voorlopig weer droger en dalende waterstanden

De afgelopen week verliep nat en de waterstanden van de rivieren klommen uit het dal waar ze lang in verbleven hadden. De komende week valt er veel minder regen, met tot gevolg dat ook de waterstanden weer zullen dalen, de Maas wat eerder dan de Rijn. In Nederland is in de laatste twee weken ook veel regen gevallen, maar zoals zo vaak dit jaar zijn er wel weer grote verschillen in ons land. In dit bericht leest u hoe lang de komende droge periode naar verwachting aan zal houden.

In het tweede deel van dit bericht een analyse van de waterstanden in de Rijn, hoe die in de loop der tijd steeds lager zijn geworden, terwijl de hoeveelheid water die de Rijn aanvoert niet of nauwelijks is veranderd.

Hogedrukgebieden blokkeren de stroming op de Atlantische Oceaan

Een lagedrukgebied hield het weer in West Europa een groot deel van de week in haar greep en de bijbehorende regenzones trokken over de stroomgebieden van Rijn en Maas. De hoeveelheden waren voldoende om de rivieren te laten stijgen, maar hoog zijn de waterstanden zeker nog niet; ze komen nu net boven het langjarig gemiddelde uit.

Het lagedrukgebied is naar Oost Europa getrokken en blijft daar nog een paar dagen liggen. Tegelijkertijd is er, zoals vorige week al verwacht door de weermodellen, een groot hogedrukgebied ontstaan op de Atlantische Oceaan dat regengebieden vanuit het westen de komende tijd de doorgang zal gaan blokkeren. Als de buien die vandaag en morgen nog kunnen vallen zijn uitgestorven is er vanaf de Oceaan daarom voor enige tijd geen nieuwe neerslag te verwachten. Pas na het volgend weekend zou het hogedrukgebied kunnen opbreken, waarna regengebieden vanuit het westen weer tot het continent kunnen door dringen.

Terwijl het hogedrukgebied de regen vanuit het westen op afstand houdt, is er nog wel een kansje dat een regengebied vanuit het oosten het stroomgebied van de Rijn weet te bereiken. Het eerder genoemde lagedrukgebied heeft vanuit zijn nieuwe positie boven oosten nog wel invloed op het weer in onze omgeving. Op dinsdag komt een regenzone via Polen naar het westen en op woensdag en donderdag reikt dit neerslaggebied tot boven Midden Duitsland.

Voorlopig zijn de neerslaghoeveelheden boven het stroomgebied van de Rijn nog niet groot genoeg voor een stijging, maar mocht het regengebied toch iets westelijker komen, dan kan dat de Rijn nog net wel wat extra water opleveren. Het stroomgebied van de Maas zal de regen zeker niet bereiken en daar duurt het tot na het komend weekend voordat er weer kans is op regen.

Ook na het komend weekend blijft het hogedrukgebied boven de Oceaan, naar verwachting van de weermodellen, nog belangrijk en het ziet er niet naar uit dat er dan een natte periode aanbreekt. Helemaal droog blijft het waarschijnlijk ook niet en een lange droge periode lijkt er daarom dan ook niet in te zitten. 

Rijn bereikt maandag een hoogste stand en daalt daarna de hele week

Vanaf afgelopen woensdag is de Rijn ongeveer 1 meter gestegen tot ca 8,75 m +NAP en de waterstand bevindt zich nu iets boven het gemiddelde voor deze tijd van het jaar. Op een paar dagen na begin september, toen de stand even het gemiddelde aan tipte, is dit voor het eerst sinds eind maart dat de waterstand boven gemiddeld is.

Niet dat de stand in de Rijn erg laag is geweest, dat werd voorkomen doordat steeds kleine watergolfjes vanuit de Alpen het peil weer wat op wisten te heffen. Maar omdat het in de rest van het stroomgebied maandenlang aan de droge kant was, bleef de waterstand wel steeds beneden het gemiddelde en zakte deze regelmatig terug tot waarden met een kans van optreden van 5 tot 10%. In de grafiek hieronder is dit verloop weergegeven.

