zondag 26 augustus 2018

Enkele dagen wisselvallig weer met beperkte invloed op de rivieren

In Nederland verloopt augustus flink natter dan de vorige maanden. In het noorden en westen van het land is lokaal al 13 cm regen gevallen, bijna het dubbele van een gemiddelde augustusmaand. In het oosten van het land zijn er echter meetstations waar nog maar 3,5 cm is gevallen en verloopt ook augustus dus nog aan de droge kant. In het begin van de komende week komt er nog 1 a 2 cm bij, maar vanaf donderdag lijkt opnieuw een langere droge periode aan te breken.

In de stroomgebieden van Rijn en Maas was het de afgelopen week minder nat dan in Nederland. Alleen het zuiden van Duitsland had afgelopen donderdag met flinke buien te maken en dat leverde extra water op in de Rijn. Deze extra afvoer is nu onderweg naar ons land en arriveert op dinsdag en woensdag. In het stroomgebied van de Maas viel maar weinig regen en wat er viel had vrijwel geen invloed op de rivierafvoer.

Er staan deze week twee regenzones op het programma. Zondagavond en maandag passeert een regengebied Nederland en België, dat verder naar het oosten en zuiden oplost en weinig extra water zal brengen voor de rivieren. Woensdag passeert dan een volgende regenzone, die na Nederland eerst in de Ardennen wat neerslag zal brengen en op donderdag ook in Zuid Duitsland en de Alpen. Deze regenzone lijkt actiever en kan wel extra water opleveren voor de rivieren. Na donderdag ziet het er nu naar uit dat het weer een week droog blijft in de stroomgebieden. Het extra water zal dus hoogstens voor een korte opleving zorgen in de rivierafvoeren.

Rijnafvoer daalt naar 850 m³/s; vanaf dinsdag een lichte stijging

De Rijnafvoer is de hele week langzaam gedaald met zo'n 5 à 10 m³/s per dag en bedraagt bij Lobith nu ca 860 m³/s. Het is de op één na laagste afvoer ooit in deze tijd van het jaar. Alleen 1949 was met 760 m³/s nog ca 100 m³/s lager. Later in het seizoen zijn er meer jaren met een zo lage of nog lagere afvoer, met als laagste 1947; toen daalde de afvoer tot 620 m³/s begin november. Om zo laag uit te komen moet na een droge zomer ook het najaar droog verlopen. Het is niet uitgesloten dat dat dit jaar ook gebeurt, want de eerste verwachtingen voor september zijn dat die maand droog begint.

De laatste dagen van augustus zal de afvoer bij Lobit eerst echter nog iets gaan stijgen, vanwege de regen die afgelopen donderdag in Zuid Duitsland is gevallen en ook medio deze week kan er nog wat regen vallen. Een verdere daling zal dus, als hij al komt, nog even op zich laten wachten. Het extra water dat nu onderweg is leverde in de Bovenrijn in Zuid Duitsland een verhoging op van ca 150 m³/s. Omdat het water van zo'n golfje zich onderweg naar benedensdtrooms altijd wat uitspreidt over een langere periode, zakt de top wat in en zal de stijging eenmaal bij Lobith aangekomen, niet meer dan de helft bedragen.

Het eerste extra water verwacht ik dinsdag. Voorafgaand zal de afvoer bij Lobith nog iets verder zakken dan nu, naar ca 850 m³/s. Daarna volgt in 2 dagen een stijging naar ca 925 m³/s op donderdag, om daarna weer langzaam te gaan dalen. In het komend weekend komt de afvoer dan weer onder de 900 m³/s uit. Tegen die tijd is er dan alweer nieuwe neerslag gevallen in Zuid Duitsland en de Alpen en dat water zal dan in het begin van de week daarna aankomen.

Hoeveel dat voor de Rijn oplevert is nu nog niet te zeggen, omdat de neerslag eerst nog moet vallen en de verwachtingen zijn ook nog niet eenduidig over de hoeveelheden. Veel regen zal het echter niet zijn en een sterke stijging is dan ook niet verwachten. De kans is groter dat de afvoeren op nog wat langere termijn weer gaan zakken, omdat het begin september weer langduriger droog blijft. De kans is groot dat Lobith dan opnieuw richting 850 m³/s gaat, of er zelfs onder zal zakken.   

