Blijvend wisselvallig, maar geen grote hoeveelheden regen

Het begin van de afgelopen week stond in het teken van de storm Ciara, die vrijwel precies samenviel met hoogwater in de rivieren. De Noordwaard, een ontpolderd deel van de Biesbosch, vulde zich geheel met water. In dit waterbericht een analyse van wat er daar precies gebeurde. Maar eerst de waterverwachting voor de komende week. Het is een komen en gaan van regengebieden vanaf de Atlantische Oceaan, maar de meeste activiteit ligt ten noorden van ons en de regenhoeveelheden in de stroomgebieden blijven daarom beperkt. De eerste dagen blijven de waterstanden schommelen rond de huidige waarde, later in de week een langzame daling.

Westelijke circulatie blijft actief

Na de regenval van begin februari die de hoogwatergolven opleverde, is het nog niet langdurig droog geworden. Iedere paar dagen passeert er wel een regenzone en dat zorgt er voor dat de waterstanden in de rivieren na een lichte daling steeds weer wat opleven. Vandaag passeert er ook een regengebied en dat brengt voldoende regen in de Ardennen om de Maas morgen wat te laten stijgen en ook de Rijn ontvangt weer wat water, zodat de huidige licht verhoogde waterstanden nog enige tijd aan kunnen houden.

Ook de rest van de week wordt het niet droog, maar de baan die de lage drukgebieden volgen komt iets noordelijker te liggen. Tegelijkertijd breidt een hogedrukgebied zich vanaf de Azoren over het zuiden van Europa uit. Dit heeft tot gevolg dat er soms nog wel neerslaggebieden over over de stroomgebieden trekken, maar dat er niet veel regen wordt verwacht. Te weinig voor de rivieren om verder te stijgen.

Op wat langere termijn, na het volgend weekend, lijkt het hoge drukgebied zich weer terug te trekken naar de Oceaan en dan kunnen de neerslagzones zich wel weer wat zuidelijker uitbreiden. Ook dan wordt er niet meteen veel regen verwacht, dus een volgend hoogwater hoeven we voorlopig niet te verwachten.

Rijn daalt langzaam, maar blijft vrij hoog

De Rijn is na een snelle daling in het begin van de afgelopen week gestabiliseerd rond een waterstand tussen de 11,75 en 12 m +NAP. Dat is ongeveer 1 meter boven de gemiddelde waterstand voor deze tijd van het jaar. 

Vannacht en morgen overdag valt er regen in het stroomgebied en dat zorgt ervoor dat de huidige langzame daling weer even tot stilstand komt. Een sterkere stijging zit er niet in, daarvoor valt er niet voldoende regen. Later in de week valt er ook zo nu en dan nog regen, maar de hoeveelheden zijn dan nog wat kleiner en onvoldoende om het huidige hoge niveau vol te blijven houden.

Samengevat betekent dit dat tot en met dinsdag de waterstand heel licht zal dalen, waarna er op woensdag en donderdag een kleine stijging volgt. Boven de 12 meter zal de waterstand bij Lobith echter naar verwachting niet komen. Vanaf donderdag gaat de stand dan wel langzaam dalen, naar ca 11,5 meter in het weekend en waarschijnlijk zet de daling dan nog wat verder door; naar ca 11 meter in het begin van de week daarna. 

Maas nog een keer boven de 1000 m³/s, daarna dalend 

Na de hoogwatergolf ca 10 dagen geleden, is de Maasafvoer wel gedaald, maar tot twee keer toe was er weer een stijging waarbij de afvoer opnieuw boven de 1000 m³/s steeg. Iedere nieuwe golf wordt echter weer wat lager: afgelopen dinsdag steeg de afvoer nog naar iets meer dan 1200 m³/s en vrijdag werd de 1100 bijna bereikt. Voor de Maas zijn dat relatief hoge afvoeren, 1000 m³/s wordt gemiddeld ca 10 dagen per jaar overschreden en 1200 m³/s ca 5 dagen.  Op dit moment hebben we dat aantal al bijna bereikt.

