Nog steeds weinig neerslag in de stroomgebieden

Het weerpatroon van de afgelopen weken blijft zich herhalen. Neerslaggebieden vanaf de Atlantische Oceaan komen wel dichtbij, maar hogedrukgebieden boven Centraal Europa zorgen er voor dat ze niet ver in de stroomgebieden doordringen. De regenhoeveelheden blijven daarom beperkt en de rivierafvoer blijft op een laag niveau. In het waterbericht leest u de details voor de komende 10 dagen.

In Water Inzicht een toelichting op de werking van de stuwen in de Maas en of ze invloed hebben op de waterstanden tijdens hoogwater.  

water van de week

Een komen en gaan van lage- én hogedrukgebieden

Met enige regelmaat verschijnt er een groot lagedrukgebied op de Atlantische Oceaan, dat regengebieden op het Europese continent afstuurt. Ver dringen deze regenzones echter niet door, want een hogedrukgebied boven centraal Europa houdt de meeste neerslag op afstand.

De kustgebieden ontvangen in zo'n situatie vaak de meeste regen en de neerslagkaart van Nederland van oktober (zie hieronder) laat dat goed zien. In de kustprovincies viel lokaal 150 tot 180 mm regen, wat 50 tot 75% meer is dan het langjarig gemiddelde, terwijl in het zuidoosten met zo'n 45 tot 60 mm 25% minder is dan de normale hoeveelheid viel.

Verder naar het oosten en zuiden in de stroomgebieden van Rijn en Maas waren de hoeveelheden ook aan de lage kant. De Middelgebergten in de stroomgebieden vangen altijd wel weer wat meer regen op, maar ook dit maal was dat minder dan in oktober gewoonlijk valt. Omdat dit het belangrijkste herkomstgebied is van het rivierwater, is dit de verklaring voor de relatief lage afvoeren in oktober. 

Voorlopig blijft het luchtdrukpatroon nog onveranderd met lagedruk en hogedruk die elkaar afwisslen. Een lagedrukgebied dat vanaf de Oceaan is gekomen ligt de komende dagen ten noorden van de Noordzee en tot en met donderdag is het in Noordwest Europa wisselvallig weer met soms regen. De meeste neerslag valt hierbij weer in de kustgebieden. De activiteit van het lagedrukgebied neemt ondertussen langzaam af en tegelijkertijd neemt de luchtdruk boven centraal Europa weer toe.

Aan het eind van de week en in het volgend weekend blijft het onder invloed van het dan sterke hogedrukgebied overal droog. Na dat weekend lijkt zich dan opnieuw een lagedrukgebied te gaan vormen boven de noordelijke Atlantische Oceaan dat een nieuwe poging zal gaan doen om regenzones onze kant op te sturen.

Rijn daalt eerst nog iets, vanaf 3/11 licht stijgend

De Rijn is na een klein piekje op 25/10 (afkomstig van enige regen van het vorige lagedrukgebied) de hele week langzaam gedaald en nu op een afvoer van ca 1.050 m³/s uitgekomen en een stand van 7,3 m +NAP bij Lobith. Dit is ongeveer 60% van het langjarig gemiddelde in deze tijd van het jaar. De komende 2 dagen daalt de stand nog een klein beetje verder, maar de 1.000 m³/s zal net niet onderschreden worden. De laagste stand verwacht ik aanstaande dinsdag met 7,25 m en een afvoer van ca 1.020 m³/s. 

Daarna arriveert het eerste water van de regen die vanaf komende nacht in het stroomgebied gaat vallen. Tot en met donderdag kan er in het hele stroomgebied wat regen vallen en de waterstanden gaan daarom vanaf woensdag langzaam wat stijgen. Al met al verwacht ik dat een stijging tot ca 8 m in de dagen van 7 t/m 9 november. 

Omdat het vanaf donderdag weer enkele dagen droog wordt in het stroomgebied verwacht ik dat de stand vanaf 9/11 weer enkele dagen gaat dalen, tot mogelijk weer ca 7,5 m medio november. Dit is dan wel afhankelijk van de snelheid waarmee het volgende lagedrukgebied zich na het volgend weekend aandient, want de neerslag daarvan zal hier ook invloed op gaan hebben. Daarover volgende week meer.

