Onderliggende studies

Waterkwaliteit

Modellering van de getijdewerking in het Grevelingen en het Volkerak-Zoommeer (VZM) toont aan dat in het Grevelingenmeer een effectieve verversing optreedt waardoor de huidige zuurstofuitputting in de bodemwaterlaag nagenoeg geheel zal verdwijnen. Door aanvoer van nutriënten vanuit het VZM zal de hoeveelheid algen kunnen verdubbelen. In het VZM is de verversing door getijdenwerking geringer. In het Volkerak ontstaat, mede door de grote zoetwatertoevoer, een sterke en vrijwel permanente stratificatie. In het oostelijke deel van het Volkerak zal daardoor zuurstofuitputting in de bodemwaterlaag optreden. Het VZM blijft eutroof, met potentieel hoge algenconcentraties. In Krammer en Zoommeer zal naar verwachting begrazing door mariene schelpdieren de algen in toom houden. In het Volkerak kan de graascontrole wegvallen doordat mariene schelpdieren het lagere zoutgehalte niet overleven. De hoeveelheid algen zal dan sterk kunnen toenemen (De Vries et al. 2013).

Deltares (Van Gils 2014) heeft drie inrichtingsvarianten doorgerekend om het voorspellend vermogen van het ZWD-model t.a.v. de fosfaathuishouding en de graascontrole door zoöplankton en/of schelpdieren te verbeteren.

In het kader van beheer, onderhoud en ontwikkeling van modelschematiseringen heeft Deltares in 2015 het verouderde Volkerak-Zoommeer 2D-waterkwaliteitsmodel uitgebreid tot een 3D-waterkwaliteitsmodel en geactualiseerd voor de jaren 2011, 2012 en 2013. Een belangrijke aanleiding hiervoor is het feit dat mosselen in de jaren ervoor tot een belangrijke factor in het Volkerak-Zoommeer uitgegroeid zijn terwijl het oude model gebruik maakte van gegevens uit 2000.
Het hydrodynamisch model is geactualiseerd en gebaseerd op de meest recente Baseline-schematisering. Kalibratie aan de hand van waterstanden, zout- en watertemperatuurprofielen laat zien dat het model geschikt is als zoutverspreidingsmodel en dat zout- en temperatuurprofielen realistisch zijn. Aanbevolen wordt om het zoutmodel in het zuidelijk deel (Bath) nog te verbeteren. Temperatuur- en zoutprofielen zien er hoe dan ook realistisch uit, zeker voor het Volkerak, en daarmee vormt het hydrodynamisch model een bruikbare basis voor het waterkwaliteitsmodel. De realistische verticale zuurstofprofielen berekend door het waterkwaliteitsmodel tonen dit aan (Kramer et al. 2016).

Oevers en bodem

Om in een toekomstig zout Volkerak-Zoommeer de effecten van een mini-getij op de erosie van de oevers en kansen van het ontstane intergetijdengebied met bijbehorende natuurwaarden vast te stellen is een werkbijeenkomst gehouden. De conclusie was dat oevererosie in de situatie met een mini-getij niet zal toenemen en mogelijk zal afnemen. In het gebied tussen vooroeverdam en oever zal herverdeling van sediment plaatsvinden, resulterend in een zeer flauw talud. Enig sedimentverlies treedt alleen op als gevolg van golfwerking. Er is onzekerheid over de tijdschaal van de morfologische aanpassing, maar vermoedelijk zal dit in de orde van 25 jaar zijn (Kuijper et al. 2014).

Deltares (Kessel et al. 2015) heeft fysische en chemische analyses uitgevoerd op bodemmonsters die in september 2015 zijn genomen in de Grevelingen en het Volkerak-Zoommeer. De conclusie is dat een deel van de toplaag van het slibpakket erosiegevoelig is en bij herintroductie van het getij kan worden geresuspendeerd. Maar vanwege de in alle profielen waargenomen toename van de dichtheid en sterkte met de diepte blijft de erosiediepte beperkt. Bovendien is de valsnelheid van het geresuspendeerde slib aanzienlijk door flocculatie (0.2 mm/s). Hierdoor blijft de extra vertroebeling door de erosie van een deel van de toplaag van het slibpakket beperkt en van korte duur.

