Analyse van het JARKUS-bestand rond Egmond aan Zee

Analyse van het JARKUS-bestand rond Egmond aan Zee

Kops, A.J.G.

D'Angremond, K. (mentor)
Van de Graaff, J. (mentor)
Van Vessem, P. (mentor)
Roelvink, J.A. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Hydraulic Engineering

Coastal Engineering

1993-01-01

In deze studie is geprobeerd om een verklaring te vinden voor een opvallend erosiesedimentatie- patroon rond Egmond aan Zee, in het kustvak tussen raai 30.25 en raai 46.00. Wanneer de mate van kustvooruitgang en kustachteruitgang langs de kust wordt uitgezet blijkt een golfachtig patroon op te treden met een kenmerkende golflengte van ongeveer 2 km. Dit patroon is door Boschloo gevonden voor het gehele profielgedeelte boven N.A.P. - 6.00 m voor de periode 1964-1985. Als eerste is in deze studie nagegaan of dit patroon ook nog te zien is bij een langere kuberingsperiode. Dit blijkt inderdaad het geval te zijn. Daarnaast is onderzocht of het erosie-sedimentatie-patroon ook nog aanwezig is in hogere zones in het profiel. Ook dat is het geval, zij het dat de amplitude van het patroon kleiner wordt naarmate hoger in het profiel wordt gekeken. In deze studie is onderzocht of er in het profiel zones aan te wijzen zijn die een groter verloop van de zandhoeveelheden te zien geven dan andere zones. Met andere woorden: zijn de beschouwde profielen vormvast in de tijd. In 75% van de raaien blijkt het te gaan om vormvaste profielen die of evenwijdig voor- of evenwijdig achteruitgaan Of stabiel zijn in de tijd. In de overige 25% van de raaien wordt de vormverandering van de profielen gekenmerkt door een vooruitgang van een deel van de onderwateroever , een achteruitgang van het strand of een versteiling van het profiel door opstuwing van zand. Van het patroon moet worden aangenomen dat het zich verplaatst langs de kust of dat het op den duur uitdempt. Het lijkt fysisch onmogelijk dat het patroon zich in de tijd handhaaft; de kust zou dan een extreme 'zaagtandvorm' krijgen. Door middel van correlatieberekeningen is geprobeerd om aan het erosie-sedimentatiepatroon een verplaatsingssnelheid toe te kennen. Hierbij is gebruikgemaakt van een vaste kuberingsperiode ('window') met een lengte van 17 jaar. Dit 17-jarige 'window' is enige malen verschoven in de JARKUS-periode (1964-1990) en telkens vergeleken met het 'window' 1964-1980. In eerste instantie zijn de correlatieberekeningen bij een ondergrens van N.A.P. -6.00 m en later nogmaals bij een ondergrens van N.A.P. +2.00 muitgevoerd. Uit de correlatieberekeningen is geconcludeerd dat het erosie-sedimentatie-patroon zich verplaatst van noord naar zuid met een verplaatsingssnelheid van ongeveer 40 mij. In dit onderzoek is getracht om het (grillige) erosie-sedimentatie-patroon een analytische beschrijving te geven met behulp van een sinusfitting. Door het erosie-sedimentatie-patroon voor drie verschillende perioden is een sinusoïde gelegd met een bepaalde golflengte, trend, amplitude en fase. Deze vier grootheden zijn bepaald door met behulp van de kleinste kwadraten methode voor elke periode een sinusoïde te zoeken die een zo klein mogelijke geintegreerde kwadratische fout geeft. De onderzochte perioden zijn 1964-1980, 1964-1985 en 1964-1990. De kwadratische fout voor de sinusfitting bleek 1.2 à 1.5 maal zo klein te zijn als volgde uit de benadering met behulp van lineaire regressie. Voor de golflengten van de sinusoïden zijn waarden gevonden rond de 1850 m, voor de trends waarden van 1.4 à 1.8 m2/m1j, voor de amplituden waarden tussen 7.76 en 8.87 m3/mlj en voor de fasen waarden van -1.4 tot -1.1 rad. Uit de faseverschillen tussen de sinusoïden kan een verplaatsingssnelheid en verplaatsingsrichting