Effect Van Herintroductie Van Getij Op Waterkwaliteit En Ecologische Toestand Van Het Grevelingenmeer

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

Scenarioberekeningen ten behoeve van de MIRT-Verkenning

drs. A.J. Nolte C. Spiteri Ph.D.

1201650-000

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Inhoud

Lijst van Figuren i

1 Inleiding en doelstelling 1 1.1 Algemeen 1 1.2 Overzicht en bijdrage aan de MIRT Grevelingen 1 1.3 Dit rapport: Ontwikkeling waterkwaliteit en ecologische toestand 2

2 Beschrijving scenario’s 3

3 Resultaten 7 3.1 Getij 8 3.1.1 Scenario’s Grevelingenmeer 8 3.1.2 Scenario’s Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 9 3.2 Saliniteit, temperatuur en stratificatie 11 3.2.1 Scenario’s Grevelingenmeer 11 3.2.2 Scenario’s Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 15 3.3 Zuurstof, chlorofyl-a, nutriënten en doorzicht 23 3.3.1 Scenario’s Grevelingenmeer 23 3.3.2 Scenario’s Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 25 3.4 Zuurstofconcentratie 30 3.4.1 Scenario’s Grevelingenmeer 30 3.4.2 Scenario’s Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 32 3.5 Samenvattend 35

4 Samenvattende conclusies 39

5 Literatuur 41

Bijlage(n)

A Extra figuren A-1 A.1 Saliniteit, temperatuur en stratificatie A-1 A.1.1 Scenario’s Grevelingenmeer A-1 A.1.2 Scenario’s Grevelingen-Volkerak-Zoommeer A-4 A.2 Tijdseries zuurstof, chlorofyl, nutriënten en doorzicht A-8 A.2.1 Grevelingenmeer scenario’s A-8 A.2.2 Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-11

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het i Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Lijst van Figuren

Figuur 2.1 Grevelingenmeer en Volkerak-Zoommeer en locatie van dammen, sluizen en doorlaatmiddelen 3 Figuur 2.2 Effect van zeespiegelstijging op het uitwisselvolume (hier getoond bij eb) door de Brouwerssluis 5 Figuur 3.1 Locatie van observatiepunten (Bron achtergrond: Google Earth) 7 Figuur 3.2 Getijslag (in m NAP) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer. Boven GTSO-03 (west), GTSO-13 (midden) en GTSO-19 (oost) - NB: In het model wordt met een regelmatig 24-uurs getij gerekend in plaats van het werkelijke 24,8 uur 8 Figuur 3.3 Getijslag (in m NAP) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer. Boven GTSO-03 (west), GTSO-13 (midden) en GTSO-19 (oost) - NB: In het model wordt met een regelmatig 24-uurs getij gerekend in plaats van het werkelijke 24,8 uur 9 Figuur 3.4 Getijslag (in m) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer. Boven VTSO-V 4 (oost bij Volkeraksluizen), VTSO-V 16 (west Krammer) en VTSO-Z 32 (Zoommeer) - NB: In het model wordt met een regelmatig 24-uurs getij gerekend in plaats van het werkelijke 24,8 uur 10 Figuur 3.5 Tijdserie van saliniteit (ppt) in de oppervlaktelaag op locaties GTSO-03 (Scharendijke), GTSO-13 (Dreischor) en GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer 11 Figuur 3.6 Jaargemiddelde saliniteit (in ppt) in de oppervlaktelaag in de scenario’s voor het Grevelingenmeer – Kleuren van droogvallende delen (eilanden en de Slikken van Flakkee) zijn betekenisloos 13 Figuur 3.7 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-13 (Dreischor) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer 14 Figuur 3.8 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-13 (Dreischor) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer 15 Figuur 3.9 Tijdserie van saliniteit (ppt) in de oppervlaktelaag op locaties GTSO-03 (Scharendijke), GTSO-13 (Dreischor) en GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingen- Volkerak-Zoommeer – NB: De huidige situatie is als referentie getoond, maar is met een ander model berekend 16 Figuur 3.10 Tijdserie van saliniteit (ppt) in de oppervlaktelaag op locaties VTSO-V 4 (Volkeraksluizen), VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak, VTSO-V 16 (Krammer) en VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 17 Figuur 3.11 Jaargemiddelde saliniteit (in ppt) in de oppervlaktelaag in de scenario’s voor het Grevelingenmeer – Kleuren van droogvallende delen (eilanden en de Slikken van Flakkee) zijn betekenisloos 18 Figuur 3.12 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-13 (Dreischor) in de scenario’s voor het Grevelingen- Volkerak-Zoommeer 20 Figuur 3.13 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-13 (Dreischor) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 20 Figuur 3.14 Saliniteit (in ppt) op locatie VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 21 Figuur 3.15 Temperatuur (in oC) op locatie VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 21

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het i Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.16 Saliniteit (in ppt) op locatie VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 22 Figuur 3.17 Temperatuur (in oC) op locatie VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 22 Figuur 3.18 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingenmeer scenario’s 24 Figuur 3.19 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingenmeer scenario’s 24 Figuur 3.20 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingenmeer scenario’s 25 Figuur 3.21 Totaal-stikstof-, nitraat- en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s 26 Figuur 3.22 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s 26 Figuur 3.23 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s 27 Figuur 3.24 Totaal-stikstof-, nitraat- en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s 27 Figuur 3.25 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s 28 Figuur 3.26 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s 28 Figuur 3.27 Totaal-stikstof-, nitraat- en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s 29 Figuur 3.28 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s 29 Figuur 3.29 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s 30 Figuur 3.30 Periode (in aaneengesloten dagen) waarop de zuurstofconcentratie minder dan 3 mg/l is in de scenario’s voor het Grevelingenmeer – het cumulatieve areaal (in ha) is eveneens gegeven 32 Figuur 3.31 Periode (in aaneengesloten dagen) waarop de zuurstofconcentratie minder dan 3 mg/l is in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer – De kleur van de eilanden is betekenisloos 33 Figuur 3.32 Staafdiagram karakteristieken van het Grevelingenmeer voor verschillende scenario’s – Scenario’s voor het Grevelingenmeer en voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer zijn samen geplot, maar zijn met verschillende modellen berekend 36 Figuur 3.33 Staafdiagram karakteristieken van het Volkerak-Zoommeer voor scenario’s in het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 37

Figuur A.1 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer A-1 Figuur A.2 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer A-2

ii Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur A.3 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer A-3 Figuur A.4 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer A-3 Figuur A.5 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer A-4 Figuur A.6 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer A-4 Figuur A.7 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingen- Volkerak-Zoommeer A-5 Figuur A.8 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer A-5 Figuur A.9 Saliniteit (in ppt) op locatie VTSO-V 4 (Volkeraksluzien) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer A-6 Figuur A.10 Temperatuur (in oC) op locatie VTSO-V 4 (Volkeraksluizen) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer A-6 Figuur A.11 Saliniteit (in ppt) op locatie VTSO-V 16 (Krammer) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer A-7 Figuur A.12 Temperatuur (in oC) op locatie VTSO-V 16 (Krammer) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer A-7 Figuur A.13 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO- 03 (Scharendijke) in de Grevelingenmeer scenario’s A-8 Figuur A.14 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de Grevelingenmeer scenario’s A-9 Figuur A.15 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de Grevelingenmeer scenario’s A-9 Figuur A.16 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO- 19 (Herkingen) in de Grevelingenmeer scenario’s A-10 Figuur A.17 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat- en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-19 (Herkingen) in de Grevelingenmeer scenario’s A-10 Figuur A.18 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-19 (Herkingen) in de Grevelingenmeer scenario’s A-11 Figuur A.19 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO- 03 (Scharendijke) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-11 Figuur A.20 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-12 Figuur A.21 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-12 Figuur A.22 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO- 19 (Herkingen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-13 Figuur A.23 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat- en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-19 (Herkingen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-13 Figuur A.24 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-19 (Herkingen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-14

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het iii Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur A.25 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 4 (bij Volkeraksluizen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-14 Figuur A.26 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 4 (bij Volkeraksluizen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-15 Figuur A.27 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie VTSO-V 4 (bij Volkeraksluizen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-15 Figuur A.28 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 16 (Krammer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-16 Figuur A.29 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 16 (Krammer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-16 Figuur A.30 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie VTSO-V 16 (Krammer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s A-17

iv Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

1 Inleiding en doelstelling

1.1 Algemeen

In het kader van Deltares’ bijdrage aan de MIRT1-Verkenning Grevelingen is het beschikbare 3D modelinstrumentarium voor hydrodynamica (waterbeweging), waterkwaliteit en primaire productie gekalibreerd en gevalideerd voor de jaren 2000 en 2008. Dit is vastgelegd in twee afzonderlijke rapporten (Deltares, 2008; Deltares, 2010). Vervolgens is het modelinstrumentarium ingezet om door middel van scenarioberekeningen inzicht te geven in de waterkwaliteit en primaire productie als een beperkt getij in het Grevelingenmeer zou worden geherintroduceerd. Ook is onderzocht wat aanvullend daarop een verbinding met het Volkerak-Zoommeer zou betekenen. Dit rapport doet verslag van deze scenarioberekeningen en de daarop gebaseerde conclusies en aanbevelingen.

1.2 Overzicht en bijdrage aan de MIRT Grevelingen

MIRT Grevelingen (vrij naar het persbericht 2 18-1-2010)

De MIRT verkenning naar de toekomst van de Grevelingen is begin 2010 van start gegaan. Het onderzoek richt zich op het verbeteren van de waterkwaliteit, het opwekken van energie uit getijdenbeweging en het versterken van de recreatiesector. Eind 2011 volgt een advies over het eventueel aanpassen van de Brouwersdam en de Grevelingendam.

De verkenning over de toekomst van de Grevelingen is nodig omdat na de aanleg van de Deltawerken het natuurlijke getijdesysteem in het gebied is verdwenen waardoor er een gebrek aan zuurstof in het Grevelingenmeer is ontstaan. De verkenning onderzoekt de mogelijkheden om met een aantal investeringen meer dynamiek in het gebied te brengen, zowel in de natuur als in de economie. Uit eerder onderzoek blijkt dat de waterkwaliteit aanzienlijk verbetert als er weer een beperkte mate van getij in het meer komt. Dit zou bijvoorbeeld kunnen door het maken van een (afsluitbare) opening in de Brouwersdam. In deze doorlaatopening van de Brouwersdam zou een energiecentrale gebouwd kunnen worden die elektriciteit opwekt uit het in- en uitstromende water. Voorlopige studies wijzen erop dat die elektriciteit kan leveren voor 50.000 huishoudens. Ook wordt onderzocht welke functie de Grevelingen kan hebben als opvang- en afvoerbekken bij extreem hoge afvoeren van Maas en Rijn die het gevolg kunnen zijn van klimaatverandering..

