Voldoende neerslag voor lichte stijging waterstanden

Na een droge periode van 10 dagen is sinds donderdag weer regen gevallen in de stroomgebieden en dat zal de rivieren wat laten stijgen; vooral de Rijn. Ook deze week en dan vooral in de tweede helft staat er regen op het programma, waarschijnlijk voldoende om naast de Rijn ook de Maas te laten stijgen. Vooral in Duitsland lijkt het een vrij nat najaar te gaan worden en voor de Rijn betekent dat dat de lage waterstanden van de afgelopen zomer voorlopig niet meer terugkeren. De Maas merkt tot nu toe weinig van het natte najaar en de afvoer is daar wel weer ver teruggevallen. In het waterbericht leest u de details.

In de rubriek water inzicht een analyse van de verdeling van Rijnwater over Waal, Neder-Rijn en IJssel. In de afgelopen 50 jaar is die verdeling gaandeweg verschoven en de IJssel, die vroeger gemiddeld altijd het minste water ontving, is inmiddels opgeschoven naar de tweede plaats.

water van de week

Vooral vanaf de tweede helft van de week flink wat regen

De regen van de afgelopen dagen hebben we te danken aan een groot lagedrukgebied dat nu ter hoogte van Schotland ligt en morgen naar Scandinavië trekt. Vandaag en morgen zorgt dit weersysteem nog voor enkele buien in onze omgeving. Het lagedrukgebied wordt opgevolgd door een hogedrukgebied op ongeveer dezelfde plaats dat echter al snel naar het oosten trekt en zich vervolgens lange tijd boven Oost-Europa gaat positioneren. 

Vanaf de Oceaan nadert dan op donderdag een nieuw lagedrukgebied, dat waarschijnlijk langdurig iets ten westen van Ierland zal komen te liggen. Regenzones behorend bij dit lagedrukgebied trekken in de dagen daarna in een zuidwestelijke luchtstroming over het westen van Europa. Hoe ver de regen de stroomgebieden binnen kan dringen is nog niet duidelijk. Dit hangt onder andere af van het hogedrukgebied boven Oost Europa, dat, als het wat sterker blijkt te zijn, de regenzones op afstand kan houden.

In zo'n situatie maakt het stroomgebied van de Maas en het Duitse deel van het stroomgebied van de Rijn de meeste kans op regen. In het zuiden van Duitsland, waar de Neckar en de Main ontspringen en in de Alpen valt dan minder neerslag. 

Samengevat eerst nog 2 dagen met wat regen, daarna 2 dagen droog als het hogedrukgebied langs trekt en daarna, vanaf donderdag opnieuw regengebieden die ons kunnen bereiken. Vrijdag dringen de regengebied al wat verder door en vooral zaterdag en zondag zouden natte dagen kunnen worden in de Ardennen, het oosten van Frankrijk en het Midden van Duitsland. Na het weekend wordt het weer wat droger, maar een langdurige droge periode lijkt er voorlopig niet aan te komen. 

Rijn stijgt de komende dagen naar ca 8,5 m +NAP

Op vrijdag is er in het zuiden van Duitsland veel regen gevallen en tegen de hoogste toppen van het Zwarte Woud viel zo'n 6 tot 8 cm. De stroming kwam er vanuit het westen en als de lucht dan tegen de heuvels op wordt gestuwd, kan er veel regen uit vallen. In het er nabije Rijndal, gelegen net voordat de lucht ging stijgen, viel zo goed als geen regen en ook aan de oostkant van het Zwarte Woud, waar de lucht dan daalt, bleef het bij 1 tot 2 cm.

De regen in het Zwarte Woud levert de Bovenrijn ca 200 m³/s extra op, dat 21 oktober bij Lobith aan zal komen. Tegen die tijd is het wat minder geworden omdat korte pieken zich altijd over een wat langere tijd uitstrekken, maar nog altijd genoeg voor een stijging van zo'n 25 cm. Tot die tijd daalt de waterstand bij Lobith nog heel langzaam. Op dit moment bedraagt de stand ca 7,85 m (NAP) bij een afvoer van ca 1.275 m³/s. Na het golfje van 10 dagen geleden is de Rijn daarmee al weer 800 m³/s kwijt geraakt.

