Langdurig droog en dalende waterstanden

Na een natte december en relatief wat hogere waterstanden lijkt januari het anders aan te gaan pakken. Hogedrukgebieden gaan ons weer voor langere tijd bepalen en dat betekent dat de waterstanden, na de kleine hoogwatergolfjes die ons deze week passeerden, weer flink gaan dalen. Welke waterstanden en afvoeren dat in de Rijn en de Maas op gaat leveren leest u in dit weer- en waterbericht. Verder is het tijd voor de terugblik op het jaar 2019 en een analyse hoe dit jaar zich verhoudt tot eventuele langjarige trends. Deze week staat de Rijn op het programma en volgende week kunt u de terugblik van de Maas verwachten. 

Hogedruk heer en meester over West en Midden Europa

De aanvoer van lage drukgebieden vanaf de Atlantische Oceaan, die begin december op gang was gekomen, is deze week weer geëindigt. Donderdag en vrijdag trok het laatste regengebied ten zuiden van Nederland langs naar het zuidoosten en sindsdien bepaalt een hogedrukgebied ons weer. Voorlopig weet dat niet van wijken en als het rond het einde van de week naar het oosten is weggetrokken, volgt er meteen een nieuwe vanaf de Atlantische Oceaan.

De kans is daarom groot dat het de eerstvolgende 10 dagen vrijwel droog blijft en misschien nog wel wat langer. De waterstanden in de Rijn en Maas zullen daardoor weer flink gaan dalen en er is voorlopig geen zicht op een nieuwe stijging. Traditioneel is de eerste week van januari de periode van het jaar met de grootste kans op hoogwater, maar dit jaar is daar geen sprake van en hebben we te maken met dalende waterstanden.

Het is nu nog te vroeg om iets over de rest van de winter te zeggen. Wel valt op dat er nu helemaal geen sneeuw in de Middelgebergten ligt zoals de Eifel, Vogezen en het Zwarte Woud. Gewoonlijk ontstaaat hier in december een sneeuwdek dat later in de winter kan bijdragen aan hoogwaters. Dit jaar is daar nog geen sprake van geweest en ook de komende 10 tot 14 dagen zal zich hier geen sneeuwdek vormen omdat het ook deze lagere gebergten vrijwel droog blijft. 

In de Alpen is de afgelopen tijd wel veel sneeuw gevallen, alhoewel de grootste hoeveelheden ook hier pas boven de 2000 m te vinden zijn. De kaart hieronder laat de relatieve dikte van het sneeuwdek zien tov de normale hoeveelheden eind december. Met een rode lijn heb ik de grens van het stroomgebied van de Rijn aangegeven. In de noordelijke Alpen ligt iets minder dan de normale waarde, maar hogerop ligt meer. De grootste overschrijdingen van de normaal vinden we net buiten het stroomgebied van de Rijn; met name in het Rhonedal (links onder). 

Voorlopig blijft de sneeuw in de Alpen nog maandenlang liggen. Pas vanaf half april gaat ze smelten en de grootste bijdrage aan de Rijnafvoer hoeven we pas te verwachten in de eerste helft van juni. Het feit dat er nu vooral hogerop veel sneeuw ligt, is gunstig voor de Rijnafvoeren in die periode. We kunnen daarom nu al voorspellen dat de kans op laagwater in de Rijn in de komende maand juni klein is.

Rijn bereikt vandaag hoogste stand en daalt hierna de hele volgende week

De regenval in het stroomgebied heeft de Rijn nogmaals laten stijgen naar een kleine piek. Deze passert vandaag met een hoogte van 11,1 m, ca 10 cm lager dan de piek van een kleine 2 weken terug. Dankzij deze twee golfjes is de gemiddelde afvoer in december iets hoger uitgekomen dan de normale waarde voor december (ca 2.600 m³/s; dit is 109% van de normaal). Samen met maart (103%) waren dit de enige maanden van dit jaar met een bovengemiddelde afvoer. 