De opdrachtgevers tot de verkenning Grevelingen zijn de staatssecretaris van Verkeer en Waterstaat en het Natuur- en Recreatieschap de Grevelingen (een samenwerking van de provincies Zeeland en Zuid-Holland, de betrokken gemeenten en waterschappen en Staatsbosbeheer). De Verkenning wordt eind 2011 afgerond. Op basis van de verkenning besluit het Rijk welke investeringen zij wil doen voor de toekomst van de Grevelingen.

1. Meerjarenprogramma Infrastructuur, Ruimte en Transport 2. http://www.rijksoverheid.nl/nieuws/2010/01/18/huizinga-geeft-startsein-voor-onderzoek-naar-toekomst- grevelingen.html

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 1 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Bijdrage Deltares

De MIRT-Verkenning Grevelingen heeft tot doel om tot een voorselectie van kansrijke en haalbare alternatieven te komen die vervolgens in de volgende planstudie nader uitgewerkt kunnen worden. De MIRT-Verkenning Grevelingen onderscheidt de pijlers Natuur, Getijcentrale en Toerisme.

Natuur- en Recreatieschap de Grevelingen (‘de opdrachtgever’) heeft Deltares gevraagd om in de pijlers Natuur en Getijcentrale een aantal (deel)onderzoeken uit te voeren:

1. Uitbreiding en validatie van het beschikbare modelinstrumentarium voor het jaar 2008 2. Advies ontwikkeling waterkwaliteit en ecologische toestand (in het bijzonder de zuurstofhuishouding in de waterkolom) en advies dimensionering verbinding tussen Grevelingen en Volkerak-Zoommeer op basis van beschikbare en nieuwe 3D modelberekeningen voor het Grevelingenmeer of het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer. 3. Analyse morfologische veranderingen Grevelingen en Voordelta als gevolg van getijcentrale 4. Advies en initieel onderzoek ontwikkeling bodemkwaliteit en bodemleven 5. Advies en ad-hoc ondersteuning ontwikkeling morfologie 6. Advies en ad-hoc ondersteuning werkgroep Natuur ten behoeve van ontwikkeling (voor)oevers en intergetijdegebied 7. Expert judgement draagkracht voor schelpdierkweek

Dit rapport beschrijft de resultaten van Onderzoek 2.

1.3 Dit rapport: Ontwikkeling waterkwaliteit en ecologische toestand

In 2008 zijn door Deltares oplossingsrichtingen verkend voor een betere waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer (Deltares, 2008). Hiervoor is gebruik gemaakt van een 3D model voor de hydrodynamica en de waterkwaliteit en primaire productie. De focus van de verkenning lag op de zuurstofhuishouding in het algemeen en op de modellering van zuurstofloosheid in de diepe delen van het meer in het bijzonder.

Dit rapport beschrijft enkele aanvullende scenario’s ten behoeve van de MIRT-Verkenning. Daarvoor is eerst het bestaande modelinstrumentarium, dat was gebaseerd op invoergegevens voor het jaar 2000, uitgebreid met een serie invoergegevens voor het jaar 2008. Bovendien heeft een aanvullende validatie voor 2008 plaatsgevonden (Deltares, 2010). Het is nu mogelijk voor twee jaren met verschillende hydrologische en meteorologische condities het effect van ingrepen te berekenen. Het inzicht van het effect van maatregelen wordt hiermee vergroot.

Het volgende hoofdstuk 2 beschrijft de scenario’s, waarvoor de hydrodynamica, de waterkwaliteit en de primaire productie zijn berekend. Hoofdstuk 3 geeft een overzicht van de resultaten. Tenslotte sluit hoofdstuk 4 af met de conclusies en aanbevelingen.

2 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

2 Beschrijving scenario’s

Om herintroductie van het getij mogelijk te maken wordt een doorlaatmiddel in het noordelijke deel van de Brouwersdam voorzien (Figuur 2.1). In het doorlaatmiddel wordt mogelijk een getijcentrale geplaatst. In de voorloper van deze studie was de locatie nog niet bepaald en zijn de meeste beschouwingen uitgegaan van een doorlaatmiddel in het zuidelijke deel van de Brouwersdam, waar de huidige Brouwerssluis zich ook bevindt.

In het kader van het rijksprogramma Ruimte voor de Rivier wordt onderzocht of het Volkerak- Zoommeer als waterbergingsgebied kan dienen bij hoge rivierafvoer en bij gesloten stormvloedkeringen. Als aanvullende optie wordt gekeken of de waterberging uitgebreid kan worden naar het Grevelingenmeer. Hiervoor moet een verbinding tussen het Volkerak- Zoommeer en het Grevelingenmeer in de Grevelingendam worden aangelegd. Het is nog niet bekend of gekozen wordt voor een afsluitbare verbinding (bijvoorbeeld kokers met een beweegbare schuif), een overlaat of een open verbinding (bijvoorbeeld kokers zonder schuif). Een open verbinding heeft gevolgen voor de dagelijkse waterkwaliteit, aangezien dan niet alleen bij extreme onmstandigheden water van het Volkerak-Zoommeer naar het Grevelingenmeer geleid zou worden. In dit rapport is voor drie scenario’s, die verschillen in de mate waarin sprake is van een open verbinding, berekend hoe de waterkwaliteit in beide meren zich ontwikkelt.

Nieuw doorlaatmiddel

Grevelingen- Verbinding Brouwerssluis meer Grevelingenmeer – Brouwersdam Volkerak-Zoommeer

Volkeraksluizen

Grevelingendam Volkerak- Zoommeer

Bathse spuisluis

Figuur 2.1 Grevelingenmeer en Volkerak-Zoommeer en locatie van dammen, sluizen en doorlaatmiddelen

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 3 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Tabel 2.1 geeft een overzicht van de in de MIRT-Verkenning berekende, nieuwe scenario’s. Voor de volledigheid toont Tabel 2.2 welke scenario’s in de vorige studie zijn berekend.

Tabel 2.1 Scenario’s waterkwaliteit MIRT-Verkenning Grevelingen voor herintroductie getij en verbindingen met Volkerak-Zoommeer. Scenario’s zijn gedefinieerd op basis van daggemiddelde uitwisselingsdebieten met de Noordzee of tussen het Grevelingenmeer en het Volkerak-Zoommeer. omschrijving Brouwerssluis Noorderspuisluis Verbinding Intergetijde (m3/s daggem.) (m3/s daggem.) Grevelingen – areaal Volkerak-Zoommeer Grevelingen (m3/s daggem.) (ha) schatting In & uit in uit in Grev. uit Grev. Huidig 125 0 0 0 0 50 Zeespiegelstijging 87,5 0 0 0 0 <50 Grevelingen 40 cm getij 125 925 925 0 0 800 (zonder getijcentrale) Grevelingen 60 cm getij 125 1325 1325 0 0 1250 (met getijcentrale) Grevelingen-Volkerak- 125 925 875 285 335 800 Zoommeer doorlaatmiddel Grevelingen-Volkerak- Zoommeer open 40 cm 125 925 875 open open 800 (zonder getijcentrale) Grevelingen-Volkerak- Zoommeer open 60 cm 125 1325 1275 open open 1250 (met getijcentrale)

In alle scenarioberekeningen is gebruik gemaakt van een synthetische getijdecyclus gebaseerd op een sinus met een periode van precies 24 uur in plaats van de werkelijke frequentie van circa 24,8 uur. Hiervoor is gekozen om de dagelijkse modelresultaten binnen een scenario beter met elkaar te kunnen vergelijken, omdat het getij met de synthetische sinus dan elke dag precies hetzelfde is. Verder is aangenomen dat de Brouwerssluis in alle scenario’s het gehele jaar openstaat, hetgeen overeenkomt met de huidige praktijk.

De Flakkeese spuisluis is in geen van de scenario’s in gebruik. Dit wijkt af van de eerdere scenario’s in Deltares (2008).

De Huidige situatie komt overeen met een maximaal ingezette Brouwerssluis hetgeen neerkomt op een daggemiddeld uitwisseldebiet van 125 m3/s. Er is nog geen doorlaatmiddel in het noordelijke deel van de Brouwersdam (hier Noorderspuisluis genoemd) en er is geen verbinding met het Volkerak-Zoommeer.

In het Zeespiegelstijging scenario wordt rekening gehouden met 30 cm zeespiegelstijging (dat wil zeggen overeenkomend met de voorspelling voor 2050 in een matig scenario en 2030 in een snel scenario). Bij gelijkblijvende middenstand in het Grevelingenmeer heeft dit tot gevolg dat het uitwisselingsdebiet door de Brouwerssluis afneemt. Door Rijkswaterstaat Directie Zeeland is berekend dat het uitwisseldebiet met 30% afneemt (Figuur 2.2, interne memo). Het uitwisseldebiet neemt dan af tot daggemiddeld 87,5 m3/s.

4 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Doorlaat Brouwersdam 140

t e i 120 b e d l

e 100 s s i ) w t

i s 80 / u 3

d l m (

e 60 d d i

m 40 e g g

a 20 d

0 0 20 40 60 80 100 zeespiegelstijging (cm)

Figuur 2.2 Effect van zeespiegelstijging op het uitwisseldebiet door de huidige Brouwerssluis

Er zijn twee scenario’s uitgevoerd voor het Grevelingenmeer met een Noorderspuisluis. In het eerste scenario stond het verwachte getij van ongeveer 40 cm centraal, hetgeen neerkwam op een daggemiddeld uitwisselingsdebiet van 925 m3/s. Het tweede scenario maakt gebruik van de maximale dimensionering van de Noorderspuisluis en dus van een maximaal uitwisselingsdebiet. Dit is gelijk aan 1325 m3/s, wat resulteert in een getij van ongeveer 60 cm.

Er zijn drie scenario’s uitgevoerd waarbij naast de Noorderspuisluis ook een verbinding met het Volkerak-Zoommeer is aangelegd. In alle drie scenario’s is aangenomen dat er geen verbinding is tussen het Volkerak-Zoommeer en de Oosterschelde. Alle in het kader van de m.e.r. Waterkwaliteit Volkerak-Zoommeer beschouwde zoute scenario’s gaan uit van een verbinding met de Oosterschelde om zout toe te laten tot het Volkerak-Zoommeer. De in dit rapport beschouwde scenario’s nemen aan dat verzilting van het Volkerak-Zoommeer via het Grevelingenmeer zal verlopen.

