U bent hier

Nogmaals een natte week met stijgende waterstanden

In de loop van de afgelopen week stegen de rivieren eerst wat, om later weer wat te dalen. Met name in de Alpen viel in de tweede helft van de week erg veel regen gevallen en het deel dat aan de noordzijde van het gebergte viel, is nu onderweg in de Rijn. De komende week valt er bijna iedere dag ook nog regen in de rest van stroomgebieden en dat zorgt voor een verdere stijging van Rijn en Maas.  Op wat langere termijn neemt de kans op droog weer echter weer toe en een sterke stijging van de waterstanden zit er dan ook niet in.

Vorige week schreef ik over zout zeewater dat, tijdens perioden met een lage rivierafvoer of stormvloed, tot ver het binnenland in kan dringen. In het tweede deel van dit bericht ga ik hier nog wat verder op in en laat ik zien hoe we ons watersysteem hebben ingericht om het zout zoveel mogelijk buiten de deur te houden.

Regengebieden volgen elkaar in snel tempo op

Een groot lagedrukgebied boven de Britse eilanden houdt het weer in onze omgeving in zijn greep. Rondom het lagedrukgebied trekken zogenaamde randstoringen en die voeren regenzones mee die overal in de stroomgebieden zo nu en dan voor regen zorgen. Het lagedrukgebied blijft voorlopig nog liggen en tot het eind van de komende week houden we daarom dit weer. Pas in het volgend weekend is de kans groot dat het gebied naar het noorden weg trekt en hoge druk zich vanaf de Atlantische Oceaan tot over het midden van Europa uit kan spreiden. Dat luidt dan een overgang in naar droger weer. 

Tot die tijd is het een komen en gaan van regengebieden. Vandaag verloopt nat, maar zonder al te grote hoeveelheden regen. Maandag en dinsdag neemt de intensiteit toe boven de Ardennen en Noord Frankrijk, waar de Maas van kan profiteren. Op dinsdag worden ook in Duitsland en Zwitserland weer grotere hoeveelheden regen verwacht en dat weertype zet zich daar ook op woensdag door. 

Donderdag lijkt een wat drogere dag te worden, maar vanuit het westen nadert alweer een nieuwe regenzone die vervolgens eerst in Nederland voor regen zal gaan zorgen. Op vrijdag trekt dit gebied verder over het stroomgebied van de Maas en later de Rijn en kan ook daar aardig wat regen brengen. Vanaf zaterdag breidt het hogedrukgebied zijn invloed uit en wordt het op steeds meer plaatsen voo langere tijd droog. Alleen in de Alpen kan op zaterdag en zondag nog wel wat regen vallen, voordat het daar ook droog wordt

Helemaal zeker is het trouwens nog niet of het hogedrukgebied krachtig genoeg wordt om de regenzones op afstand te houden. Er is ook een kleinere kans dat dit gebied niet sterk genoeg wordt en regenzones wel dichterbij blijven komen. Volgende week is er meer duidelijkheid hoe het uit zal pakken.

Rijn stijgt deze week verder, naar ca 9 m +NAP

Als we naar het langjarig gemiddelde kijken, dan bereikt de Rijn op 6 oktober het laagste niveau. De waterstand bij Lobith die daarbij hoort bedraagt 8,45 m +NAP en de afvoer 1585 m3/s. Die waarden zullen we dit jaar op 7 oktober net niet halen, maar enkele dagen later wel, dan gaan we er zelfs overheen. Er is namelijk een nieuw golfje water onderweg en tegen het eind van de week zal de waterstand tot ca 50 cm boven het langjarig gemiddelde uitstijgen.

Dit extra water is voorlopig vooral onderweg vanuit de Alpen, waar afgelopen vrijdag en zaterdag erg veel regen viel. De neerslag werd veroorzaakt door een sterke zuidelijke stroming die warme vochtige lucht vanaf de Middellandse Zee de Alpen in blies. In de kaart hieronder zijn de neerslaghoeveelheden in Zwitserland aangegeven. De grens van het stroomgebied van de Rijn is met een witte lijn aangegeven en de belangrijkste zijbeken van de Rijn met blauwe lijnen. 

De meeste regen viel tegen de zuidkant van de Alpen met lokaal in Ticino lokaal meer dan 40 cm regen in 72 uur; dat is de halve jaarsom van de Bilt in 3 dagen tijd.  De regenzones reikten echter ook tot over de kam van de Alpen en aan de noordzijde viel lokaal toch nog zo'n 10 tot 15 cm. Vooral de Bovenrijn (rechts op de kaart) lag in een erg nat gebied en de afvoer van de Bovenrijn steeg dan ook tot bijna 1500 m3/s. 