In de Alpen wordt de komende dagen boven de 1000 m zo'n 30 tot 40 cm sneeuw verwacht. De sneeuw in de hogere delen (ruwweg boven de 1500 m) levert voorlopig geen bijdrage meer aan de rivierafvoer. De komende maanden zal het sneeuwdek hier langzaam verder aangroeien om dan volgend voorjaar (vanaf eind april) pas beschikbaar te komen voor de Rijnafvoer. Vanaf nu is het daarom interessant om de ontwikkeling van het sneeuwdek bij te gaan houden, omdat dat iets gaat zeggen over hoeveel smeltwater de Rijn volgend jaar in het late voorjaar en de zomer beschikbaar heeft.

Maas stijgt iets in eerste helft van de week 

Het droge en vrij zachte weer van de afgelopen week zorgde ervoor dat ook de Maas weer flink kon dalen. Vorig weekend passeerde nog een klein beetje extra water en liep de afvoer bij Maastricht op tot ca 140 m3/s, maar in de loop van de week daalde het niveau weer naar ca 90 m³/s. Dat is ongeveer de helft van het langjarig gemiddelde.

Inmiddels is het eerste water weer gearriveerd van de regen die gisteren in het stroomgebied is gevallen en is de afvoer weer wat gaan stijgen. De komende dagen zet die stijging nog wat door, maar omdat er op de meeste dagen niet meer dan  5 mm regen valt in de Ardennen zal de afvoer niet snel omhoog gaan. 

Al met al verwacht ik een lichte stijging tot ca 150 m³/s op donderdag 4 en vrijdag 5/11 bij Maastricht. Dat is dan de daggemiddelde afvoer. Vanwege de sterke afvoerschommelingen door het stuwbeheer in Wallonië kunnen er altijd korte pieken tussen zitten tot 300 m³/s. Maar die worden dan weer gevolgd door dalen van 100 m³/s of minder. 

Vanaf vrijdag zal de afvoer dan weer wat gaan dalen, tot ca 100 m³/s of minder na het volgend weekend. daarna is het afhankelijk van het volgende Atlantische lagedrukgebied of de afvoer weer gaat stijgen. 

water inzicht

Stuwen in de Maas en hun invloed op het hoogwater

Een van de grote verschillen tussen de Maas en de Rijn is dat de Maas stuwen heeft. Vanaf Maastricht tot aan Lith staan er 7 stuwen in de rivier waarmee het waterpeil geregeld kan worden. Zonder die stuwen zou de waterdiepte ca 8 maanden per jaar kleiner zijn dan ca 2,5 tot 3 meter en daarmee zou de Maas niet geschikt zijn voor de binnenvaart. Het is dan ook vanwege de bevaarbaarheid dat de stuwen ca 100 jaar geleden zijn gebouwd.

In de Rijn is dat niet nodig, want die voert, dankzij het grotere stroomgebied en vooral de zomerse afvoer vanuit de Alpen, het hele jaar voldoende water om de bevaarbaarheid te kunnen garanderen. Alleen in de Nederrijn zijn ca 50 jaar geleden stuwen geplaatst en daarmee is het mogelijk om bij lage Rijnafvoeren de Nederrijn grotendeels af te schakelen en het water dat daarbij beschikbaar komt, wordt verdeeld over de IJssel en de Waal.

Dankzij de stuwen die het water opzetten is er ondanks de vaak lage zomerse afvoer toch altijd voldoende water in de Maas. In de figuur hieronder is een lengteprofiel van de Maas weergegeven vanaf Maastricht tot aan de monding in het Hollands Diep. De 7 stuwen zijn in rood aangegeven. In de figuur valt meteen de Grensmaas op waar geen stuwen in staan. Parallel aan dit riviertraject ligt het Julianakanaal waar de scheepvaart gebruik van kan maken en daarom zijn hier geen stuwen nodig. Buiten dat traject zorgen de stuwen voor voldoende waterdiepte.

