U bent hier

Wisselvallig weer houdt aan, Rijn vrij hoog dankzij smeltende sneeuw

Van langdurig stabiel weer is tot nu toe deze junimaand geen sprake en voorlopig is dat ook niet op komst, want ook de komende week wisselen warm en koel weer elkaar af, met op de overgang buien. In het weer- en waterverwachting aandacht voor wat dat betekent voor de waterstanden in de Maas en de Rijn. Bij de Rijn ook een uitstapje naar de Alpen, waar de vele sneeuw van de afgelopen winter nu volop aan het smelten is. In het tweede deel van dit waterbericht uitleg over de vaste laag in de Waalbocht bij Nijmegen, die nu nog een ondiepte vormt voor de scheepvaart en een korte analyse van wat de extra vaadiepte in de Rijn betekent voor de inkomsten van de binnenvaart.

Eerst enkele dagen droog, daarna buien, dan weer droog en ook daarna weer buien

De eerste twee weken van juni is er in een deel van Nederland al bijna net zoveel regen gevallen als vorig jaar in de hele zomer. In een baan die van midden Brabant via Zuid Holland naar Noord Holland loopt is lokaal al zo'n 80 tot 100 mm regen gevallen in de deze maand, terwijl er vorig jaar gemiddeld over het land in de 3 zomermaanden slechts 105 mm viel. 

Zoals de kaart van het KNMI laat zien is de neerslag niet gelijk over het land verdeeld. In het oosten van het land viel tot nu toe veel minder en staat de teller nu op 3 tot 4 cm en lokaal nog wat minder. En dit zijn juist de hogere zandgronden, waar een aanvulling van het grondwater zo gewenst is. Wellicht komt hier nog wel verandering is, want ook de komende week staan er buien op het programma.

West Europa bevindt zich al de hele maand juni op de overgang van warme continentale lucht en koele atlantische lucht. De grens tussen beide loopt vanaf zuid Frankrijk tot aan het zuiden van Scandinavie en slingert steeds wat heen weer. De komende 3 dagen wint de warme lucht terrein en weet dan ook Nederland te bereiken, maar op woensdag kan de koele Atlantische lucht weer veel terrein terugwinnen. Dat is maar voor een dag of twee, want op vrijdag dringt de warmte weer op en ergens in het weekend kunnen we dan verwachten dat de koele lucht weer terugkeert. 

Op deze grens van de beide luchtsoorten ontstaan buiencomplexen die van zuid(west) naar noord(oost) trekken en zij luiden vaak de overgang in van de warmte naar het koelere weer. De verwachting is nu dat na een paar dagen warm weer op woensdag een gebied met buien Nederland passeert. De koelte wint dan terrein en de neerslagzone schuift daarna verder het continent op en zal op donderdag en vrijdag ook in het stroomgebied van de Rijn neerslag brengen. Na een paar dagen met weer geleidelijk oplopende temperaturen volgt dan aan het eind van het volgend weekend opnieuw een buienoffensief dat ook dan eerst in Nederland en België en later ook in Duitsland en Zwitserland regen zal brengen.   

De neerslagcijfers voor Nederland zullen dus nog wat verder oplopen en in delen van het land zal juni zeker een natte maand worden. Of dat ook in het oosten van Nedeland nog gaat lukken is de vraag en een aanvulling van het grondwater zit er daar dan ook waarschijnlijk niet in. Maar er valt in ieder geval genoeg om de bodem vochtig te houden en dat is toch waar planten hun vocht vandaan halen. 

De waterafvoer in de rivieren zal de komende week door de verwachte neerslag ook een aantal malen aangevuld worden. De Rijn profiteert daarbij nog van de smetende sneeuw in de Alpen, die de afgelopen week op zijn  hoogtepunt was.

