Actualisatie Onderzoeksprogramma Verzilting – Kierbesluit Haringvliet

Svašek Hydraulics werkt sinds 2022 in nauwe samenwerking met Hydrologic aan de actualisatie van het Onderzoeksprogramma Verzilting ten behoeve van het Kierbesluit Haringvliet, uitgevoerd door Rijkswaterstaat.

Aanleg van de Deltawerken

De Haringvlietsluizen, aangelegd als onderdeel van de Deltawerken in 1970, vormen een harde grens tussen zout en zoet water in de Haringvlietmonding. Waar trekvissen, zoals zalm en forel, in het verleden van zout naar zoet konden zwemmen om te paaien, is dit nu nog maar beperkt mogelijk. De biodiversiteit in het stroomgebied van de Rijn en het Haringvliet heeft hier sterk onder geleden en veel soorten planten en dieren zijn hierdoor verdwenen.

Kierbesluit Haringvliet

Tijdens testen in het kader van het Kierbesluit worden de Haringvlietsluizen vanaf 2018 regelmatig met vloed op een kier gezet, om zo de trekvissen weer de mogelijkheid te geven het zoete Haringvliet in te zwemmen. In het besluit is vastgelegd dat de sluizen op een kier kunnen als de rivierafvoer hoog genoeg is. Het bevorderen van de internationale vismigratie en het verbeteren van de biodiversiteit is het doel van het kieren, maar het heeft ook tot gevolg dat het westelijke deel van het Haringvliet verzilt. In het Kierbesluit is gesteld dat zoetwaterinname ten oosten van de lijn Middelharnis-Spui gegarandeerd moet blijven.

Lerend Implementeren

De onzekerheden in het Kierbesluit over vismigratie en zoutwaterverspreiding worden in de praktijk stapsgewijs beheerst door het gebruik van ‘Lerend Implementeren’. Hierin wordt stap voor stap, risico-gestuurd toegewerkt naar een verantwoord bedienprotocol voor de Haringvlietsluizen. Er wordt gebruik gemaakt van praktijkproeven, modelanalyses, data-analyses en expertkennis om te leren over het gedrag van zout water in het Haringvliet en om de kierstrategie te optimaliseren voor visintrek.

3D modelsimulaties

Svašek Hydraulics voert de 3D modelanalyses uit binnen dit project. In een intensieve samenwerking met Deltares wordt een speciaal D-Flow FM model van het Haringvliet verbeterd en toegepast: een model met maar liefst 311 lagen in de verticaal dat in staat is de zoet-zout processen in het Haringvliet te reproduceren.

Door middel van scenario-onderzoek verkent Svašek Hydraulics verschillende maatregelen en ingrepen die het Kierbesluit in de praktijk brengen. Het unieke karakter van het Haringvliet, met diepe putten, geulen en platen die droogvallen bij laagwater, zorgt ervoor dat er processen zijn die specifiek op deze locatie van belang zijn voor de zoutverspreiding.

Voor het risico op zouttransport oostwaarts richting de lijn Middelharnis-Spui is uit de modelsimulaties gebleken dat horizontale recirculatie in het systeem bij specifieke windcondities een bepalende factor is. Dit is ook eerder gebleken uit analyses van observaties1. De scheefstand van de zoutwaterspiegel in de putten en het overlopen van zout water tussen de putten bij deze windcondities is hierin ook bepalend. Ten slotte wordt het opwoelen van het zoute water uit de putten tijdens stormcondities onderzocht met specifieke scenario’s. Met de kennis uit de modelsimulaties wordt gewerkt aan bouwstenen voor de nieuwe Kierstrategie.

1) Kranenburg, W., Tiessen, M., Blaas, M., and van Veen, N., 2023. Circulation, stratification and salt dispersion in a former estuary after reintroduction of seawater inflow. Estuarine, Coastal and Shelf Science 282. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2023.108221.

PhD-Thesis Floris de Wit

Floris de Wit, medewerker bij Svašek Hydraulics, verdedigde op 22 december 2022 succesvol zijn proefschrift “Wave shape prediction in complex coastal systems” aan de Technische Universiteit Delft.

Dit werk focuste op het meten, voorspellen en modelleren van de niet-lineaire golfvorm in complexe kustsystemen met het uiteindelijke doel een betere voorspelling van het golf gedreven sediment transport. Metingen in het Amelander Zeegat zijn eerst gebruikt om de ruimtelijke ontwikkeling van de golfvorm te onderzoeken. Vervolgens is een relatie gevonden tussen de niet-lineaire golfvorm en de gebonden golfhoogte. Uiteindelijk is golfmodel SWAN uitgebreid met een evolutie vergelijking voor de gebonden energie om de golfvorm te voorspellen met spectrale golfmodellen.