Na vandaag gaan de waterstanden zeker 10 dagen en mogelijk nog langer dalen en rond 10 januari zal deze ruim onder het langjarig gemiddelde uitkomen. Tot nieuwjaarsdag zakt de waterstand nog maar langzaam, met ca 10 - 20 cm per dag, omdat er vanuit Zuid Duitsland nog een kleine golf onderweg is. Daarna zal de daling enkele dagen wat sneller verlopen met een snelheid rond 25 cm per dag, om vanaf volgend weekend weer te vertragen naar ca 10 cm per dag. Dit betekent dat op 1 januari de 10,5 m (ca 3000 m³/s) weer onderschreden wordt, op 3 januari de 10 m (ca 2.600 m³/s) en rond 7 januari de 9,5 m (ca 2.300 m³/s).

De kans is groot dat de daling ook daarna nog doorzet tot 9 m en een afvoer van ca 2.000 m³/s, of het weer zou vanaf 8 januari weer om moeten slaan naar een regenachtige situatie. Voorlopig is het nog te vroeg om daar met zekerheid iets over te zeggen.

Maas was hele week relatief hoog, maar gaat nu dalen

De Maasafvoer bleef de hele week op een relatief hoog niveau, met bij Maastricht een afvoer tussen de 850 en 950 m³/s. Normaal voor deze tijd is een afvoer van ca 450 m³/s. Een afvoer zo tegen de 1000 aan is voor de Maas altijd spannend omdat vanaf daar een stijging mogelijk is naar een echt hoogwater met een afvoer rond bv 2000 m³/s of hoger. Om dat niveau te bereiken moeten er dan vervolgens een of twee regengebieden over de Ardennen trekken, die erg veel neerslag brengen (meer dan 5 cm) en liefst ook nog een smeltend sneeuwdek van 10 tot 20 cm dik, dat voor extra water zorgt.

Daar was deze week geen sprake van. Er passeerden wel regengebieden over de Ardennen en Noord Frankrijk, maar die brachten niet meer dan ca 1 cm regen en dat is onvoldoende voor een sterke stijging en in de perioden tussen de regengebieden was er ook steeds weer tijd voor enige daling. De afvoer steeg daarom steeds maar ca 100 tot 150 m³/s en bleef net onder de 1000 m³/s.

Sinds vrijdag is het droog geworden in het stroomgebied en het ziet er naar uit dat dit droge weer zeker een dag of 10 aanhoudt. Voor de Maas betekent dit dat de afvoer weer flink zal gaan dalen. Medio deze week verwacht ik dat de afvoer bij Maastricht weer onder de 500 m³/s zakt en in het volgend weekend rond de 300 m³/s uit zal komen. Waarschijnlijk zet de daling ook in de week daarna nog langzaam door.  

Terugblik 2019 op de waterstanden en afvoeren van de Rijn

Het jaar is bijna ten einde en daarom tijd voor enkele terugblikken: deze week de Rijn, volgende week de Maas. In de twee volgende figuren heb ik het verloop van de respectievelijk de afvoer en de waterstand bij Lobith gedurende 2019 weergegeven. In beide grafieken zijn ook de hoogste en laagste waarden weergegeven die op een bepalade datum zijn opgetreden sinds de metingen in 1900 zijn begonnen. Ook is het gemiddelde waarde van een dag over de hele meetreeks weergegeven en het verloop van het jaar 2018.

Zowel wat de afvoer als de stand betreft was 2019 geen bijzonder jaar. Er waren geen grote uitschieters naar boven en ook erg lage afvoeren kwamen dit jaar niet voor. Heel hoog kwam het waterpeil dit jaar niet; de hoogste afvoer werd in maart gemeten (ca 5.250 m³/s) wat veel lager is dan de gemiddelde jaarlijkse piekafvoer (6550 m³/s). In hoogte uitgedrukt betekende dit dat het water ca 1 meter lager bleef dan het gemiddeld in de winter zou kunnen komen. De laagste afvoer bedroeg 1060 m³/s, wat net iets boven de gemiddeld laagste afvoer (1038 m³/s) ligt. 

