U bent hier

Langdurig dalende waterstanden in het vooruitzicht

Na een korte opleving van de neerslagintensiteit rond de kerstdagen is het nu al weer enkele dagen vrijwel droog en het ziet er naar uit dat het ook de komende week, misschien wel 2 weken, overwegend droog blijft.  De waterstanden in de rivieren zullen daarom langdurig blijven dalen. Het blijft ook vrij koud en in de middelgebergten in België, Frankrijk en Duitsland ligt al een aardig sneeuwdekje en dat groeit de komende weken ook nog langzaam aan. Als het later weer gaat dooien zal dit extra water aanleveren voor de rivieren. Voorlopig is daar nog geen sprake van houdt het huidige weertype nog wel even aan. In het Water van de Week leest u wat dat voor de waterstanden en afvoeren in de rivieren betekent.

In Water Inzicht een analyse van de hoogwatergolf die vrij plotseling in de Maas ontstond en een maximale afvoer bereikte bij Maastricht van ca 1300 m3/s. Geen heel hoge waarde, maar interessant genoeg om eens wat beter te onderzoeken hoeveel regen er in de Ardennen is gevallen en hoeveel daarvan in de hoogwatergolf werd afgevoerd.

Water van de Week

Europa ingesloten tussen twee hogedrukgebieden

Het weerpatroon in Europa is volledig geblokkeerd, dat wil zeggen dat er weinig luchtstroming is en dat vertaalt zich dan in een rustig weertype. Zowel ten westen van ons, op de Atlantische Oceaan, als ten oosten, boven Rusland, liggen al enige tijd grote hogedrukgebieden en die zetten het weer grotendeels op slot. Tussen beide hogedrukgebieden ligt boven onze omgeving een groot lagedrukgebied. Dit zijn de restanten van het lagedrukgebied Bella dat vorige week nog voor een storm zorgde, maar nu opgesloten ligt en geen kant meer op kan. 

Het lagedrukgebied heeft verschillende kleine kernen die wat rondtollen boven West Europa en zo nu en dan voor wat neerslag zorgen; in de Middelgebergten vanaf ca 200 meter is dat dan sneeuw. De hoeveelheden zijn echter klein en al met al wordt de komende 2 weken niet meer dan 1 tot 2 cm neerslag verwacht. In de heuvellanden kan dat wat meer zijn en daar groeit het sneeuwdek dan aan met zo'n 20 tot 30 cm.

Voorlopig verandert er niet zo veel aan deze situatie, want geen van beide hogedrukgebieden wijkt de komende tijd van zijn plaats. Wel maken ze soms een verbinding over Scandinavië met elkaar zodat de wind bij ons naar het oosten draait, maar neerslag zal dat niet brengen. Pas aan het eind van de verwachtingsperiode, dat is rond 15 januari, zou het weerpatroon wat kunnen veranderen. De kans lijkt dan het grootst dat zich boven de Atlantische Oceaan lagedrukgebieden gaan ontwikkelen die later ook ons weer gaan beïnvloeden. Dat betekent dat het warmer wordt en de kans op regen, ook in de Middengebergten, toeneemt. Voorlopig is het echter nog lang niet zeker of dat gaat gebeuren. Volgende week is hier misschien al wat meer duidelijkheid over. 

Rijn daalt bij Lobith tot onder de 9 m +NAP, later ook tot onder de 8 m.

De Rijn ontving de afgelopen 2 weken veel minder neerslag dan de Maas en terwijl in deze laatste een kleine hoogwatergolf tot ontwikkeling kwam, moest de Rijn het met veel minder water doen. Dit had te maken met de ligging van het lagedrukgebied in de dagen rond kerstmis, waarbij de meeste neerslag boven België en het noorden en oosten van Frankrijk viel. In het stroomgebied van de Rijn profiteerde alleen de Moezel van deze neerslag en in deze zijrivier ontwikkelde zich wel een kleine hoogwatergolf, maar in alle andere zijrivieren van de Rijn bleef de stijging beperkt.

