Nog een paar natte dagen, daarna wat langer droog. Waterstanden voorlopig nog vrij hoog

Na een regenachtige week verloopt ook morgen, maandag, nog nat in de stroomgebieden en de waterstanden blijven daarom deze week nog relatief hoog. Maar een hogedrukgebied gaat het weer later in de week bepalen en dat zorgt voor een daling die ook na het volgend weekend nog aanhoudt. In het water bericht leest u de details.

In de rubriek water inzicht een analyse van de zware buien die In het Limburgse Terblijt nabij Valkenburg voor wateroverlast zorgden. En viel veel regen maar was dat de enige oorzaak van de wateroverlast.

Water van Week

Na dinsdag langere tijd droog in de stroomgebieden.

De maand mei is nog maar net begonnen of nu is in een deel van het zuiden en midden van ons land al meer dan de helft van de maandgemiddelde neerslaghoeveelheid gevallen. De komende dagen valt opnieuw regen en zal in het zuiden van het land zelfs de maandsom al bereikt worden. Later in de week wordt het voor een aantal dagen droog dus voor andere delen van het land zal het nog wel even duren voordat het ook daar de maandsom wordt bereikt. Maar de kans is groot dat het nog wel gaat gebeuren want droge perioden hebben dit jaar tot nu toe nooit langer dan een dag of 5 tot 7 geduurd.

Het weer in onze omgeving wordt nu nog bepaald door kleine lagedrukgebieden die vanaf het zuiden van Engeland over Nederland naar het oosten trekken. Ze zorgden voor een afwisseling van droge en natte dagen waarbij het op de natte dagen, waarbij het soms om stevige buien ging, maar ook om langgerekte regengebieden die urenlang neerslag brachten. Komende nacht dient zich een nieuw regengebied aan dat vooral in het zuiden op maandag veel regen kan brengen mogelijk 25 tot 30 mm.

Ook in het stroomgebied van de Rijn en in mindere mate in dat van de Maas kan op maandag en dinsdag nog aardig wat regen vallen. Voor grote delen van het Rijnstroomgebied wordt 20 tot 40 mm verwacht, wat voldoende is voor een verdere stijging van de waterstanden. De Maas lijkt de dans wat te ontspringen maar mogelijk dat het regengebied morgen zich nog iets verplaatst en ook daar meer regen gaat vallen dan nu verwacht.

Na dinsdag is het even voorbij met de lagedrukgebieden en dient zich opnieuw een hogedrukgebied aan boven de Britse eilanden. Wie mijn berichten volgt, zal merken dat het de afgelopen weken een stuivertje wisselen is geweest waarbij hoge en lagedrukgebieden elkaar boven de Britse eilanden steeds afwisselden. Nu verschijnt er dus weer een hogedrukgebied en dat zal, omdat het vrij dicht bij ons komt te liggen, voor een droog tweede deel van de week zorgen en ook het komend weekend verloopt waarschijnlijk droog.

Vanaf zondag verdwijnt het hogedrukgebied weer langzaam, nu in noordelijke richting, wat de weg vrijmaakt voor nieuwe lagedrukgebieden om het weer in onze omgeving te gaan bepalen. Vanaf zondag kan dat in het zuiden van Duitsland en Zwitserland alweer voor neerslag zorgen en in de dagen daarna breidt de neerslag zich waarschijnlijk ook in noordelijke richting uit en wordt ook Nederland weer door nieuwe regen bereikt. Maar zoals altijd een week van tevoren is dat nu nog niet zeker en wellicht houdt het hogedrukgebied het nu een keertje wat langer vol dan een paar dagen.

Rijn stijgt In de loop van de week naar circa 10,5 m (NAP) bij Lobith

In het begin van de week daalde de Rijn naar een stand van ongeveer 9,5 m (NAP) en de afvoer naar ca 2.400 m³/s. Maar door het water van de zware buien van 2 mei steeg de stand de afgelopen dagen weer en morgen wordt een niveau bereikt van ongeveer 10 m (NAP) en de afvoer is dan ca 2.750 m³/s.

Daarna stabiliseert het peil enkele dagen tot vanaf 8 mei het water arriveert van de regen die morgen en overmorgen vooral in Midden Duitsland gaat vallen. Dan is een verdere stijging mogelijk tot ongeveer 10,5 m (NAP) op 10 mei en de afvoer zal dan tot iets boven de 3000 m³/s zijn gestegen. Dit zijn waarden ruim boven het langjarig gemiddelde voor deze tijd van het jaar dat ongeveer 2200 m³/s bedraagt en overeenkomt met nieuwe waterstand van ongeveer 9,25 m (NAP) bij Lobith.