De beide grafieken laten ook zien dat dit jaar heel anders verliep dan 2018. Dat jaar werd vanaf juli t/m november gekenmerkt door zeer lage afvoeren (bijna de laagste sinds 1900) en lage waterstanden (de laagste sinds 1900), maar dat pakte dit jaar anders uit en heel lage standen werden niet bereikt. Wel bevond de Rijnafvoer en -waterstand zich in 2019 de meeste tijd onder het langjarig gemiddelde. Alleen tijdens de incidentele piekjes kwam de afvoer en ook de waterstand daar enige tijd boven. De gemiddelde afvoer over heel het jaar kwam uit op ca 1950 m³/s, wat betekent dat de Rijn dit jaar ongeveer 88% van de normale hoeveelheid water afvoerde. De maand met relatief de hoogste afvoer was december (109%) de maand met de laagste juni (70%).

Opvallend was dat, wat de gemiddelde afvoer betreft, dit jaar net zo veel water afvoerde als vorig jaar. Ook toen kwam het gemiddelde uit op ca 1950 m³/s, maar dat gemiddelde kwam toen heel anders tot stand, want de winter was in dat jaar vrij nat, met in januari een flinke hoogwatergolf, en dit compenseerde de langdurig zeer lage afvoeren van de zomer en het najaar van 2018.

Als we naar de afvoergrafiek kijken hierboven en inzoomen op de maand juli dan zien we dat de lijn van 2019 in die periode bijna net zo snel daalde als die van 2018. Een herhaling van de zeer lage afvoeren leek dit jaar dus goed mogelijk, maar vanaf eind juli veranderde het weerbeeld, waardoor het toch anders liep. Vooral in Zuid Duitsland en de Alpen verliep het tweede deel van de zomer vrij nat en de regenzones die daar overtrokken zorgden er telkens voor dat de waterstand van de Rijn in Nederland niet ver uit kon zakken. Opvallend was dat het in de rest van Duitsland in die periode wel vrij droog bleef en de grote Middenduitse zijrivieren van de Rijn kenden daarom wel langdurig lage afvoeren. Net als de Maas trouwens die ook in deze droge regio lag en daarom wel langdurig laag bleef deze zomer (maar daarover volgende week meer).

In de figuur hieronder heb ik de afvoergegevens van Lobith gegroepeerd in klassen van 250 m³/s (bij de hogere afvoeren meer). In blauw is de gemiddelde verdeling weergegeven over de hele meetreeeks, in rood die van 2019. Duidelijk is te zien dat met name de klassen tussen 1250 en 2250 m³/s sterk vertegenwoordigd waren, terwijl de hogere, maar ook de laagste afvoeren veel minder vaak opgetreden zijn in 2019. 

Als we de waterverdeling van dit jaar vergelijken met 2018 (zie figuur hierna) dan zien we meteen hoe anders deze in dat jaar was. Met name de zeer lage afvoeren (< 1000 m³/s) waren zeer sterk oververtegenwoordigd en dit ging vooral te kostte van de afvoeren tussen 1250 en 1750 m³/s, die veel minder voorkwamen. Aan de rechterzijde zien we dat de allerhoogste afvoeren meer voorkwamen dan normaal, maar de licht verhoogde afvoeren (rond 3000 m³/s) juist weer weinig. Beide grafieken laten goed zien hoe variabel het afvoerpatroon van de Rijn in een jaar kan zijn, terwijl de totale hoeveelheid water die de Rijn in beide jaren afvoerde vrijwel hetzelfde was. 