Bij Lobith steeg de waterstand uiteindelijk tot net boven de 10 meter en kwam de afvoer tot aan ca 2750 m3/s. In vergelijking met de waterstanden onder de 8 meter van enkele weken eerder, was het een aardige stijging, maar al met al werd niet meer dan de gemiddelde waterstand voor deze tijd van het jaar bereikt.

Inmiddels is de waterstand al weer gaan dalen en het ziet er naar uit dat deze daling zeker 2 weken aan gaat houden. De stand gaat daarom weer flink omlaag. De eerste dagen daalt het niveau bij Lobith met zo'n 30 cm per dag, later neemt dat langzaam af tot 20 of 15 cm per dag. Op dit moment bedraagt het peil bij Lobith ca 9,4 m +NAP, dinsdag zal dan de 9 m weer onderschreden worden en net na het komend weekend wordt ook de 8 meter weer bereikt. De afvoer zal waarschijnlijk op 5/1 weer onder de 2000 m3/s zakken en op 10/1 weeronder de 1500. 

De daling zet daarna ook nog door en het ziet er naar uit dat rond 15 januari weer een waterstand van 7,75 m bereikt zal worden, waardoor de stand weer terug is op het niveau van voor de regenrijke periode van rond de kerstdagen. De afvoer zal dan tot rond de 1250 m3/s zijn gezakt. Voorlopig is het nog niet te zeggen of het weer daarna gaat veranderen en er meer regen komt, of dat het droge, koude weer dan nog langer aanhoudt.

Maas daalt weer snel na de 2 kerstpieken

De Maas profiteerde volop van de regenval die de depressie Bella aanvoerde en bereikte kort na elkaar twee een piek van boven de 1000 m3/s. De eerste golf was het hoogste met een afvoer van ruim 1300 m3/s. Dat is iets onder de stand die gemiddeld jaarlijks als hoogste waarde wordt bereikt; die bedraagt ca 1450 m3/s. 

De Maas is er om bekend (en berucht) dat er rond de kerstdagen hoogwaters kunnen optreden. Bijna 30% van alle hoogwatergolven boven de 1000 m3/s hebben plaats gevonden in de 2 weken rond de jaarwisseling. Hieronder bevinden zich ook de 2 grootste hoogwaters, die van 1926 die op nieuwjaarsdag de hoogste stand bereikte en die van 1993 die net voor de kerstdagen plaats vond. Beide keren bedroeg de afvoer toen ca 3000 m3/s; heel wat meer dan het huidige golfje.

Nadat de afvoer na de eerst golf weer wat was gedaald volgde er nog een tweede golf op 29 december die tot iets boven de 1100 m3/s steeg.  Vanaf 30 december is de afvoer weer gaan dalen en inmiddels is de 650 m3/s bij Maastricht al weer onderschreden. De komende dagen zal de afvoer eerst nog vrij snel, later wat langzamer blijven dalen. Op 5/1 of 6/1 verwacht ik dat de 500 m3/s weer onderschreden wordt en rond 10/1 zal de 400 m3/s bereikt worden. 

Ook volgende week zet de daling waarschijnlijk nog de hele week door en aan het eind van die week zou de afvoer dan weer tot tussen de 250 en 300 m3/s kunnen zijn gedaald. Een nieuwe stijging is voorlopig niet inzicht.

Water inzicht

Herkomst van het water van de recente hoogwatergolf in de Maas

De laatste 10 dagen van december verliepen nat in het stroomgebied van de Maas met twee perioden met een duidelijke neerslagpiek. De eerste duurde ruim 3 dagen en was het meest intensief op 22 en 23 december en de tweede periode was vooral actief op 27 december.

De eerste regenperiode (zie kaart hieronder) bracht verreweg de meeste neerslag en in vrijwel de hele Ardennen (het bruine gebied op de kaart) viel meer dan 6 cm regen; in de hoogste delen zelfs meer dan 8 cm.  Buiten het heuvelland in het noorden en zuiden viel minder regen, maar altijd nog zo'n 3 tot 4 cm.