Een onderzoek naar de begraving van fosfaat in het sediment wees uit dat dat fosfaat vooral in de vorm van ijzerfosfaatmineralen in het sediment van het Volkerak wordt begraven. Er zijn geen aanwijzingen voor de vorming van calciumfosfaatmineralen. Over het algemeen zijn ijzerfosfaten minder stabiel dan calciumfosfaten. Veranderingen in het zoutgehalte of in de redoxcondities zouden daarom mogelijk zorgen voor mobilisatie van het fosfaat. De hoeveelheid ijzerfosfaat in het sediment is voldoende om de eerder in een balansstudie berekende verwijdering van fosfaat uit het meer te verklaren (Sulu-Gambari en Slomp 2012).

Visserij en schelpdierkweek

Wijsman et al. (2014) hebben een quickscan gemaakt van de effecten op de visserij en de aquacultuur in een zout Volkerak-Zoommeer en een Grevelingen met een beperkt getij. De verwachting is dat de voorgenomen maatregelen een positief effect zullen hebben op zowel de visserij als de mogelijkheden voor schelpdierkweek in beide watersystemen. Een kansenkaart laat zien dat er in het zoute Volkerak-Zoommeer een totaal areaal van maximaal 2000 ha in potentie geschikt is voor bodemcultuurmosselen en oesters (Wijsman en Kleissen 2012).

Verzilting

Wanneer het water van het Volkerak-Zoommeer zout wordt zal er zout water vanuit het Volkerak doordringen naar het Hollandsch Diep via de Volkeraksluizen. Deze doordringing is vooral het gevolg van dichtheidstromingen die ontstaan doordat zout water zwaarder is dan zoet water, waardoor het zoute water tijdens het schutproces langs de bodem in de schutkolk stroomt en vervolgens doorstroomt naar het Hollandsch Diep. Deze zogenaamde zoutlast naar het Hollandsch Diep zorgt ervoor dat het chloridegehalte in een deel van het Benedenrivierengebied (m.n. Hollandsch Diep, Haringvliet en Spui) zal worden verhoogd. Een studie van Rijkswaterstaat (Van Pagee et al. 2009) toonde aan het verzilten van het Volkerak-Zoommeer tot een (beperkte) verhoging van de chloridegehalten in het Hollandsch Diep, Haringvliet en Spui. Deze verhoging is het grootst tijdens lage rivierafvoeren en hoewel het niet waarschijnlijk is dat het chloridegehalte hoger wordt dan 450 mg Cl/l, zal de verhoging wel kunnen leiden tot een frequentere overschrijding van de niveaus van 150 en 300 mg Cl/l die nu op enkele waterinnamepunten als grenswaarde worden gehanteerd. Zie ook in (Van der Kaaij 2011).

Figuur 1: De Volkeraksluizen met op de achtergrond de sluis voor de recreatievaart.

Onder andere Deltares heeft een aantal onderzoeken uitgevoerd naar de mogelijkheden om de zoutvracht te beperken die via het schutten in de Volkeraksluizen in het Hollandsch Diep terechtkomt:

Een voorstudie met aanbevelingen voor een praktijkproef (Uittenboogaard 2010);
Een numerieke simulatie van uitwisselingsstromingen en van uitwisselingsbeperkende maatregelen (Uittenboogaard en Keetels 2010);
Laboratoruimproeven met een luchtbellenscherm (Mastbergen 2010);
Een praktijkproef in de Stevinsluizen (Uittenboogaard en Cornelisse 2011);
Een onderzoek naar de mogelijkheden voor de migratie van vis (Jager en Villars 2010);
Een evaluatie van de maatregelen om de zoutlekkage te beperken (Uittenboogaard et al. 2011);
Pragmatisch adviezen om de voorgestelde maatregelen toe te passen (De Jong 2011);
Scenarioberekeningen van de verspreiding van het zout in het benedenrivierengebied (Van der Kaaij 2011);
Een samenvatting van het onderzoek (Villars et al. 2011);
De mogelijkheden van verdere reductie door een zoutvang (Weiler et al. 2012);
Aanvullende berekeningen voor de verspreiding van een zoutlek van 20 kg/s (Nolte 2011).