In het eerste Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario is een doorlaatmiddel in de Grevelingendam aangelegd. Hierdoor kan het getij in beide meren afzonderlijk gestuurd worden. In dit scenario wordt gestuurd op ongeveer 40 cm getij in het Grevelingenmeer en ongeveer 30 cm getij in het Volkerak-Zoommeer. Het uitwisselingsdebiet van 335 m3/s naar het Volkerak-Zoommeer en 285 m3/s ‘terug’ naar het Grevelingenmeer is qua debiet consistent met het zogeheten P300 scenario in de m.e.r. Waterkwaliteit. Aangezien ook daar het getij in het Volkerak-Zoommeer leidend was, is het logisch dat de debieten gelijk zijn. De debieten en bijbehorende afmetingen van de doorlaatmiddelen in de Brouwersdam en de Grevelingendam zijn bevestigd door berekeningen met een 1D SOBEK model (HKV, 2010). Het verschil tussen in- en uitstromend debiet komt doordat daggemiddeld 50 m3/s via de Bathse spuisluis naar de Westerschelde wordt gespuid. Hierdoor wordt doorstroming door het Volkerak-Zoommeer gecontroleerd.

In het tweede en derde Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario is sprake van een open verbinding tussen beide meren. De Grevelingendam is deels vervangen door een brug. De scenario’s verschillen in het debiet door de Noorderspuisluis, namelijk daggemiddeld 925 m3/s en 1325 m3/s.

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 5 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Tabel 2.2 Overzicht van scenario’s in Deltares (2008)

Scenario's Verkenning 'Grevelingen water en getij'

ID omschrijving Brouwerssluis Flakkeese Noorderspuisluis getijslag Gem. Intergetijde (m3/s daggem.) Spuisluis (cm) waterstand / areaal (ha) (m3/s daggem.) Schatting streefpeil schatting in uit in uit in uit (cm NAP) 1: HS Huidig 125 125 0 0 0 0 5 -20 50 2: HS+ Huidig+ Scenario 125 125 65 65 0 0 10 -20 200 3: DS Doorspoel Scenario 0 135 135 0 0 0 5 0 50 4: GG Gedempt getij 1000 1000 65 65 0 0 50 -10 1000 5: MG Maximaal Getij 2500 2500 65 65 0 0 100 -20 1900

6: NS Noorderspuisluis 125 125 65 65 1750 1750 75 -20 1500 7: GG* Gedempt getij (70Z:30N) 700 700 65 65 300 300 50 -10 1000

Alle randvoorwaarden, meteorologische condities, parametersettings, etc. zijn gelijk aan de kalibratie/validatie (Deltares, 2010). In afwijking van de eerdere scenarioberekeningen zijn deze scenario’s met het dubbele aantal verticale lagen uitgevoerd, conform het resultaat van de validatie. Voor de modelopzet van de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer berekeningen wordt verwezen naar Deltares (2009). Deze berekeningen gebruiken nog wel het oude aantal verticale lagen. De rekentijden werden te lang om ook hier een verdubbeling toe te passen.

6 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

3 Resultaten

Achtereenvolgens worden de volgende resultaten getoond: • Waterstanden • Saliniteit, watertemperatuur en stratificatie • Chlorofyl-a, nutriënten en doorzicht • Zuurstofconcentratie

De resultaten worden getoond voor een aantal locaties in het Grevelingenmeer en het Volkerak-Zoommeer (Figuur 3.1). Saliniteit is om te rekenen in chlorideconcentratie. Als vuistregel moet de saliniteit gedeeld worden door 1,8. 35 ppt saliniteit komt overeen met 19,4 g/l chloride (of 19.400 mg/l) en 15 ppt saliniteit met 8,3 g/l chloride (of 8.300 mg/l).

Figuur 3.1 Locatie van observatiepunten (Bron achtergrond: Google Earth)

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 7 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

3.1 Getij

3.1.1 Scenario’s Grevelingenmeer

De waterstand varieert regelmatig met het getij (Figuur 3.2). In de huidige situatie, met een daggemiddeld uitwisselingsdebiet van 125 m3/s door de Brouwerssluis, treedt in het midden van het Grevelingenmeer circa 5 cm waterstandvariatie op. In het scenario Zeespiegelstijging neemt de getijamplitude iets af. Een daggemiddeld uitwisselingsdebiet van 1050 m3/s, waarbij 925 m3/s door de nieuwe sluis gaat, resulteert in ongeveer 40 cm getij. Het maximaal mogelijk geachte uitwisselingsdebiet van 1450 m3/s levert circa 60 cm getij op.

De getijslag in het westen bij de Brouwerssluis is kleiner dan in het oosten bij de Grevelingendam. Het verschil kan oplopen tot circa 10 à 15 cm bij het scenario met maximale uitwisseling.

Figuur 3.2 Getijslag (in m NAP) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer. Boven GTSO-03 (west), GTSO-13 (midden) en GTSO-19 (oost) - NB: In het model wordt met een regelmatig 24-uurs getij gerekend in plaats van het werkelijke 24,8 uur

8 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

3.1.2 Scenario’s Grevelingen-Volkerak-Zoommeer

De getijslag in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s wordt weergegeven in Figuur 3.3 voor de locaties in het Grevelingenmeer en in Figuur 3.4 voor de locaties in het Volkerak- Zoommeer. De middenstand varieert enigszins tussen de scenario’s. Dit is geen gevolg van de uitwisseldebieten, maar heeft te maken met initiële condities in het model.

Met een doorlaat tussen het Grevelingenmeer en het Volkerak-Zoommeer is de getijslag in het Grevelingenmeer ongeveer 40 cm. Dit is vergelijkbaar met het “40 cm getij” scenario voor het Grevelingenmeer afzonderlijk. Dit is logisch, aangezien het debiet door het nieuwe doorlaatmiddel in de Brouwerssluis in deze scenario’s gelijk is.

Figuur 3.3 Getijslag (in m NAP) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer. Boven GTSO-03 (west), GTSO-13 (midden) en GTSO-19 (oost) - NB: In het model wordt met een regelmatig 24-uurs getij gerekend in plaats van het werkelijke 24,8 uur

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 9 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Als er een open verbinding is tussen het Grevelingenmeer en het Volkerak-Zoommeer is de getijslag wezenlijk anders. De getijslag neemt toe naarmate de locatie verder van de Brouwersdam ligt. Ter hoogte van de Brouwersdam in locatie GTSO-03 is de getijslag slechts zo’n 15 cm bij een doorlaat van 1050 m3/s en zo’n 25 cm bij een doorlaat van 1450 m3/s. Bij de open verbinding in de Grevelingendam is de getijslag respectievelijk circa 30 cm en 40 cm. Uiteindelijk in het Zoommeer wordt de grootste getijslag berekent: 50 tot 60 cm getij.

Deze opslingering van het getij was in eerdere studies, die vooral gebaseerd zijn op berekeningen met een 1D model, niet eerder geconstateerd. Bijlage B geeft een nadere analyse en verificatie van het geconstateerde effect. De nadere analyse bevestigd het effect. Geconcludeerd wordt dat bij een volledig open verbinding tussen Grevelingenmeer en Volkerak-Zoommeer (dus brug in plaats van dam resulterend in een doorstroomopening van circa 4500 m2) de intrinsieke systeemkenmerken van het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer zorgen voor een opslingering van het getij. Het is in deze situatie niet mogelijk om in het Volkerak-Zoommeer een lager getij dan in het Grevelingenmeer te realiseren. De getijslag in het Volkerak-Zoommeer is dan dus niet te beperken tot 30 cm.

Figuur 3.4 Getijslag (in m) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer. Boven VTSO-V 4 (oost bij Volkeraksluizen), VTSO-V 16 (west Krammer) en VTSO-Z 32 (Zoommeer) - NB: In het model wordt met een regelmatig 24-uurs getij gerekend in plaats van het werkelijke 24,8 uur

10 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

3.2 Saliniteit, temperatuur en stratificatie

Resultaten worden op drie manieren getoond: • Tijdreeks van saliniteit in de oppervlaktelaag • Jaargemiddelde saliniteit in de oppervlaktelaag • Verticale profielen van zout en temperatuur

3.2.1 Scenario’s Grevelingenmeer

Figuur 3.5 toont het verloop van de saliniteit in de oppervlaktelaag op drie locaties in het Grevelingenmeer. De saliniteit verschilt maar beperkt tussen de scenario’s. Over het algemeen in de saliniteit lager als de uitwisseling met de Noordzee kleiner is. Het zeespiegelstijging scenario heeft de laagste saliniteit, met uitzondering van het voorjaar van 2008. Hier is de saliniteit op de Noordzee lager dan in het Grevelingenmeer, waardoor een grotere uitwisseling leidt tot een lagere saliniteit. Aangezien de verhouding “uitwisseling Noordzee” versus “polderuitslagen en neerslag” zelfs in het minimale zeespiegelstijging scenario ongeveer 50:1 is, is duidelijk dat de uitwisseling slecht een beperkte invloed op de saliniteit heeft. De saliniteit in het Grevelingenmeer zal altijd erg vergelijkbaar zijn met de saliniteit op de Noordzee.

Figuur 3.5 Tijdserie van saliniteit (ppt) in de oppervlaktelaag op locaties GTSO-03 (Scharendijke), GTSO-13 (Dreischor) en GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 11 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Ook de jaargemiddelde saliniteit in de oppervlaktelaag laat slechts een beperkt verschil zien tussen de verschillende scenario’s (Figuur 3.6). Er is een beperkte gradiënt van circa 1 ppt van west naar oost. De gemiddelde saliniteit is in de scenario’s met meer getij 0,5 tot 1 ppt hoger dan in de scenario’s met vrijwel geen getij.

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 g i d i u H g n i g j i t s l e g e i p s e e Z

12 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

j i t e g m c

0 4 j i t e g m c

0 6

Figuur 3.6 Jaargemiddelde saliniteit (in ppt) in de oppervlaktelaag in de scenario’s voor het Grevelingenmeer – Kleuren van droogvallende delen (eilanden en de Slikken van Flakkee) zijn betekenisloos

Figuur 3.7 en Figuur 3.8 tonen het verloop van saliniteit en temperatuur op locatie GTSO-13 (Dreischor) in het midden van het Grevelingen. De vergelijkbare figuren voor de westelijke locatie GTSO-03 en de oostelijke locatie GTSO-19 zijn opgenomen in Bijlage A.