Omdat het na dinsdag een aantal dagen droog wordt in het stroomgebied zal de waterstand na 10 mei weer gaan dalen en de kans is groot dat het wel een week droog blijft, waarmee de stand rond half mei ongeveer bij 9,5 m (NAP) uit kan komen. Of de stand dan nog verder daalt is nu nog niet te zeggen maar er ligt nog steeds veel sneeuw hogerop in de Alpen en dat gaat de komende maand allemaal nog smelten dus een lage afvoer is voorlopig niet te verwachten.

Maas schommelt rond de 250 m³ per seconde

Ook de Maas kreeg wat extra water te verwerken van de zware buien die op 2 mei in het stroomgebied vielen. Omdat de regen uit het Oosten kwam bleven de hoeveelheden In de Ardennen beperkt en daarmee ook de stijging bij Maastricht. Deze ging iets meer dan 50 m³ per seconde omhoog tot een niveau van 275 m³/s of 3 mei. Daarna daalde de afvoer weer wat en bedraagt nu nog ongeveer 250 m³/s Dat is wat meer dan het langjarig gemiddelde voor deze tijd van het jaar.

Morgen blijft een regengebied langdurig boven het zuiden van Nederland liggen en ook de Ardennen krijgen daar wat neerslag van mee. Maar de hoeveelheden lijken beperkt te blijven tot zo'n 10 à 15 mm. Dat levert in deze tijd van het jaar een stijging op van ongeveer 50 m³/s bij Maastricht. Mocht het neerslaggebied wat zuidelijker komen te liggen en de regenhoeveelheden in de Ardennen hoger uitvallen, dan is een wat hogere afvoer tot rond de 350 of misschien zelfs 400 m³/s ook nog mogelijk. Maar voorlopig is de kans daarop klein.

Na dinsdag wordt het ook in het stroomgebied van de Maas een flink aantal dagen droog en daardoor kan de afvoer vanaf woensdag weer gaan dalen en omdat en droge weer een tijdje aanhoudt, verwacht ik dat na het volgend weekend de afvoer kan dalen tot onder de 200 m³/s, wat ongeveer het langjarig gemiddelde is voor deze tijd van het jaar. Wat rond het midden van deze maand gaat gebeuren is nu nog onduidelijk en hangt af van of het hogedrukgebied standhoudt of dat het toch weg gaat trekken en een nieuwe regengebieden verschijnen.

Water Inzicht

Waar kwam al het water vandaan dat de overlast veroorzaakte in het Limburgse Terblijt

Op 2 mei kwamen voor het eerst dit zomerhalfjaar zware buien tot ontwikkeling. Dit type buien ontstaat in onstabiele lucht waarbij warme en vochtige luchtmassa’s vanaf het aardoppervlak in korte tijd naar grotere hoogte in de atmosfeer worden opgetild, daarbij afkoelen en vervolgens uitregenen. Voor een zware bui moet de lucht aan het aardoppervlak eerst flink kunnen opwarmen en daarom komen ze alleen voor in het zomerhalfjaar, ruwweg in de periode van half april tot en met half oktober.

De buien op 2 mei ontstonden aan het eind van de middag en vooral in een strook die over Limburg naar Amersfoort liep, viel erg veel regen; met lokaal meer dan 70 mm. Dat is gemeten over de hele dag, maar vaak viel de regen geconcentreerd in een korte tijd met hoeveelheden tot meer dan 50 mm in een uur. Daarbinnen waren er dan ook nog weer korte perioden dat de intensiteit gedurende 5 of 10 minuten opliep tot meer dan 100 mm/uur.

Dat zijn hoeveelheden waar vooral de afwatering in onze stedelijke gebieden niet op is ingericht; de riolering kan dat simpelweg niet allemaal verwerken. Het leidde op veel plaatsen tot wateroverlast waarbij straten onderliepen; water dat vervolgens de kelders weer inliep met soms ook aanzienlijke schade tot gevolg.