worden berekend. Voor het gemiddelde van de verplaatsingssnelheid van het erosiesedimentatie- patroon werd 9 mij gevonden. Analyse van hel JARKUS-besland Uit dit deel van het onderzoek bleek de verplaatsingsrichting van het erosie-sedimentatiepatroon ook van noord naar zuid te zijn. Er is een model. opgesteld dat het ontstaan en de verandering van het erosie-sedimentatiepatroon beschrijft. Hierbij is aangenomen dat het patroon het gevolg is van het zich verplaatsen van een hoeveelheid zand langs de kust. Het verloop van deze hoeveelheid zand is sinusvormig aangenomen. De modelparameters zijn bepaald aan de hand van de bevindingen uit de sinusfitting. De belangrijkste conclusies die uit dit deel van het onderzoek kunnen worden getrokken, zijn ten eerste dat de grootte van de amplitude van de zandhoeveelheid die langs de kust trekt ongeveer 145 m3/m is en dat de snelheid van verplaatsen van de zandgolf circa 18 mij is van noord naar zuid. Uit de verhouding van de golflengte en de verplaatsingssnelheid kan dan worden berekend dat de periode van de zandgolf in de buurt ligt van de 100 jaar. Dit zou inhouden dat het erosie-sedimentatie-patroon pas na circa 200 jaar is 'geneutraliseerd'. In het laatste deel van het onderzoek is nagegaan of de verschillende karakteristieke waarden van de grootheden die met een (eventuele) zandgolf samenhangen terug te vinden zijn in de meetgegevens van de strandlijnen zoals die voor dit kustvak zijn gemeten sinds 1843. De grootte-orde van de periode blijkt goed te kloppen. De amplitude die in de meetgegevens over de afgelopen 150 jaar wordt gevonden blijkt wat groter te zijn dan eerder is aangenomen, terwijl de golflengte van 2 km slecht te onderkennen is in de langjarige meetgegevens. Tot slot is nog een meer objectieve maat voor de ligging van de kust berekend voor de periode 1964-1990. Dit is gebeurd door een karakteristieke kustlijn te bepalen aan de hand van de hoeveelheid zand die zich in elke raai bevindt tussen de grenzen N.A.P. +4.00 m en N .A.P. -s.oo m. Uitgezet ten opzichte van de R.S.P.-lijn is deze zandhoeveelheid, gedeeld door de hoogte van de bekeken zone, een objectieve maat voor de positie van de kust. De belangrijkste conclusie is dat blijkt dat de kust in de afgelopen decennia aanzienlijk achteruit is gegaan ter hoogte van Egmond aan Zee. Daarnaast kan worden geconstateerd dat de kust als het ware een 'zaagtandvorm' heeft gekregen. Er treden (grote) verschillen in de ligging van de kust op op relatief korte afstanden van elkaar. Op grond van het verrichte onderzoek kan worden gesteld dat het ontstaan van het erosiesedimentatie-patroon dat door Boschloo werd gevonden op grond van de ruimteschaal niet kan worden verklaard door het bestaan en de beweging van mui-zwin-systemen alleen langs de kust. Daarnaast wordt op basis van de tijdschaal geconcludeerd dat ook het ontstaan en de zeewaartse migratie van brandingsruggen alleen geen verklaring is voor het optreden van het erosie-sedimentatie-patroon. Wanneer afstand wordt genomen van de algemeen aangenomen dimensies van horizontale zandgolven kan het optreden van deze zandgolven een verklaring zijn voor ontstaan en het veranderen van het gevonden erosie-sedimentatie-patroon. Voor de ruimteschaal van de (eventuele) zandgolf wordt een veel kleinere waarde gevonden dan over het algemeen wordt aangenomen, terwijl de tijdschaal enigszins groter is. Het gevolg hiervan is dat voor de verplaatsingssnelheid van het erosie-sedimentatie-patroon een kleine waarde wordt gevonden.

JARKUS-bestand
sedimentatie
kuberingsperiode
kustlijn

http://resolver.tudelft.nl/uuid:1abb018f-acb9-4f03-8304-16f8c81d8f0b

2011-12-10

Student theses

master thesis

(c) 1993 Kops, A.J.G.