Deze figuren geven inzicht in de mate en duur van stratificatie. In het huidige scenario en in het zeespiegelstijgingscenario treedt met enige regelmaat zoutstratificatie op. Temperatuurstratificatie is dominant in mei en juni. Beide scenario’s lijken erg op elkaar.

De scenario’s met 40 cm getij en met 60 cm getij lijken ook erg op elkaar. Zoutstratificatie treedt aanzienlijk minder op dan in de scenario’s met weinig getij, wat in Figuur 3.7 blijkt uit het relatief kleine (kleur)verschil tussen boven- en onderlaag. (Als op een bepaald tijdstip de verticale lijn eenzelfde kleur heeft, is er geen sprake zoutstratificatie.) Er is nog wel temperatuurstratificatie, maar de duur ervan is korter dan in de scenario’s met een beperkt getij (Figuur 3.8). De temperatuurstratificatie in het voorjaar duurt nog slechts ongeveer twee weken in plaats van twee maanden.

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 13 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008

g i d i u H

g n i g j i t s l e g e i p s e e Z

j i t e g

m c

0 4

j i t e g

m c

0 6

Figuur 3.7 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-13 (Dreischor) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer

14 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 g i d i u H

g n i g j i t s l e g e i p s e e Z j i t e g m c

0 4

j i t e g m c

0 6

Figuur 3.8 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-13 (Dreischor) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer

3.2.2 Scenario’s Grevelingen-Volkerak-Zoommeer

Figuur 3.9 en Figuur 3.10 tonen het verloop van de saliniteit in de oppervlaktelaag voor een aantal stations in het Grevelingenmeer en in het Volkerak-Zoommeer. Voor alle locaties geldt dat de saliniteit voor alle scenario’s erg vergelijkbaar is. Een doorlaat in de Grevelingendam of een open verbinding met 40 cm getij of 60 cm getij resulteert niet in grote verschillen.

Er is een gradiënt in de saliniteit van circa 30 ppt bij de Brouwersdam, naar 20 tot 25 ppt ter hoogte van de Grevelingendam en 15 tot 25 ppt bij de Volkeraksluizen. In het Zoommeer varieert de saliniteit eveneens tussen 15 en 25 ppt.

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 15 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.9 Tijdserie van saliniteit (ppt) in de oppervlaktelaag op locaties GTSO-03 (Scharendijke), GTSO-13 (Dreischor) en GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer – NB: De huidige situatie is als referentie getoond, maar is met een ander model berekend

16 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.10 Tijdserie van saliniteit (ppt) in de oppervlaktelaag op locaties VTSO-V 4 (Volkeraksluizen), VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak, VTSO-V 16 (Krammer) en VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer

Ook de jaargemiddelde saliniteit in de oppervlaktelaag laat zien dat de scenario’s nauwelijks van elkaar te onderscheiden zijn (Figuur 3.11).

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 17 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008

j i t e g

m c

0 3 / 0 5

t a a l r o o D

j i t e g

m c

0 4

n e p O

j i t e g

m c

0 6

n e p O

Figuur 3.11 Jaargemiddelde saliniteit (in ppt) in de oppervlaktelaag in de scenario’s voor het Grevelingenmeer – Kleuren van droogvallende delen (eilanden en de Slikken van Flakkee) zijn betekenisloos

18 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.12 en Figuur 3.13 tonen het verloop van saliniteit en temperatuur op de locatie GTSO-13 (Dreischor) in het midden van het Grevelingen. Figuur 3.14 en Figuur 3.15 tonen de verticale profielen voor de locatie VTSO-V 9 in het midden van het Krammer-Volkerak en Figuur 3.16 en Figuur 3.17 voor de locatie VTSO-Z 32 in het Zoommeer. Merk op dat de schalen voor saliniteit verschillen voor de locaties in het Grevelingenmeer en de locaties in het Volkerak-Zoommeer.

De vergelijkbare figuren voor de westelijke locatie GTSO-03 en de oostelijke locatie GTSO-19 in het Grevelingenmeer en voor locatie VTSO-V 4 bij de Volkeraksluizen en VTSO-V 16 in het Krammer zijn opgenomen in Bijlage A.

In het Grevelingenmeer treden periodes van zoutstratificatie op (Figuur 3.12). Temperatuurstratificatie treedt wel op, maar meestal is de temperatuur over de waterkolom gelijk (Figuur 3.13). Dit geeft aan dat zoutstratificatie momentaan optreedt en er – op deze locatie – geen langdurige afsluiting van de onderlaag optreedt. De doorstroming naar het Volkerak-Zoommeer, hetzij via een doorlaat hetzij via een open verbinding zorgt voor grotere stroomsnelheden en een betere doorstroming, waardoor stratificatie moeilijker ontstaat en/of sneller opgeheven wordt dan in de scenario’s zonder verbinding met het Volkerak- Zoommeer.

Op locatie VTSO-V 9 in het midden van het Volkerak-Zoommeer is de oppervlaktelaag vrijwel het gehele jaar minder zout dan de bodemlaag (Figuur 3.14). De temperatuurstratificatie is meestal afwezig, maar treedt in korte periodes op (Figuur 3.15).

In het Zoommeer tenslotte is zoutstratificatie vrijwel afwezig (Figuur 3.16). De temperatuurstratificatie houdt langer aan dan in het Volkerak-Zoommeer (Figuur 3.17).

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 19 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008

j i t e g

0 3 / 0 5

t a a l r o o D

j i t e g

m c

0 4

n e p O

j i t e g

m c

0 6

n e p O Figuur 3.12 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-13 (Dreischor) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008

j i t e g

0 3 / 0 5

t a a l r o o

j i t e g

m c

0 4

n e p O

j i t e g

m c

0 6

n e p O Figuur 3.13 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-13 (Dreischor) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer

20 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 j i t e g

0 3 / 0 5 t a a l r o o

D j i t e g m c

0 4 n e p O j i t e g m c

0 6 n e p O

Figuur 3.14 Saliniteit (in ppt) op locatie VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 j i t e g

0 3 / 0 5 t a a l r o o

D j i t e g m c

0 4 n e p O j i t e g m c

0 6 n e p O Figuur 3.15 Temperatuur (in oC) op locatie VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 21 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 j i t e g

0 3 / 0 5 t a a l r o o

D j i t e g m c

0 4 n e p O j i t e g m c

0 6 n e p

O Figuur 3.16 Saliniteit (in ppt) op locatie VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 j i t e g

0 3 / 0 5 t a a l r o o

D j i t e g m c

0 4 n e p O j i t e g m c

0 6 n e p O Figuur 3.17 Temperatuur (in oC) op locatie VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer

22 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

3.3 Zuurstof, chlorofyl-a, nutriënten en doorzicht

Tijdseries worden getoond voor: • Totaal-stikstof, nitraat en ammonium – alle in de oppervlaktelaag • Totaal-fosfaat, ortho-fosfaat en silicium – alle in de oppervlaktelaag • Chlorofyl-a in de oppervlaktelaag, opgelost zuurstof in de bodemlaag en doorzicht

De tijdseries voor de zuurstofconcentratie worden besproken in de volgende paragraaf 3.4.

Deze paragraaf bevat de berekende tijdseries voor de locaties GTSO-13 (Dreischor), VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak) en VTSO-Z 32 (Zoommeer).

Tijdseries voor de locaties GTSO-03 (Scharendijke), GTSO-19 (Herkingen), VTSO-V 4 (bij Volkeraksluizen) en VTSO-V 16 (Krammer) zijn opgenomen in Bijlage A.2.

3.3.1 Scenario’s Grevelingenmeer

De tijdseries op locatie GTSO-13 (Dreischor) laten zien dat het huidige scenario en het zeespiegelstijgingscenario aan de ene kant en het 40 cm getij scenario en het 60 cm getij scenario aan de andere kant erg vergelijkbaar met elkaar zijn.

De totaal-stikstof- en nitraatconcentratie nemen in de winter enigszins toe als de uitwisseling met de Noordzee toeneemt (Figuur 3.18). Dit komt omdat de concentratie op de Noordzee hoger is dan in het Grevelingenmeer. Door een grotere uitwisseling met de Noordzee gaat de concentratie in het Grevelingenmeer meer vergelijkbaar zijn met dat op de Noordzee en dus neemt de (winter)concentratie toe.

Voor totaal-fosfaat- en ortho-fosfaat is de concentratie op de Noordzee lager dan die in het Grevelingenmeer. De totaal-fosfaat- en de ortho-fosfaatconcentratie nemen in de zomer toe door nalevering uit de bodem (Figuur 3.19). In de scenario’s met relatief weinig uitwisseling is de verblijftijd in het meer langer, waardoor de concentratie hoger kan oplopen. Het nageleverde fosfaat wordt minder snel uitgespoeld naar de Noordzee.

De chlorofylconcentratie in de zomer is in alle scenario’s blijvend laag, dat wil zeggen ongeveer 5 ȝg/l (Figuur 3.20). De voorjaarspiek en de najaarspiek zijn in de scenario’s met meer uitwisseling hoger. De hogere concentratie nitraat is hiervan de oorzaak. Het Grevelingenmeer is in alle scenario’s stikstofgelimiteerd. Een toename van de stikstofbeschikbaarheid door grotere uitwisseling met de Noordzee vermindert de limitatie enigszins.

Het effect op doorzicht is minimaal. In alle scenario’s is het berekende doorzicht vergelijkbaar (Figuur 3.19).

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 23 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.18 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingenmeer scenario’s

Figuur 3.19 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingenmeer scenario’s

24 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.20 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingenmeer scenario’s

3.3.2 Scenario’s Grevelingen-Volkerak-Zoommeer

Als er een verbinding met het Volkerak-Zoommeer wordt aangelegd, nemen de totaal- stikstof- en de nitraatconcentratie op locatie GTSO-13 (Dreischor) in het Grevelingenmeer toe (Figuur 3.21). Bij een doorlaat is de uitwisseling tussen Grevelingenmeer en Volkerak- Zoommeer nog enigszins beperkt, waardoor de concentratie lager is dan bij een open verbinding3. De grotere beschikbaarheid van stikstof leidt tot een hoger chlorofylgehalte (Figuur 3.23). Het Grevelingenmeer blijft overigens overwegend stikstofgelimiteerd.

De fosfaatconcentratie is laag en limiterend in het voorjaar (Figuur 3.22). Door nalevering uit de bodem neemt de concentratie in de zomermaanden toe. Ten opzichte van de huidige situatie blijft de concentratie lager door uitspoeling naar de Noordzee en door een hogere opname door algen.

