Luchtstroming blijft voorlopig noordelijk, maar er verandert wel wat

Een groot deel van maand april is er al sprake van een koude en meest droge noordelijke stroming over West Europa. Ook de komende week handhaaft dit patroon zich, maar in het midden van de week is er wel wat verandering op komst als een lagedrukgebied vanuit Frankrijk over Nederland naar het noorden trekt. Dit brengt wat regen en dat zal op veel plaatsen welkom zijn na de droge weken die we achter de rug hebben. In grote delen van de stroomgebieden blijft het echter droog en de waterstanden blijven daarom laag voor de tijd van het jaar. In de Alpen kan rond 29 april en later rond 3 mei wel aardig wat regen vallen en voor de Rijn betekent dat de waterstanden vanaf  5 mei langzaam op kunnen gaan lopen.

In de rubriek water inzicht een analyse van de hoeveelheid water die via de IJssel wordt afgevoerd. Gewoonlijk ontvangt de IJssel zo'n 15% van de Rijnafvoer, maar bij lage Rijnafvoeren loopt dat percentage op. Op langere tijdschaal zijn er ook veranderingen zichtbaar in het aandeel dat de IJssel ontvangt; dit wordt langzaam steeds groter.

water van de week

Hogedrukgebied boven de Atlantische Oceaan weet van geen wijken

Al sinds maart ligt er een groot hogedrukgebied boven het noorden van de Atlantische Oceaan en dit zorgt voor een koude noordelijke stroming boven Nederland en de stroomgebieden van Rijn en Maas. April verloopt daarom veel kouder dan gemiddeld, maar net als in de warmere april-maanden is het ook nu langdurig droog. De blokkade is zeer persistent en ook de komende week en mogelijk nog wat langer blijft het hogedrukgebied op ongeveer dezelfde plaats liggen.  

Toch verandert er wel wat, want in het begin van de komende week ontstaat er een lagedrukgebied boven Frankrijk dat op woensdag 28 april en donderdag ongeveer over Nederland naar het noordoosten trekt. Dit zou 2 tot 3 cm regen kunnen brengen, meet volgens de laatste verwachtingen de grootste hoeveelheden boven het noorden en westen. Het zuiden en ook het stroomgebied van de Maas komt er bekaaider vanaf. Maar dit zou nog wel kunnen veranderen, want de koers van dergelijke kleine lagedrukgebieden is nooit precies te voorspellen. 

In grote delen van Duitsland blijft het ook droog als het lagedrukgebied passeert; alleen in het zuiden van het land en in de Alpen kan op 28 en 29 april wel aardig wat regen vallen. Voldoende voor een eerste kleine stijging van de Rijn.

Als het lagedrukgebied voorbij is, herstelt de noordelijke stroming zich en wordt het opnieuw koud in West Europa. Nu lijkt dit niet zo lang te gaan duren, want de kans is groot dat vanaf 4 of 5 mei een nieuw lagedrukgebied het weer bij ons gaat beïnvloeden.  Er wordt dan opnieuw regen verwacht in Nederland. Vooral de Alpen kan dan ook aardig wat regen vallen en en samen met de oplopende temperaturen zou ook het eerste smeltwater vanaf de hogere delen tot afstroom kunnen komen.

Rijn lange tijd ongeveer stabiel rond 7,8m +NAP (1250 m³/s)

Bij gebrek aan neerslag in het stroomgebied en sneeuw in de Alpen die nog niet wil smelten dankzij het koude weer, is de waterstand de afgelopen week nog langzaam gedaald. Dagelijks daalde het peil bij Lobith met ruim 5 cm en vandaag werd voor het eerst dit jaar de 8 m onderschreden, dat is ca 50 cm lager dan een week geleden. De afvoer daalde van 1600 naar 1350 m³/s. Dat is ruim onder de gemiddelde waarden voor deze tijd van het jaar, want die bedragen respectievelijk 9,5 m +NAP en 2300 m³/s. 

De komende 3 tot 4 dagen daalt de waterstand nog langzaam verder naar ca 7,8 m en 1250 m³/s op woensdag. Daarna verandert er een tijdlang niet zoveel. De neerslag die op 28 en 29 april gaat vallen zal voor een klein beetje extra water zorgen en dat is voldoende om de daling te temperen. Na 29 april wordt het weer langere tijd droog, maar er is dan nog wat water vanuit de Alpen en Zuid Duitsland onderweg dat de waterstand stabiel zal houden tot in de eerste dagen van mei.