Aan die daling komt in de loop van deze week een eind. Het laagste punt verwacht ik op dinsdag of woensdag bij een stand van ca 7,8 m (NAP) en een afvoer van 1.250 m³/s. Daarna gaat het langzaam omhoog en op donderdag 20/10 zal de 8 m weer overschreden worden bij een afvoer van ca 1.350 m³/s. Op de 21e passeert dan het golfje uit het Zwarte Woud en daarna zakt het peil waarschijnlijk een klein beetje tot net weer onder de 8 m op 23/10. 

Ondertussen is er vanaf 21/10 regen gaan vallen in het Midden van Duitsland en het eerste water daarvan zal vanaf de 23e voor een nieuwe stijging gaan zorgen. Hoe ver de afvoer dan stijgt hangt vooral af van de regen die vooral op 22 en 23/10 valt. Op dit moment wordt voldoende verwacht voor een stijging tot tussen de 8,3 en 8,5 m bij Lobith (afvoer tussen 1500 en 1600 m³/s) in de periode tussen 27 en 29/10. Het blijft uiteraard nog even afwachten waar de meest intensieve regenval terecht gaat komen. De verwachting kan een week van tevoren nog flink veranderen. 

Samengevat in de loop van deze week langzaam stijgende standen tot net boven de 8 m aan het eind van de week. Daarna een kleine daling, waarna een wat grotere stijging volgt tot tussen de 8,3 en 8,5 m. Maar dit laatste is nog wel afhankelijk van de hoeveelheid regen die in het volgend weekend gaat vallen.

Maas daalde naar laagste afvoer van het jaar

Het stroomgebied van de Maas ontving de afgelopen weken relatief veel minder water dan de Rijn. De meer intensieve regenzones trokken er vooral ten zuiden langs. In het Franse deel viel nog het meeste, maar ook dat leverde maar weinig water op. Het gevolg is dat de afvoer bij Maastricht de afgelopen week ver daalde, tot zelfs onder de 20 m³/s. Dat is zelfs minder dan tijdens de langdurig droge periode in augustus.

Ook als we het water van het Albertkanaal er bij optellen (dat was de afgelopen dagen zo'n 10 tot 15 m³/s) dan blijkt dat de afvoer erg laag was. Lager zelfs dan in het zeer droge jaar 2018, toen de droge periode ook lang aanhield. In september was er dit jaar wel regen gevallen en dat zorgde enkele keren voor een opleving tot boven de 100 m³/s.

Daarbij ging het blijkbaar steeds om 'snel' water; dat is water dat op verhard oppervlak valt en snel tot afstroom komt. Vooral in het Maasdal liggen veel steden en het water dat daar op wegen en daken valt, wordt snel naar de Maas afgevoerd. Nu het weer een dag of 10 vrijwel droog is, blijkt dat de tragere waterstromen, van water dat in de bodem dringt en in de weken daarna tot afstroom komt, helemaal nog niet zijn aangevuld. In de bodems van de Ardennen duurt de droogte van de afgelopen zomer dus nog voort.  

De komende week zou er echter wel wat kunnen gaan veranderen. Vandaag en morgen kan er al wat regen vallen in het stroomgebied. Wederom geen grote hoeveelheden, maar wellicht levert het de Maas even enkele tientallen m³/s op; wat dan water zal zijn vanaf verhard oppervlak. Al met al blijft de afvoer tot aan het eind van de week nog onder de 50 m³/s.

Vanaf vrijdag 21/10 kan het een paar dagen flink gaan regenen in de Ardennen. Volgens de huidige verwachting zou er zo'n 4 tot 5 cm regen kunnen vallen en dat moet voldoende zijn om ook vanuit andere delen van het stroomgebied water in beweging te brengen naar de Maas. Vanaf zondag kan de afvoer dan stijgen tot boven de 100 en mogelijk zelfs 200 m³/s in het begin van de week na het weekend. Maar het blijft nog even afwachten, want bij eerdere regengebieden leek het er ook op dat de Ardennen veel water zouden ontvangen en toen viel het steeds tegen. Volgende week weten we meer.

water inzicht

IJssel ontvangt steeds meer water, maar waterstanden blijven dalen

Kort nadat de Rijn in Nederland is binnen gestroomd, splitst het water zich over 3 verschillende riviertakken. Eerst verdeelt het water zich bij Pannerden over de Waal en de Neder-Rijn en iets verder stroomafwaarts, net voor Arnhem, splitst de IJssel vervolgens af van de Neder-Rijn.