Het doorzicht in het Grevelingenmeer neemt iets af in alle scenario’s ten opzichte van de huidige situatie (Figuur 3.23). De grotere bijdrage van humuszuren die vooral in zoetwater aanwezig zijn, is hiervoor de voornaamste oorzaak.

Tekst wordt vervolgd op bladzijde 30.

3. Geconstateerd is dat hoewel de saliniteit niet veel verandert (bijvoorbeeld Figuur 3.9), er wel een verandering in stikstof optreedt (Figuur 3.21). In veel wateren is er in de wintermaanden een lineaire relatie tussen saliniteit en totaal-stikstof. Mogelijk is het zoetwater afkomstig van verschillende bronnen met verschillende stikstofconcentraties, waardoor bij dezelfde saliniteit toch een andere totaal-stikstofconcentratie optreedt. Dit is niet nader uitgezocht.

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 25 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.21 Totaal-stikstof-, nitraat- en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Figuur 3.22 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

26 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.23 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-13 (Dreischor) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Figuur 3.24 Totaal-stikstof-, nitraat- en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 27 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.25 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Figuur 3.26 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie VTSO-V 9 (midden Krammer-Volkerak) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

28 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.27 Totaal-stikstof-, nitraat- en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Figuur 3.28 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 29 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.29 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie VTSO-Z 32 (Zoommeer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Voor zowel locatie VTSO-V 9 in het Krammer-Volkerak als locatie VTSO-Z 32 in het Zoommeer zijn het open 40 cm getij scenario en het open 60 cm getij scenario zeer vergelijkbaar. Bij een doorlaat in de Grevelingendam zijn de nutriëntenconcentraties wat hoger dan bij de scenario’s met een open verbinding. Door een open verbinding vindt er meer uitwisseling met het Grevelingenmeer plaats, waardoor de nutriëntenconcentratie op het Volkerak-Zoommeer wat lager en op het Grevelingenmeer wat hoger is.

In tegenstelling tot het Grevelingenmeer is het Volkerak-Zoommeer vooral fosfaatgelimiteerd.

3.4 Zuurstofconcentratie

3.4.1 Scenario’s Grevelingenmeer

De zuurstofconcentratie nabij de bodem op locatie GTSO-13 (Dreischor) wordt getoond in Figuur 3.20. Het huidige scenario en het zeespiegelstijging scenario verschillen nauwelijks van elkaar. In de zomer treden zuurstofarme perioden op, hoewel mengmomenten ook met enige regelmaat zorgen voor een tijdelijke toename van de zuurstofconcentratie.

In het 40 cm getij scenario en het 60 cm getij scenario op locatie GTSO-13 (Dreischor) neemt de zuurstofconcentratie in de zomer veel minder af. De concentratie daalt nauwelijks onder de 4 mg/l. Hoewel de zuurstofconcentratie bij 60 cm getij iets hoger is dan bij 40 cm getij, is ook met 40 cm getij het grootste deel van de zuurstofarme periode verdwenen.

Figuur 3.30 toont ruimtelijk waar de zuurstofconcentratie langer dan 7 dagen aaneengesloten minder dan 3 mg/l is geweest. In het huidige scenario en in het zeespiegelstijging scenario

30 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

komen aaneengesloten zuurstofarme periodes in een groot deel van de geul voor. Bij 40 cm getij en bij 60 cm getij blijven alleen de diepe putten bij de huidige, zuidelijke Brouwerssluis zuurstofarm. Het areaal met zuurstofarme condities neemt af van circa 1000 ha (jaar 2000) en circa 1300 ha (jaar 2008) tot circa 350 ha (jaar 2000) en circa 500 ha (jaar 2008). Van 40 cm getij naar 60 cm getij is de verdere afname in zuurstofarm areaal beperkt.

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 g i d i u H >7 dagen: >7 dagen: 950 ha 1320 ha g n i g j i t s l e g e i p s >7 dagen:

e >7 dagen: e 1330 ha Z 1000 ha

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 31 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

j i t e g

m c

0 >7 dagen: >7 dagen: 4 340 ha 520 ha

j i t e g

m c

0 > 7 dagen:

6 > 7 dagen: 320 ha 450 ha

Figuur 3.30 Periode (in aaneengesloten dagen) waarop de zuurstofconcentratie minder dan 3 mg/l is in de scenario’s voor het Grevelingenmeer – het cumulatieve areaal (in ha) is eveneens gegeven. Op ‘witte’ locaties treden geen lage zuurstofconcentraties op.

3.4.2 Scenario’s Grevelingen-Volkerak-Zoommeer

De zuurstofconcentratie nabij de bodem in locatie GTSO-13 (Dreischor) komt nauwelijks onder de 4 mg/l (Figuur 3.23). Met 60 cm getij en een open verbinding is de zuurstofconcentratie iets hoger dan bij 40 cm getij en een open verbinding en bij een doorlaat. De verschillen zijn echter klein.

Op locatie VTSO-V 9 in het Krammer-Volkerak is het verloop van de zuurstofconcentratie bij de bodem vergelijkbaar voor alle scenario’s. Figuur 3.26 laat zien dat de zuurstofconcentratie gedurende relatief korte periodes onder de 4 mg/l kan zakken.

Op locatie VTSO-Z 32 in het Zoommeer komen met regelmaat zuurstofloze periodes voor in alle scenario’s (Figuur 3.29). Er zijn ook regelmatig momenten waarop de concentratie door menging weer toeneemt.

32 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 j i t e g

0 3 / 0 5 t a a l r o o D j i t e g m c

0 4 n e p O j i t e g m c

0 6 n e p O

Figuur 3.31 Periode (in aaneengesloten dagen) waarop de zuurstofconcentratie minder dan 3 mg/l is in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer – De kleur van de eilanden is betekenisloos

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 33 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur 3.31 toont ruimtelijk waar de zuurstofconcentratie langer dan 7 dagen aaneengesloten minder dan 3 mg/l is geweest. Arealen zijn niet berekend. In het Grevelingenmeer worden nauwelijks langdurige zuurstofarme condities berekend. In het Volkerak-Zoommeer komt dit op twee plaatsen wel voor. Bij de Volkeraksluizen is vrijwel permanent zoutstratificatie aanwezig door de instroom van zoetwater uit het Hollandsch Diep en van de Dintel en de Vliet. Hoewel de onderlaag ververst wordt vanuit de Grevelingen, is ook in Deltares (2009) gebleken dat de reistijd vanaf de Grevelingendam lang genoeg is om onderweg zuurstof uit te putten.

In het Zoommeer is niet de zoutstratificatie, maar de temperatuurstratificatie de oorzaak van zuurstofarme periodes.

34 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

3.5 Samenvattend

De tabellen en figuren in deze paragraaf vatten de resultaten samen in de vorm van gemiddelden (jaar, zomer of winter).

Tabel 3.1 Karakteristieken (berekend) van het Grevelingenmeer voor scenario’s in het Grevelingenmeer; Gemiddelden zijn genomen over het hele meer

Huidig Zeespiegelstijging 40 cm getij 60 cm getj

2000 2008 2000 2008 2000 2008 2000 2008 Chloride (g/L) Jaargemiddelde concentratie 16.4 16.9 16.2 16.7 17.0 17.3 17.0 17.3 Total N (mg-N/L) Wintergemiddelde concentratie 0.9 0.8 0.9 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 Total P (mg-P/L) Wintergemiddelde concentratie 0.052 0.083 0.053 0.086 0.051 0.076 0.050 0.073 Chlorofyl-a (µg/L) Jaargemiddelde concentratie 4.4 5.1 4.1 4.7 6.8 8.1 7.2 8.5 Zomergemiddelde concentratie 5.4 5.6 5.1 5.1 8.1 9.6 8.7 10.4 Primaire Productie (g-C/m2/yr) Som per jaar 227 257 218 241 333 407 360 436 Zuurstof

Tabel 3.2 Karakteristieken (berekend) van het Grevelingenmeer voor scenario’s in het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer; Gemiddelden zijn genomen over het hele meer Doorlaat 50/30 cm Open 40 cm getij Open 60 cm getij getij 2000 2008 2000 2008 2000 2008 Chloride (g/L) Jaargemiddelde concentratie 16.0 16.4 15.8 16.3 15.7 16.2 Total N (mg-N/L) Wintergemiddelde concentratie 1.0 1.0 1.3 1.4 1.3 1.4 Total P (mg-P/L) Wintergemiddelde concentratie 0.038 0.054 0.048 0.081 0.048 0.084 Chlorofyl-a (µg/L) Jaargemiddelde concentratie 9.2 10.8 10.0 12.5 10.2 12.6 Zomergemiddelde concentratie 9.9 11.9 10.6 13.6 10.8 14.1 Primaire Productie (g-C/m2/yr) Som per jaar 392 434 438 524 441 530 Doorzicht (m) 2.0 2.0 1.9 1.8 1.9 1.8

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 35 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

) L

18 / 2.0 ) N L / -

g 17 g 1.5 (

m e (

16 r 1.0 i r e t o l n

15 i 0.5 h w C

14 N 0.0 - l

j j j j j a j j j j j ig g ti ti ti ti ti ig g ti ti ti ti ti n a n id i e e e e e t id i e e e e e u jg g g g g g u jg g g g g g i o i H t m m m m m H t m m m m m ls T ls e c c c c c e c c c c c g 0 0 0 0 0 g 0 0 0 0 0 e 4 6 /3 4 6 e 4 6 /3 4 6 i 0 n n i 0 n n sp 5 e e sp 5 e e e t p p e t p p e a e a a O O a O O Z 2000 2008 rl Z 2000 2008 rl o o o o D D ) ) L L

/ 0.10 / 15 g P - 0.08 u ( g

r 10 m e

( 0.06

r m e 0.04 o t

z 5 n

i 0.02 l y w f

o P 0.00 r 0 - l o l a

g g ij ij ij ij ij h g g ij ij ij ij ij a i t t t t t i t t t t t

t n e e e e e n e e e e e d i C d i i g g g g g g i g g g g g g o u ij u ij H t H t T ls m m m m m ls m m m m m e c c c c c e c c c c c g 0 0 0 0 0 g 0 0 0 0 0 e 4 6 /3 4 6 e 4 6 /3 4 6 i 0 n n i 0 n n sp 5 e e sp 5 e e e t p p e t p p e a e a a O O a O O Z 2000 2008 rl Z 2000 2008 rl o o o o D D ) j / 500 3 2 ) m m /