In de figuur is met lichtblauw de waterstand aangegeven bij een rivierafvoer van ca 75 m³/s, dat is ongeveer de gemiddelde afvoer in de zomermaanden. De waterdiepte zou dan net als in de Grensmaas overal niet meer dan ca 1 tot 1,5 meter bedragen. Alleen helemaal benedenstrooms waar de waterstand rond het peil van de zee uitkomt, is de waterdiepte groter en daar is sowies altijd scheepvaart mogelijk en zijn er ook geen stuwen meer. 

De stuwen zorgen voor een hoger waterpeil in de Maas. In donkerblauw is de hoeveelheid water aangegeven die er extra in de bedding aanwezig is vanwege het stuwbeheer. In principe heeft de scheepvaart een waterdiepte nodig van ca 3 meter en de stuwen zijn zo gebouwd dat in het hele stuwpand, dit is het traject tot aan de volgende stuw, de waterdiepte minimaal 3 meter bedraagt. Omdat de bodem van de rivier langzaam afloopt is de waterdiepte benedenstrooms in het stuwpand veel groter, tot wel 7 of 8 meter. 

De enorme hoeveelheid water die door de stuwen wordt vastgehouden roept bij veel inwoners van het Maasdal de vraag op of dat niet ook invloed heeft op de waterstand tijdens hoogwaters. Het idee bestaat dat als Rijkswaterstaat voorafgaand aan een hoogwatergolf de stuwpanden zou laten leeglopen, het hoogwater dan minder hoog zou komen. Nog los van de vraag of dat technisch goed mogelijk is, want een stuw is niet gebouwd om zo maar ineens te heffen, heeft dat echter geen invloed op de waterstanden tijdens hoogwaters.

Aan de hand van de volgende set figuren zalmik toelichten waarom de stuwen geen invloed hebben tijdens hoogwater. In de 10 lengteprofielen is steeds het waterpeil aangegeven in hetzelfde traject van de Maas, vanaf Linne tot aan Grave. Links de bestaande situatie mét de stuwen en rechts als er geen stuwen zouden zijn. Van boven naar beneden neemt de afvoer in de verschillende figuren langzaam toe.

De bovenste figuren geven de situatie weer bij een Maasafvoer van 75 m³/s (de gemiddelde zomerafvoer,) daarna volgt 250 m³/s (de jaargemiddelde afvoer), 1.000 m³/s (een afvoer die 10 dagen per jaar optreedt), 2.000 m³/s (een afvoer die eens in de 5 jaar optreedt) en 3.000 m³/s (een afvoer die ca eens in de 50 jaar optreedt). De afvoer tijdens het afgelopen zomerhoogwater bedroeg iets meer dan 3000 m³/s en lijkt dus veel op de laatste set figuren.

In donkerblauw is ook in deze figuren het extra water aangegeven dat door de stuwen wordt vastgehouden bovenop (in lichtblauw) de waterdiepte die er als gevolg van de rivierafvoer zelf zou zijn. Bij de lage rivierafvoeren (75 en 250 m³/s) houden de stuwen veel water tegen; de donkerblauwe vlakken zijn dan groot. Vanwege de grote waterdiepte en de geringe afvoer stroomt het water langzaam op dagen dat de Maas weinig water afvoert. De paarse pijltjes in de linkerfiguur zijn daarom kort, en benedenstrooms in de stuwpanden, waar de waterdiepte het grootst is, ontbreken ze zelfs omdat het water daar bijna stil staat. In de rechterfiguur waar de rivier vrij afstroomt, is er wel altijd stromend water.

Als de aanvoer toeneemt, laten de stuwen steeds meer water door en verliezen ze langzaam hun functie. De donkerblauwe vlakken worden steeds kleiner omdat een steeds groter deel van de waterdiepte nodig is voor het water dat de rivier dan afvoert. Bij toenemende afvoer gaat het water in de stuwpanden eerst steeds sneller stromen en begint daarna langzaam te stijgen. Het stijgen gebeurt eerst bovenstrooms in de stuwpanden, daar is de waterdiepte immers het kleinst.