In de periode van 3 t/m 5 mei zou er opnieuw regen kunnen gaan vallen in het stroomgebied en volgend de huidige verwachtingen is de kans groot dat de Alpen dan ook aardig wat regen zullen ontvangen. Samen met het eerste smeltwater van de sneeuw die er de afgelopen winter is gevallen zou dit een wat langere stijging van de waterstanden in de Rijn op gang kunnen brengen. Dankzij het koude weer ligt er namelijk nog veel sneeuw in de Alpen. Het eerste water daarvan zal niet voor 10 mei bij Lobith arriveren, dus voorlopig blijft de waterstand nog aan de lage kant.

Maas is en blijft erg laag voor de tijd van het jaar

Na een heel klein golfje is de Maas de afgelopen week weer snel gedaald en de afvoer bij Maastricht bedraagt nog ongeveer 125 m³/s. Dat is slechts de helft van de gemiddelde hoeveelheid in deze tijd van het jaar. Het vrij droge weer dat in het stroomgebied van de Maas al in maart begon heeft er voor gezorgd dat de afvoeren zover zijn gezakt. 

Extreem laag is het nog niet, in 2011 en 2017 bedroeg de afvoer in deze tijd van het jaar soms maar 50 m³/s. Opvallend is wel dat de Maasafvoer al voor het vijfde jaar op rij erg laag is in het voorjaar. Dat maakt de kans groter dat de afvoer ook in de zomer aan de lage kant blijft. De Maas is daar gevoeliger voor dan de Rijn. De Rijn heeft namelijk de Alpen als appeltje voor de dorst en dit hooggebergte zorgt in de periode mei t/m juli voor relatief veel smeltwater en in hoogzomer vallen er ook vaak zware buien, waardoor de Rijn in de zomer vaak weer opveert. De Maas profiteert niet van extra aanvoer in het groeiseizoen en als de afvoer in april eenmaal laag is, veert hij maar zelden op.

De komende week wordt er ook maar weinig regen verwacht en de kans is groot dat de afvoeren nog wat verder dalen naar ca 100 m³/s. Misschien dat het lagedrukgebied dat woensdag en donderdag aanstaande over Nederland trekt ook de Ardennen nog wat regen bezorgt. De huidige verwachting gaat daar niet vanuit, maar de situatie is zodanig dat een verrassing niet is uit te sluiten. Heel veel extra water zal dat niet meteen opleveren, maar enkele tientallen m³/s extra is al snel mogelijk.

Ook op langere termijn lijken de regengebieden het stroomgebied van de Maas links te laten liggen en tot 5 mei wordt weinig neerslag verwacht.

Water inzicht

IJssel voert ongeveer één zevende deel van het Rijnwater af, maar soms wat meer 

Kort nadat de Rijn Nederland in is gestroomd verdeelt het water zich over twee riviertakken: de Waal en de Nederrijn. Iets verderop splitst ook de Nederrijn zich en begint de IJssel. De verdeling van het water over de 3 verschillende rivierarmen is een ingenieuze puzzel, want bij hoge afvoeren moet bijvoorbeeld voorkomen worden dat er teveel naar de een riviertak stroomt, waardoor daar problemen ontstaan met de hoogwaterveiligheid en bij een lage afvoer moet er niet te weinig naar een bepaalde tak want anders is er te weinig waterdiepte voor de scheepvaart en voor da andere watergebruikers zoals landbouw en natuur.

De splitsingspunten van de riviertakken zijn daarom nauwkeurig ingericht met dammen, om de verdeling zo goed mogelijk te laten verlopen. Daarbovenop zorgt ook nog de stuw van Driel voor de fine-tuning van de verdeling bij de lagere rivierafvoeren. Zodra de Rijnafvoer onder de ca 2750 m³/s daalt bij Lobith, wordt de stuw van Driel stap voor stap gesloten en het water dat eerst nog de Nederrijn in stroomde wordt dan ingeperkt en verdeeld over de IJssel en de Waal. Het aandeel naar de IJssel neemt dan langzaam toe; bedroeg het bij hoge rivierafvoeren nog ca 14%, door het sluiten van Driel neemt het toe tot ca 20%. Bij een Rijnafvoer van ca 1650 m³/s is Driel vrijwel geheel gesloten en is al het water verdeeld, dat verdeeld kan worden.  