400 (

t C 2 h g 300

c i e i z t

200 r

c 1 o u 100 o d D o r 0 0 p

. j j j j j j j j j j ig g ti ti ti ti ti ig g ti ti ti ti ti m n n i id i e e e e e id i e e e e e r u jg g g g g g u jg g g g g g ti ti P H ls m m m m m H ls m m m m m e c c c c c e c c c c c g 0 0 0 0 0 g 0 0 0 0 0 ie 4 6 /3 4 6 ie 4 6 /3 4 6 p 0 n n p 0 n n s 5 e e s 5 e e e t p p e t p p e a e a a O O a O O Z 2000 2008 rl Z 2000 2008 rl o o o o D D )

a 1500 h (

l / g 1000 m

f 500 o t s r u

u 0 Z j j ig g ti ti id in e e u ijg g g H t ls m m e c c g 0 0 ie 4 6 p s e e 2000 2008 Z Figuur 3.32 Staafdiagram karakteristieken van het Grevelingenmeer voor verschillende scenario’s – Scenario’s voor het Grevelingenmeer en voor het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer zijn samen geplot, maar zijn met verschillende modellen berekend. Arealen met zuurstofconcentratie < 3 mg/l zijn niet beschikbaar voor de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

36 van 61 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Tabel 3.3 Karakteristieken (berekend) van het Volkerak-Zoommeer voor scenario’s in het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer; Gemiddelden zijn genomen over het hele meer Doorlaat 50/30 cm Open 40 cm getij Open 60 cm getij getij 2000 2008 2000 2008 2000 2008 Chloride (g/L) Jaargemiddelde concentratie 12.1 12.8 12.4 13.0 12.3 12.8 Total N (mg-N/L) Wintergemiddelde concentratie 3.7 3.5 3.0 2.8 3.0 2.8 Total P (mg-P/L) Wintergemiddelde concentratie 0.082 0.099 0.065 0.076 0.067 0.077 Chlorofyl-a (µg/L) Jaargemiddelde concentratie 17.4 18.9 15.5 18.2 15.2 17.6 Zomergemiddelde concentratie 28.6 27.5 25.1 26.6 24.7 26.3 Primaire Productie (g-C/m2/yr) Som per jaar 743 756 711 728 662 685 Doorzicht (m) 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.4

18 4 0.10 ) ) L

L 2000 2008

2000 2008 / 2000 2008 / P N - - 0.08 g ) 16 g 3 L m / m ( ( g

( r r

0.06 e e e t t d n 14 2 n i i i r w w o

0.04 l h N P - - l l C

12 a 1 a a a 0.02 t t o o T T 10 0 0.00 Doorlaat 50/30 Open 40 cm Open 60 cm Doorlaat 50/30 Open 40 cm Open 60 cm Doorlaat 50/30 Open 40 cm Open 60 cm cm getij getij getij cm getij getij getij cm getij getij getij

35 800 2000 2008 2.0 ) j / ) 2000 2008 2

L 2000 2008

/ 30 m g / u 600 ) 1.5 ( C

25 m g r ( ( e t e i h m 20 t c o i c 400 1.0 z z u

r l 15 d o y f o o r o r D 10 p o

. 200 0.5 l h m 5 i r C P 0 0 0.0 Doorlaat 50/30 Open 40 cm Open 60 cm Doorlaat 50/30 Open 40 cm Open 60 cm Doorlaat 50/30 Open 40 cm Open 60 cm cm getij getij getij cm getij getij getij cm getij getij getij

Figuur 3.33 Staafdiagram karakteristieken van het Volkerak-Zoommeer voor scenario’s in het Grevelingen- Volkerak-Zoommeer

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 37 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

4 Samenvattende conclusies

De conclusies van deze studie komen overeen met die van de eerdere studie (Deltares, 2008). Voor een samenvatting van de inzichten rond het functioneren van het Grevelingenmeer en het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer wordt verwezen naar Deltares (2008).

Grevelingenmeer 1 Herintroductie van 40 cm getij is afdoende om de zuurstofproblemen in de waterkolom in grote delen van het Grevelingenmeer op te lossen. Een verdere verhoging van de getijslag tot 60 cm levert nauwelijks extra verbetering. 2 Bij een doorlaatmiddel in het noordelijk deel van de Brouwersdam blijven de diepe putten (onder andere Scharendijke) bij de huidige Brouwerssluis in het zuidelijk deel van de Brouwersdam gevoelig voor zuurstofarme condities. Deze putten zijn diep en liggen in relatieve luwte voor doorstroming via het nieuwe doorlaatmiddel. Het aantal hectares dat zo toch gevoelig is voor zuurstofarme condities is 300 tot 500 ha (3% tot 5% van het totaal wateroppervlak). 3 Een grotere uitwisseling met de Noordzee heeft hogere totaal-stikstof- en nitraatconcentraties tot gevolg. Dit leidt weer tot een toename van de primaire productie. Omdat de stratificatie is afgenomen, leidt dit echter niet tot problemen met zuurstofarme condities in de waterkolom. De totaal-fosfaat- en ortho-fosfaatconcentratie nemen af door toenemende uitspoeling naar de Noordzee.

Grevelingen-Volkerak-Zoommeer 4 Voor het Grevelingenmeer maakt het voor de waterkwaliteit relatief weinig uit of de verbinding met het Volkerak-Zoommeer via een doorlaatmiddel of via een open verbinding tot stand wordt gebracht. In alle gevallen treden naar verwachting geen problemen met zuurstofarme condities in de waterkolom op. 5 Via de verbinding neemt vooral in het oostelijk deel van het Grevelingenmeer het zoutgehalte af, de stikstofconcentratie toe en daardoor het chlorofylgehalte toe. Ook zal de stroomsnelheid toenemen. In hoeverre dit de lokale ecologische condities en benthische habitats beïnvloedt, is niet onderzocht. 6 Bij een volledig open verbinding (4500 m2 doorstroomoppervlak) treedt er getijopslingering op, waardoor de getijslag en het intergetijdenareaal in het Grevelingenmeer afnemen en in het Volkerak-Zoommeer toenemen.

7 De introductie van zout water in het Volkerak-Zoommeer leidt tot stratificatie, waardoor in alle onderzochte scenario’s zuurstofarme condities bij de bodem optreden in het oosten van het Krammer-Volkerak bij de Volkeraksluizen en in het Zoommeer. Bij een grotere getijslag neemt het aantal hectares met lage zuurstofconcentraties bij de bodem af. Deze situatie doet zich overigens ook voor bij een verbinding met de Oosterschelde via de Philipsdam zoals in de m.e.r. Waterkwaliteit is onderzocht. 8 Bij een doorlaatmiddel is de stikstof- en fosfaatconcentratie in het Volkerak-Zoommeer iets hoger dan bij een open verbinding. Het chlorofylgehalte is iets lager.

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 39 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

5 Literatuur

Deltares, 2008: Verkenning oplossingsrichtingen voor een betere waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer; verkenning Grevelingen, water en getij; Arno Nolte, Tineke Troost, Gerben de Boer, Claudette Spiteri en Bregje van Wesenbeeck; Rapport Z4576 in opdracht van Rijkswaterstaat Waterdienst.

Deltares, 2009: Verkenning van de waterkwaliteit en ecologische toestand bij een open verbinding tussen het Grevelingenmeer en een (zout) Volkerak-Zoommeer; A.J. Nolte en C. Spiteri; Rapport Z4576 in opdracht van Rijkswaterstaat Waterdienst

Deltares, 2010: 3D model van het Grevelingenmeer voor hydrodynamica, waterkwaliteit en primaire productie – Kalibratie- en validatiedocument; C. Spiteri en A.J. Nolte; Rapport 1201650 in opdracht van Natuur- en Recreatieschap de Grevelingen; December 2010.

HKV, 2010: Optimalisatie afmetingen doorlaatmiddel Brouwersdam en Grevelingendam, memo PR1823.10 van P. Termes, 7 juni 2010.

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het 41 van 61 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

A Extra figuren

A.1 Saliniteit, temperatuur en stratificatie

A.1.1 Scenario’s Grevelingenmeer

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 g i d i u H

g n i g j i t s l e g e i p s e e Z j i t e g m c

0 4

j i t e g m c

0 6

Figuur A.1 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het A-1 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008

g i d i u H

g n i g j i t s l e g e i p s e e Z

j i t e g

m c

0 4

j i t e g

m c

0 6

Figuur A.2 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 g i d i u H

g n i g j i t s l e g e i p s e e Z

A-2 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

j i t e g m c

0 4

j i t e g m c

0 6

Figuur A.3 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 g i d i u H

g n i g j i t s l e g e i p s e e Z j i t e g m c

0 4

j i t e g m c

0 6

Figuur A.4 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingenmeer

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het A-3 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

A.1.2 Scenario’s Grevelingen-Volkerak-Zoommeer

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008

j i t e g

0 3 / 0 5

t a a l r o o

j i t e g

m c

0 4

n e p O

j i t e g

m c

0 6

n e p O Figuur A.5 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer Condities jaar 2000 Condities jaar 2008

j i t e g

0 3 / 0 5

t a a l r o o

j i t e g

m c

0 4

n e p O

j i t e g

m c

0 6

n e p O Figuur A.6 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de scenario’s voor het Grevelingen- Volkerak-Zoommeer

A-4 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 j i t e g

0 3 / 0 5 t a a l r o o D j i t e g m c

0 4 n e p O j i t e g m c

0 6 n e p O

Figuur A.7 Saliniteit (in ppt) op locatie GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 j i t e g

0 3 / 0 5 t a a l r o o D j i t e g m c

0 4 n e p O

j i t e g m c

0 6 n e p O

Figuur A.8 Temperatuur (in oC) op locatie GTSO-19 (Herkingen) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het A-5 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 j i t e g

0 3 / 0 5 t a a l r o o

D j i t e g m c

0 4 n e p O j i t e g m c

0 6 n e p O Figuur A.9 Saliniteit (in ppt) op locatie VTSO-V 4 (Volkeraksluzien) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 j i t e g

0 3 / 0 5 t a a l r o o

D j i t e g m c

0 4 n e p O j i t e g m c

0 6 n e p O Figuur A.10 Temperatuur (in oC) op locatie VTSO-V 4 (Volkeraksluizen) in de scenario’s voor het Grevelingen- Volkerak-Zoommeer

A-6 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 j i t e g

0 3 / 0 5 t a a l r o o

D j i t e g m c

0 4 n e p O j i t e g m c

0 6 n e p O Figuur A.11 Saliniteit (in ppt) op locatie VTSO-V 16 (Krammer) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer

