Natte week en sterk stijgende standen, klein hoogwater mogelijk

Er staat ons opnieuw een erg natte week te wachten, zowel in Nederland, waar oktober waarschijnlijk record nat gaat verlopen, als in de stroomgebieden waar dit weekend al veel regen valt en later in de week nogmaals. De stroomgebieden raken daardoor langzaam verzadigd en de afvoer van Rijn en Maas zal de hele week gestaag blijven stijgen. In het waterbericht leest u de details.

In de rubriek water in zicht een onderzoekje naar de herkomst van de vreemde pieken die deze week in de Maas optraden bij Maastricht. De hebben niets te maken met hoogwater, maar wat is dan wel de oorzaak.

Vanwege de kans op hoger water zal ik de komende dagen om de 2 dagen een berichtje maken. Dit verspreid ik via Twitter en is ook leesbaar op de site. Ik stuur daarover geen mails.

water van de week

Zeer grote lagedrukgebieden bepalen het weer

De afgelopen week verliep al erg nat, met in het midden van Nederland op veel plaatsen meer dan 40 mm regen. In heel oktober is op veel plaatsen al meer dan 150 mm gevallen, het dubbele van een gewone oktobermaand. De kans is groot dat oktober in De Bilt de natste oktobermaand wordt sinds het begin van de metingen. Er is daar nu ruim 180 mm regen gevallen en om het record te breken, dat nog stamt uit 1932, moet er deze maand nog 10 mm bij vallen.

De kans is groot dat er de komende dagen nog eens 20 tot 30 mm valt. Daarmee zou oktober misschien de grens van 200 mm kunnen passeren wat in De Bilt nog maar een keer eerder is gebeurd, in augustus 1912; toen er 220 mm viel. De kans dat die hoeveelheid wordt bereikt is echter klein want de maand is bijna voorbij. Ook buiten Nederland viel veel regen, met in de Middengebergten in Duitsland, België en Frankrijk op veel plaatsen 50 tot 70 mm neerslag.

Al deze regen wordt aangevoerd door een groot lagedrukgebied waarvan de kern nu boven Ierland ligt. Het ligt er al bijna de hele week en stuurt steeds weer nieuwe regenzones op het continent af. De komende dagen trekt het lagedrukgebied ten noorden van Nederland langs richting de Oostzee. Het weersysteem zorgt voor een zuidwestelijke luchtstroming over de stroomgebieden waarin er vooral in het stroomgebied van de Moezel nog veel regen gaat vallen. Water dat later in de week via de Rijn naar Nederland wordt afgevoerd.

De eerste dagen van november voorlopig iets minder nat, maar ondertussen dient zich vanaf de Atlantische Oceaan alweer een nieuw lagedrukgebied aan dat zich ook boven de Britse eilanden zal settelen. Het is een enorm lagedrukgebied zoals het kaartje hieronder laat zien en het is niet moeilijk voor te stellen dat dit grote impact zal hebben op het weer in Nederland en de stroomgebieden van Rijn en Maas. Behalve veel neerslag kan er ook veel wind zijn, met mogelijk zuidwesterstorm, in die tweede helft van de week.

De eerste neerslag van dit lagedrukgebied zal zich in de loop van 2 november aandienen en tot en met 6 november valt er dan nogmaals een grote hoeveelheid die de rivieren verder zal laten stijgen. Dit grote lagedrukgebied trekt in de loop van het volgend weekend in noordelijke richting waardoor in het begin van de week na het weekend de invloed op ons weer gaandeweg kleiner wordt. Vanuit het zuiden zal de luchtdruk dan ook wat gaan stijgen en mogelijk levert dit een rustigere weer fase op. 

Maar zoals zo vaak is een week vooruit nog niet met zekerheid te zeggen dat het zo loopt, dus wellicht dient zich dan wel weer een nieuw lagedrukgebied aan met opnieuw neerslag. Een langere droge periode is er voorlopig nog niet in het vooruitzicht. 

Rijn stijgt deze week fors, naar 11 tot 11,5m (NAP) misschien nog meer.

