U bent hier

zondag 3 maart 2019

Aan het droge weer is een einde gekomen; daarom in de waterverwachting deze week de aankondiging van hogere waterstanden in de komende weken. Een groot hoogwater zit er (voorlopig) echter niet in. Naast het waterbericht dit maal aandacht voor de kleine pieken die dagelijks optreden in de afvoer van de Maas.  En tot slot een kleine studie aan de klei die bij het laatste hoogwater door de Rijn naar het Haringvliet werd gevoerd en die duidelijk zichtbaar was op de satellietbeelden van die dagen.

Droog weer maakt plaats voor flink wat nattigheid

Vandaag sluiten we een lange droge periode af, die bijna 3 weken duurde. De laatste keer dat er flink wat regen viel, was op 11 februari en daardoor, gecombineerd met de voor de tijd van het jaar erg hoge temperaturen, leek het er op dat het weer zich opmaakte voor een herhaling van de vorige zomer. De waterstanden in de rivieren daalden eind februari dan ook naar een voor de tijd van het jaar vrij lage waarde en ook de grondwaterstanden, die in januari aardig waren opgekrabbeld, zakten al weer flink weg; vooral op de hogere zandgronden in oost en zuid Nederland. De grafiek hieronder van de grondwaterstand bij Aalten in de Achterhoek laat dat goed zien..

grondwater Aalten.jpg

Grondwaterverloop bij Aalten sinds begin vorig jaar (bron https://opendata.munisense.net)
Grondwaterverloop bij Aalten sinds begin vorig jaar (bron https://opendata.munisense.net)

Voorlopig is aan het droge weer echter een einde gekomen en de komende 2 weken gaan zelfs flink nat verlopen. Het hoge drukgebied dat de regengebieden vanaf de Atlantische Oceaan wekenlang op afstand hield is naar het zuiden weggezakt en het ziet er naar uit dat het de komende tijd een komen en gaan wordt van regenzones. In Nederland wordt tot eind volgende week in totaal zo’n 5 tot 7 cm regen verwacht en dat is wat er normaal in de hele maand maart valt.

De komende week trekken de lage drukgebieden, waar de regenzones mee samenhangen, ten noorden van Nederland langs en de meeste regen valt daarom in onze omgeving en ten noorden van ons. Boven Midden Europa blijft de luchtdruk nog relatief hoog en verder zuidelijk in de stroomgebieden van Rijn en Maas valt het daarom met de nattigheid voorlopig nog wel mee. Er valt wel voldoende neerslag om de rivieren weer wat te laten stijgen, maar een grote stijging is voorlopig niet in beeld. 

Vandaag passeert een eerste regenzone, die vooral boven Nederland aardig wat regen brengt. Morgen en dinsdag zakt dit gebied verder naar het zuiden en krijgen ook de stroomgebieden van Rijn en Maas ermee te maken. In de nacht van woensdag op donderdag volgt dan een volgend regengebied, dat met name boven de Ardennen en Noord Frankrijk wat meer regen zou kunnen brengen en zaterdag volgt dan weer een volgend neerslaggebied dat ook weer boven de Benelux en het aangrenzende deel van Frankrijk en Duitsland regen zal brengen. Zuid Duitsland en de Alpen lijken de dans voorlopig te ontspringen.

Na volgend weekend zou de luchtstroming boven Europa wat meer westelijk tot noordwestelijk kunnen worden, waardoor de regenzones dan ook wat verder het continent op kunnen doordringen. Mogelijk dat de stoomgebieden dan wel voldoende regen ontvangen voor een wat grotere stijging. Maar dit is nog ver weg en daarom zeer onzeker.

Rijn stijgt de komende week licht

De Rijn daalde bij Lobith de hele afgelopen week met zo’n 5 tot 10 cm per dag en is nu op ca 8,35 m +NAP uitgekomen. Dit is bijna 2 meter lager dan de normale waterstand voor deze tijd van het jaar. De afvoer bedraagt nu ca. 1500 m3/s, wat slechts iets meer is dan de helft van de normale hoeveelheid.

Vanuit een klein regengebied dat afgelopen donderdag over het stroomgebied van de Rijn trok is wat extra water onderweg en vanaf morgen gaan afvoer en waterstand daarom weer langzaam wat stijgen. Tot woensdag komt er ca 40 cm bij en bereikt Lobith de 8,75 m +NAP. Later in de week zet deze stijging dan nog wat door naar ca 9 m in het weekend. 

Vanwege de regen die later in de week in Midden Duitsland en Noord Frankrijk kan vallen, kan de waterstand bij Lobith na het komend weekend dan nog wat verder stijgen; maar op grond van de neerslaghoeveelheden die nu verwacht worden, niet verder dan ca 9,3 tot 9,5 m +NAP. Daar hoort dan een afvoer bij van ca 2250 m3/s. 