Condities jaar 2000 Condities jaar 2008 j i t e g

0 3 / 0 5 t a a l r o o

D j i t e g m c

0 4 n e p O j i t e g m c

0 6 n e p O Figuur A.12 Temperatuur (in oC) op locatie VTSO-V 16 (Krammer) in de scenario’s voor het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het A-7 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

A.2 Tijdseries zuurstof, chlorofyl, nutriënten en doorzicht

A.2.1 Grevelingenmeer scenario’s

Figuur A.13 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de Grevelingenmeer scenario’s

A-8 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur A.14 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de Grevelingenmeer scenario’s

Figuur A.15 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de Grevelingenmeer scenario’s

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het A-9 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur A.16 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-19 (Herkingen) in de Grevelingenmeer scenario’s

Figuur A.17 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat- en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-19 (Herkingen) in de Grevelingenmeer scenario’s

A-10 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur A.18 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-19 (Herkingen) in de Grevelingenmeer scenario’s

A.2.2 Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Figuur A.19 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het A-11 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur A.20 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Figuur A.21 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-03 (Scharendijke) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

A-12 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur A.22 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-19 (Herkingen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Figuur A.23 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat- en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie GTSO-19 (Herkingen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het A-13 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur A.24 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie GTSO-19 (Herkingen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Figuur A.25 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 4 (bij Volkeraksluizen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

A-14 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur A.26 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 4 (bij Volkeraksluizen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Figuur A.27 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie VTSO-V 4 (bij Volkeraksluizen) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het A-15 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur A.28 Totaal-stikstof-, nitraat en ammoniumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 16 (Krammer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Figuur A.29 Totaal-fosfaat-, ortho-fosfaat en siliciumconcentratie bij het oppervlak voor locatie VTSO-V 16 (Krammer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

A-16 Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

Figuur A.30 Chlorofyl-a bij het oppervlak, zuurstofconcentratie bij de bodem en doorzicht voor locatie VTSO-V 16 (Krammer) in de Grevelingen-Volkerak-Zoommeer scenario’s

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het A-17 Grevelingenmeer

1201650-000-ZKS-0033, Versie def, 14 juni 2011, definitief

B Nadere analyse van getijopslingering bij een open verbinding tussen het Grevelingenmeer en het Volkerak- Zoommeer

Effect van herintroductie van getij op waterkwaliteit en ecologische toestand van het B-1 Grevelingenmeer

Memo

Aan Paul Paulus (RWS Zeeland), Jan Willem Slager (RWS Zeeland) en Hans van Pagee (WD)

Datum Kenmerk Aantal pagina's 30 mei 2011 1201650-000-ZKS-0034 6 Van Doorkiesnummer E-mail

Arno Nolte +31 (0)88 33 58 430 arno.nolte @deltares.nl

Onderwerp Nadere verkenning getij in een verbonden Grevelingen-Volkerak-Zoommeer

In Deltares (2011 1) is een drietal scenario’s berekend waarin het Grevelingenmeer en het Volkerak-Zoommeer via de Grevelingendam met elkaar verbonden zijn. In een scenario is sprake van een doorlaatmiddel (daggemiddeld debiet 335 m3/s – doorstroomoppervlak circa 500 m2). In de andere twee scenario’s, die verschillen in het debiet door de Brouwerssluis, is een groot deel van de Grevelingendam vervangen door een brug en is er dus een volledig open verbinding (doorstroomoppervlak circa 4500 m2). Het getij wordt geïntroduceerd door de Brouwerssluis. In geen van de scenario’s is er een verbinding tussen het Volkerak-Zoommeer en de Oosterschelde via de Philipsdam.

De 3D hydrodynamische berekening van waterstanden, stroomsnelheden, saliniteit en temperatuur laat bij de open verbinding een opslingering van het getij zien. Bij de Brouwersdam is het getij met circa 25 cm het kleinst en in het Zoommeer het grootst (65 cm). Deze opslingering was in eerdere studies waarin onder andere een 1D model is toegepast, nog niet eerder geconstateerd. Verificatie is belangrijk, omdat op het Volkerak-Zoommeer met niet meer dan 30 cm getij rekening gehouden wordt.

Aanvullend op de 3D berekeningen is daarom een aantal 2D berekeningen met dezelfde modelschematisatie uitgevoerd. Deze worden in deze memo gerapporteerd. Saliniteit en temperatuur worden niet meegenomen en ook wind is verwaarloosd. Tenslotte wordt alleen de Brouwerssluis als de aandrijver van het getij gesimuleerd. Het daggemiddelde debiet is 1450 m3/s, waarvan 125 m3/s door de huidige Brouwerssluis stroomt en 1325 m3/s door de getijcentrale. De andere puntbronnen (Volkeraksluizen, Brabantse rivieren, polders, etc.) hebben een verwaarloosbaar effect op de waterstand. Omdat de waterstand binnen enkele dagen volledig is ‘ingespeeld’, is niet meer dan een maand doorgerekend.

De volgende 2D scenario’s zijn uitgevoerd: 1. Referentie 2D Æ De oorspronkelijke 3D berekening ‘vereenvoudigd’ tot 2D 2. (Gevoeligheid voor bodemruwheid Æ Een hogere bodemruwheid heeft een dempend effect op de getijvoortplanting. Hoewel enig effect zichtbaar was, is de invloed op de opslingering minimaal. Aangetoond is derhalve dat de opslingering niet veroorzaakt wordt door de keuze van de bodemruwheid. Van deze berekening worden geen resultaten getoond.) 3. Als 1., maar met kleinere opening in de Grevelingendam (circa 1000 m2) 4. Als 1., maar met nog kleinere geknepen opening in de Grevelingendam (circa 500 m2) Æ Deze doorstroomopening komt het meest overeen met de door HKV berekende opening.

1 Deltares, 2011: Effect van herintroductie van getij op de waterkwaliteit en ecologische toestand van het Grevelingenmeer, Scenarioberekeningen ten behoeve van de MIRT-Verkenning, Rapportnummer 1201650- 000-ZKS-0033, in opdracht van Natuur- en Recreatieschap De Grevelingen, juni 2011

Datum Ons kenmerk Pagina

30 mei 2011 1201650-000-ZKS-0034 2/6

5. Als 4., maar het 1-uurs getijpuls door de Brouwersdam Æ Bij het bepalen van de doorstroomopening van de Brouwersdam berekent HKV niet een regelmatig getij, maar een relatief korte puls. In het Grevelingenmeer wordt vervolgens een ‘resonerende’ golf gesimuleerd, waarvan de amplitude steeds kleiner wordt. Deze situatie is met het 2D model nagerekend, om de grootte van de resonantie te verifiëren. 6. Als 4., maar met door Jacob van Berkel aangeleverd debiet door de Brouwerssluis. 7. Als 4., maar met doorlaatmiddel in de Philipsdam (getij gemiddeld debiet 300 m3/s). Het getij gemiddeld debiet door de Brouwerssluis is met 300 m3/s verlaagd.

Tabel 1 vat de resultaten samen. Getoond worden de getijslag (verschil tussen minimale en maximale waterstand) en de berekende gemiddelde en maximale stroomsnelheid in de doorstroomopening. Figuur 1 toont per scenario de tijdreeksen van het waterstandsverloop. Figuur 2 toont de tijdreeksen voor een aantal scenario’s per locatie. De figuren staan aan het eind van de memo.

Tabel 1: Getijslag en stroomsnelheid in opening in de 2D scenario’s Getijslag maximaal (m) Stroomsnelheid in Brouwersdam Grevelingendam Zoommeer opening (m/s) Steenbergen GTSO-03 GTSO-19 VTSO-32 Gemiddeld Maximum 2 Referentie (2D) - 4500 m 0,29 0,40 0,48 0,65 0,36 0,57 2 Doorstroomopening 1000 m 0,41 0,47 0,38 0,54 0,97 1,56 2 Doorstroomopening 500 m 0,47 0,54 0,23 0,32 1,14 1,76 2 Getijpuls van 1 uur (500 m ) 0,83 1,14 0,24 0,30 1,26 2,50 Debiet berekend door Van Berkel 2 0,64 0,74 0,40 0,44 1,02 1,95 (500 m ) 2 Met P300 (500 m ) 0,33 0,36 0,29 0,42 1,06 1,68

Datum Ons kenmerk Pagina

30 mei 2011 1201650-000-ZKS-0034 3/6

Referentie 3D Æ 2D De 3D berekening en de 2D berekening vertonen dezelfde kenmerken wat betreft de getijopslingering. Dit toont aan dat de berekende opslingering geen artefact is van (keuzes in) de 3D berekening. Ook wordt aangetoond dat het getij door het debiet door de Brouwerssluis wordt bepaald en dat andere bronnen geen noemenswaardige invloed hebben.

De getijvoortplanting wordt (in de 2D berekening) alleen bepaald door de vorm (geometrie, bathymetrie) van het Grevelingen-Volkerak-Zoommeer. De getijamplitude bij de Brouwersdam is circa 30 cm, bij Steenbergen circa 45 cm en in het Zoommeer circa 60 cm. Kortom, de getijopslingering is consistent met eerder gerapporteerde waarden.

De reden voor de opslingering is te vinden in de lengte (verlenging) van het waterlichaam dat gecreëerd wordt. Van de Brouwersdam tot de Volkeraksluizen is de afstand circa 45 km, van de Brouwersdam tot de Bathse spuisluis circa 55 km. Deze lengtes komen dichterbij de karakteristieke resonantielengte van circa 80 km (de afleiding laat ik hier achterwege), dan in de gescheiden waterlichamen. Bij een lengte van 80 km, die dus overeenkomt met de karakteristieke resonantielengte, zou de opslingering nog aanzienlijk groter zijn. Het opslingerende effect wordt dus groter, dan in de afzonderlijke waterlichamen het geval is.

Conclusie: Bij een volledig open verbinding tussen Grevelingenmeer en Volkerak-Zoommeer (dus brug in plaats van dam) zorgen de intrinsieke systeemkenmerken van het Grevelingen-Volkerak- Zoommeer voor een opslingering van het getij. Het is in deze situatie niet mogelijk om in het Volkerak-Zoommeer een lager getij dan in het Grevelingenmeer te realiseren.