Toen ik een week geleden mijn vorige waterbericht maakte zag het er nog naar uit dat het na deze week minder nat zou worden. Maar inmiddels ziet de verwachting er heel anders uit, met nogmaals een natte week voor de boeg. De afgelopen week viel er al meer regen dan verwacht en ook de komende week gaat nat verlopen. De waterstanden in de Rijn zullen daarom flink gaan stijgen en zelfs een klein hoogwater is niet uitgesloten.

In de waterverwachting voor de Rijn bij Lobith kunnen we de komende tijd ruwweg 3 perioden onderscheiden. Op grond van het water dat nu al in de rivier aanwezig is en nog onderweg is naar Lobith zal de waterstand de komende dagen langzaam stijgen en de 9 m (NAP) passeren op 31 oktober. De afvoer die nu nog ongeveer 1600 m³/s bedraagt zal dan tot 1900 zijn gestegen.

De tweede periode wordt bepaald door de hoeveelheid neerslag die de komende twee dagen in het stroomgebied gaat vallen. Vooral de Moezel zal sterk gaan stijgen en dat zal de waterstand bij Lobith vrijwel zeker tot boven de 10 m (NAP) laten stijgen. Op 1 november stijgt de Rijn daarom vrij snel en de 10 m wordt al op 2 november overschreden. De stijging zet daarna nog langzaam door tot ongeveer 10,5 m op 3 of 4 november. De afvoer bedraagt dan ongeveer 3000 m³/s.

Vervolgens dient zich de derde periode aan, die het resultaat is van de regen die tussen 3 en 6 november in het stroomgebied gaat vallen. Deze verwachting is nog onzeker maar als we uitgaan van de neerslaghoeveelheden die nu worden verwacht, is een verdere stijging bij Lobith tot tussen de 11 en 11,5 m (NAP) en een afvoer tussen 3.300 en 3.800 m³/s mogelijk rond 9 november. Het is de regen die hoort bij het grote lagedrukgebied dat pas in de loop van de komende week zal ontstaan en rond 4 november boven Engeland aankomt. Het is dus logisch dat we nog een slag om de arm moeten houden bij deze verwachting.

Gezien de omvang van het lagedrukgebied sluit ik niet uit dat de waterstanden nog verder op kunnen lopen. Het stroomgebied zal tegen die tijd flink verzadigd zijn waardoor relatief meer water tot afstroom zal komen. Een verdere stijging tot 12 of misschien wel 13 m is dan ook niet uitgesloten. Bij een waterstand van ongeveer 11 m gaan de laagste delen van de uiterwaarden overstromen, maar blijven grote delen nog droog, want daarvoor is in waterstand nodig van 13 m of meer.

Een hoogwater begin november is geen unicum en in het verre verleden, in 1924, en meer recent in 1998 is de waterstand begin november al eens opgelopen tot boven de 15 m en de afvoer bedroeg toen meer dan 9000 m³/s.

Maas stijgt eerst naar ongeveer 500 m³/s volgend weekend mogelijk naar 1000 m³/s.

De Maas is vooral in de tweede helft van de afgelopen week gestegen en de afvoer bij Maastricht bedraagt nu ongeveer 400 m³/s. De meeste regen is tegen de zuidkant van de Ardennen gevallen; vanwege de zuidwestelijke luchtstroming die over Frankrijk de regengebieden aanvoert. Die lucht moet dan stijgen tegen de Ardennen, waardoor daar dan relatief veel regen valt. Zijrivieren uit dat gebied zorgt de Semois en de Chiers zijn daarom al relatief hoog voor de tijd van het jaar.

Komende dagen blijft het weerpatroon vergelijkbaar en zal opnieuw de meeste regen in dat gebied gaan vallen; met een verdere stijging tot gevolg. Vandaag en vooral morgen valt er zo'n 10 tot 20 mm regen en kan de afvoer bij Maastricht verder stijgen tot tussen de 500 en 600 m³/s op dinsdag 31 oktober. De dinsdag en de woensdag voorlopig wat droger en dan kan de afvoer wat dalen tot onder de 500 m³/s.

Vanaf donderdag bereiken de regengebieden van het grote Engelse lagedrukgebied de Ardennen en tot en met zondag kan er nogmaals zo'n 50 tot 70 mm regen vallen. De afvoer van de Maas zal dan verder gaan stijgen en op zaterdag 4/11 verwacht ik dat de 750 m³/s wordt gepasseerd en daarna is een verdere stijging tot 1000 m³/s mogelijk. Als ook de zondag nog nat verloopt is zelfs een stijging tot tussen de 1000 en 1250 m³/s mogelijk op maandag 6 november.