Neerslag stroomgebied 21 tm 24 dec.jpg

Neerslaghoeveelheden van 21 t/m 24 dec in het stroomgebied Maas. Het stroomgebied is afgebeeld als hoogtekaart, waarin de Ardennen goed zichtbaar zijn.
Neerslaghoeveelheden van 21 t/m 24 dec in het stroomgebied Maas. Het stroomgebied is afgebeeld als hoogtekaart, waarin de Ardennen goed zichtbaar zijn.

Het is een bekend fenomeen dat in de winter de beken en rivieren in de Ardennen snel reageren op intensieve regenval en het duurde dan ook niet lang of de afvoeren stegen snel en ook de Maas volgde al in korte tijd. In de grafiek hieronder is onderaan de neerslagintensiteit in de Ardennen in de vorm van blauwe kolommen weergegeven en bovenin de afvoer bij Maastricht. 

De beide neerslagrijke perioden zijn goed te herkennen in de onderste grafiek. Beide heb ik een verschillende kleur gegeven om de afvoer die ze genereren in het vervolg te kunnen onderscheiden. De eerste regenval op 21 december heeft nog weinig invloed op de afvoer bij Maastricht, maar als het in de middag van 22/12 harder gaat regenen reageert de Maas al die nacht met een snelle stijging. De 23e regent het flink door en als het in de middag van de 23e droger wordt zien we dat de piek in de Maas ca 24 uur later volgt. Op de 24e regent het nog wel, maar die neerslag heeft niet zo veel invloed meer op de hoogte van de piek. 

Hoogwatergolf MaasSt Pieter dec 2020.jpg

Afvoerverloop van de Maas bij Maastricht (lijngrafiek boven; bron RWS) en de neerslagintensiteit (staafgrafiek onder; bron Kachelmannwetter.com) tijdens de hoogwatergolven van 24 en 29 december.
Afvoerverloop van de Maas bij Maastricht (lijngrafiek boven; bron RWS) en de neerslagintensiteit (staafgrafiek onder; bron Kachelmannwetter.com) tijdens de hoogwatergolven van 24 en 29 december.

De 25e en de 26e verlopen grotendeels droog en de afvoer bij Maastricht reageert ook daarop snel en daalt weer naar ca 700 m3/s op 27 december. Die dag valt er echter opnieuw aardig wat regen in de Ardennen. Minder dan in de eerste periode, maar wel vrij intensief. Aan het eind van de 27e begint de afvoer bij Maastricht weer te stijgen en iets meer dan een dag nadat de regenval gestopt is, bereikt de Maas zijn tweede piek. Na 27 december is er nog wel wat neerslag gevallen, maar dit was vooral in de vorm van sneeuw en de Maas reageerde hier niet meer op.

In  de afvoergrafiek is duidelijk te zien hoe de beide neerslagperioden ieder een eigen piek veroorzaken. In de volgende grafiek heb ik de herkomst van het water nog wat duidelijker in beeld gebracht. Het donkerblauwe vlak is het water van de eerste regenperiode, het lichtblauwe vlak het water van de tweede periode. Het is goed te zien dat de tweede piek alleen maar zo hoog kon worden, omdat hij voortbouwde op het water van de eerste regenperiode; dat nog niet allemaal was afgevoerd. Dit is ook de manier waarop grotere hoogwatergolven in de Maas ontstaan, het water van steeds meer regenperioden stapelt zich dan gaandeweg steeds verder op.

Onderin de grafiek is met een grijze kleur de afvoer weergegeven van het water van eerdere regenval. Als er geen nieuwe regen was gevallen vanaf 21 december, zou dit vlak bij benadering het verloop van de afvoer zijn geweest. De lijn loopt langzaam omlaag omdat de afvoer van deze eerdere regenval langzaam afneemt.