Omdat het regenachtige weer ook na volgende week nog lijkt aan te houden is de kans groot dat de waterstand rond medio maart nog wat verder zal stijgen.

Maas zal komende week ook weer wat stijgen

De Maasafvoer daalde bij Maastricht de hele week tot een daggemiddelde afvoer van ca 175 m3/s op donderdag. Na een beetje regen aan het eind van de afgelopen week is de afvoer nu weer iets gestegen tot ca 225 m3/s. Dat is slechts de helft van de normale hoeveelheid voor deze tijd van het jaar. 

Door de regenval die de komende dagen wordt verwacht zal de Maasafvoer langzaam wat verder stijgen. De regenval die voor maandag in de Ardennen wordt verwacht zal dan op dinsdag in Nederland voor een stijging zorgen. Ik verwacht dan ca 300 tot 350 m3/s bij Maastricht. Op donderdag wordt dan opnieuw regen verwacht boven de Ardennen, waardoor de stijging nog wat verder door kan zetten naar 400 tot 500 m3/s op vrijdag. In een van de weersverwachtingen wordt er vanuit gegaan dat de neerslagzone op dinsdag wat langer boven de Ardennen blijft hangen. Als dat uitkomt is op woensdag al een stijging naar ca. 500 m3/s mogelijk.

In het weekend volgen dan nieuwe regenzones waardoor de afvoer nog iets verder kan stijgen. Grote hoeveelheden regen worden echter ook dan niet verwacht, dus is een vstijging naar meer dan 750 m3/s voorlopig niet in beeld.

Afvoer Maas vertoont altijd opvallend grote schommelingen

Als ik het bij de Maas over de afvoer hebt, dan gaat het altijd om de daggemiddelde afvoeren. In het afvoerbeeld van de Maas komen namelijk altijd grote schommelingen voor. In de grafiek hieronder van het meetpunt bij Maastricht zijn die schommelingen goed te zien. In minder dan een uur schiet de afvoer soms met meer dan 200 m3/s omhoog om even daarna weer net zo snel te dalen. Naast de grote schommelingen zijn er continu kleinere en er is vrijwel nooit een gelijkmatig afvoerverloop. 

Schermafbeelding 2019-03-03 om 12.26.43.png

Opvallende afvoerpieken en dalen in de Maasafvoer bij Maastricht (bron waterinfo.nl)
Opvallende afvoerpieken en dalen in de Maasafvoer bij Maastricht (bron waterinfo.nl)

Vroeger werd gedacht dat deze pieken werden veroorzaakt door de waterkrachtcentrales bij de stuwen. De stuwen werden dan zo bediend dat er water werd opgespaard om daarmee enige uren een extra turbine van de centrale aan te kunnen zetten. Sinds enkele jaren zijn de turbines echter traploos en hoeft er geen water meer opgespaard te worden. Toch zijn de schommelingen er nog steeds. Ze blijken samen te hangen met het stuwbeheer in Wallonië, dat te abrupt reageert op kleine schommelingen in het waterpeil van de Maas. Bij een stijging van enkele centimeters gaat de stuw namelijk al open en laat dan een grote hoeveelheid water door. Kort daarna blijkt dat veel meer te zijn dan de Maas in werkelijkheid aanvoert en om de stand bovenstrooms van de stuw dan weer op peil te brengen, gaat de stuw enige tijd bijna helemaal dicht, waardoor de afvoer die doorgevoerd wordt weer sterk terugloopt.

Bij iedere volgende stuw (er liggen er meer dan 10) wordt het effect verdere versterkt om dan aankomst in Nederland soms vele honderden m3/s groot te zijn geworden uiteindelijk. Met name voor vissen en andere organismen die in het water leven zijn dergelijke plotselinge schommelingen onwenselijk. Rijkswaterstaat werkt er daarom aan om de eerste stuw in Nederland, bij Borgharen, zo af te regelen dat de Waalse pieken worden gebufferd en er een meer gelijkmatige waterstroom doorgevoerd kan worden. Het is echter niet eenvoudig om in een bedieningsprotocol van een stuw (dat al met heel veel zaken rekening moet houden) er nog een extra aspect aan toe te voegen.

Klei die het rivierwater meevoert goed zichtbaar op satellietbeelden

Als de afvoer van de rivieren stijgt nemen ook de hoeveelheden zand en klei toe die het water transporteert. Tijdens een hoogwater worden er zo vele tonnen zand en klei door de Rijn en de Maas Nederland binnen gevoerd. Het rivierwater wordt dan troebel vanwege de klei die in het water zweeft. Zand wordt ook getransporteerd, maar de korreltjes zijn te zwaar om te zweven en zij schuiven en stuiteren daarom over de bodem. 

