U bent hier

zondag 17 februari 2019

Dit bericht begint met de gebruikelijke weer- en waterverwachtingen voor Rijn en Maas voor de komende twee weken. Vervolgens aandacht voor de bodemdaling van de Rijn, die ook bij kleine hoogwatergoljes goed merkbaar is en, mocht de afvoer in de komende jaren net zo laag worden als in 2018, voor nog grotere problemen zal zorgen voor de scheepvaart. In dit bericht ook een terugblik op het verloop van de hoogwatergolf die door de Maas trok en een korte bericht over de Kier die deze week weer even open ging.

Droge week voor de boeg, waterstanden dalen snel

De afgelopen week maakten we een forse weersomslag mee. Het vrij sombere weer van januari en begin februari met zo nu en dan regengebieden, maakte plaats voor zonnig en vrij warm weer en daar lijkt voorlopig geen einde aan te komen. Het zonnige weer hebben we te danken aan hoge drukgebieden die zich vanaf de Azoren tot over heel Europa hebben uitgebreid en die regenzones vanaf de Atlantische Oceaan op afstand houden. 

Het weerkaartje hieronder laat dit patroon goed zien: de hoge drukgebieden zijn rood, de lage drukgebieden blauw. Dit kaartje geeft de verwachting voor aanstaande vrijdag, maar het ziet er naar uit dat dit weerpatroon zich in ieder geval tot begin maart kan handhaven. 

Schermafbeelding 2019-02-16 om 12.05.57.png

Hoge druk heerst boven Europa; neerslaggebieden komen er voorlopig niet doorheen (bron Kachelmannwetter.com)
Hoge druk heerst boven Europa; neerslaggebieden komen er voorlopig niet doorheen (bron Kachelmannwetter.com)

Neerslag wordt in februari dan ook niet meer verwacht, op een heel enkel zwak front na dat enkele millimeters regen kan brengen aanstaande dinsdag. Dankzij de flinke hoeveelheid regen die in de eerste 10 dagen van de maand is gevallen, zal februari wat de neerslag betreft als een ongeveer normale maand in Nederland de boeken in gaan. 

De regenval van vorig weekend leverde ook een hoogwatergolf op in de Maas en, in mindere mate, de Rijn, maar die hoogwatertjes zullen snel vergeten zijn, omdat de waterstanden, bij gebrek aan nieuwe neerslag, de komende 2 weken flink zullen blijven dalen.

Rijn bleef deze week net onder de 11 meter, deze week weer dalend naar 9 m en lager

De forse regenval van vorige week zondag leverde een kleine hoogwatergolfje op. De piek passeerde op donderdag bij Lobith met een afvoer van 3315 m3/s en een waterstand van 10,88 m +NAP. Het is nauwelijks een hoogwatergolf te noemen, want de gemiddelde afvoer voor deze tijd van het jaar bedraagt ongeveer 2800 m3/s. 

Inmiddels is de afvoer al weer onder dat gemiddelde gezakt en de komende week zet die daling door. Zondag zakt de waterstand onder de 10 meter en op dinsdag weer onder de 9,5 meter. Aan het eind van de week wordt dan de 9 m weer onderschreden en de kans is erg groot dat de daling door zal blijven zetten. Rond het einde van de maand zal de waterstand dan ook onder de 8,5 m zakken. Daar hoort dan een afvoer bij van ca 1700 m3/s. 

De regenval van vorige week was zo verdeeld dat de pieken uit de verschillende zijrivieren maar weinig samenvielen. Als je de pieken uit de grote zijrivieren (Neckar, Main en Moezel) en de kleinere (Nahe, Lahn, Sieg en Ruhr) op zou tellen bij de afvoer van de Bovenrijn, dan zou deze hoogwaterperiode op een afvoer uit komen van ruim 4500 m3/s. Dit is een hypothetisch getal, want in werkelijkheid vallen de pieken uit de verschillende zijrivieren nooit precies samen en daarom zal de werkelijke piek in Lobith altijd lager uitvallen. Bij deze piek bedroeg die afname dus ca 1200 m3/s en daar is dan de afvoer van de tientallen kleinere zijbeken nog niet bij geteld. Dat is relatief veel, omdat de pieken uit de zijrivieren dit maal dus ver uiteen lagen. 

