Droge week, op termijn verder dalende waterstanden

De overgang van zeer warme naar minder warme lucht ging gepaard met buien, die vooral in de landen om ons heen voor veel neerslag zorgden. Hier profiteren de Rijn en Maas van en beide stijgen nu even. Na vandaag wordt het onder invloed van hogedrukgebieden voor langere tijd droog en de waterstanden zullen daardoor weer gaan dalen. Hoe lang ze dalen, hangt af van het weer na het volgend weekend als mogelijk opnieuw buien op het programma staan; maar als die uitblijven zouden we wel eens aan de vooravond kunnen staan van een langere periode van dalende waterstanden. In het waterbericht leest u de details.

In de rubriek Water Inzicht laat ik zien hoe in de laatste 20 jaar bij dezelfde hoeveelheid water de waterstanden in de Waal gedaald zijn. Voor een deel het gevolg van de bodemdaling van de rivier, maar er zijn meer oorzaken.

Water van de Week

Droge week voor de boeg

Afgelopen week trok een hogedrukgebied snel van west naar oost over ons land. Voorafgaand aan de passage was het nog vrij koel maar toen het eenmaal gepasseerd was toen zeer warme lucht vanuit Noord-Afrika tot onze omgeving door en werd het meer dan 30 graden. Achter het wegtrekkende hogedrukgebied ontstonden op de overgang naar wat koelere lucht forse buien. Op vrijdagavond bereikten deze het westen van Nederland en op zaterdag was het oosten aan de beurt.

In Nederland bleef de grootste activiteit beperkt tot het zuidoosten en in Midden-Limburg viel tot 30 mm. De meeste regen viel echter buiten onze landsgrenzen. Zo viel in het Maasdal in België plaatselijk 50 mm regen en bij Dinant zelfs 70 mm. Dat was voldoende om de Maasafvoer een zetje te geven. Ook in Noord-Frankrijk, Luxemburg en het Westen van Duitsland viel soms meer dan 30 mm en op een enkele plaats 50 tot 60 mm. Het gebied waar 15 tot 30 mm viel was groot en daarom kunnen zowel de Maas als de Rijn hier ook nog aardig wat water van verwachten.

De buiigheid is nog niet voorbij en komende 24 uur vallen er in Midden en Zuid-Duitsland nog buien en ook de Alpen kunnen nog op een opleving van de buiigheid rekenen. Op de Atlantische Oceaan heeft zich ondertussen een hogedrukgebied afgesplitst van het Azoren- hogedrukgebied en dit beweegt de komende dagen naar onze omgeving. De buiigheid wordt daarom weer snel onderdrukt en vanaf morgen blijft het weer een flink aantal dagen droog in de stroomgebieden. Alleen in de Alpen kan soms nog een bui ontstaan, maar veel water zal dat niet opleveren.

Op vrijdag komt de kern van het hogedrukgebied boven Nederland aan en de dagen daarna trekt het naar het oosten weg. Net als afgelopen weekend kan daarna, dat is vanaf ongeveer dinsdag 24 juni, de buiigheid weer opleven. Hoe actief die buien zullen worden en waar ze gaan vallen, is nu nog moeilijk te zeggen. Halverwege die week dient zich namelijk alweer een nieuwe uitloper van het Azoren-hogedrukgebied aan en hoe eerder dit weersysteem dichterbij komt, hoe kleiner de kans dat er buien zullen ontstaan.

Samengevat breekt er nu dus eerst een periode aan van zo’n 7 tot 8 dagen die vrijwel droog verlopen en het is nog afwachten of dit droge weer daarna doorzet of dat er weer een onderbreking komt van enkele dagen met buien, voordat het opnieuw langere tijd droog wordt.

Rijn daalt naar ca 8,5 m, daarna lichte stijging, aan eind van de week weer dalend

De Rijn is na de periode met zeer lage waterstanden in mei, de afgelopen weken weer wat gestegen en afgelopen week werd ook de 9 m NAP net overschreden. Dat is ca 20 cm onder het langjarig gemiddelde voor deze tijd van het jaar. Vanwege het droge weer in de afgelopen week is de stand nu alweer een paar dagen flink aan het dalen en die daling zet zich nog door tot morgenmiddag. Dan wordt bij Lobith een stand bereikt van ca 8,5 m en een afvoer van ca 1.600 m³/s.