Hier merken we in Nederland echter maar weinig van, omdat verreweg het grootste deel van dit water eerst in de Bodensee wordt opgeslagen. Terwijl de afvoer bovenstrooms van dit grote meer toenam met bijna 1200 m3/s, nam de afvoer vanuit het meer slechts toe met ca 50 m3/s. Ook de meeste andere zijrivieren vanuit de Alpen stromen eerst in grote meren uit, maar omdat die meren kleiner zijn dan de Bodensee, neemt de afvoer er naar verhouding minder door af. Al met al nam de Rijnafvoer vanuit Zwitserland gisteren toch nog toe met ruim 500 m3/s en dat water is nu als een klein piekje onderweg naar Lobith, waar het over ca 4 dagen aan zal komen. 

Regenval Alpen 1 & 2 okt.jpg

Neerslagkaart Zwitserland waarin de extreme regenval aan de zuidkant van de Alpen goed zichtbaar is. De regen bereikte echter ook de noordkant van de Alpen en dit water is nu onderweg in de Rijn (bron: Kachelmannwetter.com).
Neerslagkaart Zwitserland waarin de extreme regenval aan de zuidkant van de Alpen goed zichtbaar is. De regen bereikte echter ook de noordkant van de Alpen en dit water is nu onderweg in de Rijn (bron: Kachelmannwetter.com).
 

Ondertussen valt er deze week ook nog aardig wat regen in de rest van het stroomgebied en daardoor nemen ook de afvoeren van de grote zijrivieren van de Rijn in Duitsland langzaam toe. Al met al levert dit voldoende water op om de Rijn in Nederland de komende week met meer dan 1 meter te laten stijgen. 

Op dit moment bedraagt de waterstand bij Lobith ca 7,75 m +NAP en is de afvoer iets meer dan 1200 m3/s. Morgen en overmorgen blijven afvoer en stand nog ongeveer hetzelfde, maar vanaf woensdag begint de stijging, als het eerste water arriveert van de regen die op maandag en dinsdag in Duitsland is gevallen, en gaat de waterstand naar ca 8 meter. Vanaf donderdag komt dan ook het water van de Alpen-piek bij Nederland aan en gaat de waterstand wat sneller stijgen. Op vrijdag wordt de 8,5 m overschreden en in of net na het weekend verwacht ik een stand tussen de 8,75 en 9 m +NAP.

Afhankelijk van de hoeveelheid regen die de komende week gaat vallen kan de stand in de week na het volgend weekend nog iets verder stijgen, maar veel meer dan een peil van 9 m bij Lobith lijkt er voorlopig niet in te zitten. De afvoer bedraagt dan zo'n 1900 m3/s, wat dus duidelijk meer is dan het langjarig gemiddelde. Als het Atlantische hogedrukgebied zich inderdaad rond het volgend weekend over Europa uitbreidt, dan is de kans groot dat de waterstanden aan het eind van die week ook weer gaan dalen.

Maasafvoer kan stijgen tot boven de 250 m3/s 

In het vorig weekend steeg de Maasafvoer bij Maastricht voor het eerst tot boven de 250 m3/s, na een maandenlange periode van lage afvoer. Vorige week leek het er nog op dat er ook later in de week nog een paar keer aardig wat regen kon vallen, maar dat viel bij nader inzien toch mee. De afvoer bij Maastricht daarde daardoor weer tot onder de 100 m3/s en bedraagt nu ongeveer 75 m3/s.

Met een nieuwe week voor de boeg lijkt het er op dat er deze week wel voldoende regen gaat vallen om de afvoer wat verder op te laten lopen. Zowel op maandag als dinsdag kan er in de Ardennen tot zo'n 1,5 cm regen vallen en dat zou voldoende moeten zijn om de Maasafvoer zo'n 100 tot 150 m3/s te laten stijgen. Op woensdag kan de afvoer dan weer tot zo'n 250 m3/s zijn gestegen.

De woensdag en donderdag verlopen niet droog, maar de neerslaghoeveelheden zijn dan te klein voor een verdere stijging. Dat is wat anders op de vrijdag als er, volgens de huidige verwachtingen, wel een natte dag op het programma staat. Daardoor zou de Maasafvoer verder kunnen stijgen naar 300 à 400 m3/s op zaterdag. 