Bij een groot hoogwater, als de rivier buiten de oevers treedt, worden zand en klei ook op de oevers afgezet, maar als het water binnen de bedding blijft, wordt het alleen maar doorgevoerd tot het uiteindelijk in de zee uit komt. Halverwege februari waren er kleine hoogwatergolven in de Rijn (3.300 m3/s) en de Maas (1.275 m3/s) en die afvoeren waren voldoende om zand en klei in beweging te brengen. Bij deze afvoeren blijft het water nog vooral binnen het zomerbed en in de uiterwaarden is bij dit hoogwatertje dan ook geen klei of zand afgezet. 

Als wel op zoek gaan naar waar het materiaal heen is gevoerd, volgen we de rivieren naar het westen, waar ze, voordat ze in de Noordzee uitstromen, eerst in het Benedenrivierengebied aan komen. Het water verdeelt zich daar over meerdere rivierarmen en als de afvoer zo hoog is als medio februari gaat ongeveer de helft van het water via het Haringvliet naar buiten en de andere helft via de Nieuwe waterweg. Vóór de aanleg van de deltawerken stroomde er ook nog rivierwater naar de Grevelingen en de Oosterschelde, maar die wegen zijn nu afgesloten met dammen. 

Dankzij het mooie weer van de afgelopen weken kon de Sentinel-satelliet mooie beelden maken van het Benedenrivierengebied. In de figuur hieronder heb ik er twee onder elkaar afgebeeld van respectievelijk 15 februari (boven) en 27 februari (onder). 15 februari was aan het begin van de hoogwatergolf toen het water veel klei transporteerde. Vooral in het oosten waar de Waal en de Maas de foto instromen is duidelijk te zien dat het water lichtbruin tot grijs is. Op 27 februari, als de hoogwatergolf al een week achter de rug is, is dit duidelijk veel minder; het water is weer helder geworden.

Hvl west vergelijking.jpg

Vergelijking 15 februari (boven) en 27 februari (onder) van het Benedenrivierengebied (bron: https://apps.sentinel-hub.com/sentinel-playground)
Vergelijking 15 februari (boven) en 27 februari (onder) van het Benedenrivierengebied (bron: https://apps.sentinel-hub.com/sentinel-playground)

In het Haringvliet zien we ook dat het water van oost naar west langzaam minder troebel wordt. Het Haringvliet is veel dieper en breder dan de rivieren en het water stroomt er veel langzamer en daardoor kan de klei hier wel langzaam naar de bodem zakken. In een detailbeeld van het westelijk deel van het Haringvliet (zie hieronder; de Haringvlietbrug ligt rechts, de Haringvlietdam links) is de stroom van het troebele water en de wervelingen die daarin optreden goed te zien. Ook is het water aan de rechterkant duidelijk troebeler dan aan de linkerkant. Onderweg is een deel van de klei die eerst nog in het water zweefde naar onderen gezakt. De foto is iets bewerkt (lichter gemaakt) om de troebelere kleur van het water beter zichtbaar te maken.

Sedimentstroom Haringvliet.jpg

Satellietbeeld van het Haringvliet van 15 februari 2019 waarin de klei die in het water zweeft duidelijk te zien is (bron: https://apps.sentinel-hub.com/sentinel-playground)
Satellietbeeld van het Haringvliet van 15 februari 2019 waarin de klei die in het water zweeft duidelijk te zien is (bron: https://apps.sentinel-hub.com/sentinel-playground)

Dat de klei in het Haringvliet naar de bodem zakt is geen natuurlijke situatie. Het Haringvliet is namelijk sterk verandert door de afsluiting in 1970. De grote omvang van het Haringvliet stamt nog uit de tijd dat dit gebied nog niet met een dam was afgesloten. Voor die afsluiting drong hier ook het getij dagelijks naar binnen en deze in- en uitgaande waterstroom was veel groter dan die van de rivier en de getijstroom had daarom ook een veel ruimere bedding nodig.  

Sinds de afsluiting in 1970 is de getijstroom weggevallen en resteert alleen de rivierafvoer. Die afvoer is zo veel kleiner dat de stroomsnelheid van het water er bijna helemaal wegvalt en zelfs de klei die in het water zweeft er kan bezinken. Het Haringvliet-bekken vult daardoor ook heel langzaam op en op de bodem ligt inmiddels een pakket van enkele meters klei en zand die de Waal en de Maas sinds 1970 hebben aangevoerd. 

Een volgend bericht kunt u komend weekend verwachten.