ALGEMEEN Tussen juli 1997 en juli 1998 is de verruiming 48-43 uitgevoerd in de Westerschelde. In 1999 is de Nederlandse overheid samen met de Belgische overheid gestart met het maken van een lange termijn visie voor het Schelde-estuarium (LTV). Naast een visie voor het jaar 2030, waarin een optimale toegang, veiligheid en natuurlijkheid zijn gecombineerd, zijn vier mogelijke ontwikkelingsrichtingen om dit doel te bereiken geschetst. De ontwikkelingsrichtingen variëren van voorlopig niets doen tot in één keer realiseren van een verruiming tot 14 meter (getij-ongebonden vaart). In december 2001 komt het Nederlandse kabinet met een standpunt over de te volgen ontwikkelingsrichting. De waargenomen effecten van de verruiming 48-43 zullen een rol spelen bij het besluitvormingsproces hieromtrent. Om de effecten van de verruiming te volgen is een monitoringsproject opgezet: MOnitoring VErruiming Westerschelde (MOVE). In dit project worden fysische, biologische en chemische ontwikkelingen in de Westerschelde gemonitord. De effecten van de verruiming 48/43 worden in kaart gebracht door de na de verruiming te vergelijken met de ontwikkeling in de periode voor de ingreep. Dit rapport is onderdeel van een speciaal MOVE-produkt dat toelevert aan LTV en beschrijft de ontwikkelingen van de fysische toestand van de Westerschelde in de periode 1955 t/m 2000 alsmede de bevindingen van het onderzoek, naar de bruikbaarheid en geldigheid van het zogenaamde cellen-concept, dat ontwikkeld is in het kader van LTV voor het evalueren en optimaliseren van de bagger- en stortstrategie. De fysische systeemontwikkelingen die beschreven worden zijn: ontwikkelingen in de waterstanden, getijvolumina en stroomsnelheden, de areaalveranderingen van platen, ondiep water gebied en slikken en schorren en de inhoudsveranderingen van geulen. ONTWIKKELINGEN WATERSTANDEN, GETIJVOLUMINA EN STROOMSNELHEDEN (WATERBEWEGING) getijdoordringing De getijdoordringing (de snelheid waarmee het getij het bekken kan binnendringen) is bepaald door voor zowel de hoogwaters als de laagwaters de tijdsverschillen tussen optreden t.o.v. Vlissingen te beschouwen. Uit deze beschouwing blijkt dat de getijdoordringing in de Westerschelde over het algemeen in de periode 1950-1985 sterker is geworden (tijdsverschillen tussen optreden van zowel de hoogwaters als de laagwaters t.o.v. Vlissingen zijn kleiner geworden). Vanaf halverwege de jaren 80 is de getijdoordringing constant. hoogwaterstanden De gemiddelde hoogwaterstanden vertonen sinds 1950 een stijgende trend die zich tot op heden voortzet. Deze stijging begint echter wel te verminderen, waarbij de hoogwaterstanden naar een constante waarde lijken te gaan. laagwaterstanden De gemiddelde laagwaterstanden in het midden en oostelijk deel van de Westerschelde vertonen vanaf 1993 een dalende trend, in het westelijk deel zijn de laagwaterstanden vanaf eind jaren 70 nauwelijks meer aan verandering onderhevig. getijverschil Het getijverschil is in het midden en westelijk deel van de Westerschelde vanaf halverwege de jaren 70 constant. In het oostelijk deel vertoont het getijverschil vanaf 1970 tot op heden een stijgende trend. getijvolumina In het midden en oostelijk deel van de Westerschelde zijn de getijvolumina sinds 1955 nauwelijks aan verandering onderhevig. De ebgeulen vertonen hier in de loop der tijd wel de trend meer water te voeren ten koste van de vloedgeulen. In het westelijk deel van de Westerschelde vertonen de getijvolumina vanaf halverwege de jaren 80 een stijgende trend, die tot op heden voortduurt. De verdeling over de eb- en vloedgeulen