U bent hier

zondag 23 december 2018

Kleine hoogwatergolfjes op komst in Rijn en Maas

Sinds vrijdag regeert de Atlantisch Oceaan over het weer in West Europa. Regenzones en buienlijnen volgen elkaar in snel tempo op en er vallen flinke regenhoeveelheden. Dit heeft invloed op de waterstanden in de rivieren. De Maas bereikte gisteren al een kleine piek, de Rijn gaat vanaf vandaag stijgen. 

Vandaag, zondag, volgt nog eenmaal een groot regengebied. Het hoort bij een lage drukgebiedje dat over het zuiden van Nederland naar Midden Europa trekt. Het regengebied bevindt zich vooral ten zuiden van dit lage drukgebied en in de Ardennen, Noord- en Oost Frankrijk, Zuid Duitsland en Zwitserland wordt 2 tot 3 cm regen verwacht; tegen de westflank van de Vogezen en het Zwarte Woud nog enkele cm’s meer. 

Van sneeuw is geen sprake, zelf in de Alpen ligt de sneeuwgrens de komende dagen boven de 2000 m. De afgelopen week is er lager op de hellingen wel sneeuw gevallen, maar vooral de sneeuwlaag onder de 1500 m krijgt het nu zwaar te verduren als gevolg van de regenval en hoge temperaturen. Vooral de regen zorgt nu de komende dagen voor een verdere stijging van de waterstanden in de rivieren. Ik verwacht dat de Rijn de komende dagen bij Lobith ca 3,5 meter stijgt tot een stand van ca 11,75 +NAP. De Maasafvoer gaat al eerder omhoog en bij Maastricht verwacht ik op maandag al een verdere stijging en op dinsdag de hoogste afvoer tussen de 750 en 1000 m3/s.

Maandag trekt de regenzone over de Alpen naar het oosten en dan verschijnt er een groot hogedrukgebied op de weerkaart, dat zich boven Midden Europa nestelt en daar wel een week kan blijven liggen. Er valt de hele komende week dan ook geen neerslag meer en dat betekent dat de rivierafvoer niet verder zal stijgen, bovenop de hoogwatergolfjes die nu onderweg zijn. De Maas kan vanaf woensdag al weer gaan dalen en de Rijn zal dan vanaf 30 december weer gaan dalen. 

Het ziet er naar uit dat de Atlantische Oceaan zich voorlopig weer voor lange tijd rustig houdt en tot 10 dagen vooruit zijn er nauwelijks regenzones in het verschiet. De kans is dan ook groot dat de rivierafvoeren in de eerste helft van januari weer flink kunnen gaan dalen. 

Rijnafvoer stijgt naar ca 4000 m3/s. 

De afgelopen week daalde de Rijnafvoer bij Lobith nog, na een eerdere kleine watergolf, en op vrijdag werd een laagste afvoer bereikt net iets onder de 1300 m3/s. Hier hoort een waterstand bij van iets minder dan 8 meter. Gisteren bereikte het eerste water van de huidige neerslagperiode Lobith al. Dit is afkomstig uit de meer noordelijke zijrivieren van de Rijn, zoals de Lippe en de Ruhr. Later vandaag zal de stijging wat versnellen, als ook het water uit de Midden Duitse zijrivieren Lobith bereikt. Hier bevindt zich ook de monding van de Moezel, die ongeveer 1/3evan de Rijnafvoer voor zijn rekening neemt.

Op grond van het water dat zich nu in de Rijn en haar zijrivieren bevindt, zal de afvoer in eerste instantie stijgen tot ca 2200 m3/s; en de waterstand naar ca 9,5 m +NAP. Dit niveau wordt dan op dinsdag bereikt. Daar komt de neerslag die vandaag en morgen valt dan nog bovenop. Vanaf dinsdag gaat de afvoer dan ook niet dalen, maar zal verder stijgen als het water van de huidige, intensieve neerslagperiode arriveert. Ook dan komt eerst het water uit de Noord Duitse Rivieren en vanaf woensdag het water uit de Moezel en pas aan het eind van de week het water uit de Bovenrijn.