Vandaag en morgen stijgt de Rijn bij Lobith nog een klein beetje verder tot een stand van ca 8,85 m +NAP. De afvoer bedraagt dan ca 1850 m³/s. Een verdere stijging zit er voorlopig niet in want de afgelopen 3 tot 4 dagen is er al niet meer zo veel regen gevallen en de afvoer in oa de Moezel, de belangrijkste zijrivier van de Rijn, is daarom weer gaan dalen. 

Vanaf dinsdag gaat de waterstand weer langzaam dalen. De eerste dagen gaat dat niet zo snel en pas op vrijdag of zaterdag wordt de 8,5 m weer onderschreden; de afvoer bedraagt dan ongeveer 1600 m³/s. Ook na het volgend weekend is de kans groot dat de Rijn nog enige tijd verder daalt. Dagelijks zal de waterstand dan met zo'n 5 tot 10 cm dalen en waarschijnlijk wordt aan het eind van die week ook de 8 m bij Lobith weer onderschreden. De afvoer is dan weer gezakt tot ca 1350 m³/s.

Er is een kleine kans dat het een beetje anders loopt; als de regenzone vanuit Oost Europa inderdaad op woensdag tot het stroomgebied van de Rijn door weet te dringen. In dat geval zal de waterstand rond het komend weekend enige tijd stabiliseren en misschien zelfs iets stijgen. De kans is klein dat dan de 8 m in de week erna nog bereikt gaat worden. 

Maas daalt weer tot onder de 125 m³/s

De Ardennen ontvingen de afgelopen week voldoende neerslag om de Maas te laten stijgen. De afvoer bij Maastricht bedraagt nu gemiddeld over de dag bijna 200 m³/s en dat is meer dan het gemiddelde voor begin oktober. Ook bij de Maas is het, op een heel klein piekje na de in de zomer, voor het eerst sinds eind maart dat de afvoer weer eens boven het gemiddelde uit stijgt. De grafiek is van de situatie bij Borgharen, daar is de afvoer gemiddeld ca 25 m³/s lager dan bij Maastricht. 

In de grafiek is goed te zien dat de Maasafvoer vanaf begin juli vrijwel de hele tijd erg laag was. De Maas profiteert dan ook niet van regenval in de Alpen en omdat het stroomgebied helemaal in de zone lag over Midden Europa waar het deze zomer erg droog was, was de Maasafvoer ook al die tijd erg laag. De opgetreden afvoeren (rode lijn) liggen relatief ook veel verder onder het gemiddelde (de groene lijn) dan bij de Rijn.

Vandaag en morgen vallen er nog wat buien in de Ardennen, maar dat levert voor de Maas nog maar weinig wat op. De afvoer die vandaag ongeveer op zijn hoogst is zal daarom na vandaag weer langzaam gaan dalen. Rond het midden van de week verwacht ik dat de afvoer bij Maastricht weer onder de 150 m³/s zakt en aan het eind van de week onder de 125 m³/s.

Omdat er ook vanuit het Franse deel van het stroomgebied nogal wat water onderweg is, is een zo lage afvoer als in september optrad niet waarschijnlijk. Maar waarschijnlijk zal in de week na komend weekend ook de 100 m³/s wel weer enige tijd onderschreden worden. Enige regen van betekenis wordt in het stroomgebied van de Maas namelijk niet voor 20 oktober verwacht. 

Waterstanden in de Rijn dalen terwijl de hoeveelheid water niet verandert

Mensen die in het rivierengebied wonen of vanwege hun werk bij de rivier betrokken zijn, zijn vaak goed bekend met de waterstanden van de Rijn bij Lobith. Zij weten wat het betekent als de waterstand daar stijgt tot 13 of 14 meter, of bij perioden van laag water, daalt tot onder de 8 meter.