is echter nauwelijks veranderd. stroomsnelheden Door de scheepvaart wordt aangegeven dat op een aantal specifieke lokaties hinder wordt ondervonden van toegenomen stroomsnelheden (ankerplaatsen, loodswisselplekken, haveningangen, de Pas van Borsele en het Nauw van Bath). Metingen en modelsimulaties laten geen significante veranderingen zien in de grootte en richting van de stroomsnelheden op deze lokaties. De veranderingen in de periode na de verruiming 48/43 lijken voor een belangrijk deel een voortzetting van de trend die vóór de verruiming is ingezet. Recent onderzoek heeft echter uitgewezen dat voor een aantal lokaties die gelegen zijn in of nabij bagger- en/of stortlokaties incidenteel wel lokale stroomsnelheidsveranderingen op kunnen treden. Algemeen gezegd kan worden dat er geen aanwijzingen zijn dat de waargenomen ontwikkelingen van de waterstanden, getijvolumina en stroomsnelheden na de verruiming 48/43 buiten de langjarige trends vallen die reeds lang voor de verruiming zijn ingezet. Eventueel zou nader statistisch onderzoek hiernaar uitgevoerd kunnen worden. AREAAL- EN INHOUDSVERANDERINGEN (MORFOLOGIE) areaalverandering van platen Voor de hele Westerschelde kan gezegd worden dat het plaatareaal in de periode 1955-1980 een flinke toename laat zien, voornamelijk veroorzaakt door de sterke toename in het midden een oosten in deze periode. Daarna treedt tot 1990 een daling op. In de periode 1990-1994 is weer een lichte toename te zien. Na 1994 treedt een daling op die tot op heden voortzet. Deze dalende trend wordt voornamelijk veroorzaakt door de afname van het plaatareaal in het westelijk deel van de Westerschelde in diezelfde periode, waarin het plaatareaal in het midden en oosten constant is. areaalverandering van slikken Het areaal aan slikken vertoont in de loop der jaren een zeer grillig verloop. Netto is het slikareaal sinds 1955 niet veel veranderd. Sinds de jaren 70 tot halverwege de jaren 90 lijkt een lichte toename aan areaal op te treden. In de periode 1995 tot heden lijkt het slikareaal weer af te nemen. Areaalverandering van ondiep watergebied Van het totale areaal aan ondiep water kan gesteld worden dat dit sinds 1955 een dalende trend vertoont. De afname van ondiep waterareaal wordt sinds begin jaren 90 voornamelijk bepaald door de ontwikkelingen in het midden en oosten van de Westerschelde. inhoudsverandering geulen Aangaande de totale geulinhoud in de Westerschelde kan gesteld worden dat deze, afgezien van wat periodieke fluctuaties, sinds 1955 een stijgende trend vertoont. De veranderingen van de geulinhoud tijdens en na de meest recente verruiming passen in deze trend. Met betrekking tot de waargenomen ontwikkelingen van de arealen en inhouden na de verruiming 48/43 kan gezegd worden dat hiervoor eveneens geen aanwijzing zijn te vinden dat deze buiten de langjarige trends vallen die reeds lang voor de verruiming zijn ingezet. Eveneens zou hiernaar nader statistisch onderzoek uitgevoerd kunnen worden. De verwachting was dat na de verruiming wel significante veranderingen in zowel de waterbeweging als de morfologie gezien zouden worden, die buiten de langjarige trends zouden vallen. Enkele mogelijke redenen waarom dit nu nog niet het geval is: de tijdschaal waarop het systeem (en de fysische parameters) zich aangepast aan de verruiming is 10-25 jaar. In dit onderzoek hebben we gegevens beschouwd die 2 jaar na realisatie van de verruiming opgenomen zijn. Die periode is kort om de effecten reeds eenduidig waar te kunnen nemen. Autonome ontwikkelingen (bijv. langjarige getijcycli, zeespiegelstijging en