Ook het water vanuit meest zuidelijke deel van het stroomgebied, de Franse Bovenmaas, heb ik apart weergegeven. Het gaat dan om het langgerekte gebied in Frankrijk dat in de kaart van het stroomgebied zichtbaar is. Dit water is veel langer onderweg dan vanuit de Ardennen en heb ik met een apart groen vlak weergegeven.

Vanuit de Ardennen is het water zodra het in een beek of zijrivier aangekomen is, binnen 24 uur bij Maastricht, terwijl het er vanuit de Franse Maas tot wel 7 dagen over kan doen. Dit water is daarom niet zo goed terug te herleiden naar een regenperiode zoals het water vanuit de Ardennen. Zo is het piekje dat in de afvoer van de Franse Maas zichtbaar is op 29 december nog voor een groot deel afkomstig van water uit de eerste regenperiode

Hoogwatergolf Maas dec 2020.jpg

Herkomst van het water in de afvoergolven van eind december. De beide blauwe kleuren verwijzen naar de beide neerslagperioden. Het groene vlak is het deel afkomstig uit de Franse Maas en het grijze vlak de afvoer afkomstig van eerdere regenval.
Herkomst van het water in de afvoergolven van eind december. De beide blauwe kleuren verwijzen naar de beide neerslagperioden. Het groene vlak is het deel afkomstig uit de Franse Maas en het grijze vlak de afvoer afkomstig van eerdere regenval.

In de laatste figuur ben ik nagegaan welk deel van de gevallen neerslag nu daadwerkelijk door de Maas is afgevoerd. Aan de hand van de neerslaggegevens kon ik berekenen dat er tijdens de eerste regenperiode ca 1 miljard m3 water is gevallen boven de Ardennen en tijdens de tweede periode 300 miljoen m3. De Bovenmaas (in Frankrijk) heb ik hier niet in meegeteld vanwege de veel langere looptijd en heb ik daarom buiten beschouwing gelaten bij het bepalen van de percentages.

Hoogwatergolf Maas dec 2020 met %.jpg

Verloop Maasafvoer bij Maastricht in m3/s (zwarte lijn) en het percentage  water van de beide regenperioden dat is afgevoerd  (donkerblauwe lijn: 1e periode, lichtblauw: 2e periode).
Verloop Maasafvoer bij Maastricht in m3/s (zwarte lijn) en het percentage water van de beide regenperioden dat is afgevoerd (donkerblauwe lijn is de 1e periode, lichtblauw de 2e periode).

In de grafiek is behalve de afvoer bij Maastricht ook het percentage weergegeven van de hoeveelheid neerslag die op een bepaald moment door de Maas is afgevoerd. De donkerblauwe lijn is het percentage van de regenval vanuit de eerste periode. Begin 23 december komt het eerste water aan en ook al stijgt de afvoer bij Maastricht snel, het percentage van de gevallen neerslag neemt maar langzaam toe. Tegen de tijd dat de piek passeert is nog maar ca 12% van het water afgevoerd (moment aangegeven met een rood kruisje) en zelfs na een hele week is nog maar 40% afgevoerd.

Het laat zien dat er blijkbaar erg veel water in het stroomgebied geborgen kan worden en dit water doet er dus veel langer over om tot afstroom te komen dan alleen de periode van de hoogwatergolf. Uiteindelijk zal niet al het water tot afstroom komen, want en deel verdampt, maar uit de grafiek is al wel af te lezen dat het maanden kan duren voordat bv de 80 of 90% bereikt zal zijn. 

Het feit dat de piek al door een klein percentage van de totale neerslaghoeveelheid wordt opgebouwd laat ook zien dat relatief kleine veranderingen in het stroomgebied, waarbij het bergend vermogen met een paar procent afneemt, al grote gevolgen kunnen hebben voor het verloop van een afvoergolf. Zo'n verandering laat ook het verloop van de tweede golf al zien. Het bergend vermogen van het stroomgebied is dan kleiner, want een deel is ingenomen door water van de eerste golf, en de lijn van het percentage loopt daarom sneller op. 

Een volgend bericht kunt u zondag 10 januari verwachten