Vanaf het weekend wordt het een aantal dagen droog in het stroomgebied en de kans is daarom groot dat de afvoer na het weekend dan ook weer een aantal dagen zal gaan dalen.

Hoe we het zoute water buiten de deur proberen te houden

Vorige week liet ik zien hoe zout zeewater via de Nieuwe Waterweg het Benedenrivierengebied in kan stromen. Als de rivierafvoeren laag zijn en het zoete water weinig tegendruk biedt, kan het zoute water ver doordringen in de rivierarmen die zich in de Rijnmond bevinden. Als het dan ook nog stormt dan drukt het zoute water zich nog verder naar binnen.

Op zich is het binnendringen van het zoute water geen probleem, ware het niet dat er juist in dit gebied veel innamestations liggen waar zoet water ingelaten wordt in de boezems, waarlangs het vervolgens verspreidt wordt over de polders van met name Zuid Holland. Om deze innamepunten zoet te houden wordt het zoete water van de Rijn (en een klein beetje uit de Maas) op een ingenieuze weg door ons land geleid.

In de kaart hieronder is het stroomgebied van de Rijn afgebeeld in Midden Nederland. De blauwe wateren zijn doorgaans zoet, de lila wateren zijn de trajecten waar het zoute water bij lage rivierafvoeren in door kan dringen. Het zoute water dringt trouwens niet alleen via de Nieuwe Waterweg het land binnen. Ook op plaatsen waar kanalen via sluizen aan de zee grenzen (zoals het Noordzeekanaal, maar ook de sluizen in de Afsluitdijk) kan het zoute zeewater tijdens het schitten tot in het binnenwater door dringen.

Kaart zoet zout NL.jpg

De waterlopen waarlangs het rivierwater (blauw) naar zee wordt geleid. In het mondingsgebied ontmoet het het zoute water (lila) dat vanuit zee tijdens vloed binnen probeert te dringen.
De waterlopen waarlangs het rivierwater (blauw) naar zee wordt geleid. In het mondingsgebied ontmoet het het zoute water (lila) dat vanuit zee tijdens vloed binnen probeert te dringen.

Als we het water vanaf de grens volgen, dan wordt de eerste verdeling gemaakt bij de splitsingspunten van Rijn en Waal en Rijn en IJssel. Het stuwbeheer van Driel is zo ingesteld dat bij lage Rijnafvoeren (< 1200 m3/s bij Lobith) ca 80% van het water de Waal in stroomt, 18% de IJssel en slechts 2% de Nederrijn in. Het water dat via de IJssel stroomt, voedt het IJsselmeer, waarvanuit Noord Holland, Flevoland, Friesland, Groningen en delen van Overijssel van water worden voorzien.

Verreweg het meeste Rijnwater stroomt via de Waal en dit water speelt ook de grootste rol in het tegen houden van het zoute zeewater verder stroopmafwaarts. In het Benedenrivierengebied aangekomen splitst het Rijnwater zich over verschillende riviertakken en zowel in de Noord, de Oude Maas en het Spui stuit het zoete water op het zoute water dat vanuit zee indringt. Daarnaast moet ook het Volkerak zoet gehouden worden met Rijnwater en daarvoor wordt om de paar dagen een flinke hoeveelheid Rijnwater dit meer in gestuurd om zout water dat vanuit de Oosterschelde binnen probeert te dringen weg te spoelen.

Meestal is de hoeveelheid Rijnwater die via de Waal stroomt voldoende om het zout tegen te houden. Pas als de Rijnafvoer onder de 1000 m3/s komt wordt het kritisch bij de innamepunten en onder de 800 m3/s ontstaan er serieuze problemen en moet er voor enkele punten overgeschakeld worden op alternatieve aanvoerwegen.

De meeste problemen met zout water dat te ver doordringt doen zich voor in de rivierarmen en kanalen die in verbinding staan met de Nederrijn. Hierboven was te lezen dat bij Driel slechts 2% van het Rijnwater de Nederrijn in stroomt en bij lage afvoeren is dat slechts een hoeveelheid van zo'n 20 m3/s. Stroomafwaarts van Wijk bij Duurstedemondt de Nederrijn in de Lek uit en voorbij Hagestein staat die riviertak in open verbinding met het Benedenrivierengebied en zout water kan hier dan ook in doordringen.