Waterstand Lobith nog nooit zo laag

Terwijl de afvoer zich nog ruim boven de laagste waarde ooit bevindt, is de waterstand bij Lobith nu wel recordlaag. Vrijdagmiddag zakte de stand naar 6,88 m +NAP en daarmee onder het vorige record (6,89) van 2011. Inmiddels is de stand nog verder gezakt en staat nu op 6,84 m +NAP. Morgen gaat daar nog 1 of 2 cm vanaf, om dan vanaf dinsdag weer enkele decimeters te gaan stijgen. 

Ook in de Waal tot aan Tiel en in de IJssel tot aan Deventer zijn de waterstanden nu lager dan ooit. Verder stroomafwaarts is de waterstand in het verleden al wel eens lager geweest, in een van de jaren dat de afvoer nog lager was. Zo was in Tiel de waterstand in 2003 nog ca 10 cm lager, bij een afvoer van ca 790 m³/s.

Dat de waterstand in de bovenstroomse delen nu zo laag is, heeft dan ook niet alleen met de lage afvoer, maar vooral ook met de bodemdaling van de rivier te maken. Er past daardoor steeds meer water in de rivier bij een zelfde waterstand. Zo werd het huidige record bij Lobith bereikt bij een afvoer van 880 m³/s, terwijl het record van 2011 pas bij een afvoer van 835 m³/s werd bereikt. In de stroomafwaartse gedeelten van de rivieren is de bodem niet of minder gezakt dan in de stroomopwaartse gedeelten en worden de records daarom niet zo makkelijk verbroken als in Lobith.

De bodemdaling treedt alleen op op plaatsen waar de bodem van de rivier uit zand bestaat. Dat is vrijwel overal het geval, maar er zijn enkele trajecten waar de bodem van de rivier een jaar of 20 geleden met steen is bestort. Het gaat om de grote Waalbochten bij Erlecom, Nijmegen en Heesselt. Om het rivierwater in zo'n bocht beter te stroomlijnen is de diepe buitenbocht volgestort. Er gaat dan meer water door de binnenbocht, zodat de rivier voldoende breed blijft en schepen elkaar er in beide richtingen kunnen passeren. Deze harde lagen liggen vast en nu de zandige bodem stroomop- en afwaarts wel uitslijt, steken ze steeds meer als een harde drempel boven de rivierbodem uit.

Wat ooit als een maatregel is bedacht om de scheepvaart te helpen, begint nu steeds meer een hindernis te worden voor de schepen. De drempel van vooral Nijmegen is inmiddels een van hoogste delen van de rivierbodem en bepaalt daarmee de aflaaddiepte van de schepen. En als schepen de harde laag raken, dan is er ook nog eeens kans op flinke schade. 

Maasafvoer blijft zeer laag

De Maasafvoer bleef de hele afgelopen week erg laag. Bij Borgharen stroomde er het grootste deel van de tijd niet meer dan 10 m³/s via de Grensmaas en er was te weinig water om de kanalen die tussen Luik en Maastricht beginnen voldoende water te geven. Dergelijke zeer lage afvoeren komen vaker voor, maar het begint nu wel lang te duren.

De komende week verandert er nog niet zoveel in het afvoerpatroon. Alleen woensdag kan er voldoende neerslag vallen in de Ardennen voor een lichte stijging van de afvoer. Zo'n stijging duurt dan meestal niet langer dan 1 of 2 dagen. Na woensdag ziet het er naar uit dat het weer langere tijd droog blijft en dat betekent dat de afvoer ook de eerste 10 dagen van september nog zeer laag zal blijven.

Bij de huidige lage afvoeren is het goed mogelijk om na te gaan waar het water dat de Maas afvoert vandaan komt. In de figuur hieronder is van alle deelstroomgebieden (in zwarte cijfers) aangegeven hoeveel water ze aanleveren. De rode cijfers geven de Maasafvoer aan op die locatie. Belangrijke leveranciers van het Maaswater zijn de Franse Maas, de Chier en de Sambre, die ieder bijna 10 m³/s leveren. De bekende beken die in de Ardennen ontspringen, zoals de Lesse, de Semois en de Ourthe leveren met 1 tot 3 m³/s veel minder.; ook al zijn de stroomgebieden soms zelfs groter dan dat van de beken die veel water leveren. 

Een verklaring voor de grote verschillen zou kunnen zijn dat de Ardennen vanwege het heuvelachtige terrein het regenwater sneller afvoeren en als het dan langere tijd droog is, is het water eerder op, dan bij de beken die in minder heuvelachtig terrein ontspringen. Ook is er een verschil in de ondergrond. In de Ardennen bestaat de bodem grotendeels uit leisteen en zandsteen, dat weinig water doorlaat en waar tijdens regen dus ook niet veel water in opgeslagen wordt. De andere beken ontspringen in kalkgesteente of andere zachte bodems; dit zijn bodems die meer water kunnen opslaan en dus ook langer kunnen naleveren. 