Rijnafvoer loopt deze week nog wat verder op

De Rijn steeg de afgelopen week al ongeveer een halve meter van 9 naar 9,5 m +NAP en de afvoer steeg daarbij van ca 2.000 naar 2.250 m3/s; wat ongeveer normaal is voor deze tijd van het jaar. Het gaat hierbij vooral om water dat in de loop van de week verspreid over het stroomgebied is gevallen tijdens stevige buien, aangevuld met een flinke golf smeltwater uit de Alpen. Daar bovenop is er nog wat extra water onderweg vanuit Zuid Duitsland en Zwitserland en omdat daar gisteren ook nogmaals een aardige hoeveelheid regen is gevallen, zet de stijging van de Rijn de hele week nog door.

In het volgend weekend verwacht ik dan bij LObith een hoogste stand van ca 10 m +NAP en een bijbehorende afvoer van ca 2.600 m3/s. Omdat het tot donderdag droog blijft in het stroomgebied en er pas in het weekend weer een meer serieuze hoeveelheid regen wordt verwacht, zal de waterstand na het bereiken van de 10 meter weer gaan dalen. Hoe ver is nu nog niet te zeggen, maar waarschijnlijk gaat er wel weer een halve meter af. Een zomerhoogwatertje, wat in de Rijn soms optreedt in deze tijd van het jaar, lijkt er dan ook niet in te zitten. Ook niet op wat langere termijn, want de verwachte hoeveelheden neerslag zijn daar niet groot genoeg voor.

Bodenzee al bijna 2 meter gestegen

De sneeuw in de Alpen is nu snel aan het smelten, mede dankzij de buien die er vallen. De afvoer in de Voor-Rijn, waar de Alpen in het oosten van Zwitserland op afwateren, nam toe tot bijna 2.000 m3/s. Dit water stroomt uit in de Bodenzee, waar een groot deel ervan wordt opgeslagen. De afvoer vanuit de Bodenzee is namelijk veel kleiner (ca 750 m3/s) en stijgt maar heel langzaam als er meer water wordt aangevoerd.

Het extra water dat vanuit de Alpen wordt aangevoerd laat het peil van de Bodenzee nu snel stijgen. Sinds mei al met bijna 2 meter en dat staat gelijk aan een hoeveelheid van ca 1 miljard m3. Ter vergelijking, dit is bijna net zoveel als het totale drinkwaterverbruik van de Nederlandse consumenten en bedrijven in een heel jaar. Naast de Bodenzee wordt er ook in de andere Zwitserse meren nog een net zo grote hoeveelheid water opgeslagen in deze periode dat de sneeuw smelt.

Schermafbeelding 2019-06-16 om 12.06.13.png

Waterpeil Bodenzee bij Konstanz; blauwe lijn is het verloop 2019, groene lijn is de gemiddelde stand, rode en zwarte lijn de uitersten
Waterpeil Bodenzee bij Konstanz; blauwe lijn is het verloop 2019, groene lijn is de gemiddelde stand, rode en zwarte lijn de uitersten

De komende maanden gaan de meren dit water heel langzaam weer afvoeren en het duurt zeker 3 maanden voordat het op is. Al die tijd profiteert de Rijn van extra water: op dit moment gaat het om zo'n 800 m3/s extra en de eerstkomende weken neemt dat iedere volgende week met zo'n 100 m3/s per week af; later wat minder. Tot in september levert het water dat nu is opgeslagen nog steeds een bijdrage aan de Rijnafvoer.

Maas op peil dankzij buien

De Maasafvoer bij Maastricht zakte in de loop van de week tot iets onder de 100 m3/s. Het langjarig gemiddelde voor deze tijd van het jaar bedraagt ongeveer 130 m3/s. Gisteren en vandaag nam de afvoer wel even toe tot iets boven de 100 m3/s, maar dit zal van korte duur zijn omdat het de komende 4 dagen droog blijft.

Ondanks dat de zone met veel buien de afgelopen week vaak over het stroomgebied van de Maas lag had dat op de afvoer maar weinig invloed. In deze tijd van het jaar kan de bodem veel water opnemen en verdampt er ook veel, dus ontvangt de rivier maar weinig van het water dat valt. In de deelstroomgebied van de Maas neemt de afvoer van een beek die daar stroomt na een stevige bui met niet meer dan 1 of 2 m3/s toe. En omdat de buien elkaar steeds met intervallen van enkele dagen opvolgen is de afvoer al weer terug gezakt tegen de tijd dat een volgend buiengebied zich aandient.

