U bent hier

Nog een week lage waterstanden, maar verandering is op komst

Vanaf het midden van de komende week dringen neerslaggebieden op en kan er aardig wat neerslag gaan vallen in Nederland en in de stroomgebieden. De Rijn zal eerst nog wel de hele week licht dalen, maar na het volgende weekend kan het eerste extra water Lobith bereiken en zal de stand weer gaan stijgen. Of er voldoende regen valt om ook de Maas te laten stijgen is nog niet helemaal zeker. 

Door het droge weer van de afgelopen weken zal de Rijn tot onder de 1000 m3/s dalen. Dat is een vrij lage waarde en voor het eerst sinds 2018 dat deze wordt onderschreden. In het tweede deel van dit bericht een korte analyse hoe bijzonder dit is.

Actieve lagedrukgebieden komen dichterbij

Een langgerekte rug van hogedruk, vanaf de Atlantische oceaan via de Noordzee naar het oosten van Europa, bepaalt al meer dan een week het weer boven de stroomgebieden. Op wat lichte buien in de Alpen na, verliep de hele week daarom droog. De komende 3 dagen houdt het hogedrukgebied nog stand, maar vanaf woensdag is het zover verzwakt dat lagedrukgebieden vanaf de Atlantische Oceaan het weer in onze omgeving kunnen gaan bepalen.

In de loop van woensdag zal een eerste zone met buien Nederland passeren. De dagen daarna breidt dit gebied zich ook verder over het continent uit en met name op vrijdag kan er flink veel regen vallen in het zuiden van Duitsland en de Alpen. Ook in Nederland blijft het dan niet droog.

Het is nog niet duidelijk of het lagedrukgebied dat deze regen aanvoert zich na vrijdag weer wat terugtrekt. Het Europese weermodel denkt van wel en na de regen van woensdag t/m vrijdag kan het dan in het weekend weer droger worden. Het Amerikaanse model laat het lagedrukgebied juist in de buurt liggen en zelfs Duitsland intrekken, waardoor er daar op zondag en maandag ook nog veel regen kan vallen. 

De ervaring is wel dat het Europese model het vaker bij het juiste eind heeft, maar de verschillen zijn nu zo groot en het Europese model was de afgelopen dagen ook nog wat twijfelachtig over de regenval na het weekend, dat het goed is om de situatie in de gaten te houden.

Ook voor Nederland maakt het uit welk model het bij het juiste eind heeft. Het Europese model houdt het bij zo'n 2 cm regen tot het eind van de maand, het Amerikaanse model komt met het drie- tot viervoudige. September verliep tot nu toe in de zuidelijke helft van het land zeer droog, met minder dan 1 cm regen, en de vegetatie in deze regio kan nog wel wat water gebruiken in de laatste weken van het groeiseizoen.

Bij beide weermodellen ziet het er overigens naar uit dat er ook in de week na het komend weekend lagedrukgebieden dicht genoeg in de buurt zullen komen om regen aan te voeren.  Hoeveel regen er dan valt en of dat het begin is van een langere natte periode is nu nog niet te zeggen.

Rijn daalt bij Lobith tot onder de 7 m +NAP (ca 900 m3/s)

De afgelopen week daalde de Rijn gestaag en vandaag of morgen wordt de 1000 m3/s onderschreden. De waterstand bij Lobith bedraagt dan ca 7,2 m +NAP.  In het begin van september werd de 1000 m3/s ook even bereikt, maar dankzij een paar dagen met forse regenval steeg de waterstand daarna weer. Inmiddels is al het water van deze regenval afgevoerd en is de Rijn weer terug op het niveau van 3 weken terug. 

Omdat nieuwe regenval pas in de tweede helft van de week wordt verwacht, zal de waterstand in de Rijn de komende dagen nog blijven dalen en onder de stand uitkomen van begin september. Ik verwacht dat de stand deze week iedere dag nog met zo'n 3 tot 5 cm kan dalen en aan het eind van de week zal bij Lobith dan de 7 m onderschreden worden. De afvoer daarbij bedraagt ca 900 m3/s. 