Vanaf morgenmiddag arriveert het extra water dat in Midden-Duitsland vanuit de buien is gevallen en dan kan de stand zo’n 20 tot 25 cm stijgen tot ongeveer 8,7 m NAP op woensdag bij een afvoer van ca 1.750 m³/s. Daarna zet de daling weer in en op vrijdag 20 juni verwacht ik dat de 8,5 m NAP weer wordt bereikt. Er is nog wel wat extra water vanuit Zuid-Duitsland onderweg en daarom stabiliseert de stand even op zaterdag rond 8,45 m NAP, om vanaf zondag weer te gaan dalen. Daarna gaat er dagelijks zo’n 10 cm van de stand af tot op 25 of 26 juni de 8 m NAP wordt bereikt. Tegen die tijd bedraagt de afvoer zo'n 1.350 m³/s.

De kans is groot dat het tegen die erg warm is in Nederland en deze hoeveelheid rivierwater is aan de krappe kant, maar nog wel net voldoende om de meeste watergebruikers van water te voorzien. Pas richting de 1.000 m³/s wordt dat een steeds groter probleem. Alleen de binnenvaart kan bij waterstanden onder de 8,5 m NAP al niet meer vol beladen varen. Voor het waterverbruik in Nederland zou het goed uitkomen als de afvoer niet nog veel verder daalt vanaf 25 juni en een opleving van de buiigheid rond die tijd zou goed uitkomen. Op dit moment is echter nog onduidelijk of die buien er rond die tijd gaan komen.

Maas kreeg even wat extra water, maar daalt weer snel 

Na de korte opleving tot ca 125 m³/s rond het vorige weekend is de Maas de afgelopen week, als gevolg van de droge week, weer snel gedaald tot ca 60 m³/s. De forse buien gisteren in het Maasdal net over de Nederlandse grens zorgden opnieuw voor een stijging, maar nu ging het om een korte piek. Bij Maastricht steeg de afvoer rond middernacht even tot 250 m³/s.

Het gaat daarbij vooral om water dat vanaf verhard oppervlak snel naar de rivier stroomt en zodra het droog is, houdt dat alweer snel op. Inmiddels is de afvoer daarom weer teruggezakt naar ca 75 m³/s en op veel meer hoeven we de komende dagen niet te rekenen. In het Franse deel van het stroomgebied viel gisteren ook veel regen en dat zal er de komende dagen voor zorgen dat de afvoer niet weer snel heel ver weg zakt.

De komende dagen verwacht ik dat de afvoer langzaam terugzakt van 75 naar ca 60 m³/s. Dat is gemiddeld over de dag, want gedurende de dag zijn er altijd enorme uitschieters als gevolg van het stuwbeheer in Wallonië. Omdat het waarschijnlijk 10 dagen droog blijft is de kans groot dat de afvoer in de loop van de week na volgend weekend verder daalt naar 50 m³/s of lager. Daarna is het afwachten of er rond 24 juni opnieuw buien gaan vallen.

Water Inzicht

De bodem van de Waal daalt al meer dan 100 jaar en dat zorgt voor steeds lagere waterstanden

Rond het jaar 1900 zijn de kribben aangelegd in de Nederlandse rivieren. Daardoor werd het water van de rivier geconcentreerd in een smallere stroombaan, wat een grotere waterdiepte oplevert en de rivier beter bevaarbaar maakt voor diep stekende schepen. Vóór de aanleg van de kribben was de bedding veel breder, stroomde het water langzamer en verplaatste de hele bedding zich ook langzaam in zijdelingse richting; meanderen noemen we dat. Bij dat meanderen pakte de rivier ook het zand weer op, dat hij daar eerder tijdens hoogwater op de oevers had neergelegd.

Na de aanleg van de kribben werd dat zand in de oevers onbereikbaar en nu kan de rivier alleen nog het zand van zijn eigen bodem meevoeren. Vanwege het gebrek aan zand vanaf de oevers en de snellere stroming in de smalle bedding voert de rivier meer zand weg van zijn bodem dan er van bovenstrooms wordt aangevoerd. Het gevolg daarvan is dat de rivier langzaam zijn eigen bodem op eet en steeds dieper komt te liggen.