Als we  een zelfde soort grafiek maken voor de periode van de laatste 5 jaar (zie figuur hierna), dan blijkt dat de Rijn de afgelopen 5 jaar relatief veel dagen met een lage tot zeer lage afvoer (< 1500 m³/s) heeft gekend. Licht verhoogde afvoeren (tussen 2250 en 3500 m3/s) kwam daarentegen vrij weing voor. De verhoogde afvoeren tussen 4000 en 5000 m³, waarbij het water nog net in het zomerbed blijft, kwamen weer wel ongeveer in de normale hoeveelheid voor, maar de echt hoge afvoeren, waarbij de uiterwaarden overstromen, kwamen juist weer weinig voor.

Een periode van 5 jaar is tekort om trends aan af te leiden. In de afvoerreeks van de Rijn zijn er veel vaker perioden van 5 tot 10 jaar met meer of minder water te onderscheiden en dat het nu 5 jaar wat minder is zegt daarom nog niet zoveel over de toekomst. In de weerkunde gebruikt men om het klimaat te kunnen bepalen perioden van 30 jaar. Ik heb nu hetzelfde gedaan voor de afvoerreeksen van de Rijn en daarvoor een  periode van 30 jaar in beschouwing genomen (de rode kolommen in de grafiek hierna). Omdat er de laatste tijd veel veranderingen in het klimaat optreden wordt soms ook naar een kortere periode gekeken; daarom heb ik ook de periode van 15 jaar bekeken.

Als we de periode van 30 en 15 jaar vergelijken met de hele periode waarin er bij Lobith wordt gemeten dan zien we dat de laagste afvoeren juist vrij weinig zijn opgetreden. Gemiddeld over de laatste 30 jaar waren dit er ca 12, terwijl dit er op grond van het gemiddelde sinds 1901 ca 18 hadden mogen zijn. De laatste 15 jaar waren dat er iets meer, maar nog steeds minder dan 18. Als we de grafiek naar rechts vervolgen dan zien we dat de lager dan gemiddelde afvoeren (tussen 1000 en 2000 m³/s) vaker opgetreden zijn dan het langjarig gemiddelde; vooral de klasse tussen 1750 en 2000 m³/s valt op. 

De hogere afvoeren treden juist weer wat minder vaak op dan in vergelijking tot de hele meetreeks. Vooral de laatste 15 jaar zijn alle klassen boven de 2750 m³/s minder vaak voorgekomen en zeer hoge afvoeren (>7500 m³) zijn helemaal een zeldzaamheid geworden. Het beeld is dus dat de Rijnafvoer zich de laatste 2 tot 3 decennia juist vaker nabij de gemiddelde afvoeren heeft bevonden en dat de extremen, zowel de allerlaagste als de hogere minder vaak zijn opgetreden.

Om de veranderingen in het afvoerverloop van de Rijn van de laatste tijd nog wat nader te onderzoeken heb ik nog enkele andere grafieken van het 30-jarig gemiddelde gemaakt, van achtereenvolgens de gemiddelde afvoer, de laagste en de hoogste afvoer. De meetreeks van de Rijn begint in 1901, wat betekent dus in 1930 voor het eerste een 30-jarig gemiddelde berekend kon worden (over de periode 1901-1930), vervolgens schuift dit ieder jaar 1 jaar op, waarbij steeds het oudste jaar afvalt. De laatste waarde is dus over de periode 1990 - 2019. 

Het 30-jarig gemiddelde van de gemiddelde jaarafvoer bij Lobith schommelt tussen 2100 en iets meer dan 2300 m³/s. In het middenbereik van deze grafiek zien we de lijn langzaam dalen, de Rijn ging dus tot ca 1978 gemiddeld steeds minder water afvoeren. daarna zie we echter een opvallende stijging. Vooral in de jaren 80 voerde de Rijn veel water af (ook 's zomers) en het langjarig gemiddelde stijgt snel. De 90-er jaren en ook het begin van de jaren '00 waren vooral de winterafvoeren hoog en dit hield het langjarig gemiddelde op een hoog niveau.