Geobserveerde morfologische ontwikkeling Hondsbossche Duinen 10 jaar na voorspellingen Svašek

Svašek Hydraulics is betrokken geweest bij het ontwerp van de Hondsbossche Duinen, een kustversterking voor de Hondsbossche en Pettemerzeewering. Als onderdeel van het tender team van Van Oord en Boskalis, heeft Svašek voorspellingen gemaakt van de morfologische ontwikkeling van deze grootschalige suppletie.

Nu, verschillende jaren na de aanleg van de Hondsbossche Duinen, heeft onze collega Anna Kroon een paper gepubliceerd over de geobserveerde morfologische veranderingen sinds toen.

Hoofdpunten:

  • Het netto volumeverlies uit het projectgebied is minder dan 5% van het gesuppleerde zandvolume.
  • De helling van de brandingszone past zich binnen twee winters aan naar een vergelijkbare helling als de aanliggende kust.
  • De initieel brede stranden (tot 225 m) worden gereduceerd tot zo'n 100 m breed, vergelijkbaar met de aanliggende kust.
  • Het duinvolume neemt jaarlijks met gemiddeld 30 m3/m toe maar dit kan lokaal wel 60 m3/m zijn.
  • Het duinvolume is toegenomen en de duinvoet heeft zich zeewaarts verplaatst over de gehele suppletie, ongeacht of er lokaal onderwater erosie of sedimentatie optreedt.

Download hier het volledige paper Subaqueous and Subaerial Beach Changes after Implementation of a Mega Nourishment in Front of a Sea Dike.

Nieuwe debietsgegevens op de Rijntakken – afgeleid via Qf relaties opgesteld door Svašek-Boorsma – ingebed in Landelijk Meetnet Water

Debieten op de Bovenrijn, Waal, Pannerdensch Kanaal, IJssel (en Nederrijn bij hoge afvoeren) worden niet continue gemeten, maar afgeleid van waterstanden door middel van zogenaamde Qf-relaties. Qf relaties zijn in beginsel Qh relaties: bij een bepaalde gemeten waterstand (h) hoort een debiet (Q). De werkelijkheid maakt deze relatie echter complex: door hysterese, stuwwerking, maar ook door veranderingen in de tijd als bodemveranderingen en nieuwe rivierwerken. Al deze factoren dienen in de relaties meegenomen te worden, vandaar dan ook de term Qf.

De relaties die tot begin dit jaar worden gebruikt in Landelijk Meetnet Water (LMW) - en dus ook de officiele berichtgeving van Rijkswaterstaat - zijn afgeleid in 2009 en gebaseerd op verouderde data en inzichten. Svašek Hydraulics heeft in opdracht van Ingenieursbureau Boorsma nieuwe Qf relaties voor Rijkswaterstaat afgeleid voor de Bovenrijn, Waal, Pannerdensch Kanaal, Nederrijn en IJssel, dit op basis van debiets- en waterstandsdata vanaf 1993, en een veelheid van numerieke stromingssimulaties.

De nieuwe relaties zijn nu verwerkt in de operationele systemen van Rijkswaterstaat: dit is goed nieuws omdat nu iederen automatisch gebruik maakt van de verbeterde debietsbepaling. In de praktijk betekent dit dat de debieten bij een gegeven waterstand anders zullen zijn dan in het verleden. Voor bijvoorbeeld de Bovenrijn bij Lobith zullen voor een gegeven waterstand lage afvoeren nog wat lager worden, maar hoge afvoeren dan weer beduidend hoger, zie validatie in figuur 2 voor de periode 2017-2018.

De overstap op de nieuwe relaties in LMW is niet helemaal vlekkeloos verlopen, zoals duidelijk te zien is in de reeksen zoals die nu van bijvoorbeeld Waterinfo zijn te downloaden (zie figuur 3). Begin februari is de overstap naar de nieuwe Qf gemaakt, terug te zien als een ‘stapje’ in de grafieken. Overigens niet in de Nederrijn reeks, waarvoor het signaal direct gebaseerd is op metingen (ADM). Halverwege maart is weer een stap te zien in de grafieken voor Bovenrijn en Pannerdens Kanaal. Navraag bij Rijkswaterstaat leert dat de stuwcorrectie zoals die in de qf-relaties aanwezig is, toen pas aangezet is. Deze correctie verdisconteert het feit dat stuwwerking op de Nederrijn bij eenzelfde waterstand (h) voor een lagere afvoer (Q) zorgt op de Bovenrijn en het Pannerdens Kanaal. Het aanzetten van de correctie leidt dus direct tot lagere debieten op die takken. Hoewel stuwwerking de debieten op de Waal en IJssel wel degelijk beïnvloedt, is er geen effect op de qh-relatie, wat terug te zien is in het ontbreken van een stap in deze afvoerreeksen (maar wel enkele nan-waarden).

Bijzonder nieuws dus en Svašek is er trots op bij te hebben mogen dragen aan de afvoergegevens van de grote rivieren zoals die nu in heel Nederland gebruikt worden.

Figuur 1: Luchtfoto Rijntakken (© Photo Beeldbank RWS / Joop van Houdt).