Het is afhankelijk van de hoeveelheid regen die in de tweede helft van de komende week in het midden van Duitsland valt of de waterstand na het komend weekend nog enkele dagen verder zakt, tot bijvoorbeeld 6,9 m +NAP, of dat op maandag de waterstand al weer wat gaat stijgen. Op grond van de (bescheiden) neerslaghoeveelheden van het Europese model gebeurt dat pas later in die week en is dan in eerste instantie een stijging mogelijk van ca 50 cm. Volgens het Amerikaanse model zal de stijging al eerder optreden kan de stand wel 1 of 1,5 meter omhoog gaan.

Maasafvoer blijft deze week nog laag; vanaf komend weekend mogelijk wat hoger

In de afvoer van de Maas is deze week weinig veranderd. Alle dagen schommelde deze bij Maastricht tussen de 25 en 30 m3/s. De komende dagen verandert daar niets in en ook de eerste regenval van de komende week, die op woensdag en donderdag wordt verwacht, brengt nog geen verandering.

Ook voor de Maasafvoer maakt het uit welk weermodel de neerslaghoeveelheden goed heeft ingeschat. Bij het Europese model valt er juist voldoende voor een heel lichte stijging, maar in het geval van het Amerikaanse valt er veel meer regen in de Ardennen en is een wat sterkere stijging mogelijk.

Hoe bijzonder is een Rijnafvoer onder de 1000 m3/s

Een afvoer bij Lobith van onder de 1000 m3/s betekent dat er volgens Rijkswaterstaat sprake is van een verlaagde afvoer. De waterbeheerders en -gebruikers weten dan dat er lokaal knelpunten kunnen ontstaan. Sowieso merkt de scheepvaart het op de Waal en de IJssel, omdat de vaardiepte dan zover is afgenomen dat vrijwel alle scheepstypen niet meer vol belanden kunnen varen.

Maar ook wordt het nu lastiger om water in te nemen bij de innamepunten in het westen en noorden van het land waar zoetwater vanuit het buitenwater naar de polders wordt ingelaten. Omdat het seizoen al aardig ver is gevorderd is de waterbehoefte van de landbouw en voor drinkwater echter niet zo groot meer en zullen de problemen de komende tijd wel meevallen. 

Een van de knelpunten die bij lage Rijnafvoeren op kan treden is dat zout zeewater makkelijker naar binnen kan dringen. Dat gebeurt vooral bij de Nieuwe Waterweg, waar de zee in open verbinding staat met het Benedenrivierengebied. Maar ook bij sluizen die op de grens liggen van zoet en zoutwater (bv bij het IJsselmeer en het Lauwersmeer, maar ook het Noordzeekanaal) kan zout zeewater dan makkelijker naar binnen dringen, omdat er onvoldoende zoetwater is om dat zout weer terug te spoelen naar zee.

Deze zoutindringing van zee naar binnen is onafhankelijk van het seizoen en vraagt in het najaar net zoveel water als in de zomer. Omdat in het najaar tijdens stormen de zee extra opdringerig kan zijn, is de zoetwaterbehoefte om het zoute water weg te spoelen dan zelfs nog wat groter.

In de figuur hieronder is de hele afvoerreeks van de Rijn uitgezet vanaf 1901. De jaren staan in de verticale kolommen: 1901 geheel links en 2020 rechts, de maanden staan van boven naar beneden. De grenzen tussen de seizoenen zijn met horizontale lijnen aangegeven, de decaden met verticale. In rood zijn de dagen gemarkeerd dat de afvoer bij Lobith tot onder de 1000 m3/s zakte.

Afvoer Lobith < 1000 m3.jpg

Afvoerreeks van de Rijn bij Lobith vanaf 1901 tot 2020. De jaren staan in de vertikale kolommen, 1901 geheel links en 2020 rechts. In rood zijn de dagen aangegeven dat de afvoer bij Lobith tot onder de 1000 m3/s zakte.
Afvoerreeks van de Rijn bij Lobith vanaf 1901 tot 2020. De jaren staan in de vertikale kolommen, 1901 geheel links en 2020 rechts. In rood zijn de dagen aangegeven dat de afvoer bij Lobith tot onder de 1000 m3/s zakte.

De figuur laat zien dat een lage afvoer van alle tijden is en niet de afgelopen jaren vaker voorkomt dan vroeger. Het jaar 2018 kende zeer veel dagen met een lage afvoer en dat heeft de problemen van lage Rijnafvoeren weer volop op de agenda gezet. Maar als we de figuur wat beter bekijken, dan blijkt 2018 tot nu toe vooral een uitschieter binnen de afgelopen decennia te zijn geweest en vinden we de jaren met heel veel dagen met een lage afvoer vooral verder terug in de tijd. 