Effect van een kleinere doorstroomopening In twee stappen is de doorstroomopening in de Grevelingendam verkleind van circa 4500 m2 (referentie) naar circa 1000 m2 en vervolgens circa 500 m2. Dit heeft een substantieel effect op de getijslag. Naarmate de doorstroomopening kleiner wordt, gedraagt het getij zich ‘onafhankelijker’ in het Grevelingenmeer en in het Volkerak-Zoommeer. Bij 1000 m2 is de getijslag in het Grevelingenmeer en in het Krammer-Volkerak ongeveer gelijk met een variatie tussen 0,38 m en 0,47 cm. In het Zoommeer is de getijslag met 0,54 m nog wat hoger.

Bij de kleinste doorstroomopening van circa 500 m2, die het meest overeenkomt met het door HKV afgeleide doorstroomoppervlak om de gewenste getijslag in zowel Grevelingenmeer als Volkerak-Zoommeer te bereiken, is de getijslag in het Grevelingenmeer ongeveer 50 cm en in het Volkeralk-Zoommeer 23 cm tot 32 cm. Men kan opmerken dat er binnen het Grevelingenmeer en binnen het Volkerak-Zoommeer nog steeds sprake is van een opslingering van het getij van respectievelijk 7 cm en 9 cm.

Het verkleinen van de doorstroomopening heeft tot gevolg dat de stroomsnelheid door de opening toeneemt. Bij de grootste opening is de maximale stroomsnelheid 0,57 m/s. Bij een 500 m2 opening neemt dat toe tot 1,76 m/s.

Effect van korte getijpuls De berekening van HKV met het 1D model liet een korte puls door de nieuwe Brouwersdam inlaat zien, in plaats van een regelmatig getij (Figuur 4). Bij vloed op de Noordzee stroomt gedurende slechts een relatief korte tijd (circa 1 uur) water in het Grevelingenmeer, terwijl de rest van de vloedperiode geen instroming meer plaatsvindt. Het 1D model laat tijdens deze gesloten periode een op en neer gaande waterstand in het Grevelingenmeer zien.

Datum Ons kenmerk Pagina

30 mei 2011 1201650-000-ZKS-0034 4/6

6000 0.10

4000 ] P

A 0.00 ] s N / +

3 2000 m m [

[

d -0.10 t n e i

0 a t b s e r d e t -0.20 -2000 a w

-4000 -0.30 Grevelingen west -6000 Grevelingen midden doorlaat BR dam zuid -0.40 Grevelingen oost -8000 doorlaat BR dam noord Volkerak west Volkerak oost doorlaat GM-VZM -10000 -0.50 Zoommeer Tholen 08/01/91 00:00 08/01/91 12:00 09/01/91 00:00 09/01/91 12:00 10/01/91 00:00 10/01/91 12:00 11/01/91 00:00 09/01/91 00:00 09/01/91 12:00 10/01/91 00:00 10/01/91 12:00 11/01/91 00:00 tijd tijd

Figuur 4: Berekende debiet door de Brouwersdam (links)en berekende waterstand (rechts) met het 1D model (HKV, 2010 2). Te zien is dat de ingelaten getijpuls enkele keren heen en weer loopt door het Grevelingenmeer.

Deze situatie is met het 2D model geverifieerd. Figuur 1 laat zien dat ook het 2D model een heen en weer lopende getijgolf laat zien. Als de golf uitgedempt is, is het waterstandsverschil tussen eb en vloed ongeveer 50 cm in het Grevelingenmeer. Door de pulswerking is het maximale waterstandverschil tussen eb en vloed veel groter. In het oosten bij de Grevelingendam loopt het maximale waterstandsverschil op tot meer dan 1 m. Naarmate de puls langer wordt (bijvoorbeeld 2 uur in plaats van 1 uur) zal dit maximale waterstandsverschil afnemen.

Omdat er een groter waterstandsverschil tussen Grevelingenmeer en Volkerak-Zoommeer ontstaat, is de stroomsnelheid door de opening in de Grevelingendam hoger dan in de andere scenario’s.

Effect van het door Van Berkel berekende debiet Door Jacob van Berkel van het projectbureau zijn ook debieten door de getijcentrale berekend. Bij deze berekening wordt rekening gehouden met het waterstandsverschil tussen de Noordzee en het Grevelingenmeer. De aangeleverde tijdreeks is aan het 2D model opgelegd. Omdat nu met de doodtij-springtij cyclus rekening wordt gehouden, laat de waterstand een grotere variatie zien.

Effect van een doorlaat in de Philipsdam (P300) Als laatste 2D scenario is gekeken wat het effect is als het getij niet alleen via de Brouwersdam maar ook via de Philipsdam wordt toegelaten. Het doorlaatmiddel in de Philipsdam verbindt het Krammer-Volkerak met de Oosterschelde. Het daggemiddelde debiet hierdoorheen is 300 m3/s. Het debiet door de Brouwerssluis is met 300 m3/s verlaagd tot 1025 m3/s. Er is een faseverschil van 1 uur.

De berekening is mede uitgevoerd om te toetsen of de stroomsnelheid door de opening in de Grevelingendam lager zou worden. Door het getij van beide kanten naar de doorstroomopening te laten toestromen, zou een soort van wantij kunnen ontstaan waardoor de stroomsnelheid vrijwel permanent laag genoeg voor scheepvaart zou kunnen zijn. Figuur 3

2 HKV, 2010: Optimalisatie afmetingen doorlaatmiddel Brouwersdam en Grevelingendam, memo PR1823.10 van P. Termes, 7 juni 2010

Datum Ons kenmerk Pagina

30 mei 2011 1201650-000-ZKS-0034 5/6

en Tabel 1 laten echter zien dat er geen noemenswaardig effect op de stroomsnelheid merkbaar is. De P300 heeft wel tot gevolg dat de getijslag in het Grevelingenmeer kleiner wordt en in het Volkerak-Zoommeer groter wordt dan bij getij-introductie via de Brouwersdam. Een andere dimensionering van de opening in de Grevelingendam zou dit waarschijnlijk kunnen aanpassen.

Figuur 1: Tijdreeks waterstand per scenario

Referentie - 4500 m2 Doorstroomopening - 1000 m2 0.4 0.4 ) ) l l i 0.3 i 0.3 e e p p n n e 0.2 e 0.2 d d d d i i

m 0.1 m 0.1

. . v v . . o o . 0 . 0 t t 20-11 21-11 22-11 23-11 20-11 21-11 22-11 23-11 m m ( ( -0.1 -0.1 d d n n a a t t

s -0.2 s -0.2 r r e e t t a -0.3 a -0.3 w w

-0.4 -0.4 Bij Brouwersdam (GTSO-03) Bij Grevelingendam (GTSO-19) Bij Brouwersdam (GTSO-03) Bij Grevelingendam (GTSO-19) Steenbergen Zoommeer (VTSO-32) Steenbergen Zoommeer (VTSO-32)

Doorstroomopening - 500 m2 Met P300 - 500 m2 0.4 0.4 ) ) l l i i e 0.3 e 0.3 p p n n e e d 0.2 d 0.2 d d i i m m

0.1 0.1 . . v v . . o o . 0 . 0 t t 20-11 21-11 22-11 23-11 20-11 21-11 22-11 23-11 m m ( (

-0.1 -0.1 d d n n a a t -0.2 t -0.2 s s r r e e t t a

-0.3 a -0.3 w w -0.4 -0.4 Bij Brouwersdam (GTSO-03) Bij Grevelingendam (GTSO-19) Bij Brouwersdam (GTSO-03) Bij Grevelingendam (GTSO-19) Steenbergen Zoommeer (VTSO-32) Steenbergen Zoommeer (VTSO-32) Debiet berekend door Van Berkel - 500 m2 0.4 ) l i 0.3 e p n e 0.2 d d i

m 0.1

. v . o 0 . t 15-11 16-11 17-11 18-11 19-11 20-11 21-11 22-11 23-11 24-11 25-11 26-11 27-11 28-11 29-11 30-11 m (

-0.1 d n a t -0.2 s r e t a -0.3 w -0.4 Bij Brouwersdam (GTSO-03) Bij Grevelingendam (GTSO-19) Steenbergen Zoommeer (VTSO-32)

Getijpuls van 1 uur - 500 m2 0.8 ) l i e

p 0.6 n e d

d 0.4 i m

. v 0.2 . o . t 0 m ( 10-11 11-11 12-11 13-11 d n

a -0.2 t s r e t -0.4 a w -0.6 Bij Brouwersdam (GTSO-03) Bij Grevelingendam (GTSO-19) Steenbergen Zoommeer (VTSO-32)

Datum Ons kenmerk Pagina

30 mei 2011 1201650-000-ZKS-0034 6/6

Figuur 2: Tijdreeks waterstand per locatie

Bij Brouwersdam (GTSO-03) Bij Grevelingendam (GTSO-19) 0.4 0.4 ) ) l l i 0.3 i 0.3 e e p p n n

e 0.2 e 0.2 d d d d i i

m 0.1 m 0.1

. . v v . . o o . 0 . 0 t t 20-11 21-11 22-11 23-11 20-11 21-11 22-11 23-11 m m ( ( -0.1 -0.1 d d n n a a t t

s -0.2 s -0.2 r r e e t t a -0.3 a -0.3 w w

-0.4 -0.4 Referentie - 4500 m2 Doorstroomopening 1000 m2 Referentie - 4500 m2 Doorstroomopening 1000 m2 Doorstroomopening 500 m2 Met P300 - 500 m2 Doorstroomopening 500 m2 Met P300 - 500 m2

Steenbergen Zoommeer (VTSO-32) 0.4 0.4 ) ) l l i i

e 0.3 e 0.3 p p n n e e

d 0.2 d 0.2 d d i i m m

0.1 0.1 . . v v . . o o

. 0 . 0 t t 20-11 21-11 22-11 23-11 20-11 21-11 22-11 23-11 m m ( ( -0.1 -0.1 d d n n a a

t -0.2 t -0.2 s s r r e e t t

a -0.3 a -0.3 w w -0.4 -0.4 Referentie - 4500 m2 Doorstroomopening 1000 m2 Referentie - 4500 m2 Doorstroomopening 1000 m2 Doorstroomopening 500 m2 Met P300 - 500 m2 Doorstroomopening 500 m2 Met P300 - 500 m2

Figuur 3: Stroomsnelheid in de doorstroomopening in de Grevelingendam per scenario

In doorstroomopening 2.8

2.4 ) s /

m 2 (

d i

e 1.6 h l e n

s 1.2 m o

o 0.8 r t s 0.4

0 20-11 21-11 22-11 23-11 Referentie - 4500 m2 Doorstroomopening 1000 m2 Doorstroomopening 500 m2 Met P300 - 500 m2 Debiet volgens Van Berkel Getijpuls van 1 uur