Als zich zo zware buien voordoen, dan is de overlast in gebieden met hoogteverschillen meestal nog groter. Het water dat geen tijd heeft om in de bodem te dringen kan daar oppervlakkig gaan afstromen. Water van een groot gebied verzamelt zich dan in een veel kleiner gebied, wat tot een optelsom leidt van vele watermassa’s en een veel grotere kans op overlast. Een bekend voorbeeld daarvan is het Limburgse Heuvelland, waar zich ook ditmaal weer veel flinke problemen voordeden.

In de kaart hieronder is voor Zuid Limburg en de omliggende regio weergegeven hoeveel neerslag er gevallen is op 2 mei. De paarse vlakken geven de gebieden aan waar meer dan 50 mm viel. Met name het dorpje Terblijt (aangegeven met een zwarte asterisk) kwam in het nieuws omdat zich daar ook een modderstroom had voorgedaan met veel ellende voor de bewoners waarvan het huis precies in de baan van deze stroom ligt. Maar ook op andere plaatsen in Limburg verzamelde zich in korte tijd veel water dat vanaf de hellende terreinen tot afstroom kwam.

Ik heb de situatie bij Terblijt wat beter onderzocht om na te gaan of het mogelijk is te achterhalen waar al het water vandaan is gekomen dat de modderstroom veroorzaakte. Deze analyse is gebaseerd op de gegevens vanuit kaarten en weerstations in de omgeving van Terblijt. De hoeveelheden water die van de hellingen zijn afgestroomd heb ik geschat omdat er geen meetgegevens zijn vanuit het veld.

De oorzaak van de overlast is niet alleen dat er veel regen is gevallen, maar heeft ook te maken met het landgebruik in de omgeving. Hoe minder begroeiing er op het land staat, des te minder water wordt vastgehouden en hoe groter de kans op overlast bij zware neerslag. 

Zo zal een druppel water die in een bos valt eerst door het bladerdak moeten zien te komen en ook de bodem is er vaak nog begroeid, wat de eventuele afstroom van water sterk vertraagt. Vanaf een beboste helling zal daarom zelden of nooit water tot afstroom komen. Aan de andere kant van het spectrum vinden we de kale akkers, waar geen vegetatie staat, die het water kan invangen of vertragen, en hier is de kans dat water over de oppervlakte gaat stromen vele malen groter.

Daartussenin bevinden zich de boomgaarden, begroeide akkers en graslanden die meer water vasthouden dan de kale akkers, maar weer minder dan bos. Een aparte categorie landgebruik is het verhard oppervlak van woningen, wegen, pleinen etc, waar helemaal geen water in de bodem kan dringen en waar dus alles dat valt tot afstroom komt. Het is vooral dit water dat bij zware buien het eerst tot overlast leidt, maar als het lang zwaar regent gaat ook het water vanuit het buitengebied een rol spelen.

In de kaart hieronder is het gebied rondom Terblijt afgebeeld en met een rode lijn in de contour van het stroomgebied weergegeven dat afwatert op het dalletje dat door Terblijt loopt. Terblijt zelf ligt langs een weg die afloopt in noordoostelijke richting en uitkomt in het bewuste dal dat herkenbaar is aan het bos dat het dal begeleidt. 

De volgende kaart is een hoogtekaart waar de laagste gebieden blauw zijn afgebeeld en de hoogste gebieden bruin. Het dal dat langs de Terblijt loopt is duidelijk herkenbaar en in stroomopwaartse richting vertakt het zich in een viertal kleinere dalen die doorlopen tot de randen van het stroomgebied.

In deze dalen in het stroomgebied van Terblijt lopen geen beken. De bodem bestaat er uit löss en op enige diepte bevindt zich zelfs grind en het water dat in de bodem dringt kan er snel diep weg kan zakken en zal dan in het dalletje niet meer aan de oppervlakte komen om een beek te voeden. Alleen als het heel hard regent en het water niet op tijd in de bodem kan dringen, ontstaan hier kortdurend wel tijdelijke beken.

De derde kaart hieronder is een satellietbeeld van eind april waarin het landgebruik goed zichtbaar is. De lichtgekleurde gebieden zijn de op dat moment nog kale akkers en de groene gebieden zijn de graslanden, begroeide akkers, boomgaarden en bossen. Het totale stroomgebied heeft een oppervlakte van ongeveer 360 hectare en daarvan is ca 135 ha onbegroeid akkerland, 145 ha grasland en begroeide akker en 40 ha boomgaard. Het natuurlijk gebied (vnl  bos) beslaat ca 15 ha en het stedelijk gebied ca 25 ha, waarvan ca 6 ha de wegen die door het buitengebied lopen.

