Rapportage veldmetingen Westerschelde september 1997 t/m december 2002

Field: Earth and Planetary Sciences (Physical Sciences)

In de Westerschelde worden op verscheidene locaties golf-, waterstand- en windmetingen uitgevoerd. De golfmetingen hebben onder andere als doel om numerieke golfmodellen te kunnen valideren. Numerieke golfmodellen zoals bijvoorbeeld SWAN worden ingezet om golfrandvoorwaarden te bepalen die nodig zijn bij het ontwerp en onderhoud van de zeedijken. Tot op heden ontbreekt een goed overdraagbare rapportage van de uitgevoerde veldmetingen van de periode 1997 t/m december 2002 op de Westerschelde. De metingen zijn wel gearchiveerd, maar niet gedocumenteerd. Het doel van dit rapport is het inzichtelijk maken van de uitgevoerde metingen en tevens het beschrijven van de data, zodat deze overdraagbaar is en ter beschikking gesteld kunnen worden door Rijkswaterstaat. De rapportage zal duidelijk maken welke metingen op welke locatie gedurende welke periode beschikbaar zijn. De complete set gegevens kan worden gebruikt voor de validatie van golfberekeningen voor projectbureau Zeeweringen. De conclusies met betrekking tot de golfmetingen zijn:  De golfmetingen bevatten - van de geselecteerde parameters (zie paragraaf 3.1) - Hm0, HE10, Tm02 en Tm-1,0. Alleen station CDD heeft gedurende de hele periode ook golfrichting en golfspreiding gemeten. Deurloo bevat alleen van het jaar 2000 golfrichtingen.  De registratiedichtheid van de golfmetingen ligt over het algemeen rond de 8595%. Stations die bij laag water droogvallen registreren circa 40-60%.  De grootste golfhoogte Hm0 is bij Schouwenbank gemeten, en bedraagt 5.8 m. Dit was tijdens de oktoberstorm van 2002.  De meetlocaties van het project 'Dijkbekleding' (Cadzand, Hoofdplaat, Hansweert, Bath) bestaan uit paren, waarvan één station dieper en één station ondieper ligt. In de meeste gevallen zijn de golven op de ondiepe locatie lager. Uitzondering hierop is Cadzand.  De deining is vrij laag en neemt af naarmate de meetlocatie oosterlijker op de Westerschelde is gelegen.  Hoe oostelijker op de Westerschelde hoe lager de golfhoogte Hm0 en golfperioden Tm02 en Tm-1,0 .  De reeksen van Tm-1,0 bevatten onrealistische uitschieters. Nadere validatie is nodig om tot een betrouwbare dataset te komen. De conclusies met betrekking tot de waterstandmetingen zijn:  De registratiedichtheden zijn vrijwel 100%. Alleen bij de waterstandmeetlocatie Brouwershavense Gat 2 is hierop een uitzondering, daar vertonen de waterstandmetingen van de jaren 1997 t/m 2000 enige hiaten. De jaren 2001 t/m 2002 zijn weer volledig gemeten.  De hoogste en laagste waterstand wordt gemeten op de locatie Bath (BAT)en bedragen respectievelijk 4,19 meter t.o.v. NAP en 3.23 meter t.o.v. NAP.  De getijslag is op de zeelocaties kleiner dan op de Westerschelde (zie tabel 4.2).  De registratie van de Vlakte van de Raan bevat enkele onrealistische waarden (zie paragraaf 4.3).  Hoe verder stroomopwaarts op de Westerschelde hoe hoger de maximale waterstand en de maximale rechte opzet van de waterstand. Dit komt door  het bekken effect .  Op de meest oostelijk gelegen meetlocatie (BAT) is de rechte opzet van de waterstand gemiddeld 9 uur per jaar lager dan 0.9 m en gemiddeld negen uur per jaar hoger dan 1.6 m.  Op de meest op zee gelegen meetlocatie (BG2) is de rechte opzet van de waterstand gemiddeld 9 uur per jaar lager dan 0.7 m en gemiddeld negen uur per jaar hoger dan 1.1 m. De conclusies met betrekking tot de windmetingen zijn:  De registratiedichtheid van de windmetingen is vrijwel 100%.  Op alle locaties komen in de winddatasets op dezelfde momenten dummy waarden voor (zie paragraaf 5.2), hiervoor is geen verklaring beschikbaar.  De grootste windsnelheid is gemeten bij Vlakte van de Raan, bedraagt 27.3 m/s en vond plaats op 27 oktober 2002 om 10:00, wat dus valt in de oktober storm.  Op zee zijn de windsnelheden hoger dan op de Westerschelde. Verschillen, bijvoorbeeld bij een overschrijdingskans van 0.1%, zijn ca 2 m/s.  De helft van de tijd is de windsnelheid boven de 7.5 m/s  De hoge maxima van de windsnelheden bij de meetlocaties HFP en BG2 zijn onrealistisch (zie paragraaf 5.3). Het betreft waarschijnlijk meetfouten.  Voor de Vlakte van de Raan geldt dat gedurende 40% van de meetperiode de wind uit de richtingen Z-ZW en ZW-W komt. De hoogste windsnelheden zijn ook uit deze richtingen. De conclusies met betrekking tot de bodemlodingen zijn:  Hoewel sterke erosie/sedimentatie optreedt in de geulen (plaatselijk meer dan 1m/jaar) is de relatieve dieptevariatie in de geulen gering, waardoor de invloed van de bodemvariatie in de geulen op het golfveld gering zal zijn.  Geringe erosie/sedimentatie (enkele decimeters/jaar) kan op het ondiepe voorland een grote invloed hebben op de relatieve diepte verandering en daarmee op de het golfveld op het voorland.  De bodemvariaties zijn sterk plaats- en tijdsafhankelijk. Voor de interpretatie van de variaties is onder andere een goed beeld van de stroming en de baggeractiviteiten noodzakelijk.  Om inzicht te krijgen in de invloed van de jaarlijkse bodemvariatie op het golfveld dienen SWAN-simulaties met verschillende bodemtopografieën uitgevoerd te worden.