Gemiddeld over de hele meetreeks zijn er in Lobith 18 dagen per jaar met een afvoer kleiner dan 1000 m3/s. Het is interessant om na te gaan of de klimaatverandering hier mogelijk invloed op heeft. Het begin van de periode dat het klimaat duidelijk is gaan veranderen, en met name de temperatuur op aarde aan een sterke opmars is begonnen, ligt rond 1980. Als we nu de meetreeks opdelen in het gedeelte van voor en na 1980 dan blijkt echter dat voordat de klimaatverandering op gang kwam er gemiddeld 21 dagen waren met een zo lage afvoer en sinds 1980 slechts 11. 

Het aantal dagen met een erg lage Rijnafvoer, van minder de 1000 m3/s, is de laatste decennia dus zeker niet aan te stijgen en het lijkt er sterk op dat het zelfs aan het afnemen is. Dat betekent niet dat er geen veranderingen optreden in het optreden van dagen met een lage afvoer. In de figuur hieronder is voor iedere dag van het kalenderjaar nagegaan hoe groot de kans is dat op die dag de afvoer onder de 1000 m3/s uit kwam. Hierbij is onderscheid gemaakt in de jaren tot 1980 en de jaren vanaf 1980.

Schermafbeelding 2020-09-20 om 11.13.27.png

De kans dat op een dag in het jaar een zeer lage afvoer (< 1.000 m3/s) optreedt in de Rijn. In blauw de kans voor de jaren tot 1980 en in rood de kans voor de jaren na die tijd.
De kans dat op een dag in het jaar een zeer lage afvoer (< 1.000 m3/s) optreedt in de Rijn. In blauw de kans voor de jaren tot 1980 en in rood de kans voor de jaren na die tijd.

In de figuur vallen een aantal zaken op. Zo is tegenwoordig gedurende bijna heel het jaar de kans dat de afvoer op een dag onder de 1000 m3/s zakt kleiner dan tussen 1900 en 1980. Alleen in de maand september en rond begin oktober is de kans enkele weken wat groter. Dit valt samen met het feit dat het moment dat de kans het grootste is, wat naar voren is geschoven: voor 1980 was de kans rond begin november het grootst, tegenwoordig is dat begin oktober. 

Hiervoor zijn verschillende verklaringen mogelijk. Zo zou het kunnen dat de najaren tegenwoordig natter zijn dan in het verleden en dat langdurige droogte, die in de zomer begint, tegenwoordig niet meer vaak doorloopt tot in het najaar. Maar een andere verklaring zou kunnen zijn dat in het verleden de neerslag vanaf half oktober in de Alpen al als sneeuw viel en dan niet meer bijdroeg aan de Rijnafvoer, waardoor de afveor langer laag kon blijven. Tegenwoordig valt de winter in de Alpen veel later in dan vroeger en zal de neerslag ook in het hooggebergte nog langer als regen naar beneden komen, wat de Rijn dan kan voeden en een lage zomerafvoer eerder uit het dal kan tillen.

Dat de piek wat naar voren is geschoven heeft mogelijk te maken met het feit dat de sneeuw die in de Alpen in de winter is gevallen eerder in het voorjaar en de zomer smelt. De bijdrage aan de afvoer vanuit smeltende sneeuw vermindert daardoor eerder en daarmee neemt de kans op een lage afvoer in de nazomer eerder toe.

Wat verder opvalt in de grafiek is dat een zeer lage afvoer in de winter tegenwoordig niet of nauwelijks meer optreedt, terwijl dat voorheen in de wintermaanden nog een kans had van rond de 4%. Ook hier zijn meerdere oorzaken voor aan te wijzen, zo kan het dat de winters natter zijn geworden. Maar ook komen langdurige perioden met vorst tegenwoordig veel minder vaak voor en dat waren vroeger de perioden in de winter dat de afvoer vaak ook onder de 1000 m3/s kon zakken. 

De figuren in deze analyse laten zien dat de klimaatverandering op allerlei manieren invloed heeft op de mate waarin lage afvoeren in de Rijn optreden. De veranderde temperaturen en neerslagpatronen die daar het gevolg van zijn, leiden tot op dit moment echter niet tot een toename van de lage afvoeren. Eerder lijkt er juist sprake te zijn van een afname van het aantal dagen met een lage afvoer.