Invloed van de Noordzee door lage rivierafvoeren merkaar tot ver in het binnenland

Eerder schreef ik al over de verzilting die bij lage rivierafvoeren tot ver in het binnenland doordringt. Als in West Nederland ongeveer de gemiddelde hoeveelheid Rijnwater wordt aangevoerd (dit is ca 2000 m³/s) dan levert dat zoete water voldoende tegendruk om het zeewater in de Nieuwe Waterweg niet te ver op te laten dringen. Zodra de rivierafvoer zakt en rond de 1000 m³/s uitkomt, dan neemt de tegendruk zover af dat het zeewater steeds verder naar binnen kan dringen. De harde wind van de afgelopen 3 dagen hielp het zoute water nog een handje en zo kon het zeewater de afgelopen 3 dagen tot ver in de Nieuwe en Oude Maas doordringen.

Via het Spui, dat de Oude Maas met het Haringvliet verbindt, kon zelfs een klein beetje zout in het Haringvliet aankomen. Dit wordt ook wel de achterwaartse verzilting genoemd. Het Haringvliet zelf, is om verzilting te voorkomen, dicht aan de zeezijde, maar via de achterdeur kan het er dan toch nog naar toe stromen. De komende dagen wordt weinig wind verwacht en zal het zoute water niet zo ver meer doordringen, maar later in het seizoen als de rivierafvoer laag blijft en herfst-stormen zich aandienen, kan er zelfs zoveel zout in het Haringvliet terecht komen dat de inname van zoetwater voor oa landbouw en de Rotterdamse haven vanuit het Haringvliet moet worden gestaakt.

Een ander effect van de lage rivierstanden is dat eb- en vloed tot verder in het binnenland merkbaar zijn. We associëren eb en vloed vooral met de zee, maar via de Nieuwe Waterweg kan de getijdewerking ook het benedenrivierengebied in dringen. Vooral in de Lek, die direct in verbinding staat met de Nieuwe Maas en de Nieuwe waterweg, is dat merkbaar. Hier loopt het getij door tot aan Vianen, waar het dan tegengehouden wordt door de stuw van Hagestein. De getijslag bedraagt hier nu bijna 1,5 meter. Ook in de Maas dringt het getij door tot de eerste stuw, die ligt bij Lith, iets bovenstrooms van Den Bosch. De getijslag bedraagt hier maar 30 cm omdat het water vanaf zee een langere weg moet afleggen voordat het in de Maas aan komt. 

Ook in de Waal is het getij merkbaar. Hier liggen geen stuwen die de getijbeweging tegenhouden, maar is het het rivierwater zelfs waar het getij in dood loopt. Westelijk in de waal is de getijslag daarom groter dan verder naar het oosten. Bij gemiddelde waterstanden in de Waal loopt het getij stroomopwaarts door tot ongeveer Zaltbommel, maar nu de waterstanden zo laag zijn kan de zee-invloed zelfs tot aan Tiel doordringen. Terwijl de waterstand bij Lobith namelijk omlaag ging de afgelopen dagen, steeg ze bij Tiel een centimeter of 5, omdat de westenwind het water in de riviermond opstuwde. Het is niet veel, maar wel net merkbaar. Als de komende eeuw de zeespiegel verder gaat stijgen en de rivierbodem ook nog eens verder daalt, dan zal de invloed van de Noordzee, bij lage rivierafvoeren, in de Waal steeds verder het land indringen. 

In de IJssel doet zich een ander fenomeen voor. De IJssel staat niet in verbinding met de Noordzee, maar hier zorgt de wind op het IJsselmeer soms voor opstuwing. Toen afgelopen donderdag de westenwind plotseling opstak leverde dat op het IJsselmeer een watergolfje op van ca 35 cm dat ook de IJssel opliep in stroomopwaartse richting. Door de lage waterstanden in de IJssel was er weinig tegendruk en daarom kon dit golfje zelfs tot aan Olst, ca 50 km stroomopwaarts, doordringen; het was daar nog ca 10 cm hoog. Toen op zaterdag de wind opnieuw aanwakkerde volgde een nieuw golfje, dat zelfs tot aan Deventer wist door te dringen.