Analyse van de Nederlandse getijreeks (pdf)

Veranderingen in gemiddelde zeeniveaus
in de Nederlandse kustwateren
Douwe Dillingh
Deltares
NCG workshop
Delft, 6 februari 2014
Inhoud
•
•
•
•
•
•
•
Waarom is het belangrijk
Hoe gaan we er mee om
Wat meten we
Trendanalyse
Is er al een versnelling zichtbaar
Resultaten
Conclusies
2
Veiligheid tegen overstromen
3
Kwetsbaar voor overstroming
1:2000
1:10000
1:4000
4
Druk op de kust
• Groeiende bevolking
• Toename investeringen
• Toename landgebruik
• Kusterosie
• Bodemdaling
• Zeespiegelstijging
1679
1714
1717
1741 1850
coastline 1996
VAN SPEYK'S light house
ANNO 1833
St Agneskerk
Pompplein
0
5
50
100
150
200
250 m
Bodemdaling maaiveld
6
Zeespiegelstijging bestaat al lang
Verloop gemiddelde zeestand
te Amsterdam (1700-1925)
Kustlijn ca. 9000 BP
7
Verloop gemiddelde zeestanden alle kuststations
8
Verloop gemiddelde zeestanden 6 hoofdstations
9
Oorzaken ruis op het meetsignaal
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Windklimaat Noordzee* / Noord-Atlantische Oceaan
Luchtdruk*
18,6-jarige cyclus*
Watertemperatuur
Zoutgehalte
Rivierafvoer
Meetfouten
Gegevensverwerking
Aansluiting op het NAP
De belangrijkste zijn aangegeven met een *
10
Huidige kust- en veiligheidsbeleid
•
Dynamisch handhaven van de
kustlijn en door suppleties de
kust mee laten groeien met de
zeespiegelstijging
•
Duurzaam kustfundament,
handhaving zandbalans
•
Zesjaarlijkse veiligheidstoetsing (Waterwet, 2009)
•
Landwaarts reserveren van
ruimte voor het opvangen van
toegenomen belastingen als
gevolg van zeespiegelstijging.
Kustfundament en
kustsysteem
Meegroeien met de zeespiegel
11
Suppletiehoeveelheden en de basiskustlijn
BKL = Basiskustlijn = kustlijn in 1990
geel:
blauw:
rood:
(Bron: Kustlijnkaartenboek 2011)
12
strandsuppleties
vooroeversuppleties
percentage overschrijdingen van de BKL
Beleidscenario’s voor toekomstige zss
Minimum scenario van 20 cm per eeuw:
toepassen bij beslissingen met korte
ontwerpduur (orde 5 jaar), geringe
investering of hoge mate van
flexibiliteit (zandsuppleties)
Middenscenario van 60 cm per eeuw:
Toepassen bij beslissingen met langere
ontwerpduur (orde 50-100 jaar), grote
investering en weinig flexibiliteit (dijken
en stormvloedkeringen)
Maximum scenario van 85 cm per eeuw
+ 10% toename wind:
Toepassen bij reservering van ruimte
voor toekomstige versterkingen
(tijdhorizon 200 jaar)
13
Veiligheid: Stijging gemiddeld hoogwater (1985 – 2017)
Hoogwaterstijging Noordzeekust 1985-2017
12,0
Petten Zuid
Stijging [cm]
10,0
Hoek van Holland
8,0
Den Helder
Cadzand
Scheveningen
IJmuiden
Westkapelle
6,0
4,0
2,0
0,0
0
50
100
150
200
250
Positie aan de Nederlandse kust [km ]
Keuze: overal 8 cm
Hoogw aterstijging Waddengebied 1985-2017
Hoogw aterstijging Westerschelde 1985-2017
10,0
16,0
14,0
Stijging [cm]
Vlissingen
10,0
Hansw eert
8,0
Noordzee
Terneuzen
6,0
4,0
Lauw ersoog
Den Helder
Harlingen
Nes
Kornw erderzand
West-Terschelling
8,0
12,0
Stijging [cm]
Den Oever
9,0
Bath
7,0
6,0
Oudeschild
5,0
Schiermonnikoog
Delfzijl
Nieuw e Statenzijl
Vlieland Haven
Eemshaven
4,0
3,0
2,0
2,0
1,0
0,0
0,0
0
10
20
30
40
50
60
70
0
Positie aan de Westerschelde [km ]
Keuze: tot Hansweert 8 cm,
daarna lineair toenemend tot 14 cm bij Bath
50
100
150
Positie langs de Waddenzeekust [km ]
Keuze: 8 cm voor het Waddengebied,
7 cm voor de Eems-Dollard
14
200
250
Relatieve zss van peilmeetstations
15
Hoogtewijzigingen primaire NAP-netwerk in 2005
Oorzaken autonome bodemdaling:
• Isostasie
