Deze bundel bevat 3 rapporten. 1. Holocene ontwikkeling van de Nederlandse kust Tengevolge van het afsmelten van de ijskappen gevormd gedurende de laatste ijstijd steeg de zeespiegel vanaf ongeveer 18000 jaar BP over een verticale afstand van circa 120 meter. Rond 9000 BP lag de kustlijn nog ten noorden van de Doggersbank, maar duizend jaar later was er al een verbinding naar Het Kanaal en was er sprake van iets als een Nederlandse kust, al lag die nog ver zeewaarts van de huidige. De zeespiegel steeg in die tijd met een snelheid van 1 tot 0,75 m per eeuw. De zee drong binnen via de depressies, riviervlakten en beekdalen van het in het Laat Glaciaal gevormde landschap, die door hun betrekkelijk geringe reliëf veranderden in uitgestrekte getijdebekkens. De waterscheidingen tussen de dalen vormden landhoofden met waarschijnlijk door kustdrift gevormde schoorwallen als eerste kustvormen. De riviervlakte van Rijn, Maas en Schelde, die ongeveer ter hoogte van de huidige Maasvlakte westwaarts liep, veranderde niet in een getijdebekken omdat de grote rivieren voldoende sediment aanvoerden om de zeespiegelrijzing te weerstaan. Aan de vorm en oriëntatie van de oudste strandwallen bij Rijswijk kunnen wij zien dat voor 3500 BP deze riviervlakte juist een landhoofd op de kust vormde. Op deze wijze ontwikkelde zich vanaf ruwweg 8000 BP een kustvlakte met drie getijdebekkens gescheiden door landhoofden. Dit zijn het getijdegebied van Zeeland tussen een landhoofd ter hoogte van Zeeuws Vlaanderen en de in zee uitstekende Rijn/Maasvlakte en het Hollandse getijdegebied ter plaatse van de samenvloeiing van de Overijsselse Vecht, Eem en andere rivieren. Het Hollandse getijdegebied wordt begrensd door de Rijn/Maasvlakte in het zuiden en een waterscheiding in het noorden, het landhoofd van het "Texel Hoog". Bij de lagere zeespiegel strekte dit laatste gebied zich uit van een punt zeewaarts van de Hondsbossche Zeewering tot bij Vlieland en omvatte het gehele westelijke Waddengebied. Het derde getijdegebied was dat van het oostelijke Waddengebied dat ontstond uit de dalvlakten van de Boorne en de Hunze. Voor 7000 BP steeg de zeespiegel met een snelheid van tenminste 0,80 m per eeuw; tussen 7000 en 6000 BP nam dit af tot een gemiddelde van 0,60 m per eeuwen tussen 6000 en 5000 BP tot een gemiddelde van ± 0,30 m per eeuw. De zeespiegelrijzing tussen 5000 en 3000 BP bedroeg nog slechts ± 0,15 m per eeuw. In een kustvlakte met uitgestrekte getijdebekkens schept een geringe zeespiegelrijzing al snel een grote bergingsruimte voor sediment. Voor 6000 BP was de snelheid waarop dat ging zodanig groot dat de sedimentaanvoer, ondanks het feit dat het in die tijd zijn maximale waarde bereikte, onvoldoende was om de zeespiegelrijzing te compenseren. Door de snelheid van zeespiegelrijzing schoven de getijdebekkens snel landwaarts en, mede tengevolge van de sedimentvraag van de getijdebekkens was de kust eveneens gedwongen mee te migreren. Vooral op het noord-zuid lopende deel van de kust schiep dit optimale condities voor sedimenttransport. Niet alleen bracht het getij vanaf de kust en uit de Noordzee zand en slib via de zeegaten de getijdebekkens binnen, maar tevens schiep het snelle terugschrijden van de kust sterke gradiênten in golfgedreven langstransport en werd het golfgedreven dwarstransport bevorderd. Het eerste omdat de kusten van de landhoofden achterbleven ten opzichte van de kust van de getijdebekkens, het tweede omdat de snel terugschrijdende kust een ondiepe Noordzee achterliet waarin nog een grote hoeveelheid zand van buitendelta's en oudere kustposities was achtergebleven. Ondanks de relatief grote toevoer van zand en slib in deze periode bleek dit onvoldoende om over het gehele getijdebekken intergetijde platen te handhaven. Landwaarts van de binnendelta's die zich achter de zeegaten ontwikkelden, werd te weinig sediment aangevoerd en overheerste lagunaire omstandigheden. Deze lagunes gingen in het achterste deel van de getijdebekkens geleidelijk over in een zoet getijdegebied met uitgestrekte rietvelden. Kwelders werden praktisch niet gevormd. Toen na 6000 BP de snelheid van zeespiegelrijzing drastisch afnam, zien wij dat geleidelijk de sedimentaanvoer de zeespiegelrijzing kon bijhouden met als gevolg dat tussen 5500 en 3500 BP de Hollandse en Zeeuwse getijdegebieden geheel opgevuld werden, waardoor de zeegaten dichtslibden en de kust zich stabiliseerde en, in het geval van de kust van het Hollandse getijdebekken, over een afstand van zo'n 10 km uitbouwde. Omdat de zeespiegel bleef stijgen, alhoewel nu veel langzamer dan voorheen, steeg ook de grondwaterspiegel in de voormalige getijdebekkens en veranderden deze in moerassen met veenaccumulatie. Mogelijk tengevolge van een andere oriëntatie ten opzichte van de overheersende windrichting bleven de zeegaten van het oostelijke waddengebied open en bleef dit kusttraject terugschrijden. Stabilisatie van de kust betekende