Dit patroom staat het stroomgebied van de Maas ook de komende week te wachten. In het midden van de week worden weer buien verwacht, maar daarna is het weer 3 dagen droog voordat op zondag in het volgend weekend opnieuw regen wordt verwacht. Voor de Maasafvoer bij Maastricht betekent dat dat er weinig verandert. De afvoer zal gewoonlijk iets onder de 100 m3/s blijven schommelen en soms er even kort bovenuit stijgen.

Een beschouwing op binnenvaart, vaardiepte en rivierafvoer

Vorig jaar kampte de Rijn met zeer lage waterstanden. Vanaf begin augustus t/m eind november zakte de rivierafvoer langdurig onder de 1.000 m3/s; een lage afvoer waarbij zich tal van problemen voor gaan doen in het Nederlandse waterbeheer. In een normaal jaar wordt deze afvoer ongeveer 15 dagen onderschreden, vorig jaar was dat 120 dagen. Met name de binnenvaart had last van de lage waterstanden en schepen konden maar gedeeltelijk beladen worden omdat de kiel anders de bodem van de rivier zou raken. 

Het is mede als gevolg van de problemen van vorig jaar dat minister van Nieuwenhuizen van I&W recent besloten heeft om de zogenaamde vaste laag bij Nijmegen weg te laten halen. Deze laag is ooit aangelegd om het water in de bocht van Nijmegen beter over de hele vaargeul te verdelen. In een natuurlijke situatie is de rivier namelijk altijd het diepst in de buitenbocht en ondiep in de binnenbocht. De vaargeul, het deel waar de schepen kunnen varen, is in een bocht daarom altijd minder breed. Voor de Waal is de afspraak dat de vaargeul minimaal 150 m breed behoort te zijn, maar deze waarde wordt bij Nijmegen van nature niet gehaald.

Daarom is in 1988 in deze buitenbocht een groot steentapijt op de bodem neergelegd (zie beide figuren hieronder ter illustratie). Deze zogenaamde vaste laag dwingt een deel van het rivierwater om door de binnenbocht te gaan stromen, waardoor die niet meer aanzandt. De vaargeul blijft daardoor over de hele 150 m breed genoeg voor de scheepvaart.  Het op deze wijze vastleggen van de rivierbodem is een maatregel die ter verbetering van vaargeul voor de scheepvaart op nog meer plaatsen is genomen, zoals bij Erlecom en bij Heesselt .

Ligging vaste laag.jpg

Locatie vaste laag bij Nijmegen
Locatie vaste laag bij Nijmegen

Impressie vaste laag.jpg

Impressie van een vaste laag in de bocht van een rivier. De buitenbocht is van nature dieper, maar door die op te vullen met stenen  wordt het water ook door de binnenbocht gedwongen te stromen, waardoor die dieper wordt ter plaatse van de rode peil.
Impressie van een vaste laag in de bocht van een rivier. De buitenbocht is van nature dieper, maar door die op te vullen met stenen wordt het water ook door de binnenbocht gedwongen te stromen, waardoor die dieper wordt ter plaatse van de rode peil.

Na verloop van tijd sloeg het voordeel van deze stenen vloer echter meer en meer om in een nadeel. De rivierbodem stroomop- en stroomafwaarts van de steenlaag bestaat namelijk uit zand en omdat de Waal al heel lang meer zand wegvoert dan aanvoert, daalt de rivierbodem met ca 2 cm per jaar. Terwijl de zandige bodem langzaam zakte, sinds 1988 met meer dan een halve meter, bleef de steenlaag even hoog en ging meer en meer als drempel fungeren. Het risico op een aanvaring met de steenlaag –wat anders dan bij een zandige bodem al snel tot schade leidt bij een schip – werd te groot en daarom zal de steen nu worden opgeruimd. 