meteorologische ontwikkelingen) menselijke ingrepen (bijv. bagger, storten en zandwinning) in de Westerschelde lopen door elkaar heen. Autonome processen kunnen t.o.v. menselijke ingrepen tegengestelde effecten hebben op het fysisch systeem. Voorbeeld hiervan is de 18,6 jarige cyclus. Deze had in 1996 een top. Tijdens en na de verruiming in 97/98 zullen de hoogwaterstanden onder invloed van deze 18,6 jarige cyclus iets afnemen en de laagwaterstanden iets toenemen. Deze ontwikkeling kan de door de verruiming verwachte veranderingen van de waterstanden tijdelijk nivelleren. BESCHOUWING VAN HET BAGGER-, STORT EN ZANDWINBELEID In de studie voor de Lange Termijn Visie Schelde-estuarium (LTV) is door WL|Delft Hydraulics het morfologisch cellen-concept ontwikkeld, waarmee op basis van sedimenttransporten de grenzen van de stortcapaciteit van de geulen in de Westerschelde bepaald kunnen worden, zonder dat het meergeulenstelsel degenereert (kantelt tot een ééngeulstelsel) als gevolg van het storten (Winterwerp et al., 2000). Uit dit cellen-concept volgt het zogenaamde 10% criterium: in ieder stelsel van twee parallelle geulen (=cel) kan theoretisch netto 5-10% van de bruto sediment transportcapaciteit van die cel (= som van het totale eb- en vloedtransport van die cel) in één van beide geulen worden gestort zonder dat deze geul en dus het tweegeulensysteem degenereert. Dit theoretisch stortcriterium is destijds grofstoffelijk geverifieerd, waarbij geconstateerd werd dat sinds de verruiming 48/43 in 1997-1998 de 10% grens is genaderd en in sommige gebieden (cellen) wordt overschreden. Dit zou theoretisch betekenen dat bij aanhoudende overschrijding van het stortcriterium deze cellen kunnen degenereren tot een ééngeulsysteem. In het huidige onderzoek is bekeken of het cellen-concept te bruikbaar is bij het beheer, om zo de stortcapaciteit in de Westerschelde optimaal te benutten. Een eerste stap hierin is om het theoretisch stortcriterium, zoals dat volgt uit het cellen-concept, nader te verifiëren. Deze verificatie is uitgevoerd op basis van een analyse van historische gegevens (inhoudsveranderingen van geulen, bagger- en stortgegevens) over de periode 1955-1999 en berekende sedimenttransportcapaciteiten in de grote macro-cellen zoals bepaald door Winterwerp e.a. (2000). Er is onderzocht in hoeverre ingrepen als storten en baggeren bepalend zijn geweest voor de waargenomen erosie- en sedimentatietendensen. Op basis van deze verificatie is vervolgens nagegaan in hoeverre de theoretische stortcapaciteit in de beschouwde morfologische macro-cellen is/wordt overschreden en waar nog ruimte is voor het storten van sediment. Het blijkt dat het theoretisch stortcriterium redelijkerwijs kan worden toegepast op de grote macro-cellen. Het precieze percentage van het criterium is afhankelijk van de hoeveelheden en de wijze waarop wordt gebaggerd en gestort en van de autonome ontwikkeling. De toepasbaarheid van het theoretisch stortcriterium impliceert dat met het huidige bagger- en stortbeleid (sinds 1997-1999): a. de maximale stortcapaciteit van de Westerschelde gebruikt wordt, b. dat deze stortcapaciteit zo optimaal mogelijk moet worden benut om ongewenste verondieping van de geulen waarin wordt gestort te voorkomen, c. de stortcapaciteit van de cellen in het oosten is in het verleden overschreden, d. sinds de laatste verdieping wordt de stortcapaciteit van de cellen in het westen overschreden, e. enige ruimte voor storten nog aanwezig is in het middendeel en in het oostelijk deel. f. een verdere optimalisering van het stortbeleid lijkt nog mogelijk.