De regen die vannacht in de Ardennen gaat vallen zal morgen opnieuw voor een korte opleving zorgen van de afvoer. Op dit moment bedraagt de afvoer ongeveer 850 m³/s en ik verwacht dat de neerslag van vannacht zal zorgen voor een piek bij Maastricht van iets boven de 1000 m³/s. Er valt waarschijnlijk niet voldoende voor een afvoer boven de 1200 m³/s. 

Vanaf dinsdag daalt de afvoer en omdat er de hele week wel regen wordt verwacht, maar geen grote hoeveelheden, zal de daling langzaam verlopen. Op vrijdag verwacht ik dat de afvoer weer onder de 750 m³/s zakt en zoals het er nu naaar uitziet is een verdere daling in de week na volgend weekend ook waarschijnlijk, waarbij de 500 m³/s ook weer bereikt kan worden. 

Waaluiterwaarden ontluchten zich

Vorige week schreef ik over het verschijnsel dat bij opkomend water een deel van het water in het grondwater onder de uiterwaarden wordt opgeslagen. Bij een eerste grotere hoogwatergolf na lange tijd zonder hoogwater kan dat om vrij grote hoeveelheden water gaan. Via Twitter kwam afgelopen week een fraai filmpje langs van de organisatie Rivieractief, waarvan iemand  had vastgelegd hoe er in een kolk in de uiterwaarden luchtbellen omhoog stegen. 

Via deze link is het fimpje te zien. Het is een watertje in de uiterwaarden bij Tiel, dat achter een kade ligt en iets verderop was de waterstand door het opkomende hoogwater al flink hoger. Via de ondergrond stroomt het water vanuit het gebied met het hoge peil via de ondergrond onder de kade door en daarbij wordt het grondwater onder de uiterwaard aangevuld.

Lucht die zich tot dan toe in de poriën tussen de gronddeeltjes bevindt, wordt door het indringende water naar boven weggedrukt. Als die lucht op zijn weg naar boven vervolgens door een plasje met water moet, wordt dat zichtbaar aan de bellen die opborrelen. Ook naast het water zal lucht omhoog zijn gekomen, maar omdat de bodem daar droog is, valt het daar niet op.

De Noordwaard stroomt vol, Ruimte voor de Rivier, of Ruimte voor de Zee?

Door een bijzondere samenloop van omstandigheden steeg het waterpeil in het Benedenrivierengebied deze week tot grote hoogte. Een hoogwater op zowel de Rijn als de Maas viel samen met een storm op zee en daarbij was het ook nog eens net springvloed.

Op maandag was het peil in de Nieuwe Merwede bij Werkendam zelfs zover gestegen dat de drempel naar de Noordwaard overstroomde. Via deze Twitter-link is het overstromen vastgelegd door de boswachter van Staatsbosbeheer in de Biesbosch. 

Deze drempel was tot voor 5 jaar de noordelijke dijk van de Noordwaard, maar deze is in het kader van het project Ruimte voor de Rivier verlaagd tot een peil van 2 m +NAP, zodat hij bij hoge rivierafvoeren op de Merwede kan overstromen. Het gebied achter de drempel, de Noordwaard, is zo ingericht dat het rivierwater door het gebied heen kan stromen en uiteindelijk via de Biesbosch in het Hollands Diep uitkomt. In de figuur hieronder zijn de 3 inlaatpunten en het achterliggende doorstroomgebied aangegeven (bron: Ruimte voor de Rivier, Veilig en mooi landschap. Uitgeverij Blauwdruk. Illustratie Daphne de Bruijn. ).  

De werking van het doorstroomgebied is dat het water dat via de Waal en de Merwede wordt aangevoerd een extra uitlaatklep heeft gekregen, waardoor het waterpeil bovenstrooms van de overlaten minder hoog zal stijgen als het water daar extreem hoog wordt.