In een bericht van vorig jaar juni heb al eens toegelicht dat de IJssel in de loop der jaren een steeds groter aandeel van de Rijnafvoer is gaan ontvangen. In de figuur hieronder heb ik de gemiddelde Rijnafvoer bij Lobith en de IJsselafvoer bij Olst weergegeven. De analyse begint bij 1976, dit is het jaar dat er in de Beneden-IJssel begonnen is met de debietmetingen. In deze periode van ca 45 jaar vertoont de gemiddelde Rijnafvoer flinke schommelingen. De laatste 20 jaren ontbreken vooral de uitschieters naar boven en al met al zorgt dat voor een dalende trendlijn. 

De IJssel ontvangt altijd maar een beperkt deel van het Rijnwater en de schommelingen zijn hier ook minder groot. Wat verder opvalt is dat de trendlijn van de IJsselafvoer ook nauwelijks daalt. De IJssel ontvangt dus gaandeweg meer water. Dat blijkt ook uit de tweede figuur hieronder waar het percentage water dat de IJssel van de Rijn ontvangt is weergegeven. Gemiddeld over het jaar ligt dit tussen de 16 en 18% en de trendlijn is licht positief.  

Waar we wel rekening mee moeten houden is dat bij Olst niet alleen Rijnwater langs stroomt, maar ook water dat beken vanuit Overijssel en Gelderland naar de IJssel afvoeren. Tijdens perioden met veel regen kan dat aandeel fors oplopen en het percentage van 16 tot 18% is daarom in werkelijkheid kleiner; ik verwacht ca 1,5 tot 2% minder. Er is echter geen meetpunt dichter bij het splitsingspunt, dus daarom is Olst de enige mogelijkheid om deze analyse aan uit te voeren. Het is ook niet waarschijnlijk dat de toename bij Olst het gevolg is van veranderingen in de afvoer van de beken. 

De belangrijkste oorzaak voor het toegenomen aandeel dat de IJssel afvoert, is het feit dat de stuw van Driel in de loop van de jaren bij steeds hogere afvoeren wordt ingezet. Net na de aanleg lag het bereik van de stuw (dwz dat hij langzaam dicht gaat) bij Rijnafvoeren tussen de 2200 en 1300 m³/s, maar inmiddels is dat opgelopen tot tussen de 2750 en 1650 m³/s.  Omdat de Rijnafvoer zich vaker in deze laatste range bevindt, profiteert de IJssel. 

We zien dus een toename van de IJsselafvoer en die is er vooral als de Rijnafvoer zich tussen de 1650 en 2750 m³/s bevindt. Ondertussen zou het kunnen dat bij lagere afvoeren de IJssel juist minder water ontvangt en dat de toename tussen 1650 en 2750 dat ruimschoots compenseert. De verwachting is namelijk dat de IJssel in het lagere bereik steeds minder water zal gaan ontvangen. Dit heeft te maken met de bodemdaling van de bedding van de Rijntakken. De bodem van de Waal zakt namelijk sneller dan die van de IJssel en daarom zou de Waal op langere termijn meer en meer aan het langste eind trekken. 

Uit de metingen blijkt daar echter nog geen sprake van te zijn. In de figuur hierna heb ik 2 jaren uit de meetreeks van Olst vergeleken die een ongeveer vergelijkbaar afvoerverloop kenden: 1983 aan het begin van de meetreeks en 2015 aan het eind. Voor beide jaren heb ik voor iedere dag van het jaar de afvoer bij Lobith uitgezet tegen de afvoer bij Olst. Waarbij ik er rekening mee gehouden heb dat het water ongeveer 2 dagen onderweg is van Lobith tot Olst. 

In de grafieken is de afvoer bij Lobith steeds op de horizontale as uitgezet en de afvoer bij Olst op de verticale. Ieder punt is één dag van het jaar. De beide lijnen geven respectievelijk 15 en 20% van de Rijnafvoer aan; de range waar de IJsselafvoer meestal binnen ligt. De onderste twee grafieken zijn een detail van de twee bovenste; de Rijnafvoer op de horizontale as loopt er tot 3000 m³/s.