Figuur 2: Validatie van nieuwe Qf18 in vergelijking met metingen 2017-2018 en de oude Qf2008. Bron: Svašek/Boorsma onderzoeksrapport, 2019.

Figuur 3: Afvoer tijdseries Rijntakken. Databron: waterinfo.rws.nl.

Nieuwe medewerker: Floris de Wit

Per 16 april 2021 treedt Floris de Wit in dienst bij Svašek Hydraulics. In 2016 is Floris afgestudeerd aan de Technische Universiteit Delft in de richting Waterbouwkunde. Hierna is hij een PhD traject begonnen aan dezelfde universiteit (verwachtte verdediging in 2021), gefocust op het voorspellen en modelleren van de niet-lineaire golfvorm in complexe kustsystemen met uideindelijke doel een betere voorspelling van het golfgedreven sediment transport. Gedurende dit traject is hij betrokken geweest bij de verdere ontwikkeling van golfmodellen SWAN en SWASH.

Nieuwe medewerker: Yannick Steenman

Per 1 april 2021 treedt Yannick Steenman in dienst bij Svašek Hydraulics. Yannick is in november 2020 afgestudeerd aan de Technische Universiteit Delft in de richtingen environmental fluid mechanics en coastal engineering. Zijn afstudeerwerk ging over het numeriek modelleren van ondiepe jet stromingen in 2DH en 3D setting.

Ingebruikname Qrejten golfbreker, Marsaxlokk, Malta

In het verleden ondervond de vissershaven van Marsaxlokk regelmatig schade aan afgemeerde schepen en installaties op de kade als gevolg van hoge golfcondities. Om de golfcondities in de haven te verbeteren werd in 2020 een golfbreker gebouwd voor de haveningang bij Qrejten Point.

Svašek Hydraulics is nauw betrokken geweest bij de voorbereiding en realisatie van de Qrejten golfbreker door het uitvoeren van veldonderzoek, het analyseren van de effectiviteit van verschillende golfbeschermingsalternatieven met ons numerieke golfmodel HARES en door het conceptuele ontwerp voor te bereiden.

Onlangs heeft ‘Infrastructure Malta’ deze nieuwe Qrejten golfbreker voltooid, die ongeveer 110 meter lang en zes meter breed is (gemeten langs de waterlijn). De golfbreker is gebouwd in een waterdiepte van ongeveer 3,5 meter. Rondom een L-muur-achtige kernstructuur werden grote stenen geplaatst om de golven te breken en om te voorkomen dat inkomende en reflecterende golven de vissershaven van Marsaxlokk binnen zouden komen. De bouwwerkzaamheden zijn in december 2020 voltooid.

Ga voor meer informatie naar het projectblad .

Hemelwaterafvoer Fenixloods II

Op initiatief van Stichting Droom en Daad wordt de Fenixloods II op Katendrecht herontwikkeld tot FENIX, met op de eerste verdieping het FENIX Landverhuizersmuseum en op de begane grond aanvullende culturele voorzieningen. De voormalige op- en overslagloods van de Holland-Amerika Lijn (HAL) is van grote historische waarde voor de havenstad Rotterdam. Bovenop de loods wordt een panoramisch uitkijkplatform (De Tornado) gerealiseerd, ontworpen door MAD Architects. Het bovendaks gelegen deel van de Tornado heeft een effectief systeem voor hemelwaterafvoer (HWA) nodig. Op grond van hydraulische berekeningen heeft Svašek Hydraulics hierover advies uitgebracht.

De abrupte afwisseling van steile en niet-steile trappen en hellingen, de geringe ruimte voor waterafvoer in de constructie en de positionering van de Tornado bovenop een bestaand gebouw maken dit HWA-ontwerp uniek en complex. Daarom is veel maatwerk nodig. Bij de hydraulische berekeningen is onder andere de invloed van dynamische effecten als superkritische stroming, rolgolven en centrifugale krachten in het drainagesysteem in rekening gebracht.

Ga voor meer informatie naar het projectblad.

Zeeuws natuurherstelproject Bath in de Westerschelde bijna klaar!

Svašek Hydraulics heeft de afgelopen jaren regelmatig werkzaamheden uitgevoerd voor diverse projecten die onderdeel zijn van Natuurpakket Westerschelde, waarin waardevolle natuur gecreëerd wordt in gebieden met eerder lage natuurwaarden. In deze projecten is Svašek Hydraulics nauw betrokken geweest bij het ontwerp van de maatregelen en heeft Svašek Hydraulics de morfologisch modellering verricht.

Met de recent geïmplementeerde maatregelen op het slik van Bath, wordt de stroomsnelheid op het slik verlaagd en kan de veenlaag aanslibben, waardoor er waardevolle natuur in het gebied kan ontstaan. In 2021 volgt het laatste deel van de uitvoering van dit project.

© Foto Sky Pictures Fotografie (27 augustus 2020)

© Foto Sky Pictures Fotografie (27 augustus 2020)