Bodem van de Rijn blijft dalen

De afvoer van 3315 m3/s leverde een waterstand op van 10,88 m +NAP bij Lobith. Als we terug gaan in de tijd dan zien we dat bij eerdere, vergelijkbare watergolven de waterstand hoger uitviel. Zo was er in 2009 een hoogwatergolfje waarvan de afvoer ca 40 m3/s lager was, maar ondanks dat was de waterstand 25 cm hoger. Als we verder terug gaan, dan loopt dit steeds verder op, zo was vijftig jaar geleden in 1969 de waterstand bij precies dezelfde afvoer ruim 1 meter hoger en ca 100 jaar geleden in 1914 was de stand bij een identieke hoogwatergolf zelfs 1,85 m hoger. In dat jaar zouden bij deze afvoer grote delen van de uiterwaarden nog overstroomd zijn, nu bleven alle uiterwaarden droog.

De waterstanden bij dezelfde hoeveelheid water nemen dus gestaag. De oorzaak ligt in de daling van de rivierbodem, die ieder jaar ongeveer 2 centimeter uitslijt. In een natuurlijke situatie zou het water van de rivier ook de oevers lokaal ondergraven en daar het zand weghalen om de bodem weer mee aan te vullen. In de Nederlandse rivieren kan dat niet omdat de kribben en langsdammen de rivier op zijn plek houden. De waterstroom is daardoor geconcentreerd en kan alleen nog het zand dat op de bodem ligt oppakken en meevoeren. De kribben zijn ooit aangelegd om de scheepvaart een vaste vaargeul te bieden met voldoende vaardiepte. 

De vaardiepte verandert ook niet door de bodemdaling, alleen de waterstanden veranderen er door. Toch ondervindt de scheepvaart wel steeds meer hinder van de bodemdaling van de rivier. In de bodem van met name de Waal liggen namelijk op enkele plekken grote steenmatten die de bodem moeten fixeren. Deze steenlagen zakken niet mee met de bodemdaling en steken als een steeds hogere drempel boven de verder zandige bodem uit. Ook liggen er kabels en (gas)leidingen onder de rivier door die dreigen bloot te spoelen en liggen ingangen van sluizen en havens inmiddels te hoog. 

Voor de scheepvaart betekent dit dat als de afvoer dit jaar net zo laag wordt als in 2018 de vaardiepte voor hen weer 2 cm kleiner zal zijn geworden. Dat is nog niet zoveel, maar over 5 jaar gaat het al om 10 cm minder laaddiepte. En omdat het dit jaar in oktober al bijna niet meer rendabel was om te varen, zullen de problemen dan alleen maar groter worden.

Voorlopig is er nog geen goede oplossing voor gevonden, dus zal de bodemdaling nog wel even doorgaan. Er wordt geëxperimeteerd met het suppleren van zand in het zomerbed en er zijn plannen om de uiterwaarden te verlagen en nevengeulen aan te leggen om het water bij iets verhoogde afvoeren al meer te verspreiden, zodat de kracht die het water op de bodem van het zomerbed uitoefent gemiddeld wat minder groot wordt. 

Maas voerde een kleine hoogwatergolf af, maar afvoer daalt nu snel

De kern van het regengebied van vorige week zondag trok precies over de Ardennen en daar viel voldoende regen om een hoogwatertje in de Maas te veroorzaken. De laatste restjes sneeuw, die nog boven de 500 m lagen, smolten en droegen ook nog een klein beetje bij. 

