U bent hier

Enige regen op komst, maar onvoldoende voor stijging waterstanden

Er komt wat meer beweging in de luchtdrukverdeling op de Atlantische Oceaan en dat vergroot de kans op neerslag in de tweede helft van de week. In Nederland is de kans op regen vrij groot en ook de Maas zou wat extra water kunnen ontvangen. In het stroomgebied van de Rijn wordt voorlopig nog weinig regen verwacht, zodat de stand van de Rijn alsmaar verder blijft dalen. In het waterbericht leest u meer gedetailleerd wat de rivieren de komende week te wachten staan.

In de rubriek Water inzicht een terugblik op het hoogwater in de Geul van een jaar geleden. Er viel erg veel regen en er kwam ook heel veel water in de Geul terecht, maar gelukkig bleef er nog veel meer water achter in het stroomgebied en kwam lang niet al het water meteen tot afstromen.

Hogedrukgebied maakt (even) plaats voor een ander weerpatroon

Het was zondermeer een knappe prestatie van het Amerikaanse weermodel om bijna 2 weken geleden al te berekenen dat er een opstoot van zeer warme lucht vanaf Spanje over West-Europa plaats zou gaan vinden rond midden juli. Deze zeer warme lucht zorgt de komende dagen ook voor ook een extreem hoge verdamping waardoor het neerslagtekort snel verder zal oplopen. 

Toch is er misschien verandering op komst met kans op meer neerslag, want de hitte-opstoot wordt mede veroorzaakt door een lagedrukgebied ten noordwesten van Portugal.  Op die plaats lag eerder nog een uitloper van het Azoren-hogedrukgebied, dus ziet de weerkaart er nu anders uit dan in de weken daarvoor. Dit lagedrukgebied beweegt de komende dagen in onze richting en zorgt vanaf woensdag voor buien in waarschijnlijk vooral Nederland en België.

Het ziet er nu naar uit dat de neerslagzone niet veel verder het continent op trekt en in Duitsland en Zwitserland wordt dan nog geen regen verwacht. Ondertussen probeert het Azoren-hogedrukgebied een nieuwe uitloper te vormen in noordelijke richting die nieuwe neerslaggebieden kan gaan tegenhouden. Maar het is nog maar de vraag of en zo ja hoe lang dat gaat lukken want heel stabiel ziet deze ontwikkeling er niet uit en vanaf vrijdag verschijnen er ook al weer nieuwe lagedrukgebieden op de weerkaart van de Atlantische Oceaan.

Mogelijk zorgt dat voor een ontwikkeling naar meer neerslag vanaf het komend weekend.  In de Alpen en Zuid Duitsland, de belangrijkste bron voor Rijnwater in deze tijd van het jaar, wordt echter pas neerslag verwacht na het komend weekend en heel overtuigend ziet het er dan ook nog niet uit. Maar misschien dat dat nog verandert, met lagedrukgebieden die gaandeweg de dienst gaan uitmaken.

Rijn daalt naar extreem lage waarde voor deze tijd van het jaar

De afgelopen week is er vrijwel geen druppel regen gevallen in het stroomgebied en gaandeweg bereiken de meeste zijrivieren die de Rijn voerden zeer lage waarden voor de tijd van het jaar. De afvoer bij Lobith daalde dan ook sterk deze week van ca 1200 m3/s aan het begin van de week naar 950 m3/s op dit moment. De waterstand is gedaald tot 7,2 m+NAP. Dat is nog wel ruim boven het record uit 2018, toen de Rijn daalde tot 6,5 m bij een afvoer van 735 m3/s. Dat was echter in het najaar, wat gewoonlijk de periode van het jaar is dat de Rijn zijn laagste waarde bereikt. 

