Eigentijds rapport - Faculteit Geowetenschappen - Universiteit Utrecht

Bijlage 9 Onzekerheden in de bepaling van het
zwevend transport
Net als de berekende bodemtransporten, bevatten de berekende zwevend-transportwaarden een
bepaalde mate van onzekerheid als gevolg van: systematische meetfouten, systematische fouten
in de integratie van het zwevend transport over de rivierbreedte, stochastische meetfouten,
natuurlijke variabiliteit in zwevend transport en stochastische onzekerheden in de integratie van
het zwevend transport over de rivierbreedte (zie bijlage 8). Daarnaast vormt de integratie van het
zwevend transport over een meetverticaal een bron van onzekerheid in de zwevend
transportberekening.
Of er daadwerkelijk systematische meetfouten zijn opgetreden is onbekend, maar
waarschijnlijk is het wel, aangezien de AZTM-apparatuur niet gecalibreerd was voor de
omstandigheden die heersten op de IJsselkop (zie §3.3.2). Kwantificatie van de systematische
meetfout is echter onmogelijk. Systematische fouten in de integratie van het zwevend transport
over de rivierbreedte hebben vooral te maken met het feit dat niet bekend was hoe het zwevend
transport varieerde tussen de meetverticalen. Vaak is het zwevend transport echter vrij uniform
verdeeld over de rivierbreedte en dan is de systematische fout verwaarloosbaar.
Stochastische meetfouten kunnen zijn ontstaan als de AZTM tijdens een meting niet
voortdurend op dezelfde diepte mat als gevolg van turbulentie in het water. Ook het afdrijven van
het meetschip tijdens een meting kan hebben gezorgd voor stochastische meetfouten.
Stochastische meetfouten zijn in de praktijk niet te onderscheiden van kleinschalige natuurlijke
variaties in het zwevend transport, bijvoorbeeld als gevolg van turbulenties en de verplaatsing van
duinen. De aanwezigheid van stochastische meetfouten en kleinschalige natuurlijke variabiliteit
komt tot uiting in het feit dat zwevend transportwaarden die meteen na elkaar gemeten zijn op
dezelfde locatie sterk van elkaar verschillen. Bij elke meting op de IJsselkop heeft de AZTM twee
maal per seconde het zwevend transport gemeten gedurende twee minuten lang, waarna het
gemiddelde van deze 240 waarden is weggeschreven. De standaardfout van dit gemiddelde is
verwaarloosbaar klein. Dit betekent dat de invloed van stochastische meetfouten en kleinschalige
natuurlijke variabiliteit volledig weggemiddeld is.
‘Natuurlijke’ variabiliteit in zwevend transport is ook aanwezig op grotere tijdschalen,
bijvoorbeeld door veranderingen in de rivierafvoer, maar ook door grootschalige turbulenties als
gevolg van scheepvaart. Kwantificering van deze grootschalige stochastische variatie was moeilijk,
omdat slechts op enkele plaatsen meer dan 1 meetserie van twee minuten op dezelfde dag is
uitgevoerd. Uit het beperkte aantal geschikte metingen kwam een stochastische onzekerheid van
14% naar voren. Deze waarde is ook van toepassing geacht voor de andere metingen.
Stochastische onzekerheden in de integratie van het zwevend transport over de rivierbreedte
zijn vooral het gevolg van het feit dat er geen metingen gedaan zijn nabij de rivieroevers. Net als
bij het bodemtransport is uitgegaan van een relatieve fout van 25% in het transport in de
buitenste subsecties die zijn gebruikt voor de integratie van het transport over de rivierbreedte
(§3.3.3; bijlage 8). De onzekerheid die het gevolg is van de integratie van het zwevend transport
over een meetverticaal is geschat door een een relatieve fout van 50% toe te kennen aan de
geschatte transportwaarden in het onderste stukje en het bovenste stukje van de verticaal (zie
§3.3.3).
De onzekerheid (SF qz-totaal ) [m 3 /dag] in het totale zwevend transport door een dwarsdoorsnede
is berekend met:
2
SF
2
qz-subsectie
2 (
z AZTM'
stoch
SFqz − totaal
= ∑ ( SFqz-subsectie)
( int egratie )
∑ q
−
RSF )
= RSF +
2
q
q
z−subsec
tie z
waarin: SF qz-subsectie [m 3 /dag] de onzekerheid in het zwevend transport in een subsectie, q z-subsectie
[m 3 /dag] het zwevend transport in een subsectie, RSF integratie de relatieve onzekerheid in het
transport van een subsectie als gevolg van integratie [25% in geval van de buitenste subsecties],
RSF stoch de stochastische onzekerheid als gevolg van natuurlijke variabiliteit [14%], q z-AZTM ’ het
transport zoals gemeten met de AZTM [m/dag] en q z het totaal transport in een meetverticaal
[m 2 /dag]. Bij de geschatte bovenste en onderste transportwaarde in een meetverticaal is RSF stoch
vervangen door de relatieve schattingsonzekerheid van 50%.
De berekende onzekerheid SF qz-totaal varieerde van circa 8% in het Pannerdensch Kanaal tot
14% in de Nederrijn en 19% in de IJssel. Deze waarden zijn in overeenstemming met de literatuur
(Kleinhans & Ten Brinke 2001). Bij de interpretatie van de onzekerheden mag niet automatisch
aangenomen worden dat het zwevend transport een normale verdeling volgt (zie bijlage 8).
60