MUSA, onderzoek naar gedrag slib-zand mengsels
Getijdenbekkens en estuaria vormen een belangrijke transitiezone tussen land en zee. Deze gebieden zijn belangrijk voor flora en fauna, maar worden ook veel gebruikt door mensen, bijvoorbeeld voor scheepsvaart. Voor ecologische en navigatie doeleinden is het belangrijk om te begrijpen hoe geulen en banken zich gedragen en welke bodemcomposities op verschillende plekken kunnen worden verwacht. De bodem in getijdenbekkens en estuaria bestaat voornamelijk uit zand en slib. De geulen zijn vaak zandig en de intergetijdengebieden slibrijk. De interactie tussen zand en slib, in combinatie met stroming en golven, leidt tot een complexe dynamiek van migrerende geulen en banken in deze gebieden. Om de dynamiek van slib-zand mengsels beter te kunnen begrijpen zijn veldmetingen en stroomgoot testen uitgevoerd.
- Opdrachtgever: TKI Project, Consortium bestaat uit WaterProof, Leo van Rijn Sediment Consultancy (LVRS), Deltares, Jan De Nul, DEME, Boskalis, HR Wallingford, DHI, Rijkswaterstaat, MOW Vlaanderen, Svasek en Nortek.
- Locatie: Waddenzee, Westerschelde, Schelde rivier
Over het gedrag van zand en slib afzonderlijk is al veel kennis en er bestaan verscheidene modellen en tools om bodemvorming en sedimenttransport te voorspellen. Van zand-slib mengsels echter is nog weinig kennis en zijn slechts beperkt geverifieerde modellen beschikbaar doordat er een tekort aan veldobservaties van goede kwaliteit is. Daarnaast is tot nu toe nog geen model of tool dat zowel de valsnelheid, erosieprocessen en de schuifspanning op de bodem door golven en stroming heeft weten te omvatten voor zand-slib mengsels. Hierdoor worden tot nu toe verschillende modellen gebruikt voor de slibfractie en voor de zandfractie. Dit heeft tot gevolg dat voorspellingen uit zulke modellen niet altijd even goed aansluiten bij de werkelijkheid, omdat het daar om zand-slib mengsels gaat, die zich anders gedragen dan slib en zand apart.
Het belang van velddata
Om beter te kunnen begrijpen wat de morfologische impact is van het verder uitdiepen van een bestaande geul, het aanleggen van een haven, of om te berekenen hoe groot de bagger volumes moeten zijn om een vaargeul te onderhouden zijn betere modellen voor zand-slib mengsels nodig. Om deze modellen te kunnen ontwikkelen en te verbeteren zijn goede gegevens uit het veld nodig. In het veld kun je immers het beste zien wat er echt gebeurt en welke processen het meeste van belang zijn.
Voor het project MUSA, een samenwerking tussen WaterProof en een aantal vooraanstaande kennisinstituten, heeft WaterProof laboratoriumexperimenten en meerdere veldcampagnes uitgevoerd in de Waddenzee en Schelde. Tijdens de veldmetingen zijn de stroomsnelheid en zand- en slib concentraties op verschillende dieptes boven de bodem gemeten. De bodemmonsters zijn in het laboratorium getest op de natte- en droge dichtheid, zand/slib fractie, korrelgrootteverdeling en valsnelheid. Een behoorlijk aantal bodemmonsters zijn verder getest in de verschillende stroomgoten van WaterProof. Er zijn experimenten uitgevoerd met stroming, golven, een combinatie van golven en stroming en het effect van de sedimentsamenstelling van de zeebodem is onderzocht.
Verbeterde modellen
De data die tijdens de veldcampagnes en laboratorium experimenten zijn verworven, zijn geanalyseerd en toegepast in verschillende engineering tools en numerieke modellen. Het MUSA project is in 2024 opgestart en loopt door tot medio 2028. Het project heeft tot nu toe geleid tot het vaststellen van verbanden die gebruikt worden voor de verbetering van verschillende modellen voor het voorspellen van morfologische processen in zand-slibmengselrijke gebieden.
Bekijk onze andere projecten
Onderzoek naar ontzandingskuilen
Bij de bouw van windmolen parken op zee worden verschillende soorten funderingen gebruikt. De meest gebruikte fundering zijn de monopile, gravity-based structure en jacket. WaterProof heeft in samenwerking met Leo van Rijn onderzocht wat de te verwachte dimensies zijn van ontzandingskuilen rondom de funderingen van windmolens. Voor deze studie is gebruik gemaakt van schaal experimenten uitgevoerd in het stromings- en sedimentbassin van WaterProof in combinatie met de toepassing van numerieke modellen.
Effecten verspreiding baggerspecie in de Eems
De vaargeul tussen de Eemshaven en de Noordzee moet regelmatig worden gebaggerd zodat deze toegankelijk blijft voor zeeschepen. Het gebaggerde sediment wordt verspreidt op diverse verspreidingslocaties, wat een negatieve invloed kan hebben op de ecologie.
Effecten van elektromagnetische velden op bruinvis
De geïnstalleerde exportkabels, die de offshore windparken met het vasteland verbinden, genereren elektromagnetische velden (EMF) door de hoeveelheid stroom die door de kabel stroomt. Deze EMF’s kunnen mogelijk invloed hebben op het zeeleven in de directe omgeving van de kabels. Om de mogelijke effecten van EMF op de akoestische activiteiten van bruinvissen vast te stellen en beter te begrijpen, werken we samen met Wageningen Marine Research (WMR) en Witteveen+Bos aan verschillende meetcampagnes en analyse studies.
