zondag 24 juni 2018

Droog weer houdt aan, waterstanden dalen de hele week

Ondanks dat de wind bijna de hele afgelopen week vanaf de Noordzee waaide, kwam er geen neerslag mee. Meestal voert een westenlijke wind ook regengebieden aan, maar er ligt al enige tijd een groot hoge drukgebied boven Engeland en dat houdt regen op afstand. De komende week schuift het hoge drukgebied het continent op en dat betekent dat de droogte aanhoudt, maar nu wordt het ook nog flink warmer.

Later in de komende week ontstaat er wel onstabiele lucht boven O-Europa, maar die lijkt niet door te dringen tot het stroomgebied van de Rijn. Mogelijk dat alleen het oostelijk Alpengebied neerslag zal ontvangen. Voor de rest van het stroomgebied van Rijn en Maas lijkt het zeker 10 dagen droog te blijven en dat betekent dat de rivieren hun dalende trend de komende tijd voort zullen zetten.

Rijn daalt deze week bij Lobith ca 50 cm naar 8,2 m +NAP

Na het kleine zomerpiekje van ca 10 dagen geleden is de waterstand bij Libith met ca 1,2 m gezakt naar nu 8,7 m +NAP. De komende week zet de daling door met eerst ca 10 cm per dag, later afnemend naar ca 5 - 7 cm per dag, tot ca 8,2 m over een week. Daarna zet de daling naar verwachting nog wel even door en in de week daarna komt de stand zeer waarschijnlijk ook onder de 8 meter. Als we naar de afvoer kijken, dan is deze de afgelopen week ca 850 m³/s gedaald, van 2600 naar 1750 m³/s. De komende week gaat daar nog ruim 300 m3/s vanaf en dan komt de afvoer voor het eerst dit jaar onder de 1500 m³/s. 

1500 m³/s is nog geen bijzonder lage afvoer, ook niet voor deze tijd van het jaar, maar het is wel de afvoer waarbij de verdeling van het rivierwater over het Nederlandse riviersysteem steeds verder wordt aangepast aan een aantal gebruiksfuncties. De stuw bij Driel in de Nederrijn nabij Arnhem is dan namelijk vrijwel geheel gesloten, wat betekent dat de Nederrijn nog maar weinig water krijgt en de IJssel extra. Zonder de stuw van Driel zou er ca 200 m³/s via de Nederrijn stromen en maar 100 via de IJssel; nu met de gesloten stuw is dat respectievelijk 30 en 270 m³/s. Al dat extra water via de IJssel is vooral bedoeld voor de scheepvaart, die daardoor extra vaardiepte heeft en makkelijker kan manoeuvreren in deze smalle riviertak. 

In het westen van het land verandert er ook iets, want daar gaat de Haringvlietdam dicht. Via deze dam stroomt bij hogere Rijnafvoeren altijd een deel van het Rijn- en Maaswater naar zee, maar bij Bovenrijnafvoeren onder de 1500 m³/s gaat deze riviermond vrijwel helemaal dicht. Het rivierwater kan dan alleen nog maar via de Nieuwe Waterweg naar de Noordzee stromen. Met het extra rivierwater via de Waterweg wordt tegendruk opgebouwd, waarmee wordt voorkomen dat zout zeewater tijdens vloed ver het Benedenrivierengebied binnendringt.

Verder in het binnenland (bv bij Gouda, Krimpen en Bernisse) liggen namelijk sluizen en gemalen waar zoet water ingelaten wordt om de landbouwgebieden in Zuid Holland van water te voorzien, en deze innamepunten moeten zolang mogelijk zoet blijven. De Nieuwe waterweg is vanwege de zeeschepen die er in moeten kunnen varen erg diep en zeewater dringt er daarom makkelijk naar binnen; het is daarom dat er erg veel rivierwater nodig is om het zout tegen te houden.

De verwachting is dat de stuw van Driel en de Haringvlietdam een langere periode gesloten zullen blijven. Als het droge en warme weer ca 10 dagen aanhoudt, dan is het Rijnniveau daarna namelijk ook nog meteen weer terug op een afvoer van 1500 m³/s. In sommige drogere jaren duurt dat zelfs enkele maanden.