• Compactie
• Tektoniek
Glacial isostatic adjustment [mm/year]
(from:Kooi et al., 1998)
16
Spectrale analyse tijdreeksen gem. zeestand
Waterlevel [cm r.t. NAP]
Knopencyclus (18.6 years)
year
17
Oorsprong 18,6-jarige cyclus
Snijcirkels gevormd door de doorsnijding van de vlakken van de equator,
de ecliptica en de maansbaan met de hemelbol
18
Lineare trend op een sinusoïde
19
Lineare trend op een sinusoïde
20
Lineare en kwadratische regressie-analyse
1890 - 2008
Gemiddelde zeestand (gecorrigeerd) 6 hoofdstations 1890-2008
15,00
10,00
cm boven NAP
5,00
0,00
-5,00
-10,00
-15,00
-20,00
-25,00
y = 0,1886x - 372,33
-30,00
1880
1900
1920
1940
1960
1980
2000
2020
jaar
1993 - 2008
Gemiddelde zeestand (gecorrigeerd) 6 hoofdstations 1993-2008
15,00
10,00
cm boven NAP
5,00
0,00
-5,00
-10,00
-15,00
-20,00
-25,00
-30,00
1880
y = 0,2938x - 582,15
1900
1920
1940
1960
jaar
21
1980
2000
2020
Lineare trends verschillende analysis periodes
22
Satelliet data: mondiaal gemiddelde zeespiegel
Geografische verdeling lineaire trend satellietdata
24
MGZSS volgens satellieten en peilmeetstations
(from: Sea-Level Rise from the Late 19th to the Early 21st Century, Church and White, Surv Geophys, 2011)
25
Satellietdata Noordzee 1993-2012
(Uit: Zeespiegelmonitor; John de Ronde (Deltares), Fedor Baart (Deltares),Vincent Vuik (DHV)
Caroline Katsman (KNMI)
26
Niet-lineair: Singular Spectrum Analysis
zeestand HARLINGEN
cm boven NAP
20
Mean high water West-Terschelling
0
-20
-40
1820
1840
1860
1880
cm boven NAP
1920
1940
1960
1980
2000
2020
1960
1980
2000
2020
1960
1980
2000
2020
1960
1980
2000
2020
hoogw ater HARLINGEN
120
100
80
60
40
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
laagw ater HARLINGEN
-60
cm boven NAP
1900
-80
-100
-120
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
tijverschil HARLINGEN
200
cm
180
160
140
120
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
tijd (jaren)
27
Penalized Least Sum of Squares / Whittaker smoother
Gemiddelde zeespiegel Delfzijl
(λ = 104)
Gemiddeld laagwater Harlingen
Gemiddeld laagwater Cadzand
28
Penalized Least Sum of Squares (PLSS); λ = 104
Stijgsnelheid gem iddelde zes hoofdstations 1890-2008; gecorrigeerde data
0,3
cm per jaar
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
jaar
29
1980
2000
2020
PLSS-trend en de knopencyclus
30
Knopencyclus Vlissingen
Gemiddelde zeespiegel
Gemiddeld hoogwater
31
Knopencyclus Vlissingen
Gemiddeld laagwater
Gemiddeld tijverschil
32
PLSS trend na correctie voor de knopencyclus
33
Vlissingen
34
Roompot buiten
35
Hansweert
36
Hoek van Holland
37
West-Terschelling
38
Gemiddelde stijgsnelheden [cm/eeuw]
39
Conclusies
• Voor trendanalyses is het noodzakelijk de Nederlandse tijdreeksen
voor gemiddelde zeeniveaus te corrigeren voor NAP-aanpassingen
en voor de 18,6-jarige knopencyclus
• De beste schatting voor de gemiddelde relatieve zeespiegelstijging
langs de Nederlandse kust is 19 cm/eeuw
• Een significante versnelling in de gemiddelde zeespiegel langs de
Nederlandse kust valt nog niet te ontdekken
• Vrijwel alle tijdreeksen tonen beïnvloeding door uitgevoerde werken.
Dat maakt het lastig om algemeen geldende conclusies te trekken
uit de berekende stijgsnelheden voor verschillende periodes.
• De analyses geven aanleiding om het uitgangspunt dat langs de
Hollandse en Waddenzeekust de stijging van het gemiddelde
hoogwater gemiddeld globaal meer dan 5 cm/eeuw bedraagt dan
die van de gemiddelde zeestand te heroverwegen
40

Download Report