De laatste 10 tot 15 jaar is het langjarig gemiddelde weer gaan dalen. In een van de grafieken hierboven zagen we al dat met name in de laatste 15 jaar er relatief weinig dagen waren met een hoge afvoer en vrij veel dagen met afvoeren in de klassen net onder het gemiddelde. Deze beide ontwikkelingen zorgen er nu voor dat het langjarig gemiddelde al een aantal jaren aan het dalen is. Het bevindt zich nog wel boven het niveau uit de periode tussen 1955 en 1975.

In het langjarig gemiddelde verloop van de laagste afvoer die jaarlijks wordt opgetekend zien we deels dezelfde trends als bij de gemiddelde afvoer. Zo zien we hier ook de daling tot het eind van de 70'er jaren en de sterke stijging bij het begin van de 80'er jaren. Het is combinatie van twee gebeurtenissen die dit veroorzaakt: zo waren de zomers in de 80'er jaren relatief nat, waardoor zeer lage afvoeren (waarvoor bij de Rijn maandenlange droogte nodig is) niet optraden, maar ook verdwenen de periode tussen 1945 en 1954 uit het gemiddelde en dit was een periode waarin veel zeer lage afvoeren voorkwamen. 

Het langjarig gemiddelde van de laagste afvoer steeg na het jaar 2000 steeds verder. Dit werd onder andere veroortzaakt door de jaren 2000 t/m 2002 waarin de laagste afvoer erg hoog lag; in 2000 kwam de afvoer zelfs niet onder de 1500 m³/s. Na 2010 is het langjarig gemiddelde van de laagste afvoer weer wat gaan dalen. 2003, 2009, 2011 en 2018 kenden een lage laagste afvoer en, samen met het verdwijnen van de natte zomers van de 80'er jaren trekt dat het gemiddelde weer omlaag. In vergelijking met de hele reeks bevindt het zich echter nog steeds op een vrij hoog niveau, wat betekent dat er (voorlopig nog) geen ontwikkeling is dat de laagste afvoeren steeds lager worden.

Evenals bij de gemiddelde en de laagste jaarlijkse afvoeren treden er in het verloop van het 30-jarig gemiddelde van de hoogste afvoer flinke schommelingen op. Nadat het langjarig gemiddelde tot rond het jaar 1970 relatief weinig veranderde, daalde het in de jaren 70 sterk. De periode tussen 1970 en 1979 kenmerkte zich door het vrijwel ontbreken van hoogwaters en dit zien we terug in eeen sterke daling van het langjarig gemiddelde. 

Vanaf 1980 slaat de dalende lijn weer om en er volgen ca 20 jaren met wel weer veel grote hoogwaters en het langjarig gemiddelde stijgt dan ook sterk. Het hoogste punt wordt bereikt in 2006 en het 30-jarig gemiddelde is dan inmiddels bijna 25% hoger dan 30 jaar eerder. De vrees dat dit nog niet het einde van de stijging zou zijn was indertijd groot en het is daarom goed te verklaren dat precies in dat jaar groen licht werd gegeven aan het project Ruimte voor de Rivier. In dit project werden de uiterwaarden op tientallen plaatsen verruimd zodat er meer water in het winterbed past. De bewoners van het rivierengebied kregen hierdoor extra veiligheid tegen overstromingen en de ingrepen werden zodanig uitgevoerd dat ook de ruimtelijke kwaliteit van het rivierengebied er door werd vergroot.

Het bijzondere aan het waterstandsverloop is echter dat de Rijn na dit memorabele jaar 2006 ineens een heel ander afvoerpatroon is gaan laten zien, met vrijwel geen hoogwaters meer. Op een enkele hoogwater na zijn de jaarlijkse hoogste afvoeren nu al jaren zo laag dat het 30 jarig gemiddelde al meer dan 10 jaar sterk aan te dalen is. Inmiddels is het gemiddelde zelfs al weer terug op het niveau waar het ook medio vorige eeuw langdurig op stond. Het blijft afwachten wat de toekomst brengt, maar voorlopig doet de Rijn het rustig aan.

Ik wens mijn lezers een goede jaarwisseling. Een volgend bericht kunt u komend weekend verwachten.