Zoals ik vorige week liet zien gingen alleen 1949 en 1976 dit jaar voor in een zo lage waarde in juli. In die beide jaren steeg de afvoer rond deze tijd van het jaar echter omdat het wat geregend had. In 1976 volgde er zelf een flinke opleving, waardoor de afvoer in augustus op een redelijk hoog niveau kon beginnen. Daar ziet het dit jaar niet naar uit en de komende week zal de Rijn blijven dalen. De eerste dagen zakt de afvoer nog met zo'n 25 m3 per dag, later neemt dat af naar 10 tot 15. 

Op de 19e verwacht ik dat de 900 m3/s wordt onderschreden, bij een stand van iets boven de 7 m. Op de 22e volgt dan de 850 m3/s en is de stand gezakt tot ca 6,9 m +NAP. Ook daarna lijkt de daling nog door te zetten en waarschijnlijk dat ook de 800 m3/s bij een stand van 7,8 m+NAP nog wordt bereikt op 25 of 26 juli. 

Er is een kleine kans dat er op de 22e juli buien gaan vallen in het noordelijk deel van het Duitse stroomgebied en als dat uit komt, dan zou dat al vanaf de 24e voor een kleine opleving kunnen zorgen, waardoor de 800 m3/s misschien nog niet wordt bereikt. Maar veel verlichting zal dat niet brengen, want de dagen daarna is de kans op neerslag weer klein en dat maakt het waarschijnlijk dat de afvoer hoe dan ook onder de 800 m3/s gaat zakken. 

Zelfs daarna lijkt er nog geen verandering aan te komen. Pas vanaf de 25e zou er neerslag kunnen gaan vallen in het zuiden van Duitsland, maar voordat het extra water daarvan Nederland heeft bereikt is het al eind juli. De kans is daarom groot dat in de laatste dagen van de maand de afvoer ook naar 750 m3/s daalt of misschien zelfs wel daaronder.

Maas blijft op zeer laag niveau

De Maas is al maandenlang erg laag en de afvoer bij Maastricht is inmiddeld gedaald tot ongeveer 35 m3/s. Bij de Maas is zo'n lage afvoer vaker voorgekomen in deze tijd van het jaar. Het stroomgebied van de Maas droogt nu eenmaal in de zomer wat eerder uit dan dat van de Rijn. De komende dagen daalt de afvoer langzaam nog wat verder. 

Woensdag 20/7 zou er wat regen kunnen vallen in de Ardennen en op vrijdag nogmaals. Het zijn geen grote hoeveelheden, maar het levert de rivier mogelijk enkele tientallen m3/s op. Zo'n opleving zal echter maar van korte duur zijn, want vanaf vrijdag wordt het weeer voor langere tijd droog. De kans is daarom groot dat de Maasafvoer tot het eind van de maand op het huidige lage niveau blijft staan, 

water inzicht

Onderzoek naar de 2021-hoogwatergolf in het Geuldal

Een jaar geleden viel er uitzonderlijk veel regen in het zuiden van Limburg, de Ardennen en de Eiffel (zie de afbeelding hieronder). In totaal viel er in het Nederlandse deel van het Geuldal in 2,5 dag tijd zo'n 12 tot 16 cm regen. Net buiten de grens in het Waalse deel van het Geuldal viel lokaal zelfs 18 cm. Nog wat zuidelijker tegen de noordflank van de Ardennen en de Eiffel, waar de Vesdre, Roer en Ahr ontspringen viel lokaal zelfs meer dan 20 cm.  

Schermafbeelding 2022-07-17 om 09.17.13.png

Neerslaghoeveelheden in Zuid Limburg en de regio daaromheen. Het stroomgebied van de Geul is gemarkeerd. Uit door het KNMI gecorrigeerde radar-data (Bron: Deltares)
Neerslaghoeveelheden in Zuid Limburg en de regio daaromheen. Het stroomgebied van de Geul is gemarkeerd. Uit door het KNMI gecorrigeerde radar-data (Bron: Deltares)

Het unieke aan de neerslagevent was niet zozeer dat er veel regen viel, maar vooral ook dat het heel lang bleef regenen. De neerslagintensiteit was dan ook niet eens zo hoog, met een intensiteit tussen de 3 en 10 mm/uur, een enkel uur wat meer. Als we dat vergelijken met een zware zomerse bui, waarbij het op kan lopen tot 80 of zelfs 100 mm per uur, dan lijkt er niet eens zoveel aan de hand te zijn. 