Een afvoer boven de 1000 m³/s begin november is niet uitzonderlijk. Net als bij de Rijn zijn het hier ook de jaren 1924 en 1998 met de hoogste afvoer uit de meetreeks, met beide ongeveer 1800 m³/s. Het ziet er niet naar uit dat dat niveau nu bereikt wordt, want op grond van de huidige verwachting wordt het na het volgend weekend minder nat. Als dat uitkomt zullen de waterstanden vanaf 7 november weer langzaam gaan dalen. Hoe dat verloopt is nu echter nog onzeker.

water inzicht

Op zoek naar de herkomst van de vreemde piekjes in de Maas

De afgelopen week nam de afvoer van de Maas bij Maastricht gestaag toe, van ongeveer 50 m³/s aan het begin van de week daar 250 m³/s aan het eind. Dit zijn dan de gemiddeldde waarden over de dag, want als we echter naar het verloop van de waterstanden kijken, dan zijn er sterke schommelingen. Zoals de waterstand bij Borgharen laat zien (zie figuur), net stroomafwaarts van Maastricht, waar het waterpeil iedere dag enkele malen met circa 2 m fluctueerde. 

Borgharen ligt aan het begin van de Grensmaas. De Maas ligt hier over een lengte van ca 35 km op de grens met Vlaanderen, heeft geen stuwen heeft en stroomt vrij af over een grindige bodem. De grote onnatuurlijke peilschommelingen zijn nadelig voor het leven in de rivier. Het fluctuerende peil gaan namelijk gepaard met grote verschillen in stroomsnelheid en waterdiepte. Het leven in de rivier is juist gebaat bij een meer stabiele situatie. Het peil mag uiteraard wel stijgen en dalen, want dat gebeurt in iedere rivier, maar niet twee of drie keer per dag plotseling 2 m omhoog en dan weer 2 m omlaag.

Om de oorzaak van deze vreemde fluctuaties te vinden moeten we de rivier stroomopwaarts vervolgen. In de volgende figuur heb ik de afvoergegevens van een zestal meetstations onder elkaar gezet, met onderaan Maastricht. Daar ligt, net bovenstrooms van Borgharen, het meetpunt van Sint Pieter waar de afvoer wordt gemeten. Hier zijn dezelfde fluctuaties te zien waarbij de hoeveelheid water die de Maas afvoert varieert van soms minder dan 50 m³/s in een dal tot ruim 200 of soms zelfs meer dan 300 m³/s tijdens een piek.

Verder stroomopwaarts liggen in de Waalse Maas de meetpunten van Visé en Amay en ook op deze locaties zijn de schommelingen terug te zien, al zijn ze bij Amay wel duidelijk lager. Verder stroomopwaarts in de Maas ligt het volgende meetpunt net voor de Franse grens bij Dinant. Hier blijken de schommelingen niet meer zichtbaar te zijn en dit station is daarom in de figuur niet afgebeeld. De herkomst van de pieken moet dus ze ergens tussen Dinant en Amay liggen.

In dit traject mondt een grotere zijrivier uit in de Maas, de Sambre. Bij het laatste meetpunt in deze zijrivier bij Namen zijn dezelfde schommelingen inderdaad zichtbaar; het lijkt er dus op dat ze hier vandaan komen, al zijn ze wel in een stuk kleiner dan in de Maas (daarover later meer). Als we vervolgens de Sambre verder stroomopwaarts vervolgen dan zijn de pieken ook op het meetpunt bij Charleroi nog steeds zichtbaar, maar zijn ze daar nog wat kleiner; nog slechts zo'n 10 tot 20 m³/s.

Nog verder stroomopwaarts liggen er alleen nog meetpunten in enkele kleine zijbeken van de Sambre. Daar zijn ook kleine piekjes te zien, veelal kleine schommelingen van soms niet meer dan 200 tot 500 liter per seconde, dus is het niet helemaal duidelijk of dit de bron is van de pieken. Wel duidelijk is dat ze ergens bovenstrooms van Charleroi ontstaan en onderweg naar beneden steeds groter worden.