De drempelhoogte en het doorstroomgebied zijn zo ontworpen en worden zo beheerd (geen bomen en riet dat de doorstroming belemmert) dat bij een zogenaamde maatgevende afvoer er veel water doorheen kan stromen en de waterstand bij Gorinchem (dat bovenstrooms van Werkendam ligt) 30 cm lager zal zijn dan zonder het doorstroomgebied. De afgelopen week werd soms in de media bericht dat er nu al sprake was van een zo grote daling, maar dat was niet het geval. De rivierafvoer bedroeg bij Lobith nu maar 6.000 m³/s en een maatgevende afvoer, waar Ruimte voor de Rivier op is ingericht, bedraagt  16.000 m³/s, bijna drie keer zoveel dus. Een eventueel effect van de Noordwaard was nu dus veel kleiner. 

Maar er was nog iets bijzonders aan de hand dit keer en om dat te kunnen begrijpen, eerst enige toelichting over het verloop van de waterstanden in dit deel van het rivierengebied. In de figuur hieronder heb ik de verhanglijnen van het waterpeil aangegeven voor het benedenstroomse traject van de Waal, via de Merwede tot aan het Hollands Diep. Dit zijn de waterstanden op grond van alleen het rivierwater; de eventuele opzet vanuit zee is hier niet in meegenomen. De afvoerlijnen komen uiteindelijk samen in het Hollands Diep. Dit is zo breed en diep dat hier ook bij hele hoge afvoeren geen peilstijging meer plaats vindt, mits het water onbelemmerd naar zee kan worden afgevoerd.

 

Bij een hoogwater van 6.000 m³/s zoals vorige week zien we dat het waterpeil ter hoogte van Werkendam niet tot aan de drempelhoogte (2 m +NAP) had moeten komen. Bij een extreem hoogwater zoals in 1995 was het waterpeil op de Merwede wel tot aan de drempelhoogte gekomen en was de Noordwaard volop mee gaan stromen en bij een maatgevende waterstand uiteraard ook.

Er was dus iets bijzonders aan de hand tijdens dit hoogwater, omdat de drempel nu wel overstroomde, terwijl dat op grond van alleen de hoeveelheid rivierwater nog lang niet had hoeven gebeuren. Het was dan ook niet zozeer de hoge rivierstand die voor de overstroming zorgde, maar vooral de wateropzet vanuit zee.

Zonder de opzet vanuit zee was het waterpeil bij Werkendam ca 75 cm lager gebleven. In de figuur hieronder heb ik zowel het gemeten waterstandsverloop voor Werkendam weergegeven (blauwe lijn) als het verloop bij een situatie zonder stormopzet (paarse lijn). Dat de 2 m +NAP-lijn van de drempel werd overschreden was dus vooral een gevolg van de storm en veel minder van de hoge rivierafvoer.

Dit roept misschien de vraag op wat het uitmaakt waar het water vandaan komt, maar voor de werking en het waterstandsverlagende effect dat ermee bereikt kan worden, is dit zeker van belang . Aan de hand van het waterstandsverloop op 10 en 11 februari is dit toe te lichten. Vanaf de nacht van 9 op 10 februari was de wind op zee gedraagd van ZZW naar W en meteen steeg het peil op zee zeer sterk. Via de open Nieuwe waterweg werd een heel grote hoeveelheid water naar binnen geperst. 

Gedurende de snelle stijging op 10 februari ging dat om ca 10.000 m³/s dat er bij Hoek van Holland de Nieuwe waterweg in stroomde. Dit was ca 1,5 keer zoveel als de rivierafvoer op dat moment, die bedroeg ca 1000 m³/s via de Lek, 4000 m³/s via de Waal/Merwede en nog eens 1000 m³/s via de Maas. De grote hoeveelheid zeewater vulde een deel van het Benedenrivierengebied en het hoge peil op zee voorkwam dat het rivierwater nog naar buiten kon stromen. Daardoor steeg het peil in het Hollands Diep in korte tijd met bijna 2 meter. 