De waterstanden zijn echter niet helemaal betrouwbaar om op af te gaan, wel als het om een periode van enkele jaren gaat, maar als we over decennia de situatie in de rivieren willen vergelijken, dan blijken waterstanden daarvoor niet geschikt te zijn. In de grafiek hieronder zijn de gemiddelde stand (links) en afvoer (rechts) van Lobith afgebeeld. Het is goed te zien hoe de gemiddelde waterstand van jaar tot jaar lager wordt en volgens de trendlijn is het gemiddelde nu al ruim 2 meter lager dan 120 jaar geleden. 

Dit lage gemiddelde wordt echter niet veroorzaakt doordat er minder water door de Rijn wordt aangevoerd. Als we naar de rechtergrafiek kijken dan zien we namelijk dat de afvoeren wel sterk verschillen van jaar tot jaar maar dat ze op de lange termijn niet dalen. De trendlijn stijgt zelfs heel licht, maar gezien de grote variatie in de jaarafvoeren is de trend te klein om significant te zijn.

Deze opvallende verschillen tussen het verloop van de waterstand en van de rivierafvoer worden veroorzaakt doordat de bodem van de rivier langzaam in slijt. Jaar na jaar wordt er op de bodem minder zand vanaf bovenstrooms aangevoerd, dan dat er naar benedenstrooms wordt afgevoerd en daardoor komt de bodem van de rivier steeds lager te liggen. Daardoor past er steeds meer water in de bedding en dat zorgt ervoor dat bij een zelfde hoeveelheid water de stand toch kan dalen.

Het inslijten van de rivier is begonnen rond 1870 toen de rivier vastgelegd werd met kribben. Daarmee werd het rivierwater meer geconcentreerd in een smallere bedding, waardoor het proces van inslijten zich daarop concentreerde. Ook kon de rivier vanaf dat moment geen zand en klei meer opnemen vanuit de uiterwaarden wanneer de bedding zich zijdelings verplaatste. Daarbij kalfden voorheen de oevers af en dat leverde dan extra zand op voor de rivier. 

Het proces van inslijten lijkt niet te stoppen. In de grafiek hieronder is voor 3 jaren uit de meetreeks, 1901 in het begin, 1960 halverwege en 2019 als meest recente jaar, van iedere dag zowel de afvoer (op de horizontale as) als de waterstand (op de verticale as) weergegeven met een stip. In 1901 waren de waterstanden over de hele linie nog veel hoger dan in 1960 en in dat jaar weer hoger dan in 2019. Het proces vertraagt ook niet, anders was de afstand tussen 1960 en 2018 wel kleiner geworden, maar het is juist groter.

Om de grafiek wat te verduidelijken is voor een waterstand van 10 m +NAP en 13 m +NAP aangegeven bij welke afvoeren die stand in de verschillende jaren werd bereikt. Zo werd de 10 m bij Lobith in 1901 al bij een afvoer van ca 1300 m³/s bereikt, in 1960 was dat bij 1700 m³/s en tegenwoordig is dit pas bij 2600 m³/s. Als we naar de frequentie kijken dat dergelijke afvoeren optreden, dan betekent dat, dat deze stand in 1901 op ca 300 dagen werd bereikt en in 2019 nog maar op 100 dagen. 

De waterstand van 13 meter werd in 1901 bij ca 3500 m³/s bereikt, in 1960 bij ca 4000 m³/s en in 2019 pas bij 5300 m³/s. Bij een waterstand van 13 meter bij Lobith overstromen de lagere delen van de uiterwaarden langs de Waal, IJssel en Nederrijn. Dit gebeurt tegenwoordig dan ook veel minder vaak dan vroeger: in 1901 werd deze stand namelijk nog 40 dagen per jaar overschreden, in 1960 nog ongeveer 25 dagen en vandaag de dag nog maar 10 dagen. Dit is een van de oorzaken dat de uiterwaarden steeds verder uitdrogen. 