Vanwege de beperkte aanvoer via de Nederrijn is er in de Lek al snel een tekort aan zoetwater om het zout tegen te houden. Vooral ook omdat de 20 m3/s die de Nederrijn aanvoert daar helemaal niet aankomt. Onderweg kruist de Nederrijn bij Wijk bij Duurstede het Amsterdam Rijnkanaal (ARK) en via die watergang moet voldoende water naar het noorden afgevoerd blijven worden om te voorkomen dat zout water dat bij de zeesluis van IJmuiden het Noordzeekanaal in dringt en verderop ook het ARK in stroomt nabij Diemen.

Vooral als in tijden van droogte het water van het ARK ook gebruikt wordt om polders in de provincie Utrecht en het oosten van Zuid Holland van water te voorzien is die 20 m3/s al snel onvoldoende. Daar komt nog bij dat vanuit het ARK ook de Hollandsche IJssel van water voorzien moet worden. Dit is een kleine, maar belangrijke watergang waarlangs, in tijden van droogte en opdringend zout, extra zoetwater naar het Groene Hart geleid moet kunnen worden. Dit systeem wordt de KWA (Klimaatbestendige Water Aanvoer) genoemd en heeft alleen al een capaciteit van ca 15 m3/s. 

Alles opgeteld is de aanvoer via de Nederrijn dus lang niet voldoende om in tijden van een grote watervraag zowel de Lek, het ARK en de KWA van water te voorzien. Gelukkig is er een doorsteek voor extra water vanuit de Waal naar de Nederrijn. Bij Tiel begint namelijk het Betuwepand van het ARK en hierlangs kan wel ruim voldoende extra water naar het noorden gevoerd worden. Dit gaat dan wel ten kostte van het water dat via de Waal verder naar het westen stroomt. 

In de grafieken hieronder is in beeld gebracht hoeveel water er vanaf 6 augustus t/m eind september in de Nederrijn nodig was om in de zoetwaterbehoefte te voorzien. Dit is het oranje gedeelte in de bovenste grafiek. Meestal schommelt dit tussen de 25 en 30 m3/s (wat dan vooral naar het ARK gaat), maar er zijn perioden met een grote extra watervraag. Zo is vanaf 20 augustus een week lang de Lek enkele dagen doorgespoeld, waar ca 40 m3/s extra water voor nodig was, en begin september gebeurde dit nogmaals enkele dagen. Tijdens de week met extreem warm weer, begin augustus is er ook enkele dagen lang zo'n 20 tot 30 m3/s extra via het ARK naar het noorden geleid. 

Waterbalans Nederrijn.jpg

Waterbalans van de Nederrijn (bovenste grafiek) en de invloed van extra onttrekkingen op de waterstand in de Waal bij Tiel (onderste grafiek)..
Waterbalans van de Nederrijn (bovenste grafiek) en de invloed van extra onttrekkingen op de waterstand in de Waal bij Tiel (onderste grafiek).

De aanvoer bij Driel naar de Nederrijn (blauw in de bovenste grafiek) schommelde in de hele periode tussen de 15 en 25 m3/s en was meestal onvoldoende om in de waterbehoefte van ARK en Lek te voorzien. Doorgaans bedraagt het tekort zo'n 10 m3/s, maar bij extra watervraag loopt het op tot meer dan 50 m3/s. Op die momenten moet extra water uit de Waal worden aangevoerd via het Betuwepand en in de perioden dat de watervraag erg groot is, is dat ook terug te zien in de waterstand bij Tiel.

In de onderste grafiek is het waterstandsverloop in de waal bij Tiel weergegeven. De rode lijn geeft daar de verwachte waterstand aan (gebaseerd op de waterstand die bij Lobith werd opgemeten) en de blauwe lijn de daadwerkelijk gemeten waterstand. Het is goed te zien dat op het moment dat er extra water wordt afgetapt in de Nederrijn de waterstand bij Tiel zo'n 10 tot 15 cm lager uitvalt.

Er zijn ook twee korte perioden dat er bij Driel meer water werd ingelaten dan er in de Nederrijn nodig was. Dit water stroomde wel de Nederrijn in, maar kon alleen weg door via het Betuwepand naar de Waal te stromen. De waterstand bij Tiel viel in die perioden door de extra aanvoer juist wat hoger uit. Het meest duidelijk is dat te zien rond eind september toen de waterstanden bij Tiel ca 15 cm hoger uitviel dan verwacht.  

Dit voorbeeld laat zien dat de beweging van het Rijnwater binnen Midden Nederland een complex verloop heeft. Dit is zeker het geval in perioden dat de waterbehoefte groot is en niet onverwacht zijn dat vaak ook de momenten dat de rivieraanvoer juist niet zo groot is en er veel extra sturing nodig is.