Maar een zware bui duurt meestal slechts een kwartier of hooguit een half uur en dan is het weer voorbij. Doordat het nu meer dan 30 uur aanhield, konden uiteindelijk veel verschillende waterstromen langdurig samen gaan vallen, met een grote hoogwatergolf tot gevolg. Het water uit verschillende delen van het stroomgebied is namelijk meerdere uren onderweg; vanuit het Boven-Geuldal in Wallonië duurt het bijvoorbeeld ca 12 uur voordat het water bij Valkenburg is. Omdat het nu langer dan 12 uur regende kon deze stroom samen gaan vallen met regen die op dat moment in Valkenburg viel. En daar kwam dan ook al het water bij dat onderweg vanuit de andere deelstroomgebieden werd aangevoerd, want het bleef overal langdurig regenen.

De enorme hoeveelheid regen leidde tot een grote watersnood in de hele regio en in Nederland werd vooral Valkenburg zwaar getroffen. Inmiddels is het onderzoek naar deze bijzondere gebeurtenis volop in gang gezet en Deltares heeft recent haar eerste rapportages gepubliceerd. Ondertussen denken het Waterschap en de Provincie na over maatregelen om dergelijke overlast in het vervolg te voorkomen. 

In het Geuldal hebben Natuurorganisaties ook veel eigendommen.  Zij promoten deze gebieden als zogenaamde klimaatbuffers, die veel meer water kunnen vasthouden dat intensief beheerde gebieden en daarom een bijdrage kunnen leveren aan het verminderen van de problemen. Natuurmonumenten is een van deze organisaties en zij hebben mij gevraagd om ook een onderzoek te doen naar de de herkomst van de hoogwatergolf in de Geul en na te gaan of natuurgebieden inderdaad een bijdrage kunnen leveren aan de oplossing. Het onderzoeksrapport is te vinden op de site van Natuurmonumenten.

Bij het onderzoek is eerst in beeld gebracht hoeveel neerslag er verdeeld over het stroomgebied gevallen is en hoeveel regen er van uur tot uur viel. Het stroomgebied werd daartoe in een verschillende deelgebieden verdeeld (zie kaart). Ongeveer 35% van het Geuldal ligt in Wallonië. In de kaart is dit gedeelte verdeeld over 2 gebieden. Het zuidelijke deel daarvan beslaat ca 22% van het Geuldal, maar naar later zou blijken was hier verreweg het meeste water vandaan afkomstig.

Deelstroomgebieden.jpg

Stroomgebied van het Geuldal met deelstroomgebieden en in blauw het beeksysteem van de Geul en haar zijbeken. De plaatsen waar de de afvoer is gemeten zijn in rood aangegeven.
Stroomgebied van het Geuldal met deelstroomgebieden en in blauw het beeksysteem van de Geul en haar zijbeken. De plaatsen waar de de afvoer is gemeten zijn in rood aangegeven.

In Nederland begint het Geuldal met het zogenaamde Boven-Geuldal waar oa Epen in ligt. Iets verder stroomafwaarts ligt net voor Wijlre een bijzonder punt, waar 3 vrij grote zijbeken samen komen in de Geul: de Gulp die ook in België ontspringt en de Selzerbeek en de Eyserbeek, die voor een klein deel ook over Duits gebied lopen. Deze 3 beken bleken erg belangrijk voor de analyse van de watertoevoer naar de Geul omdat de meetstations het hier grotendeels hebben uitgehouden en daarom bruikbare gegevens konden leveren.