Tegen de tijd dat de golf water uit de Bovenrijn in Midden Duitsland aankomt, is de Moezel al weer over haar hoogste punt heen en de Noord Duitse zijrivieren zijn dan waarschijnlijk al weer flink gezakt. Om de uiteindelijke hoogte van de hoogwatergolf bij Lobith te kunnen bepalen, kun je niet zomaar de pieken van de verschillende zijrivieren bij elkaar optellen. Je zult ook rekening gehouden worden met het al dan niet samenvallen van de pieken uit de verschillende zijrivieren. 

Bij de komende hoogwatergolf is de Moezel ruim 2 dagen eerder dan de Bovenrijn en daarom wordt de uiteindelijke hoogwatergolf die Nederland bereikt minder hoog, dan als de pieken wel samen gevallen hadden. Verder speelt natuurlijk nog mee dat er nog niet heel veel regen is gevallen; voor een echte hoogwatergolf moet er toch wel een week of 2 veel regen vallen en nu ging het maar om een dag of 4. En tenslotte leverde smeltende sneeuw geen bijdrage aan deze hoogwatergolf. In de Alpen smelt wel een deel van de sneeuw die er eerder gevallen is, maar dat levert nauwelijks een bijdrage aan deze hoogwatergolf. Dit smeltwater stroomt namelijk eerst via de grote meren in Zwitserland en die grote wateroppervlakten fungeren als enorme buffers, waarin 90% van het extra water wordt opgeslagen. De Rijnafvoer stijgt daar dus nauwelijks door. 

Samengevat verwacht ik dat de afvoer de komende 2 dagen stijgt naar ca 2200 m3/s. Als dan vanaf dinsdag 25 december het eerste water van de regenval van vandaag Lobith bereikt, stijgt de afvoer verder naar ca 2700 m3/s op woensdag, waarmee de stand boven de 10 meter komt. Op donderdag verwacht ik dat de 11 meter wordt bereikt (bij een afvoer van ca 3250 m3/s). Daarna stijgt de stand nog langzaam verder naar ca 11,75 m +NAP op vrijdag of zaterdag (bij een afvoer van ca 4000 m3/s). Vóór de jaarwisseling gaat de stand dan al weer dalen en die daling zet waarschijnlijk wel een dag of 10 door. 

 

De Maasafvoer stijgt naar tussen de 750 en 1000 m3/s

De Maas reageert altijd veel sneller op regenval dan de Rijn. Dit heeft de maken met de nabijheid van de Ardennen. In dit Middelgebergte kan tijdens de passage van een neerslagzone veel regen vallen en het water doet er vanaf het moment dat het gevallen is minder dan één dag over voordat het Zuid Limburg bereikt. Daarna is het dan nog een dag of 3 onderweg voordat het in de Beneden-Maas aankomt nabij Den Bosch. 

De regenval van vrijdag in de Ardennen zorgde al vanaf vrijdagmiddag voor een eerste stijging van de afvoer bij Maastricht. De buien die zaterdag over de Ardennen trokken brachten niet veel regen, maar wel voldoende om de afvoer rond de 500 m3/s te houden. De regenval van vandaag zal daar dan weer bovenop komen. Er wordt 2 tot 3 cm neerslag verwacht, en dat kan dan zorgen voor een verdere stijging tot circa 750 m3/s; misschien nog iets meer. De 1000 m3/s wordt waarschijnlijk niet gehaald, daarvoor lijkt de regenzone toch te weinig actief te zijn.

Het eerste water van dit regengebied zal vannacht al arriveren bij Maastricht, waarna de afvoer morgen de hele dag blijft stijgen. Op dinsdag, of misschien al in de nacht ervoor passeert dan het hoogste punt. Deze golf beweegt dan verder stroomafwaarts en zal op donderdag in de Beneden-Maas aankomen. Tegen die tijd zijn de afvoeren stroomopwaarts al weer onder de 500 m3/s gedaald. Omdat er ook in Noord Frankrijk vrij veel neerslag is gevallen, verwacht ik dat de afvoer de hele rest van de week nog rond de 400 m3/s kan blijven schommelen. Maar omdat het lang droog blijft zal hij uiteindelijk nog verder zakken. 