In het satellietbeeld zijn door mij in blauw de buffers aangegeven. Wateroverlast door zware buien doet zich in de open delen van het Limburgse landschap al sinds jaar en dag voor en daarom zijn door het Waterschap Limburg opvangplekken aangelegd, zogenaamde buffers, bestaande uit een dam van enkele meters hoog, die een gebied omgeeft waar water in achter kan blijven.

Er liggen er honderden in het Heuvelland en ze zijn bedoeld om oppervlakkig afstromend water op te vangen. In de dam bevindt zich een duiker die een kleine hoeveelheid water doorlaat, zodat de buffer na gevuld te zijn ook weer leeg kan lopen. In het gebied van Terblijt heb ik 7 buffers kunnen ontdekken en de totale omvang ervan bedraagt ongeveer 2,5 ha en de inhoud zo’n 25.000 m³.

De neerslaggegevens van het gebied heb ik kunnen vinden op de website Wunderground.com waar particulieren verspreid over de hele wereld hun data aan doorgeven. Niet ieder meetstation is daar even betrouwbaar, maar als we de gegevens vergelijken met de officiële meetstations dan blijken ze toch een heel goede indruk te geven; zeker voor een eerste globale analyse. Daarbij geeft Wunderground de data per 5 minuten, waarmee we ook een heel goed beeld krijgen van de intensiteit van de neerslag, iets wat bij de meeste officiële weerstations ontbreekt.

Volgens de meetstations van Wunderground rondom dit gebied is er hier zo’n 45 tot 65 mm regen gevallen: in Berg viel ongeveer 45 mm, in Margraten bijna 60 en in Sibbe ongeveer 65 mm. Uitgaande van gemiddeld 55 mm, viel er in totaal in dit stroomgebied ca. 200.000 m³ water. Dat zijn bijna 1 miljoen volle badkuipen. Dit water zal lang niet allemaal tot afstroom komen, omdat altijd ook een groot deel van het water in de bodem kan dringen.

In welke mate dat gebeurt hangt af van de doorlatendheid van de bodem en van de intensiteit waarmee de regen valt. Als er in een uur tijd maar een paar millimeter regen valt, zal dat overal makkelijk in de bodem kunnen dringen en is er van oppervlakkige afstroom geen sprake. Behalve op verhard oppervlak, zoals wegen en huizen, maar de riolering is daar op berekend om deze hoeveelheden aaf te kunnen voeren.

Zodra de intensiteit oploopt tot 10, 20 of meer millimeters per uur dan wordt de kans steeds groter dat het water niet snel genoeg in de bodem kan infiltreren en als het dan om een onbegroeide en/of vaste bodem gaat, dan is de grens waarbij oppervlakkige afstroom begint al snel bereikt.

Als ik de gegevens van de 3 stations direct rondom het stroomgebiedje combineer dan zien we dat de neerslagintensiteit (blauwe kolommen in de grafiek hieronder) bij het begin van de bui snel oploopt tot bijna 100 mm/uur gedurende 5 minuten rond half 8 om daarna weer af te nemen. Even na 8 uur was het meest hevige deel van de regen achter de rug en was er in een uur tijd ongeveer 40 mm regen gevallen laat de oranje lijn zien.

Ik heb een poging gedaan om de situatie bij Terblijt nader te verklaren. De bewoners beschreven hoe in eerste instantie het water vooral over de weg kwam aangestroomd en dat het later via het dal vanuit het oosten kwam. Dit laatste water was meer een modderstroom omdat er veel löss door het water werd meegevoerd. Het water dat over de weg in Terblijt stroomde was vooral afkomstig van het verharde oppervlak in het dorpje zelf en de akkers die daar direct aan grenzen.

De oppervlakte verhard gebied bedraagt hier ongeveer 3 ha en bij een intensiteit van 50 mm/uur, wat het ongeveer een half uur was, kan er over de straat zo’n 400 liter per seconde tot afstroom komen en tijdens de meest intensieve 5 tot 10 minuten zal het nog meer zijn geweest. Dat is al met al een flinke beek. Nu zal een deel via de riolering zijn gegaan en een deel de berm in zijn gestroomd, maar het zal al snel meerdere honderden liters per seconde zijn geweest; wat ongeveer een half uur aanhield.