Andere afvoer-meetstations langs de Geul vielen na verloop van tijd uit, behalve die bij Meerssen, maar er zijn twijfels of die weel goed genoeg heeft gewerkt. Gelukkig waren er ook nog 2 Waalse meetpunten in Kelmis en Sippenaecken die de hele hoogwatergolf data hebben geleverd die bruikbaar waren. Naast de afvoer-meetstations waren er nog tal van stations waar de waterstand werd gemeten. Die zijn gelukkig vaak wel intact gebleven. Hieronder als voorbeeld de afvoergrafiek van het meetpunt Kelmis en de waterstand bij Valkenburg. 

Kelmis kopie.png

Afvoerverloop van het meetpunt Kelmis in de Boven-Geul.
Afvoerverloop van het meetpunt Kelmis in de Boven-Geul.

Geul V'burg Wiegert 3d.jpg

Waterstandverloop bij Valkenburg
Waterstandverloop bij Valkenburg

Als we de beide grafieken vergelijken, dan zien we er een beetje een zelfde verloop in terug met een eerste lage piek op 14 juli en daarna twee hogere pieken. In Wallonië was de tweede golf het hoogst, in Valkenburg de eerste. Verder daalde de waterstand in valkenburg niet meer tussen de twee pieken in, terwijl dat in Kelmis wel gebeurde. Dit is een belangrijke aanwijzing voor het verloop van de golf, waarover later meer.

 

Vanaf de plaats in Geuldal, net voor Wijlre, waar de 3 beken samenvloeien met de Geul wordt het stroomgebied minder uitgestrekt en stromen er alleen nog maar kleine zijbeken in de Geul uit. De Geul zelf stroomt hier door een brede dalvlakte die tijdens het hoogwater helemaal vol liep met water. Dit leidde tot veel overlast, want huizen die in de vlakte staan kregen te maken met soms wel een meter of meer water in hun huis en ook agrarische gronden in het dal hadden te maken met schade aan het gewas.

Het overstromen van de vlakte had echter ook een groot voordeel, want al het water dat daar vanuit de Geul in stroomde werd flink vertraagd en zorgde ervoor dat de hoogwatergolf onderweg ook water kwijt raakte zodat deze minder hoog benedenstrooms aan kwam. Het is aan deze vlakte te danken dat de situatie in Valkenburg niet vergelijkbaar werd met die van dorpen in het dal van de Ahr in Duitsland en de Vesdre in Wallonië. In die dalen heeft de betreffende beek een veel minder brede dalvlakte en kon de hoogwatergolf onderweg geen water tijdelijk opslaan. 

Hoe functioneerde de adlvlakte van de Geul

Een van de onderwerpen die in het onderzoek voor Natuurmonumenten uitgebreid is betudeerd is de rol van de dalvlakte en daarover hieronder een korte samenvatting. Aan de hand van de afvoergegevens van de verschillende beken die samenkomen net voor Wijlre kon voor die locatie een totaalgolf worden samengesteld (zie figuur). Hiervoor zijn de afvoergegevens van uur tot uur bij elkaar geteld, waarbij rekening is gehouden met de tijd dat het water onderweg was naar dit punt. 

Schermafbeelding 2022-07-17 om 13.40.28.png

Optelling van de afvoeren vanuit de verschillende deelstroomgebieden in het Geuldal ter hoogte van Wijlre waar dit water samen komt.
Optelling van de afvoeren vanuit de verschillende deelstroomgebieden in het Geuldal ter hoogte van Wijlre waar dit water samen komt.

Deze samengestelde golf lijkt al meer op de grafiek van de waterstand bij Valkenburg, alleen is het verschil tussen de beide afvoerpieken een stuk groter dan de waterstand bij Valkenburg laat zien. Verder laat de gecombineerde golf goed zien dat verreweg het meeste water uit Wallonië afkomstig was. Ten tijde van de eerste piek was dat ongeveer 60% en ten tijde van de tweede zelfs 80%. 

Gedurende de eerste piek was er ook nog een grote bijdrage vanuit het Nederlandse deel van het stroomgebied, vooral uit de Gulp met ca 15 m3/s, maar tijdens de tweede golf zakte het aandeel vanuit Nederland in en nam dat vanuit België zelfs nog iets toe. Dit had te maken met het feit dat in Wallonië de regen langer aanhield, maar ook omdat vanuit daaruit ten tijde van de tweede piek steeds meer water werd aangevoerd dat al een korte weg via de ondergrond had afgelegd.