Maasafvoer daalde deze week snel en blijft voorlopig laag

Na de zomerpiekjes is ook de Maas vorige week snel gedaald naar een afvoer van gemiddeld 75 m³/s. Dat is meteen al weer vrij laag voor de tijd van het jaar (normaal is ca 115 m³/s), maar niet extreem. Vooral de Maas heeft vaker te maken met lage afvoeren, die soms tot 10 m³/s teruglopen. Dit gebeurt tegenwoordig ieder jaar wel eens, maar in droge jaren kunnen deze perioden lang aanhouden.

Als we terugkijken in de afvoergeschiedenis van de Maas dan zien we dat jaren waarin langdurige perioden met lage afvoer optraden, vaak in mei en juni ook al een erg lage gemiddelde afvoer hadden. Dit jaar was de gemiddelde afvoer in juni zelfs wat aan de hoge kant en in mei was de afvoer niet ver onder normaal. Het blijft natuurlijk afwachten hoe het weer zich de komende maanden ontwikkelt, maar op grond van de historie kunnen we zeggen dat de kans op langdurig erg lage afvoeren dit jaar in de Maas niet zo heel groot is. 

Vanweg het droge weer echter, dat ons de komende 10 dagen te wachten staat, zal de Maasafvoer voorlopig echter zeker niet gaan stijgen. Iedere dag zal de afvoer bij Borgharen daarom iets verder dalen, zodat deze over een week rond de 50 m³/s zal zijn uitgekomen. Daarna zet deze langzame daling voorlopig nog wel even door, omdat pas in het midden van de week erna voor het eerst weer neerslag wordt verwacht.

Trends in lage afvoeren in Rijn en Maas

De afgelopen week werd de door Ed Hawking ontwikkelde klimaatstreepjescode gepresenteerd waarin de temperatuurontwikkeling sinds 1901 in een beeld is samengevat. Vooral de laatste 35 jaar is het erg snel bergopwaarts gegaan met de temperatuur. De verwachting is dat de temperatuurverandering ook invloed zal hebben op de neerslaghoeveelheden en dat klimaatverandering daarom ook de afvoer in de rivieren zal doen veranderen. Enerzijds wordt door het warmere weer verwacht dat de atmosfeer meer vocht kan bevatten, wat tot meer neerslag aanleiding zal geven. Tegelijkertijd wordt verwacht dat langdurige droogte in de zomer ook vaker voor zal komen en dat er minder sneeuw overblijft in de Alpen waar de Rijn van profiteert. In het bericht van vorige week schreef ik hier ook al over.

Geïnspireerd door de klimaatstreepjescode heb ik voor Rijn en Maas het optreden van lage afvoeren geprobeerd in één overzichtelijk beeld te vangen. Hieronder staat voor de Rijn (boven) en Maas (onder) in grafiekvorm voor alle maanden sinds het begin van de officiele metingen (resp. 1901 en 1911) afgebeeld of de gemiddelde afvoer laag (geel), zeer laag (oranje) of extreem laag (rood) was. De afvoeren die ik als grens heb aangehouden staan eronder; bij de Rijn zijn die uiteraard veel hoger dan bij de Maas. Om de grafieken goed te kunnen vergelijken is de periode van 1901 - '10 bij de Maas wel aangegeven, maar zonder waarnemingen omdat toen nog niet werd gemeten.

Wat opvalt in de grafiek van de Rijn is dat maanden met extreem lage gemiddelde afvoeren (rode blokjes) tegenwoordig duidelijk minder voorkomen dan in de eerste helft van de vorige eeuw en ook het aantal maanden met een zeer lage afvoer (oranje blokjes) is sterk afgenomen. Zo hadden tussen 1901 en 1980 maar liefst 57 maanden (dat is ruim 7 per decennium) een extreem lage of zeer lage afvoer, maar bedroeg dit aantal sinds 1980 in totaal nog maar 7, dus ongeveer 2 per decennium. Ook valt op dat in de wintermaanden vrijwel nooit meer maanden met lagere afvoeren voorkomen.