Inmiddels is de rivierbodem van vooral de Waal flink gedaald, tot soms meer dan 2 meter. Ook de Boven-IJssel is gedaald, maar daar speelde ook mee dat in de jaren ’70 van de vorige eeuw enkele grote bochten uit de rivier zijn rechtgetrokken, waardoor de stroomsnelheid in dit traject sterk toenam. In de Neder-Rijn is de bodemerosie het kleinst, omdat die rivier vanwege de stuwen in dit traject een groot deel van het jaar nauwelijks stroomt.

De daling van de rivierbodem heeft tot gevolg dat er steeds meer water in de bedding past en bij dezelfde hoeveelheid water zijn de waterstanden daardoor lager dan ze vroeger waren. Een ander gevolg is dat de rivier alleen nog bij hogere afvoeren buiten zijn oevers treedt, wat tot nog hogere stroomsnelheden leidt. Waar je zou verwachten dat de daling op termijn zou afvlakken, blijft deze vanwege deze hogere stroomsnelheden nog steeds groot en de metingen aan de waterstanden laten dat goed zien.

In de grafieken hierna heb ik van een groot aantal laag- en hoogwaterperioden in de Rijn van de afgelopen 20 jaar weergegeven wat de waterstand was op de meetpunten Lobith, Nijmegen, Dodewaard, Tiel en Deventer. Op de horizontale as staat de afvoer bij Lobith en op de verticale as de waterstand op het meetpunt. Iedere stip is een afzonderlijke piek of dal in het afvoerverloop bij Lobith. De pieken zijn meestal de momenten dat de afvoeren hoger zijn dan ca 2.000 m³/s en de dalen zijn de keren dat de afvoer een laagste punt bereikt onder 2.000 m³/s. Deze punten heb ik verdeeld over perioden van 5 jaar en op het oog heb ik daar lijnen doorheen getrokken.

In alle grafieken zien we dat deze lijnen in de loop der tijd zijn verschoven en ik zal proberen na te gaan of dat een gevolg is van de bodemdaling of dat er nog eer oorzaken zijn. Vandaag ga ik in op de veranderingen bij de gemiddelde en hogere afvoeren, (boven de ca 2.000 m³/s) volgende week volgen dan de lagere afvoeren.

De eerste grafiek laat de veranderingen bij Lobith zien, waar in een periode van 15 tot 20 jaar de waterstanden bij dezelfde afvoer flink zijn gedaald. Aan de bovenkant van de x-as heb ik de verandering in cm aangegeven en deze bedraagt in het bereik rond 3.500 – 4.000 m³/s ongeveer 40 cm. Was de waterstand bij Lobith bij een afvoer van 4.000 m³/s rond 2005 nog 11,9 m NAP, inmiddels is dat 11,5 m NAP. De tussenruimte tussen de lijnen is ook niet kleiner geworden in de loop der tijd, eerder nog iets groter in de laatste periode; de bodemdaling gaat dus onverminderd door.

Bij de hogere afvoeren is daling wat kleiner, maar zelfs bij heel hoge afvoeren, die zo eens in de 3 tot 4 jaar voorkomen bedraagt ze nog altijd 25 cm. Bij Lobith treedt de rivier buiten zijn oevers bij een waterstand van ca 12,5 m. In 2005 gebeurde dat nog bij 4.600 m³/s en inmiddels is dat opgelopen tot 5.000 m³/s. Dat betekent dat het aantal dagen dat de rivier buiten zijn oevers treedt is afgenomen van 16 naar 12 dagen per jaar in deze relatief korte tijd. Door de lagere waterstanden en het ontbreken van overstromingen drogen de uiterwaarden steeds verder uit, waardoor allerlei wateren en moerassen in de uiterwaarden vaker droogvallen en de karakteristieke natuur van deze gebieden verloren gaat.

De volgende grafiek laat de situatie bij Nijmegen zien. De situatie lijkt op die bij Lobith, maar de daling is hier of flink wat groter en bedraagt bij afvoeren rond 4000 m³/s maar liefst 60 cm; dat is een daling van 3 tot 4 cm per jaar. Wat ook opvalt is dat sinds 2014 de daling sneller lijkt te zijn gegaan: de paarse en blauwe lijn liggen nog relatief dicht bij elkaar, met een verschil van zo'n 10 tot 15 cm, terwijl het verschil tussen de paarse en oranje lijn en tussen de oranje en lichtblauwe lijn ca 25 cm bedraagt.