dat de hierboven beschreven wijze waarmee de kust zich sedimentbronnen schiep tot een eind kwam. In feite kwam vanaf 5500 BP een inhaalactie op gang waarbij de dan nog duidelijk aanwezige landhoofden door langstransport rechtgetrokken werden en de ondiepe Noordzee door dwarstransport en doorgaande zeespiegelrijzing op zijn huidige diepte werd gebracht. Het eerste proces wordt duidelijk gedemonstreerd door de oriëntatie van de vroegere kustlijnen ten noorden van de vroeg-Holocene Rijn/Maasvlakte; het tweede proces door het geleidelijk versteilen van de onderwateroever van de kust tussen 5000 BP en heden. Rond 3000 BP was de mariene invloed in de kustvlakte op zijn kleinst. Met uitzondering van enkele zeegaten in het oostelijke Waddengebied en de mondingen van Rijn, Maas en Schelde was de kust gesloten en beschermde het een uitgestrekt veengebied. Echter, de extra zandbronnen die uitbouw van de Hollandse kust mogelijk hadden gemaakt, waren tegen deze tijd uitgeput. Omdat de zeespiegel bleef stijgen - na 3000 BP met een gemiddelde snelheid van 0,05 m per eeuw - kwam er opnieuw behoefte aan zand om dit te compenseren. Omdat de hoeveelheid zand dat van buiten het kustsysteem werd aangevoerd nu onvoldoende was geworden, vinden in de Middeleeuwen op grote schaal kustinbraken plaats. Zeeland en het westelijke Waddengebied veranderden in getijdegebieden, de oostelijke Waddenzee breidde zich uit en ook in Holland vonden overstromingen plaats vanuit doorbraken in de kop van Noord-Holland en vanuit de Zuiderzee. In dezelfde periode valt de vorming van de Jonge Duinen, die erosie van de onderwateroever van vooral de Hollandse kust betekende. Op dat ogenblik is echter ook de maatschappelijke organisatie van de Nederlandse gemeenschap zodanig dat er gezamenlijke en gerichte acties konden worden ondernomen om de kustlijn op zijn oude positie te handhaven. De Nederlandse kustvlakte is een sediment-importerend systeem. Gedurende het Holoceen werd 200 tot 250 miljard m3 sediment, bestaande uit zand (70%>, slib (25%> en veen (5%> op de ondergrond afgezet. Het overgrote deel van het zand werd geërodeerd uit de Pleistocene ondergrond van de huidige Noordzee; ongeveer 10% werd aangevoerd door de Holocene Rijn. De sedimentaanvoer gedurende het Holoceen nam geleidelijk af van gemiddeld ± 42 miljoen m3 per jaar tussen 8000 en 5000 BP, via ± 27 miljoen m3 per jaar tussen 5000 en 3000 BP naar gemiddeld ± 7 miljoen m3 per jaar na 3000 BP en lijkt daardoor, althans ten dele, gekoppeld aan de snelheid van zeespiegelrijzing. Zoals hierboven uiteengezet wordt verondersteld dat dit mechanisme werkt door het scheppen van grote zandbronnen tijdens snelle zeespiegelrijzing en daaraan gebonden kustterugschrijding. Bij kleinere snelheid van zeespiegelrijzing kan de kust zich dan min of meer stabiliseren en worden de restanten van de bronnen opgebruikt. Nieuw sediment kan daarna alleen verkregen worden door hernieuwde terugschrijding van de kust. Belangrijkste conclusie die uit deze geologische analyse getrokken kan worden ten aanzien van de toekomstige ontwikkeling van onze kust is, dat al enige millennia de aanvoer van zand van buiten het kustsysteem waarschijnlijk gering is en, dat nu besloten is om de kustlijn op haar huidige positie te handhaven, ook in de toekomst niet te verwachten is dat deze aanvoer zal toenemen. 2. Dynamics of the closed coastal system of Holland The process-related research of closed coastal systems has made considerable progress in the period 1990 to 1995, as appears from the publication of four theses (Roelvink, 1993; Al-Salem, 1993; Van de Meene, 1994 and Kroon, 1994) and many reviewed journal papers. High-frequency wave propagation in uniform coastal zones using parametrie and probabilistic wave-energy models was extensively studied resulting in a better understanding of the surf zone wave mechanics and of the limitations of the available formulations (wave breaking and wave asymmetry). Low-frequency wave propagation with emphasis on bound-long waves related to short wave groups has had considerable attention resulting in a leading role in international research. A mathematical model for long waves has been developed and calibrated using laboratory and field data. The hypothesis that bar formation is to an important extent related to bound long waves is not supported by the present results; the long waves generally have a destructive effect on bar formations. The mean current field and its vertical structure in cross-shore direction has been studied extensively by performing large-scale (LIP-experiments)and small-scale flume experiments and by mathematical modelling with 2DV-profile models. Streaming and undertow models have been developed and improved. Considerable progress has been made, but the models are not yet sufficiently accurate. Information of wave-induced currents is not sufficiently available, especially for barred profiles. Wave-current interaction