Op de splitsingspunten wordt het water via geleidedammen verdeeld, zodat er een min of meer vaste afvoerverdeling is. Ruwweg ontvangt de Waal 67%, de Neder-Rijn 22% en de IJssel 11%. Maar dat is bij een open rivier, dat wil zeggen als het water vrij kan afstromen. Daar is echter geen sprake van, want in 1970 is bij Driel een stuw in de Neder-Rijn gebouwd, waarmee het water dat de Neder-Rijn in stroomt herverdeeld kan worden. 

Deze herverdeling van water is alleen nodig als de Rijn weinig water aanvoert. De stuw wordt dan stapsgewijs gesloten. waardoor de Neder-Rijn minder water ontvangt en de IJssel en de Waal meer. Zo profiteert de scheepvaart op de IJssel en de Waal van meer vaardiepte en het extra IJsselwater stroomt uiteindelijk ook uit in het IJsselmeer waar het gebruikt wordt voor de watervoorziening van de noordelijke provincies.

Sinds de stuw van Driel 50 jaar geleden in gebruik is genomen is de tijd dat hij van jaar tot jaar in werking is gaandeweg steeds langer geworden.  Het gaat om een forse verschuiving, want in 1970 was de stuw gemiddeld per jaar nog maar 150 dagen in werking, terwijl dat tegenwoordig 285 is. Daarvan is de stuw nu 160 dagen geheel gesloten, terwijl dat 50 jaar terug nog 60 was. De overige dagen is de stuw gedeeltelijk gesloten. 

Deze veranderingen bij de stuw van Driel zijn het gevolg van de bodemdaling van het zomerbed. In eerdere berichten heb ik al regelmatig aandacht besteed aan de bodemdaling van het zomerbed van de Rijn en heel veel verschijnselen die we rondom de waterstanden van de Rijn zien, hebben daar mee te maken. De bodemdaling is weer het gevolg van het feit dat aan het eind van de 19^e eeuw de bedding is vastgelegd met kribben, waardoor de rivier de oevers niet meer eroderen en de erosie richt zich nu op de bodem. Ieder jaar daalt de bodem daardoor met ca 2 cm en daardoor dalen ook de waterstanden; vooral de lage standen, maar ook de gemiddelde en zelfs de standen bij hoogwater dalen door de extra ruimte die de rivier voor zichzelf schept.

Terug naar de stuw van Driel, want u zult zich misschien afvragen wat die met de bodemdaling te maken heeft. Het beheer van de stuw is namelijk al sinds 1970 gebaseerd op dezelfde, vaste waterstanden bij Lobith en als gevolg van de bodemdaling worden deze waterstanden in de loop der jaren pas bij steeds hogere afvoeren bereikt. Zo gaat de stuw in werking als de waterstand bij Lobith onder de 10 m (NAP) zakt. In 1970 werd dat peil bereikt bij een afvoer van ca 1.900 m³/s, maar omdat er nu veel meer water in de bedding vast wordt de 10 m bij Lobith inmiddels pas bij 2.750 m³/s bereikt. En ook de afvoer waaronder de stuw geheel gesloten is, is toegenomen: van ca 1.300 m³/s in 1970, naar ca. 1.800 m³/s tegenwoordig.

Omdat de stuw van Driel steeds vaker geheel of gedeeltelijk is gesloten, voert de Neder-Rijn ook steeds minder water af. Sinds 1970 is de gemiddelde afvoer over deze riviertak met ca 100 m³/s afgenomen. Hiervan is ca 35 m³/s ten goede gekomen aan de IJssel en 65 m³/s aan de Waal. De IJssel voert daardoor gemiddeld over het jaar inmiddels veel meer water af dan de Neder-Rijn/Lek (365 m³/s versus 255 m³/s), terwijl dat vroeger nog andersom was (330 m³/s versus 350 m³/s).

Het meeste extra water ontvangen IJssel en Waal bij de gemiddelde afvoeren. In onderstaande figuur is de verandering in de afvoeren bij oplopende Boven-Rijnafvoeren weergegeven zoals deze tussen 1970 en 2020 is opgetreden.