Van Pagee et al. (2009) geven een overzicht van de studies naar de te verwachten veranderingen in het Antwerps Kanaalpand en de Westerschelde die het gevolg zijn van de veranderde randvoorwaarde bij de Kreekraksluizen (de scheepvaartverbinding met het Zoommeer) en de lozing van zout water via de Bathse spuisluis. Vanwege de mogelijke invloed op de scheepvaart is tevens geanalyseerd welke veranderingen in stroomsnelheden kunnen worden verwacht op de Westerschelde in de nabijheid van deze afwatering. Uit berekeningen met het Scaldis400 model blijkt dat de afwatering zal resulteren in een verhoging van de chloridegehalten in het Schelde-estuarium. Deze verhoging is het grootst nabij de Bathse spuisluis (jaargemiddelde 1,4-2,4 g/l). Ter plaatse van de Berendrechtsluis en de Zandvlietsluis dient rekening te worden gehouden met een verhoging van ca. 1,0 g Cl/l.
Het hogere spuidebiet (tot ca. 250 m³/s) leidt niet tot een zodanige verandering van het stroombeeld dat de scheepvaart hier hinder van ondervindt. Dit komt zowel door grote afstand van de spuisluis tot de scheepvaartgeul, als het relatief kleine spuidebiet t.o.v. de getijdebieten tijdens de laagwater (=afwaterings) fase.
Een zout Volkerak-Zoommeer zal ook resulteren in een verhoging van het zoutgehalte van het Antwerps kanaalpand. De studie geeft voor een aantal varianten de gemiddelde gehalten zoals die op basis van een water- en zoutbalans zijn berekend. Een schatting van de maximaal te verwachten gehalten is berekend voor de situatie dat er geen aanvoer van zoet water uit het Albertkanaal komt. Een dergelijke situatie zou kunnen optreden in droge perioden.

De invloed van de gewijzigde spui bij Bath op de zoutconcentraties en slibhuishouding is door Deltares vastgesteld met het driedimensionale NEVLA-model dat het gehele estuarium incl. kustzone en bovenrivieren omvat. Geschat wordt dat het slibtransport naar de havendokken in het Antwerps Kanaalpand toe kan nemen met maximaal een paar procent maar ook iets kan afnemen afhankelijk van de te bereiken zoutconcentratie in het Kanaalpand in de nieuwe situatie. De gewijzigde zoute spui heeft effecten op de saliniteit en de zwevende stof in het Westerschelde-estuarium. Beide effecten hebben een significante invloed op de ecologie. De gemiddelde saliniteit stijgt, waardoor alle ecotopen opwaarts verschuiven. In een groot deel van de Westerschelde neemt de concentratie zwevende stof toe, wat een negatief effect zal hebben op de primaire productie (Kuijper et al. 2014).

Een modelmatige analyse is uitgevoerd met betrekking tot de waterkwaliteit van het zoute Volkerak-Zoommeer (VZM) bij de afwezigheid van het spuien van water uit het VZM bij Bath. In het eerder gedefinieerde voorkeurscenario P300 bedraagt deze spui ca. 90 m³/s. Dit hoge debiet geeft echter problemen bij lage afvoer van de Schelde, zoals blijkt uit eerder 3Dmodel-onderzoek. Er kunnen dan onwenselijk hoge zoutgehalten in de Zeeschelde optreden. De uitgevoerde scenarioberekeningen verschaffen een indicatie van de te verwachten saliniteit en stratificatie in het zoute VZM bij de uitwisseling van water tussen Oosterschelde en VZM via de Philipsdam bij niet of zo minimaal mogelijk spuien van water uit het Zoommeer (Smits et al. 2015).

Zoetwatervoorziening

Nolte en Otter (2005) hebben een inventarisatie gemaakt van de knelpunten die verwacht worden voor de zoetwatervoorziening van de landbouw als de estuariene zoet-zoutovergangen in de Delta worden hersteld. Het grootste knelpunt is het wegvallen van het Volkerak-Zoommeer als zoetwaterbron.

De Zoetwaterrapportage 2012 (Hoorn en Visser 2012) verschaft de Staatsecretaris van I&M bruikbare informatie om in samenwerking met de Stuurgroep Zuidwestelijke Delta een besluit te kunnen nemen over het al dan niet weer zout maken van het Volkerak-Zoommeer en het uitvoeren van zoetwatermaatregelen. Het rapport onderschrijft de conclusies uit de robuustheidstoets (zie hieronder) en een aantal ander studies, somt een aantal aandachtspunten op waar nog onduidelijkheid over is en doet aanbevelingen voor verder onderzoek.

De Vries et al. (2012) hebben een zogenaamde robuustheidstoets Volkerak-Zoommeer (VZM) uitgevoerd die antwoord geeft op de vraag of de regionale zoetwatervoorziening in de Zuidwestelijke Delta bij een toekomstig zout VZM in orde kan blijven. De eindconclusie is dat een goede zoetwatervoorziening waarbij het huidige voorzieningsniveau ten minste wordt gehandhaafd mogelijk is met zowel een zoet, als met een zout VZM. Zoetwatervoorziening is dus niet onderscheidend voor de keuze van een zout of een zoet VZM. Het VZM is geen strategische zoetwatervoorraad; in de huidige situatie en ook potentieel is de zoetwatervoorraadfunctie van het VZM beperkt van omvang en alleen lokaal/regionaal van betekenis.

