetering van doorzicht te krijgen moeten dus significant grote verdiepingen worden toegepast Toepassing van een verdieping van orde 10 km 2 centraal in het meer gelegen, geeft een significant effect op doorzicht over een aanmerkelijk oppervlakte, vooral westelijk van de verdieping. Een nog grootschaliger toepassing (orde 30 km 2 ) heeft invloed op het gehele Markermeer. Bij verdiepingen van deze orde grootte komt veel grond vrij. Indien bijvoorbeeld 4 m verdiept moet worden (minimaal nodig om goede aanslibbing te krijgen), komt bij een verdieping van 10 km 2 orde 40 Mm3 vrij. Bij een verdieping van 30 km 2 is dat 120 Mm3. Dit is een netto volume, niet rekening houdend met bulking. 7

30 Sep 2013 Aanslibsnelheid 8 Boderie (2010) Van den Brenk (2002)

30 Sep 2013 Aanslibsnelheid In de proefputten in het centrale deel van het Markermeer bedragen de maximale sedimentatiesnelheden 1,5-2 m per jaar terwijl voor de kust van Noord Holland de gemeten aanslibsnelheid 0,5-0,7 m/jaar bedraagt. In diepe, geïsoleerde putten in het Markermeer (proefputten A en B) neemt de netto aanslibbing vrij plotseling sterk toe wanneer de diepte groter wordt dan 6 tot 7 m –NAP. Dat komt door de sterke afname van erosie als gevolg van windgolven met de diepte. De erosiedrempel ligt op grotere diepte (orde 10 m NAP) wanneer naast windgolven ook stroming voor erosie zorgt. Dat is bijvoorbeeld het geval wanneer de verdieping in de vaargeul Amsterdam-Lemmer ligt. 9

30 Sep 2013 Vorm en orientatie De oriëntatie van verdiepingen heeft sterke invloed op de efficiëntie van de slibinvang. Verdiepingen die met hun lengterichting loodrecht op de overheersende stromingsrichting worden aangelegd zijn effectiever dan verdiepingen met parallelle richting Richtinggevoeligheid is niet van belang voor cirkelvormige putten. Ook een zogenaamde halterput kent niet veel richtinggevoeligheid. De taludhelling heeft theoretisch invloed op de aanslibbing in de verdiepingen. Indien hooggeconcentreerde bodemsuspensies bestaan, kan op steilere hellingen de dichtheidsstroming toenemen. Omdat dichtheidsstoming een relatief geringe bijdrage aan de aanslibbing levert blijkt dit effect in praktijk in het Markermeer niet aantoonbaar. Modelstudies bevestigen dit beeld ook 10

30 Sep 2013 Conclusies Verdiepingen zijn als alleenstaande maatregel alleen effectief als ze op hele grote schaal worden ingezet. Hiermee is het een kostbare maatregel omdat een orde van tientallen Mm3 aan grond moet worden uitgebaggerd. (indicatie: Voor de Loosdrechtse plassen is geschat dat de kosten van het maken van putten tussen de 2 en 3 Euro per m3 bedragen, echter sterk afhankelijk van transportafstand) In combinatie met andere maatregelen kunnen verdiepingen effectief zijn en kan het rendement van de totale maatregelpakket worden vergroot. Dit is vooral het geval met luwtestructuren 11