Ondertussen kon in de rest van het gebied de bodem het water ook niet meer allemaal opvangen en is het oppervlakkig gaan afstromen. Dit zal ook vooral in de periode van 40 minuten zijn geweest vanaf half 8 waarin in totaal zo’n 40 mm regen viel. Dat betekent dat in het hele stroomgebied in die periode ongeveer 150.000 m³ water viel. De buffers konden 25.000 m³ aan, wat ca 17% is van deze hoeveelheid.

Maar de capaciteit van de buffers was onvoldoende, want na verloop van tijd overstroomden deze, wat de modderstroom opleverde. Dit betekent dat meer dan 17% van het water oppervlakkig is gaan afstromen. Mogelijk is dit een overschatting, omdat niet zeker is of alle buffers gevuld waren. Ook weet ik weet niet hoe lang het water heeft gestroomd, maar gezien de erosiesporen op de weg is dat wel enige tijd geweest.

Laten we er voor een eerste ruwe schatting eens vanuit gaan dat de buffers inderdaad vol waren en er boven op de 17% nog eens ca 10% van het water oppervlakkig is gaan afstromen, dat zou dan betekenen dat in totaal in deze periode zo’n 35 tot 45.000 m³ water vanaf de hellingen is gaan afstromen.

Als we op zoek gaan naar de herkomst dan valt het oog in eerste instantie op het verharde oppervlak. Dit is in totaal ca 25 ha groot en hier viel ca 10.000 m³ neerslag tijdens de 40 minuten met de hoogste neerslagintensiteit. Daarvan zal niet alles tot afstroom zijn gekomen want een deel van deze gebieden ligt geheel aan de rand van het stroomgebied waar het vrijwel vlak is. De wegen in het buitengebied zullen echter wel alles wat daar gevallen is hebben geleverd. Toch zal dit samen niet meer dan ca 5000 tot 7500 m³ zijn geweest, zodat er nog veel vanuit andere delen van het gebied moet zijn gekomen.

De bossen en de boomgaarden vallen af, omdat die veel water in kunnen vangen, en dan blijven de kale akkers en de graslanden en begroeide akkers over. Die beslaan samen ongeveer 280 ha en hier viel gedurende fase met de meest zware regenval ca 110.000 m³ neerslag. Hier moet een groot deel van de nog resterende hoeveelheid vandaan zijn gekomen, maar onduidelijk is in welke verhouding. De open akkers zullen hiervan echter de grootste bijdrage hebben geleverd, al kunnen ook graslanden met een niet al te dichte grasmat, en als ze op sterker hellend terrein liggen, na verloop van tijd wel water gaan leveren.

Een mogelijke verhouding tussen beide is dat 50% van het water dat op de akkers is gevallen tot afstroom is gekomen en 15% dat op het grasland is gevallen, maar het kan ook respectievelijk 40 en 25% zijn. Precies zullen we het niet weten, maar het is wel duidelijk dat het kale akkerland de hoofdoorzaak is van al het water dat bij zware buien tot afstroom komt. In de Limburgse gebieden staan vooral gewassen die laat kiemen (zoals maïs, aardappels en bieten) en met de zware buien die tegenwoordig in mei al kunnen optreden, is dat vragen om moeilijkheden.

Hier is gaandeweg een steeds grotere mismatch ontstaan tussen de verdere intensivering van het Limburgse buitengebied en de al vroeger in het voorjaar optredende hoge neerslagintensiteit agv de klimaatverandering. De buffers vangen een groot deel van het water in en ieder jaar worden weer nieuwe aangelegd, waarmee al te grote overlast wordt voorkomen.

De buffers verhinderen echter niet dat met het van de akkers afstromende water ook veel bodemdeeltjes mee spoelen (daarom is het water ook zo modderig), waardoor de kwaliteit van de achterblijvende bodem achteruit gaat en ook spoelt veel meststof mee, wat de waterkwaliteit in beken en rivieren stroomafwaarts onder druk zet.

De roep om nog meer en grotere buffers zal na deze overlast weer toenemen, maar een duurzame oplossing is om meer gewassen te telen die al veel vroeger in het voorjaar de bodem bedekken, of om het hellende landschap te onderbreken met singels waarmee afstromend water wordt afgeremd zodat het weer in de bodem kan dringen. Met de verwachting dat zwaardere buien in de toekomst vaker gaan optreden en waarschijnlijk ook nog eerder in het jaar, zou het goed zijn het landgebruik in de hellende gebieden nog eens onder de loep te nemen.