De hoogwatergolf van 1993 en de hoogwaterveiligheidsmaatregelen die daar op volgden

25 jaar geleden deed zich rond de kerstdagen in zowel de Rijn als de Maas een zeer groot hoogwater voor en vooral langs de Maas kwam het voor veel mensen zo onverwacht dat ze geen tijd hadden om voorzorgsmaatregelen te nemen. De afgelopen dagen waren er in Limburg ook herdenkingen aan dit bijzondere hoogwater.

In de Maas steeg de afvoer toen tot iets meer dan 3000 m3/s, het op één na hoogste hoogwater sinds de metingen in 1911 zijn begonnen. In 1926 was de afvoer, ook rond de jaarwisseling, nog net iets hoger geweest met een afvoer van ca 3150 m3/s. Het hoogwater verraste veel mensen, alhoewel er enkele dagen eerder al wel gewaarschuwd was voor mogelijk zeer hoge waterstanden. Men was er echter niet zo mee bezig, want net als dit jaar waren de afvoeren in de zomer en het najaar van 1993 erg laag geweest en pas in december voor het eerst wat gestegen. In de grafiek hieronder is het verloop van de Maasafvoer van 1993 als een oranje lijn weergegeven. Ook dit jaar (groen) en 1925/26 zijn afgebeeld (rood). In dat laatste jaar viel de top net na nieuwjaarsdag.

Maas vergelijking hoogwaters copy.jpg

Verloop van Maashoogwaters van 1926 en 1993, in vergelijking met dit jaar
Verloop van Maashoogwaters van 1926 en 1993, in vergelijking met dit jaar

Alle drie deze jaren gaan in de eerste 10 dagen van december nog vrijwel gelijk op; er was dus geen aanleiding om te verwachten dat het heel erg hoog zou worden. Vanaf 13 december is 1993 duidelijk natter en stijgt de afvoer naar ca 1000 m3/s. Dit is het opstapje naar het grote hoogwater, want als er dan op 20 en 21 december erg vele regen valt, stijgt de afvoer in 3 dagen tijd zeer snel van 1000 naar 3000 m3/s. Ook in 1926 zien we dat na enkele kleine piekjes de stijging naar 3000 m3/s in slechts weinig dagen verloopt.

Dit jaar had het ook zo kunnen lopen. Als er na vandaag nog enkele zeer natte dagen waren gevolgd en er ook nog wat sneeuw had gelegen die was gesmolten, dan zou een verdere stijging naar een veel hogere afvoer goed mogelijk kunnen zijn geweest. Maar zoals ik boven al beschreven heb, zit dat er dit jaar niet in.

In de Rijn deed zich ook een groot hoogwater voor in 1993, met een afvoer van 11.100 m3/s; de op 3 na hoogste sinds 1900 (zie de grafiek hieronder). Ook hier is 1926 de hoogste, wel duidelijk hoger met 12.280 m3/s. De kerstpiek van dit jaar (de groene lijn) steekt er wat schril bij af; de afvoer komt nu ook maar tot slechts 30% van de afvoer in 1926. Het afvoerpatroon lijkt sterk op dat van de Maas, met tot half december nog vrij lage afvoeren en dan een snelle stijging met enkele tussenstapjes. Waar bij de Maas bij 1000 m3/s een belangrijke tussenstap ligt op weg naar een grote hoogwatergolf, ligt die bij de Rijn bij ongeveer 4000 m3/s. Vanaf daar kan de afvoer in een keer stijgen naar een zeer hoog niveau.