In 2012 is door de stuurgroep Zuidwestelijke Delta besloten om een proces van Joint Fact Finding zoet water (Baltissen et al. (2014) met de relevante partijen te doorlopen om op deze wijze een zo breed mogelijk gedeeld beeld te krijgen van de zoetwatersituatie bij een blijvend zoet en een weer zout Volkerak-Zoommeer. Het proces heeft geleid tot een verdiept inzicht in de feiten die de basis vormen voor de besluitvorming voor de Rijksstructuurvisie Grevelingen en Volkerak-Zoommeer. Veel van deze feiten zijn in overeenstemming met alle partijen vastgelegd. Een aantal van de conclusies zijn:

Er is een goed overzicht gekregen van de verschillende gebieden die beïnvloed worden door een veranderend Volkerak-Zoommeer;
Er is een bredere acceptatie gekomen om voorzieningenniveau te beschrijven aan de hand van de begrippen kwantiteit, kwaliteit en leveringszekerheid.
Het systeem van zoetwatervoorziening voor drinkwaterproductie, industrie, peilhandhaving, beregening ten behoeve van de landouw en doorspoeling is meer inzichtelijk, er is overzicht gekomen en deelonderwerpen zijn benoemd.

Witteveen en Bos heeft onderzoek gedaan naar de optimalisatie van de zoet-zout-scheidingen in de Brabantse sluizen voor de zoutgehalten in het Mark-Dintel-Vlietstelsel. Het doel was in beeld te brengen in hoeverre minder zoetwateraanvoer (en daarmee minder gemaalcapaciteit) nodig is dan tot nu toe is aangehouden en/of de meest benedenstroomse inlaatpunten wel of niet ongemoeid gelaten kunnen worden. (Van der Endt 2015).
Een oplegnotitie van RWS geeft hierover nog een aantal aanvullingen (Boeters en Arens 2015).

Scheepvaart

Deltares heeft met een simulatieprogramma onderzocht in hoeverre de scheepvaart hinder ondervindt van de zoutremmende maatregelen in de Volkeraksluizen bij het weer zout worden van het Volkerak-Zoommeer (Jongeling 2015).