De afvoer in Zuid Limburg steeg snel en bereikte op maandag een hoogste punt van net iets onder de 1300 m3/s. In de dagen daarna liep deze golf verder naar het noorden en stroomde later in de week in de Noordzee uit. Onderweg voerden de zijbeken in Limburg ook nog flink wat water aan, zoals bijvoorbeeld de Roer met ca 55 m3/s, maar ondanks dat zakte de golf in de Maas toch nog flink in en kwam uiteindelijk 100 m3/s lager bij Megen in Brabant aan. De golf verliest onderweg namelijk ook veel water omdat uiterwaarden onder lopen en, kenmerkend voor Limburg, er veel grote plassen zijn, waar water in geparkeerd kan worden. 

Inmiddels is de afvoer bij Maastricht al weer gedaald naar onder de 500 m3/s en die daling zet zich de komende week voort. Aan het eind van de week verwacht ik een afvoer van ca 200 m3/s en ook de week daarna zal de afvoer nog blijven dalen, maar dan veel lan gzamer.

Het proces waarbij de afvoergolf onderweg door de rivier langzaam inzakt, is goed te zien als de grafieken van de meetpunten langs de Maas over elkaar heen gelegd worden. In de grafiek hieronder is dit voor de meetpunten Maastricht, Maaseik (40 km verder), Venlo (weer 53 km verder) en Megen (82 km verder) gedaan.

looptijd Maas.jpg

Verloop van de hoogwatergolf in de Nederlandse Maas tussen Maastricht en Megen
Verloop van de hoogwatergolf in de Nederlandse Maas tussen Maastricht en Megen

Tussen Maastricht en Maaseik verandert de piek flink, hij zakt ca 100 m3/s en verliest dus veel water. In dit gedeelte wordt het Grensmaasproject uitgevoerd en daar heeft de rivier nu veel bredere uiterwaarden gekregen waar water heen is gestroomd en dus uit de piek is verdwenen. De piek heeft ongeveer 15 uur nodig om dit 40 km lange traject te overbruggen. 

In het traject tot aan Venlo zakt de piek nog iets verder in (ca 40 m3/s), maar minder sterk dan in het Grensmaastraject. Hier liggen wel de Maasplassen waar veel water heen wordt gevoerd, maar komen ook de Roer en enkele grote zijbeken in de Maas uit, die de afvoer weer wat opkrikken. De loopsnelheid over dit traject is ongeveer net zo snel als in de Grensmaas: 20 uur voor 52 km. 

Het laatste traject valt het meeste op, want hier verandert de piek maar weinig en de golf loopt ook opvallend snel, want ondanks dat dit het langste traject is, is de piek al ca 12 uur later benedenstrooms; dus met 7 km per uur, waar dat bovenstrooms ca 2,5 was. De reden dat de golfvorm bijna onveranderd blijft, is dat de bedding van de Maas in dit hele riviertraject gestuwd is.

Zolang de stuwen niet gestreken zijn (dat gebeurt in dit deel van de Maas pas bij een afvoer van ca 1750 m3/s), is het waterpeil in de rivier hoger (de stuwen zetten het peil op) en dan fungeert de rivier meer als een langgerekte badkuip ipv een stromende rivier. Het water dat er bovenstrooms vanaf de stuw invalt, stroomt dan niet zelf snel naar beneden, maar duwt het water in het stuwpand als het ware voor zich uit en daarom lijkt de watergolf veel sneller te lopen. Het gaat benedenstrooms echter om ander water dat de piek veroorzaakt; water dat al enkele dagen eerder aan zijn reis door Nederland is begonnen en nu in de rug wordt geduwd en daardoor een hoger peil aanneemt. 