is considerably better understood than before. A set of useful parameterized models is available to estimate the near-bed velocities and bed-shear stresses in wave-current systems. Sand transport research was aimed at deriving predictive and practical formulations for bedload and suspended load transport in breaking and non-breaking wave conditions with or without a current superimposed. A new model for total load transport has been developed and used to estimate the yearly-averaged transport rates in the nearshore zone. A leading international role was played, as appears from the published theses and reviewed journal papers. The effect of sediment size, irregular waves and breaking waves on the sand transport processes are still at an early stage of understanding, especially for barred cross-shore profiles. Field data of sand concentrations and transport rates are urgently needed. Integrated modelling shows that the 2DV profile models are robust and effective tools with respect to diagnostic modelling, but the models are not yet capable of describing the generation, migration and degeneration of breaker bars. Information of three- dimensional circulation patterns along uniform coasts is missing. The wave mechanics in the swash zone should be better understood and implemented in the models. Physical processes which still are at an early stage of understanding, are: Wave and currents wave velocity asymmetry, especially in breaking waves of barred profiles; wave breaking and energy dissipation, especially in breaking waves over barred profiles; break-point forced long waves in the surf zone; wave-induced cross-shore and longshore currents over barred profiles (lag effects); wave-inducing streaming in non-breaking waves; vertical structure of velocities and turbulence in nearshore zone; apparent roughness of rippled and plane beds in wave-current systems. Sediment transport bed-load and suspended load transport processes (magnitude and direction) in field conditions; effect of unsteady flow phenomena on bed-lead transport processes of fine sediments in irregular waves; effect of wave velocity asymmetry on suspended load transport processes; sediment concentrations and wave-related transport rates over plane sloping beds in non-breaking and breaking waves; effective roughness of rippled beds. Morphology generation, migration and degeneration of major breaker bars (including effect of underwater nourishment); behaviour of swash bars in relation to coastline changes; behaviour of offshore sand ridges (sediment source for nourishment?). Behaviour-related research has had only limited attention compared with process-related research. Statistical models have been used succesfully to study cross-shore profile characteristics and coastline changes. Bar behaviour has been studied by parameter analysis; predictive results have however not been obtained. Multi-line models have been used to hindcast observed data (JARKUS) of sand volume changes (sand budgets) for the coastline between Den Helder and Hoek van Holland and to forecast nourishment volumes required to ensure a stable coastline for the coming 50-years (including sea-level rise). The effects of structures and nourishment should be better represented by the models. 3. Morphodynamics of a meso-tidal barrier-island coast The morphodynamics of the Wadden barrier-islands (the Netherlands) and its mathematical modelling are described, focusing on three well-documented cases, viz. two tidal inlet systems and the Dutch Wadden coast as a whole. The main morphological characteristics of the Wadden system are described and the results of two modelling approaches are presented. One approach concerns process-based modelling of sediment transport and morphodynamics. For the analysis of the predominant processes and sediment circulation patterns (as induced by human interferences, for instance), 2DH and Q3D wave-, current and sediment transport models appear to be very useful. Morphodynamic models are still in an initial phase of development but they have the potential for morphological predictions at the time scale of years up to a decade. The other approach concerns behaviour-oriented modelling. The behaviour of morphological elements of the tidal inlet system (e.g. basin, channels, shoals, ebb-tidal deltas and islands coasts) is described on the basis of empirical relationships for the equilibrium state of the elements, conservation laws for sediment and water and information on the processes involved. Various empirical and semi-empirical model concepts are presented and validated for the three selected cases. Behaviour-oriented models appear to be useful for the description of the long-term evolution of tidal channel/shoal systems and for the analysis of the large-scale dynamic behaviour of the Wadden ebb-tidal deltas and island coasts (as induced by sea level rise or coastal sand nourishments, for instance).