De bodems in het meest stroomopwaartse deel van het stroomgebied zijn niet dikker dan ongeveer een meter en als het lang blijft regenen komt het deel van het water dat ondergronds wordt afgevoerd beneden in het dal al weer naar boven. Het valt dan samen met water dat snel is afgevoerd, zodat de bijdrage uit dit deel van hets troomgebeied sterk toenemt. Het is een fenomeen dat we vooral uit de winter kennen, maar door de lange neerslagduur trad het nu ook in de zomer op.

De hoogwatergolf zoals die hierboven afgebeeld is, is in werkelijkheid niet zo hoog geweest. Een deel van het water dat via de Geul zelf werd aangevoerd, is namelijk niet meteen doorgestroomd, maar onderweg afgeslagen de brede dalvlakte in, waardoor deze als een soort van buffervat langzaam vol liep. Aan de hand van de gegevens van de waterstanden en luchtfoto's die net na het hoogwater zijn gemaakt, kon een inschatting gemaakt worden de waterdiepte in de dalvlakte (zie de figuur hierna). Op veel plaatsen ging het om waterstanden tot 1 à 1,5 meter, soms nog wat meer

Schermafbeelding 2022-07-17 om 20.58.01.png

Maximale overstromingsdiepte dalvlakte Geuldal. Het Waalse traject is niet afgebeeld; hier heeft ook een traject onder water gestaan
Maximale overstromingsdiepte dalvlakte Geuldal. Het Waalse traject is niet afgebeeld; hier heeft ook een traject onder water gestaan

Vervolgens is de dalvlakte verdeeld in 5 deeltrajecten en is van uur tot uur berekend hoeveel water er in ieder deel was gestroomd. Daarmee kon onderstaande grafiek samengesteld worden waarin de opbouw van het volume in de dalvlakte is weergegeven door per deelgebied de opbouw per uur bij elkaar te tellen.

Tijdens het hoogtepunt van de golf was er ruim 5 miljoen m3 water in de vlakte geborgen. Dit is allemaal water dat niet meteen naar benedenstrooms is doorgevoerd en dit droeg er belangrijk aan bij dat de afvoer in plaatsen zoals Valkenburg en Meerssen niet nog hoger opliep dan uiteindelijk is gebeurd. 

Schermafbeelding 2022-07-17 om 20.58.15.png

Watervolume dat vanuit de Geul de dalvlakte in stroomde en daar tijdelijk werd geborgen.
Watervolume dat vanuit de Geul de dalvlakte in stroomde en daar tijdelijk werd geborgen.

Nadat de aanvoer van water in de ochtend van 15 juli langzaam vermindert, stroomt de dalvlakte ook weer leeg. Zolang dat gebeurde vulde dit water de Geul weer wat extra aan en daarom duurde de golf benedenstrooms uiteindelijk wel langer. Valkenburg ligt na de eerste vier deeltrajecten uit de grafiek en hier ging het op het hoogtepunt om 3,5 miljoen m3 die enige tijd werd achtergehouden. Voor Meerssen was de situatie nog wat gunstiger, want vooral in het laatste traject van het dal werd nog eens 2 miljoen m3 extra opgeslagen in de dalvlakte. 

De vraag nu is wat het effect van al dit opgeslagen water kan zijn geweest. In de volgende grafiek is dat inzichtelijk gemaakt. Met de blauwe lijn is hier het percentage weergegeven van de totale hoeveelheid neerslag die tussen 13 en 15 juli stroomopwaarts van Kelmis viel en daar via de Geul bij het meetpunt was doorgevoerd. In de loop van 13 juli zien we het percentage snel stijgen en als het droog wordt in de loop van 15/7 is al ruim 40% afgevoerd. In de dagen daarna loopt het stroomopwaartse deel van het stroomgebied langzaam verder leeg en een week later is iets meer dan 50% van alle gevallen neerslag gepasseerd.