Het is goed voor te stellen dat de scheepvaart er last van heeft wanneer de rivier ondiep is en er niet met volle lading gevaren kan worden. Toch is het voor de inkomsten van de binnenvaart helemaal niet zo onvoordelig als het laagwater is en het is dus de vraag of de schippers wel blij moeten zijn met het weghalen van de ondiepte. Aan de hand van de omzetcijfers van het CBS heb ik de relatie in beeld gebracht tussen de rivierafvoer en de portemonnee van de schippers. 

In onderstaande grafiek is met de blauwe kolommen de verandering in omzet weergegeven in vergelijking met het voorgaande jaar. In het 2e kwartaal van 2012 bijvoorbeeld was de omzet ca 10% lager dan in het 2e kwartaal in 2011 en in het 4e kwartaal van 2013 was die ca 12% hoger dan in datzelfde kwartaal van 2012. Het gaat dus niet om absolute cijfers, maar om relatieve; het kwartaal wordt steeds vergeleken met het jaar ervoor. Deze gegevens zijn te vinden op de site van CBS.

Scheepvaart en afvoer.jpg

De omzetontwikkeling van de binnenvaart (blauwe kolommen) vertoont een tegengestelde relatie met de ontwikkeling van de Rijnafvoer. Bron: omzetcijfers CBS, afvoercijfers RWS.
De omzetontwikkeling van de binnenvaart (blauwe kolommen) vertoont een tegengestelde relatie met de ontwikkeling van de Rijnafvoer. Bron: omzetcijfers CBS, afvoercijfers RWS.

Op dezelfde wijze als voor de omzet heb ik de veranderingen in de rivierafvoer van de Rijn bij Lobith aan de figuur toegevoegd (de rode lijntjes). Van ieder kwartaal is de gemiddelde afvoer berekend en vervolgens nagegaan hoe die zich verhoudt tot de afvoer in hetzelfde kwartaal een jaar eerder. Er zijn vaak flinke schommelingen in de afvoer binnen een kwartaal maar toch laten de veranderingen in de gemiddelde afvoeren een duidelijk, tegengesteld verband zien met de omzetcijfers van de binnenvaart. 

Als de rivierafvoer in een kwartaal hoger is dan in het voorgaande jaar dan blijkt de omzet van de binnenvaart vrijwel altijd af te nemen. Meer water in de rivier en meer vaardiepte betekent dus, anders dan je in eerste instantie zou verwachten, minder hoge inkomsten voor de binnenvaart. En als de afvoer lager is dan in het voorgaande jaar, dan zijn de inkomsten juist hoger. De laagwaterperiode van eind 2018 duurde erg lang en gedurende meerdere kwartalen was er (veel) minder water en minder vaardiepte, maar ondanks dat leverde dit de binnenvaart goede omzetcijfers op. Het CBS maakt daar ook melding van. 

De hogere omzet gedurende perioden met lagere afvoer heeft twee oorzaken: zo krijgen schippers een laagwatertoeslag als er weinig water is, maar zijn profiteren ook omdat er meer schepen nodig zijn om de vracht te vervoeren. Een schip wordt dan vaker ingezet en hoeft niet zo lang op zijn beurt te wachten. 

De omzetveranderingen treden trouwens niet alleen op tussen kwartalen die een zo lage afvoer hebben dat de vaardiepte in het geding is. Ook bij perioden met een hoge afvoer, zoals een kwartaal met een gemiddelde afvoer van 3.000 m3/s versus een kwartaal met 2.500 m3/s zien we toch dat de omzet wat lager is, terwijl in beide perioden de afvoer ruim voldoende was voor bijna alle typen schepen. Mogelijk dat bij deze hogere afvoeren nog weer grotere schepen ingezet kunnen worden, waardoor er relatief veel kleinere schepen langer moeten wachten op hun lading en de totale omzet ook dan lager wordt. 

Voorlopig voert de Rijn dit jaar voldoende water af en de vaardiepte is daarom nergens in het geding. Als dit wat hogere peil lang genoeg aanhoudt en -  daar ziet het wel naar uit - niet zo ver zakt als in 2018, dan is nu al te voorspellen dat dit najaar de omzetcijfers voor de binnenvaart weer zullen kelderen in vergelijking met vorig jaar.