Dit grote verschil wordt waarschijnlijk niet alleen veroorzaakt door de bodemdaling, maar ook door de verlaging van de kribben stroomafwaarts van Nijmegen. Rond 2015 zijn de kribben tussen Tiel en Nijmegen met ca 2 meter verlaagd, waardoor ze al bij een afvoer van 2.500 m³/s overstromen. Die kribverlaging was een van de maatregelen om de waterstanden bij hoogwater te verlagen, maar heeft ook al effect als de afvoer boven de 2.500 m³/s stijgt.

Als we de veranderingen bij Lobith en Nijmegen vergelijken, dan valt ook op dat het verschil pas vanaf 3.000 m³/s sterk oploopt, wat verklaart dat de kribverlaging de daling heeft vergroot. Zonder de kribverlaging bedroeg de daling bij 4.000 m³/s in 5 jaar tijd zo'n 10 - 15 cm, in de periode met de kribverlaging was dat ca 25 cm. De kribverlaging heeft dus bij Nijmegen voor een extra daling gezorgd van zo’n 25 cm bij de afvoeren rond 4.000 m³/s. Door deze extra daling is de afvoer waarbij de uiterwaarden gaan overstromen nabij Nijmegen afgenomen van 4.800 m³/s naar 5.500 m³/s, een afname van 14 naar 8 dagen.

De derde grafiek is van het meetpunt Dodewaard en de vierde van het meetpunt Tiel. Ook hier is er duidelijke daling van de waterstanden, waarbij opvalt dat er tussen de eerste twee perioden weinig verschil was en de daling pas echt begon sinds de kribben in dit traject zijn verlaagd. De rivierbodem was hier tussen 2005 en 2015 dus relatief stabiel en de daling van de waterstanden is waarschijnlijk vooral het gevolg van de kribverlaging en minder of niet van de bodemdaling. In het hogere bereik vanaf 4.500 m³/s waren de waterstanden in de periode 2010-2014 vaak zelfs wat hoger bij dezelfde afvoer dan in de periode daarvoor.

Bij het meetpunt Tiel is in de Waal in het kader van Ruimte voor de Rivier niet voor kribverlaging gekozen maar zijn de kribben helemaal opgeruimd en vervangen door langsdammen. Een flink deel van het water stroomt daar al bij lage rivierafvoeren achterlangs en vanwege deze extra ruimte zijn de waterstanden er gedaald ten opzichte van de situatie toen er nog kribben lagen.

Het effect op de waterstanden is wat minder groot dan verder stroomopwaarts bij Dodewaard. Mogelijk wordt dit veroorzaakt doordat in het traject van de langsdammen de bodem van de Waal de afgelopen 10 jaar wat is gaan stijgen. De extra ruimte die het water hier achter de langsdam heeft gekregen, heeft de stroomsnelheid zover laten afnemen, dat de rivierbodem er niet langer erodeert, maar juist wat hoger is geworden. Dit heeft de waterstandsdaling die de langsdammen zelf veroorzaken weer wat gecompenseerd.

De laatste grafiek ten slotte is van het meetpunt bij Deventer. Hier laten de waterstanden een heel ander patroon zien en er kunnen geen lijnen getrokken worden door de punten uit een periode van 5 jaar. De metingen lopen daarvoor veel te veel uiteen. Zo is het lichtblauwe vlak het bereik waar alle waarnemingen uit de periode van 2005 tot en met 2010 in liggen.

De waterstand die bij een bepaalde Rijnafvoer optreedt laat dus een grote variatie zien en dat heeft te maken met het extra water dat de IJssel ontvangt uit zijn zijbeken, zoals de Gelderse IJssel, de Berkel en de Baakse Beek. Soms is die aanvoer zo groot dat de IJsselafvoer daardoor 25% hoger is dan alleen op grond van de Rijnafvoer. Hierdoor kan de waterstand bij Deventer tot 50 cm hoger zijn dan als we alleen van de Rijnafvoer uitgaan.

De waarnemingen van na 2010 vallen voor het grootste deel ook binnen dit vlak een voor zover ze erbuiten vallen liggen zee er zowel boven als onder. Er is dus geen sprake van grote veranderingen in de loop der tijd en dat sluit ook aan bij het feit dat de rivierbodem hier niet daalt. De IJssel bij Deventer profiteert namelijk van het zand dat bovenstrooms erodeert. Daarom wordt er voldoende aangevoerd en daardoor zijn daling en stijging met elkaar in evenwicht.