Vanaf ongeveer 250 m³/s begint het waterpeil bovenstrooms in de stuwpanden te stijgen, de rivier stroomt daar dan vrijaf zoals dat heet. Benedenstrooms in de stuwpanden, waar de waterdiepte veel groter is, moet die watermassa eerst nog steeds harder gaan stromen en is pas vanaf een veel hogere afvoer sprake van een peilstijging. Hoe korter het stuwpand, hoe eerder ook het benedenstroomse deel ervan begint te stijgen. Zodra dat het geval is, heeft de stuw geen functie meer (het waterpeil is namelijk vanuit zichzelf al hoog genoeg) en dit is het moment dat de stuw gestreken wordt.

In het stuwpand van Roermond en Belfeld is dat moment al voordat de afvoer de 1000 m³/s bereikt. In de middelste figuur van de linkerrij is dit zichtbaar doordat er dan geen donkerblauw vlak meer is. De hele rivier in dit traject stroomt vrij af en de stuw is 'verdronken'. In de langere stuwpanden is dit moment bij 1000 m³/s nog niet bereikt en is er nog wel een donkerblauw vlakje. De stuw houdt dus nog wel wat water tegen, maar veel minder dan bij de lagere afvoeren.

Bij nog hogere afvoeren heeft de rivier een steeds groter deel van de bedding nodig en gaat het peil ook bendenstrooms in de langere stuwpanden zover stijgen dat het peil boven het stuwpeil uitstijgt. Vanaf ca 1700 m³/s is dat moment bereikt en in de figuur van 2000 m³/s is dat zichtbaar doordat er nergens meer een donkerblauw vlakje zichtbaar is. De hele rivier stroomt vrij af en de stuwen hebben geen invloed meer. De situatie is vanaf nu hetzelfde als wanneer er geen stuwen zouden zijn. De linker en rechterfiguur zijn bij de hogere afvoeren dan ook hetzelfde.

De stuwen eerder strijken om meer ruimte te bieden aan een hoogwatergolf heeft geen zin. De stuwen houden immers alleen water tegen als de afvoer klein is en tegen de tijd dat een hoogwatergolf zover is opgelopen dat er mogelijk problemen ontstaan voor de inwoners van het Maasdal zijn ze al lang gestreken. Deze situatie is in de onderste set zichtbaar gemaakt. De afvoer is dan tot 3.000 m³/s opgelopen, het waterpeil in de bedding is dan nog verder gestegen, maar de stuwen waren al lang daarvoor gestreken en er nergens is meer water in het lengteprofiel aanwezig dat door de stuwen wordt tegengehouden.

Als er al een verandering in stuwbeheer doorgevoerd zou kunnen worden, dan is dat alleen in de afvoerrange tussen ca 250 en 1700 m³/s. Vanaf 250 m³/s voert de rivier namelijk voldoende water aan om overal genoeg vaardiepte te kunnen garanderen. Feitelijk zouden de stuwen dus al vanaf 250 m³/s gestreken kunnen worden. Dat zou betekenen dat de rivier in plaats van ca 5 maar liefst 150 dagen per jaar geheel vrij af zou kunnen stromen.

Dit is gunstig voor de stroom-minnende vissen die in de rivier leven en die nu te veel dagen per jaar geen stromend water kunnen vinden. Ook de scheepvaart profiteert, want die hoeft dan geen gebruik meer te maken van de sluizen. De huidige stuwen en sluizen zijn er echter niet op gebouwd om al eerder gestreken te worden. De huidige set stuwen is echter aan vervanging toe en er wordt daarom op gestudeerd of een ander type wenselijk zou zijn. Voor de hoogwatersituatie maakt zo'n ander type stuw echter niets uit, want het zal altijd zo zijn dat de stuwen alleen bij lage afvoeren water tegen houden en niet bij hoge afvoeren.