Dit proces waarbij water in gestuwde rivieren (en ook in stuwmeren) sneller wordt doorgegeven, zorgt er ook voor dat de hoogte van de golf niet meer dempt. Daarom lijkt de golf bij Megen ook als 2 druppels water op die bij Venlo. Hoogwatergolven in gestuwde rivieren komen dus sneller en blijven even hoog. Voor de benedenstroomse bewoners van het rivierdal is dat niet prettig, want het gevaar voor overstromingen neemt daardoor toe. In de Maas werkt dit effect totdat de stuwen gestreken zijn, dus lopen de hoogste hoogwatergolven, als de stuwen wel gestreken zijn, weer ongeveer normaal.

In de Maas zijn er echter in het kader van de hoogwaterbescherming ook delen van de rivier verdiept en verbreed en dat zorgt weer wel voor het sneller lopen van de hoogwatergolf en dus voor onveiligere situaties benedenstrooms. Als er ruimte voor de rivier gezocht moet worden om hoogwaters te verlagen kan dat daarom ook veel beter in het winterbed gezocht worden dan in het zomerbed.

Kier weer even open.

15 januari dit jaar was er het heuglijke feit dat de Kier in de Haringvliet open ging en er voor het eerst in bijna 50 jaar weer zeewater het voormalige estuarium in kon stromen. Lang duurde de opening niet, want 2 dagen later ging de Kier al weer dicht. Voorlopig wordt er door RWS vooral geoefend met het openen van de dam en wordt er vervolgens met meetschepen gekeken hoe het zoute water zich gedraagt. In het waterbericht van 20 januari heb ik hier al aandacht aan besteed. 

Afgelopen week ging de Kier op 12 februari ’s morgens voor de tweede keer open. Ook nu weer voor korte tijd en op de 13e’s middags sloot hij weer. De situatie lijkt veel op die van 15 januari, want ook toen vond de opening plaats juist voordat er een klein hoogwatertje uit de Rijn en de Maas aan kwamen. Zo is het zeker dat er over enkele dagen voldoende zoetwater beschikbaar is om het zoute water weer weg te spoelen. 

In de grafiek hieronder is het verloop van het zoutgehalte direct binnengaats van de dam afgebeeld. De beide openingen zijn duidelijk zichtbaar als de perioden dat het zoutgehalte langere tijd hoog was. De andere, kortere pieken, hebben niets met de de Kier te maken, maar zijn het gevolg van lekwater dat altijd wel door de sluizen heen lekt. Tijdens vloed op zee dringt dit binnen en tijdens eb wordt het met een soort van hevel weer terug gewerkt. Dit verschijnseel is het sterkst als de rivierafvoer laag is en het Haringvliet buitengaats van de dam het zoutst.

Stellendam.png

Zoutgehalte Haringvliet net binnengaats van de dam
Zoutgehalte Haringvliet net binnengaats van de dam
 

Haringvliet west.png

Zoutgehalte bij het 2e meetpunt, ca 3 km binnengaats
Zoutgehalte bij het 2e meetpunt, ca 3 km binnengaats

Net achter de dam is het zoute water al weer snel weg als de Kier sluit. Het zout stroomt namelijk over de bodem van het Haringvliet verder naar binnen en op het tweede meetpunt (de onderste grafiek) is dit duidelijk te zien. Hier blijft het zout wel langer aanwezig in een lokale diepte die daar ligt. Het beeld is identiek aan de vorige keer dat de Kier open ging. Het zoete rivierwater dat deze dagen volop naar zee wordt gespuid, heeft maar weinig invloed op dit zoute water. Bij iedere spuiperiode neemt het gehalte langzaam wat af, maar steeds stroomt het vanuit de omgeving dan ook weer toe.

Het zout ligt trouwens als een dunne laag, van maar enkele meters dik op de bodem van het haringvliet en bovenin de waterkolom is er niets van te merken. Naar verwachting worden de sluizen binnenkort gedurende een spuiperiode nog wat verder open gezet en dan zal het zoute water wel wegstromen; dit wordt het zogenaamde zoetspoelen genoemd. 

Een volgend bericht kunt u volgende week zondag verwachten.