Er zijn nog steeds wel maanden met lagere afvoeren, maar het zijn er minder per jaar, ze zijn minder extreem en er zijn ook meer jaren zonder maanden met een lagere gemiddelde afvoer. In de periode sinds 1980, dit is de periode dat de klimaatverandering zich volop manifesteert, is het aantal maanden met lage afvoeren in de Rijn dus niet groter geworden, maar juist kleiner. De frequentiegrafiek (figuur 3) hieronder van de lagere Rijnafvoeren laat dat ook duidelijk zien. 

Bij de Maas zien we een ander beeld. Hier is het aantal maanden met een extreem lage afvoer (rode blokjes in figuur 2) wel wat kleiner geworden, maar het aantal maanden met een zeer lage afvoer (oranje blokjes) duidelijk gegroeid. Sinds de jaren '90 zijn er betere afspraken tussen Belgie en Nederland over de afvoerverdeling van de Maas en dat heeft er voor gezorgd dat de extreem lage afvoeren bijna tot het verleden horen, maar de zeer lage komen nu wel meer voor. Voor 1980 waren er in totaal 72 maanden met een extreem lage of zeer lage afvoer (dat is ruim 10 per decennium), na 1980 waren het er 45 wat neer komt op bijna 12 per decennium. Een lichte toename dus.

Bij de Maas is het decennium 1971 - '80 nog wel de periode met de meeste lagere afvoeren, maar sindsdien is de frequentie hoog gebleven, terwijl die bij de Rijn juist omlaag ging na 1980 (zie figuur 4 met de frequentiegrafiek van de lagere Maasafvoeren). In de winter en het voorjaar komen lage afvoeren bij de Maas nog steeds vrijwel niet voor, maar in zomer en najaar zijn het er nog steeds veel. Opvallend is ook dat er bijna geen jaren meer zijn zonder maanden met een lagere afvoer. Zo had zelfs 2016 na een kletsnatte junimaand toch nog 3 zeer droge maanden in het najaar. De lagere Maasafvoeren laten dus duidelijk een andere trend zien dan de Rijnafvoeren. Hier lijkt de klimaatverandering zich wel duidelijk te uiten in het vaker voorkomen van lage afvoeren, want vooral sinds 1990 zien we dat het aantal maanden met een lage gemiddelde afvoer blijvend hoog is.

Het verschil tussen beide rivieren is wel opvallend, want de stroomgebieden grenzen aan elkaar en omdat de meeste neerslaggebieden vanaf de Atlantische Oceaan komen is het moeilijk voor te stellen hoe het in het meest westelijke stroomgebied (de Maas) wel droger geworden is en in het stroomgebied dat verder van de oceaan af ligt (dat van de Rijn) niet. 

Om na te gaan waar de verschillen door worden veroorzaakt tussen Rijn en Maas is meer onderzoek nodig, maar het kan mogelijk te maken hebben met het feit dat het stroomgebied van de Rijn veel groter is en dat de bufferende werking ervan daardoor groter is. Tijdens natte perioden wordt dan veel meer water opgeslagen dan in het stroomgebied van de Maas en daarmee kan de Rijn makkelijker lagere droge perioden overbruggen. Ook kan het zijn dat er in Midden Europa, waar de Rijn wel water vandaan haalt en de Maas niet, in de nazomer en het najaar meer neerslag valt, vanuit regengebieden die een meer zuidelijke herkomst hebben. Het najaar is de periode dat de Rijnafvoer gewoonlijk het laagste is, maar als er dan vanuit een deel van het stroomgebied extra water komt, zorgt dat voor minder lage afvoeren in Nederland.

Maar het is ook nog mogelijk dat er in het stroomgebied van de Maas iets veranderd is in het watergebruik en dat er nu meer water ingenomen wordt dan voor 1990, bv voor de landbouw of de industrie. Als dat in droge zomers 5 of 10 m³/s meer is, dan maakt dat bij de Maas bij Borgharen al meteen veel uit voor de frequentie waarmee lage en zeer lage afvoeren voor komen, terwijl bij de Rijn de basisafvoer zo hoog ligt dat de inname van water maar weinig effect heeft, zelfs als de inname in Duitsland veel groter is dan langs de Maas.