Referenties

Joint Fact Finding zoet water, Eindrapportage voor de Rijksstructuurvisie Grevelingen en Volkerak-Zoommeer, Baltissen, J., I. de Vries en E. van der Meer, Stuurgroep Zuidwestelijke Delta, oktober 2014.
Concept oplegnotitie Uitkomsten optimalisatie-onderzoek zoutmitigerende maatregelen West-Brabant, Boeters, R. en E. Arens, Rijkswaterstaat, 25 november 2015.
Optimalisatieonderzoek zoutmitigerende maatregelen West-Brabant bij een zout Volkerak-Zoommeer, Endt, R. van der, Witteveen en Bos, 19 november 2015.
Zuidwestelijk Delta-model voor Stofstroomanalyses, Gils, J. van, Deltares, januari 2014.
Zoetwaterrapportage 2012, Op weg naar een duurzame zoetwatervoorziening in de Zuidwestelijke Delta, Hoorn, I. van, en S. Visser, Stuurgroep Zuidwestelijke Delta, juni 2012.
Quick scan: Effecten zout getij Grevelingenmeer en Volkerak-Zoommeer op visserij en aquacultuur, J. Wijsman, P. Goudswaard, M. Kotterman en A. Smaal, IMARES Wageningen UR, 5 februari 2014.
Ontwerpstudie en Praktijkproef Zoutlekbeperking Volkeraksluizen, Evaluatie Vismigratie Volkeraksluizen, Jager, Z. en N. Villars, Deltares, december 2010.
Ontwerpstudie en Praktijkproef Zoutlekbeperking Volkeraksluizen, Implementatie en operationele beheer zoutbeperkende maatregelen Volkeraksluizen; Mogelijke toepassingen andere sluizen, Jong, R. de, Deltares, april 2011.
Volkeraksluizen - effect zoutdrempel op scheepvaart, Jongeling, T., Deltares, december 2015.
Ontwerpstudie en Praktijkproef Zoutlekbeperking Volkeraksluizen, Scenarioberekeningen verspreiding zoutlek Volkeraksluizen in het Benedenrivierengebied, Kaaij, Th. van der, Deltares, 21 april 2011.
Resultaten bodemmonsteranalyse Grevelingen en Volkerak-Zoommeer, Kessel, T. van, M. Verheul en M. de Lucas Pardo, Deltares, november 2015.
3D model van het Volkerak- Zoommeer voor waterkwaliteit en primaire productie, Modelbeschrijving, kalibratie- en validatiedocument, Kramer, L., H. Los, T. Troost, M. Genseberger, M. Thiessen en P. Boderie, Deltares, januari 2016.
Effect zoute spui Bath op saliniteit, slibdynamica en ecologie Zeeschelde, Kuijper, C., T. van Kessel en P. Meire, Deltares, 30 januari 2014.
Werkbijeenkomst Oevererosie Volkerak-Zoommeer, Gevolgen van een beperkt getij, Kuijper, K., D. Mastbergen, A. Bijlmer en R. Boeters, Deltares, RWS, juni 2014.
Ontwerpstudie en Praktijkproef Zoutlekbeperking Volkeraksluizen, Deelproject 2 Verkenning effectiviteit zoutlekbeperkende maatregelen op laboratoriumschaal, Mastbergen, D., Deltares, april 2010.
Aanvullende berekeningen voor de verspreiding van 20 kg/s zoutlek door de Volkeraksluizen, Nolte, A., Deltares, 7 december 2011.
Zoetwatersituatie voor de landbouw in de zuidwestelijke Delta, Overzicht van knelpunten op basis van literatuuronderzoek, Nolte, A. en H. Otter, WL Delft Hydraulics, juli 2005.
Gevolgen van een zout Volkerak- Zoommeer voor het Antwerps Kanaalpand en het Schelde Estuarium, Pagee, H. van, L. Dekker en P. Lievense, Rijkswaterstaat, maart 2009.
Hoe zout wordt het zoete water? Een samenvattend overzicht van te verwachten chlorideconcentraties in het Benedenrivierengebied na verzilting van het Volkerak-Zoommeer, Pagee, H. van, V. Beijk en H. Haas, Rijkswaterstaat, maart 2009.
De waterkwaliteit van een zout Volkerak-Zoommeer zonder spui naar de Westerschelde, Smits, J. E. Meijers en M. Tiessen, Deltares, juli 2015.
De begraving van fosfaat in sedimenten van het Volkerak, Sulu-Gambari, F. en C. Slomp, Departement Aardwetenschappen, Faculteit Geowetenschappen, Universiteit Utrecht, januari 2012.
Voorstudie: Ontwerpstudie en Praktijkproef Zoutlekbeperking Volkeraksluizen, Model voor Zoutvrachtberekeningen, Uittenboogaard, R., Deltares, juni 2010.
Ontwerpstudie en Praktijkproef Zoutlekbeperking Volkeraksluizen, Evaluatie maatregelen Volkeraksluizen, Uittenboogaard, R. J. Cornelisse, G. Keetels en D. Mastbergen, Deltares, april 2011.
Ontwerpstudie en Praktijkproef Zoutlekbeperking Volkeraksluizen, Deeltaak 1: Numerieke simulatie van uitwisselingsstromingen en van uitwisselingsbeperkende maatregelen, Uittenboogaard, R. en G. Keetels, Deltares, april 2010.
Ontwerpstudie en Praktijkproef Zoutlekbeperking Volkeraksluizen, Beschrijving en resultaten praktijkproef Stevinsluis en evaluatie maatregelen Stevinsluis, Uittenboogaard, R. en J. Cornelisse, Deltares, april 2011.
Ontwerpstudie en Praktijkproef Zoutlekbeperking Volkeraksluizen, Eindrapport van het onderzoek naar mogelijkheden voor de zoutlekbeperking door de Volkeraksluizen na verzilting van het Volkerak-Zoommeer, Villars, M., R. Uittenbogaard, J. Cornelisse en A. Nolte, Deltares, april 2011.
Verwachte waterkwaliteit in een verbonden en zout Grevelingen - Volkerak-Zoommeer met getij, Vries, I. de, C. Sprengers, A. Nolte, B. Stengs, O. Weiler en T. Jongeling, Deltares, november 2013.
Toekomstbestendigheid besluit Volkerak-Zoommeer: een robuuste beslissing?, Vries, I. de, J. ter Maat en E. van Velzen, Deltares, maart 2012.
Zoutlekbeperking Volkeraksluizen, Verdere reductie van de zoutlek middels een zoutvang, Weiler, O. R. Uittenboogaard, G. Keetels, A. Bijlsma en J. Cornelisse, Deltares, 12 maart 2012.
Potenties van een zout Volkerak-Zoommeer voor mossel- en oestercultuur, Wijsman, J. en F. Kleissen, IMARES Wageningen UR, 2 februari 2012.