Als we naar de allerhoogste waterstanden kijken die soms optreden dan blijkt dat die ook lager zijn geworden als gevolg van de bodemdaling, al is het effect minder groot dan bij de lagere waterstanden. In de grafiek hieronder is, op dezelfde manier als in de vorige grafiek, voor 3 jaren met een groot hoogwater het verloop van waterstand en afvoer weergegeven. Het gaat hierbij om 1920, waarin de op drie na hoogste waterstand werd gemeten en 1995 met de op één na hoogste stand.

Ook is 2018 weergegeven, als meest recente jaar met een flink hoge stand. Deze stand was echter veel lager dan in de 2 andere jaren en daarom zijn aan het rechter uiteinde van de grafiek nog enkele extra standen (met een kruisje) weergegeven. Deze zijn afkomstig uit tabellen die Rijkswaterstaat heeft opgesteld waarin de actuele verhouding tussen waterstand en afvoer is weergegeven. 

De grafiek lijkt op de eerdere hierboven, alleen loopt deze verder door naar boven en naar rechts omdat het om jaren gaat dat de waterstand en de afvoer erg hoog waren. Ook nu zien we dat in de loop der tijd een steeds hogere rivierafvoer nodig is voor dezelfde waterstand. Zo werd de 14 meter in 1920 al bij 4800 m³/s bereikt, wat 15 dagen per jaar voorkomt, en gebeurde dat in 2018 pas bij 6600 m³/s, wat maar 3 dagen per jaar optreedt. 

Geheel rechts in de figuur is te zien dat de grafieken naar elkaar toe bewegen. Het effect van de uitslijtende bodem op de waterstanden is in dit hogere bereik nog maar klein. Toch maakt het nog wel wat uit, want de 16 meter +NAP (een zeer hoge waterstand waarbij alle uiterwaarden geheel zijn overstroomd) werd in 1920 al bij een afvoer van 9500 m³/s bereikt en in 2018 pas bij 10500 m³/s. Dat betekent dat het in 1920 gemiddeld nog eens in de 9 jaar gebeurde en rond 2018 nog maar eens in de 18 jaar.

Wat verder opvalt is dat bij de waterstand van 16 meter het verschil tussen 1995 en 2018 relatief groot is. Dit is namelijk net zo groot als tussen 1920 en 1995, terwijl dat bij een waterstand van 14 meter niet zo was. Het sprongetje dat 2018 heeft gemaakt bij de hogere waterstanden is het gevolg van het project Ruimte voor de Rivier. In het kader van dat project zijn de uiterwaarden op veel plaatsen verruimd, waardoor er meer water in past en deze ingrepen zorgen daarom ook voor lagere waterstanden.

De maatregelen van Ruimte voor de Rivier werken vooral bij de hogere afvoeren omdat de uiterwaarden eerst moeten overstromen voordat het effect merkbaar wordt. Bij een waterstand van 14 meter is het daarom nog niet merkbaar, maar bij een waterstand van 16 m wel. Ruwweg zou je kunnen zeggen dat Ruimte voor de Rivier bij deze extreme hoogwatersituaties net zoveel ruimte voor het water heeft opgeleverd als de bodemdaling die de rivier sinds 1900 heeft ondergaan.

Uit de grafieken blijkt duidelijk dat de bodemdaling niet vanzelf gaat stoppen. Het is dan ook de verwachting dat bij ongewijzigd beleid de daling zich nog wel enkele meters door kan zetten. Omdat dit steeds meer problemen oplevert voor scheepvaart, drinkwaterinname, landbouw, natuur en allerlei leidingen die onder de rivier doorlopen en bloot spoelen, heeft het stoppen van de bodemdaling de hoogste prioriteit gekregen en wordt er op dit moment achter de tekentafels nagedacht hoe dit probleem opgelost kan worden. Volgens verwachting moet dat over 2 tot 3 jaar een oplossing hebben opgeleverd, die dan weer enige tijd daarna doorgevoerd kan worden. Tot die tijd daalt de bodem nog langzaam verder.