De bodemdaling van de rivier zorgt er dus voor dat de waterstanden in de IJssel dalen, maar tegelijkertijd ontvangt de IJssel sinds 1970 meer water wat tot een stijging van de waterstanden zou moeten leiden. Dit is goed terug te zien als we de waterstanden bij Doesburg bekijken. Doesburg is het eerste meetstation langs de IJssel waar al sinds 1900 de waterstand wordt gemeten. In de grafiek hieronder is van ieder jaar sinds 1900 de laagste waterstand weergegeven. De meetreeks is verdeeld in de periode van 1900 t/m 1970 en vanaf 1971 tot nu. Door beide gedeelten is een trendlijn getrokken. 

Bij Doesburg is het effect van het stuwbeheer van Driel duidelijk terug te zien: de trendlijn in het rechter gedeelte begint ca 1,3 m hoger dan waar de linker trendlijn eindigt. Als gevolg van het stuwbeheer is de laagst opgetreden stand na 1970 dus een flink stuk omhoog gegaan. Tegelijkertijd zien we aan de dalende trendlijnen in de grafiek duidelijk de bodemdaling terug, zowel voor als na de ingebruikname van Driel.

De trendlijnen lopen ongeveer met gelijke snelheid naar beneden, wat betekent dat de daalsnelheid van de bodem voor en na het instellen van de stuw ongeveer gelijk is. Tussen 1900 en 1970 daalde de laagste waterstand met ca 1,6 m (gemiddeld 2,3 cm/jaar) en sinds 1970 met ruim 1 meter (gemiddeld 2,1 cm/jaar). Inmiddels is de laagste jaarlijkse waterstand weer ongeveer net zo laag als rond 1970.

Ook verder stroomafwaarts is het effect van de stuw van Driel nog goed merkbaar, zoals de grafiek hieronder laat zien met het verloop van de laagste waterstand bij Deventer. Net als bij Doesburg is deze in 1970 flink gestegen, met ruim 1 meter. En ook hier heeft de bodemdaling invloed op de waterstanden gedurende de hele meetreeks. Al lijkt de daling hier de laatste 50 jaar wel wat minder snel te gaan dan voor 1970. 

Ter controle is hieronder de meetreeks van Lobith weergegeven voor de laagste stand; ook opgedeeld in de periode voor 1970 en er na. Bij Lobith is geen onderbreking in de trendlijn zichtbaar. De opleving van de laagste waterstanden in de IJssel bij Doesburg en Deventer is daarom geheel het gevolg van het extra water dat de stuw van Driel de IJssel in stuurt.

Bij Lobith zien we ook als gevolg van de bodemdaling de laagste waterstanden dalen; gemiddeld met ongeveer 2 cm per jaar. Dit is trouwens niet het gevolg dat de afvoeren steeds lager worden. De trendlijn door de jaarlijks laagste afvoer (grafiek heb ik hier niet afgebeeld) is over de hele meetreeks vrijwel vlak, en ook over de perioden tot en na 1970 is er weinig verandering.  

Tenslotte kom ik nog even terug op waar ik deze analyse mee begon, dat de IJssel tegenwoordig gemiddeld meer water ontvangt ten kostte van de Neder-Rijn. In de grafiek hieronder is daarom de gemiddelde waterstanden bij Doesburg weergegeven, wederom opgedeeld in twee segmenten, voor en na 1970.

Net als de laagste waterstand is er een doorgaande daling te zien, onderbroken door het instellen van het stuwbeheer. In deze grafiek is echter ook zichtbaar dat de trend nu iets langzamer daalt dan in de periode voor het stuwen. Voor 1970 was het gemiddeld 1,7 cm per jaar, de laatste 50 jaar gemiddeld nog 1,2 cm. We zagen bij de laagste standen al dat die bij Doesburg voor en na 1970 ongeveer even snel dalen, dus de mate van bodemdaling is niet veranderd. 

De kleinere daalsnelheid van de gemiddelde waterstand bij Doesburg is daarom het gevolg van de toename van de IJsselafvoer. Vooral bij de gemiddelde Rijnafvoeren ontvangt de IJssel steeds meer water en gemeten over het hele jaar stroomt er inmiddels 10% meer water via de IJssel dan rond 1970 (van 330 naar 365 m³/s). Dit zorgt er voor dat de daling van de gemiddelde waterstanden als gevolg van de zomerbeddaling een klein beetje wordt opgeheven.