De oranje lijn laat hetzelfde zien, maar dan voor het eindpunt van het dal bij Meerssen. Het stroomgebied bovenstrooms van dit punt is veel groter en er is ook in totaal meer regen gevallen en het percentage laat een ander verloop zien. Het is echter niet vanwege het lagere percentage dat deze grafiek opvalt. In de lijn die het percentage weergeeft is namelijk ook een vreemd verloop zichtbaar.

Dit liep aanvankelijk ook snel op, maar al voordat de 10% van de totale hoeveelheid neerslag werd bereikt stokt de stijging. Op de 14/7 loopt het percentage bij Meerssen dan maar langzaam verder op, om dan pas vanaf de 15e alsnog sneller op te gaan lopen. In dezelfde grafiek is met de grijze lijn ook het percentage weergegeven dat het watervolume in de dalvlakte uitmaakt van de totale hoeveelheid neerslag. Wat opvalt is dat het moment dat de vlakte gaat vullen, samenvalt met het moment dat bij Meerssen de afvoertoename stokt.

De vlakte vult zich enige tijd zelfs sneller dan dat de afvoer bij Meerssen toeneemt en in de ochtend van de 15e juli was er uiteindelijk meer water in de dalvlakte gestationeerd dan er tot dat moment bij Meerssen was gepasseerd. Pas als de dalvlakte weer gaat leeg stromen begint het percentage bij Meerssen weer wat sneller te stijgen. 

Schermafbeelding 2022-07-17 om 21.16.35.png

Percentage van de gevallen neerslag dat bij Kelmis (blauwe) en Meerssen (oranje) is afgevoerd tijdens de hoogwatergolf en de dagen daarna. Met de grijze lijn is ook het percentage weergegeven dat in de dalvlakte was opgeslagen.
Percentage van de gevallen neerslag dat bij Kelmis (blauwe) en Meerssen (oranje) is afgevoerd tijdens de hoogwatergolf en de dagen daarna. Met de grijze lijn is ook het percentage weergegeven dat in de dalvlakte was opgeslagen.

In de volgende grafiek is het water dat in de dalvlakte is gestroomd opgeteld bij de hoeveelheid die bij Meerssen is gepasseerd. De oranje lijn geeft nu het percentage aan in een situatie waarbij de dalvlakte niet gewerkt had als buffergebied. De lijn die dan ontstaat loopt gelijkmatiger en volgt ook (zei het op een lager niveau) het verloop van Kelmis.

De lijn is wat hoekig en sluit niet helemaal aan, omdat het berekenen van het volume in de dalvlakte niet helemaal correct zal zijn geweest. Het gaat hier echter om de grote lijn en die laat zien dat de dalvlakte heel belangrijk is geweest omdat er enorm veel water tijdelijk in kon worden opgeslagen. Uiteindelijk betekende dat voor Meerssen dat toen de piek passeerde op 15 juli 2021 ongeveer de helft van het water bovenstrooms was vastgehouden.

Voor Valkenburg was dit percentage waarschijnlijk iets lager, maar nog steeds zal het ook daar veel hebben uitgemaakt dat de Geul al vanaf de Belgisch-Nederlandse grens veel water in zijn dalvlakte kon wegzetten. In die dalvlakte heeft het water lokaal uiteraard ook voor problemen gezorgd, want daar staan soms ook huizen. Als in de toekomst nagedacht gaat worden over maatregelen om hoogwaterproblemen te voorkomen dan is het belangrijk om de nivellerende werking van de dalvlakte niet uit het oog te verliezen.

Schermafbeelding 2022-07-17 om 21.34.32.png

Als de vorige figuur waarbij het in de vlakte geborgen water is opgeteld bij het volume dat bij Meerssen is gepasseerd.
Als de vorige figuur waarbij het in de vlakte geborgen water is opgeteld bij het volume dat bij Meerssen is gepasseerd.