Deze sterke peilstijging bereikte ook de Noordwaard, echter niet via de drempel langs de Nieuwe Merwede, maar achterlangs via de Biesbosch. De Noordwaard is daar namelijk ook open, om de doorstroming vanuit het noorden mogelijk te maken, maar nu vulde het gebied zich dus vanuit het zuiden.

In de grafiek hieronder heb ik de waterstanden van 3 meetstations uitgezet, de blauwe lijn is die van Werkendam langs de Nieuwe Merwede en de rode en oranje lijn zijn van twee stations in de Noordwaard; een in het zuiden en een in het noorden, vlak bij de drempel. Terwijl het peil in de Noordwaard onder normale omstandigheden varieert tussen de 50 (bij eb) en 80 cm +NAP (bij vloed) kwam het nu ca 1,5 meter hoger. 

Op het moment dat de drempel langs de Nieuwe Merwede gaat overstromen (rond 18 uur op 10 februari) is het peil in de Noordwaard zelf, door de instroom vanuit het zuiden, al tot ca 1,75 m +NAP gestegen en die stijging gaat nog door als de drempel al overstroomt. De ruimte die het rivierwater kreeg aan de Noordwaardzijde was dus zeer beperkt, want de opzet vanuit zee vanwege de storm had vanuit het zuiden bijna alle ruimte al ingenomen. Ook bij de volgende twee keren dat de drempel overstroomde (in de ochtend en avond van 11 februari) was de opzet vanuit het zuiden bijna net zo groot. 

Van doorstroming van water vanuit de Nieuwe Merwede via de Noordwaard naar het zuiden was dan ook nauwelijks sprake. In de grafiek is ook te zien dat de waterstand in het zuiden van de Noordwaard altijd hoger was dan in het noorden. Voor een goede doorstroming zou dat juist omgekeerd moeten zijn. 

De Noordwaard heeft tijdens deze hoogwatersituatie dus niet gefunctioneerd als doorstroomgebied, maar vooral als buffergebied en dan vooral voor water dat vanuit het Hollands Diep via de Biesbosch het gebied in werd gevoerd. Vanuit de Niewe Merwede stroomde maar weinig water het gebied in en dat kon niet eens doorstromen. Nu was dit een bijzondere situatie, want het samenvallen van hoog water op de rivier en vanuit zee komt niet vaak voor. 

Voor de werking van het doorstroomgebied is het echter wel belangrijk dat de zee zich rustig houdt als er ooit een maatgevende waterstand optreedt. Het waterpeil bij Werkendam is in zo'n situatie nog wel ruim 1 meter hoger, maar als de zee dan ook de Noordwaard al grotendeels gevuld heeft, dan zal dat een goede werking wel verminderen. 

Hoog water dat vanuit het zuiden de Noordwaard bereikt is ook een voorbode voor wat ons te wachten staat. De zeespiegelstijging heeft namelijk ook invloed op  de werking van de Noordwaard. Een stijgend zeeniveau zal ook in het Benedenrivierengebied en in de Biesbosch te merken zijn, want dat hele gebied staat via de Nieuwe waterweg in open verbinding met de Noordzee. 

Op dit moment bedraagt de wereldwijde zeespiegelstijging zo'n 3 tot 4 mm per jaar (in Nederland overigens nog maar ca 2 mm) en de verwachting is dat dat gaat versnellen. Daardoor zal het gemiddelde peil in heel het Benedenrivierengebied en dus ook in de Noordwaard stapje voor stapje naar een hoger niveau stijgen. Er zijn dan steeds minder extreme omstandigheden nodig voor hoogwater in de Noordwaard en dat zorgt er dan weer voor dat de werking van het doorstroomgebied ook gaandeweg steeds kleiner zal worden.