In de figuren vallen een paar dingen op. Zo volgen de punten steeds een vrij vast patroon: van rechts naar links gekeken, liggen de punten eerst dichtbij de 15% lijn, om dan bij afnemende Rijnafvoer 'over te steken' naar de 20% lijn, om vervolgens bij nog lagere Rijnafvoer langzaam onder deze lijn te zakken. We zien hierin de werking van de stuw van Driel terug. Deze zorgt er bij afnemende Rijnafvoeren voor dat het aandeel dat de IJssel ontvangt van ca 15 naar 20% gaat. Zodra de stuw geheel gesloten is (bij een Rijnafvoer van ca 1500 m³/s) lukt het niet meer om de 20% te halen en zakt het aandeel bij nog lagere Rijnafvoeren weer wat terug.

Er zijn ook punten die ver buiten het bereik vallen, tot ruim boven de rode lijn. Dit zijn de dagen dat de afvoer bij Olst relatief hoog is in vergelijking met wat het zou moeten zijn. Het gaat hier om de dagen dat de beken uit Gelderland en Overijssel veel water aanvoeren; de IJsselafvoer neemt dan toe, terwijl de Rijnafvoer hetzelfde blijft. Vaak zijn het dagen aan het eind van een periode met laagwater. Regen in Nederland zorgt dan al voor een stijging van de IJssel, terwijl het water van de Rijn nog 4 of 5 dagen onderweg is voordat het Olst bereikt.

Als we de linker- en de rechterfiguren vergelijken dan valt op dat de puntenwolken in de loop der tijd zijn veranderd. Om de verschillen beter in beeld te brengen heb ik voor beide jaren de range waar de hoofdmoot van de punten zich in bevindt in een grafiek weergegeven.

Het meest in het oog springt dat de oversteek van de 20% naar de 15% lijn zich in 2015 bij een hogere waarde van de Rijnafvoer bevindt. Hier zien we in terug dat de stuw van Driel tegenwoordig bij hogere afvoeren al begint te stuwen en eerder een groter aandeel van de Rijn naar de IJssel stuurt. Zo kreeg de IJssel in 1983 bij een Rijnafvoer van 2000 m³/s slechts 280 m³/s, terwijl dat in 2015 opgelopen was tot 350 m³/s. 

Ook valt op dat de IJssel in het hogere bereik tegenwoordig meer water krijgt: zo lag het aandeel dat de IJssel in 1983 van de Rijn kreeg, als de Rijnafvoer zich tussen de 2000 en 3000 m³/s bevond, vrijwel altijd onder de 15%, terwijl dat in 2015 er steeds boven lag. Bij een Rijnafvoer van ca 3000 m³/s betekent dat dat de IJssel tegenwoordig ca 50 m³/s meer ontvangt dan 30 jaar eerder.

Als we dan naar de lage Rijnafvoeren gaan dan zie we daar niet de verwachte afname. In de range tussen een Rijnafvoer van 1400 en 1200 is het aandeel dat naar de IJssel gaat iets lager geworden, maar onder de 1100 m³/s is de afvoer in 2015 niet gedaald, maar zelfs iets hoger. Van een afname van de hoeveelheid water die bij lage Rijnafvoeren naar de IJssel gaat blijkt uit deze analyse dus geen sprake te zijn. 

De conclusie is daarom dat de IJssel bij vrijwel alle Rijnafvoeren tegenwoordig meer water aangeleverd krijgt. Dit gaat dan ten kostte van de afvoer via de Nederrijn, deze riviertak moet het gedurende een steeds groter deel van het jaar met minder water stellen. De extra aanvoer naar de IJssel is er niet alleen in de periode dat de scheepvaart er meer vaardiepte nodig heeft (ruwweg tot 2000 m³/s), maar ook in de hele afvoerrange daarboven. Alleen in een beperkt bereik tussen een Rijnafvoer van 1200 tot 1400 m³/s is het aandeel in 2015 iets kleiner dat in 1983. Bij de allerlaagste afvoeren is het aandeel echter weer wat groter tegenwoordig, terwijl de verwachting was dat het kleiner zou zijn geworden.