Rijn vergelijking hoogwaters.jpg

Verloop van Rijnhoogwaters van 1926 en 1993, in vergelijking met dit jaar
Verloop van Rijnhoogwaters van 1926 en 1993, in vergelijking met dit jaar

De impact van een hoogwatergolf van 3000 m3/s in de Maas en van 11.000 m3/s in de Rijn zou nu trouwens veel kleiner zijn geweest. Het hoogwater van 1993, en er volgde er nog een zeer hoge in januari 1995, was namelijk aanleiding voor een zeer uitgebreid hoogwaterbeschermingsprogramma, waar nu, 25 jaar later, nog steeds aan wordt gewerkt. Zo is langs de Rijntakken het Ruimte voor de Rivierprogramma uitgevoerd waarbij tal van nevengeulen zijn aangelegd, wat tot gevolg heeft dat een hoge afvoer met nu lagere waterstanden kan worden afgevoerd. Een watergolf zoals in 1993 zou nu langs de Rijn met waterstanden van 10 tot 25 cm lager zijn gepasseerd. 

Langs de Maas heeft de rivier op veel plaatsen ook meer ruimte gekregen, in het kader van het project Maaswerken. Deze projecten hebben soms nog een nog veel grotere daling opgeleverd. Zo is de bedding van de Grensmaas tussen Maastricht en Maasbracht sterk verbreed en bij Borgharen bijvoorbeeld zal de waterstand daardoor bij een hoogwatergolf van 3000 m3/s nu bijna 1 meter lager zijn dan in 1993. Het waterpeil zou dan nog maar net aan de voet van de kade staan, die ook rond het hele dorp is aangelegd. Om een zelfde waterstand te bereiken als in 1993 is nu een afvoergolf van maar liefst 4200 m3/s nodig en zelfs dan is er nog geen probleem voor de bewoners, omdat de kade die rond het dorp ligt, die waterstand ook nog makkelijk kan keren.

Ook Maastricht profiteert van het Grensmaaasproject. Het ligt een kilometer of 5 bovenstrooms van de Grensmaas, maar een verlagend effect zet zich altijd in bovenstroomse richting nog een stuk verder door. Zo zal ter hoogte van de Servaasbrug, midden in de stad, de waterstand agv de verruiming van de Grensmaas met ca 50 centimeters zakken bij een golf van 3000 m3/s. Pas bij een afvoer van ca 3500 m3/s zullen daar de zelfde waterstanden optreden als in 1993. Dat is daar dan ook nog geen probleem, want de oevers waar de woningen staan zijn nog hoger; in 1993 kwamen hier ook geen overstromingen voor. 

Ondanks de aanzienlijke waterstandsdalingen die in Zuid Limburg al zijn bereikt, is men er toch niet gerust op dat het in de toekomst goed gaat. Enerzijds wordt verwacht dat de afvoeren als gevolg van klimaatverandering nog hoger uit zouden kunnen vallen. De prognose is echter dat dat maar een centimeter of 50 meer zal zijn dan nu en die ruimte is er in Maastricht nog wel tot aan de bovenzijde van de waterkering. 

Dat er nu toch extra ingrepen nodig zijn heeft vooral te maken met het feit dat er sinds 2017 nieuwe normen gelden voor de waterveiligheid. Daarin wordt niet alleen van de waterstand uitgegaan, maar ook van allerlei faalkansen, die er voor kunnen zorgen dat een waterkering bezwijkt. Zo kan een dijk als deze volgezogen is met water misschien wel ineen zakken, of kan de grasmat op de kering door golfslag wegslaan, waarna vervolgens ook de klei in de kern aangetast wordt en de dijk bezwijkt.

Dit soort faalkansen wordt tegenwoordig allemaal meegewogen en dat levert dan voor ieder dijktraject een gewenst profiel op, waarmee de kans op falen tot een aanvaardbaar risico wordt terug gebracht. Sinds de nieuwe normering van kracht is wordt er op veel plaatsen mee gewerkt. De eerste uitkomsten laten nu echter zien dat de waterkeringen bijna overal veel hoger en breder moeten worden dan op grond van de oude systematiek, die vooral uitging van de waterstanden, berekend zou zijn. Zo kon het gebeuren dat we ons nu, na de grootste hoogwaterveiligheidsoperatie die ooit in het Nederlandse rivierengebied is uitgevoerd, en zonder dat er een hoogwater aan vooraf is gegaan, toch al niet veilig genoeg meer voelen en het waterveiligheidsniveau nogmaals fors moet worden opgetrokken.