In de bovenstaande figuur heb ik de grote pieken genummerd; het waren er bij Maastricht 18. Deze pieken zijn vrijwel allemaal in stroomopwaartse richting te vervolgen tot aan Namen en de meesten ook tot aan Charleroi. Duidelijk is te zien hoe de pieken gaandeweg steeds hoger worden, van 10 tot 20 m³/s bovenstrooms tot 200 m³/s of nog meer bij Maastricht. Een duidelijk voorbeeld is piek nummer 12 die bij Charlois nog ongeveer 20 m³/s hoog is, in de Maas bij Amay ongeveer 200, bij Visé circa 350 om bij Maastricht uiteindelijk een hoogte van 400 m³/s te bereiken. 

Uit het snelle dalen na de piek kan worden afgeleid dat er blijkbaar in korte tijd veel water tot afstroom komt, wat even later weer stopt. De oorzaak hiervoor moeten we zoeken bij het beheer van de stuwen in de Maas zelf tussen namen en de Nederlandse grens. Deze stuwen reageren niet op de afvoer maar op kleine waterstandsverschillen. Als er nu een piekje vanuit de Sambre In de Maas uitstroomt dan loopt dit water als een klein golfje door het stuwpand. Bij de eerstvolgende stuw aangekomen leidt dat tot een plotselinge stijging van de waterstand.

De stuw is zo afgesteld dat er meteen op wordt gereageerd, het stuwpeil moet immers stabiel blijven. De stuw laat echter veel meer water door dan er onderweg is en het gevolg is dat het peil bovenstrooms van de stuw te snel zakt. Hierop reageert de stuw door meteen weer te sluiten en enige tijd minder water door te laten om het peil weer te herstellen naar het stuwpeil. Ondertussen is het kwaad al geschied want er gaat nu meer water stroom afwaarts dan er van boven is gekomen.  Bij de volgende stuw herhaalt dit proces zich en gaat er opnieuw meer water in stroomafwaartse richting en zo kan het gebeuren dat de piek telkens hoger wordt bij iedere stuw die het water onderweg tegenkomt.

In de stuwpanden zelf gaat het om beperkte schommelingen zoals de volgende grafiek laat zien. In de bovenste grafiek zijn de peilschommelingen bij de eerste stuw stroomafwaarts van Namen zichtbaar. Met nummers zijn wederom de verschillende pieken aangegeven die in deze week zijn gepasseerd. Uit de grafiek blijkt dat het vaak om schommelingen gaat van niet meer dan 5 tot 10 cm waar de stuw te heftig op reageert. Dit leidt tot het loslaten van teveel water, wat bij de volgende stuw een zelfde reactie op levert.

Het effect van het loslaten van teveel water zien we terug bij Borgharen waar de gestuwde rivier overgaat in een vrij afstromende rivier. Het gaat daar inmiddels om veel grotere hoeveelheden water met enorme peilschommelingen tot gevolg. Nu is de Grensmaas een van de meest dynamische rivieren van Nederland maar deze onnatuurlijke schommelingen passen niet bij de natuurlijke dynamiek en de vissen en andere organismen die in het water leven zijn niet opgewassen tegen deze grote fluctuaties.

De Grensmaas is ook een Natura 2000 gebied en herstel en instandhouding van de natuur staat hier voorop. De grote schommelingen zorgen ervoor dat de natuur er blijvend onder de maat presteert, terwijl de potenties in dit bijzondere traject juist heel groot zijn.

Het probleem met de schommelingen is al lang bekend en je zou zeggen dat een oplossing toch niet zo heel erg ingewikkeld hoeft te zijn. Waarschijnlijk ligt de oplossing in het accepteren dat er in de Waalse stuwpanden wat grotere schommelingen mogelijk zijn, zodat de kleine afvoerpieken die uit de Sambre onderweg zijn worden gebufferd. De stuwen geven ze dan niet door naar benedenstrooms. Een andere mogelijkheid is om nog verder bovenstrooms in de kleine zijbeken op zoek te gaan naar oplossingen, want ik vermoed dat daar de kiem ligt van de grote pieken waar de Grensmaas benedenstrooms last van heeft.