U bent hier

Winterhalfjaar 2016 -2017

Waterafvoeren Rijn en Maas laagste in 20 jaar

In Nederland viel het niet zo op, maar al direct ten zuiden van ons land was het een erg droge winter. Dat begon al in november en duurde tot en met april; alleen in maart viel ongeveer de normale hoeveelheid neerslag. De rivierafvoeren waren daardoor vrijwel de hele winter ver onder de normale waarde en alleen in maart was er een kleine hoogwatergolf.

In de meeste jaren bereiken de rivieren in september (Maas) of oktober (Rijn) hun laagste stand om dan door een groter neerslagoverschot (meer neerslag en minder verdamping) in het najaar te gaan stijgen. Soms zijn er november zelfs al hoogwatergolven. Dit jaar pakte echter anders uit omdat het in november niet veel regende en in december viel in midden Europa lokaal zelfs helemaal geen neerslag. Rond de jaarwisseling voerde de Rijn slechts 1000 m3/s af, wat de laagste afvoer was sinds 1953 en in de Maas was het zelfs nog extremer, want die voerde met 35 m3/s de laagste afvoer ooit rond die tijd van het jaar. Half januari kwam pas de eerste neerlag van betekenis, maar pas in februari stegen de beide rivieren wat verder en waren de allerlaagste afvoeren voor even voorbij. In maart volgde een kleine piek, maar voor de maand om was herstelde het droge weer zich en daalden de waterstanden in april weer snel.

De gemiddelde Rijnafvoer bedroeg dit winterhalfjaar (november tm april) slechts 1571 m3/s, tegen 2478 m3/s normaal. Dat was de laagste gemiddelde winterafvoer sinds de winter van 1995/96, die vrijwel dezelfde gemiddelde afvoer had. We moeten tot 1971/72 terug voor een extremere winter; toen voerde de Rijn gemiddeld slechts 1160 m3/s af, wat ook de de laagste waarde is sinds de metingen in 1900 begonnen. Lage winterafvoeren kwamen vroeger vaker voor dan in de laatste decennia. Een gemiddelde winterafvoer rond of onder de 1500 m3/s kwam voor 1980 nog zo eens in de 8 jaar voor, maar sindsdien nog waar eens in de 20 jaar.

De gemiddelde Maasafvoer bedroeg dit winterhalfjaar (november tm april) slechts 135 m3/s, wat sinds de metingen zijn begonnen in 1911 een derde plaats oplevert in de ranglijst van minst afvoerrijkse winters, net onder 1995/96. Alleen 1953 was met een gemiddelde van 123 m3/s nog iets extremer.

Dit winterhalfjaar was dus een bijzonder jaar, omdat het ruim 20 geleden was dat de afvoer in de winter langdurig laag was en er geen echte pieken optraden.

Piekstand Rijn deze winter de op een na laagste ooit

De Rijn telde deze winter maar een piek(je) boven de 11 meter. Medio maart werd een stand van 11,47 bereikt. Alleen in 1971 bleef de Rijn in de winter nog lager, met toen een topstand van 10,26 m. Uitzonderlijk was ook dat er maar één hoogwatergolfje was; de rest van de winter bleef de waterstand schommelen tussen de 7 en de 9 meter, standen die normaal alleen in het najaar optreden. De hoogste afvoer deze winter bedroeg 3766 m3/s, ook dit was de laagste waarde sinds 1971, toen de hoogste afvoer niet verder kwam dan 2075 m3/s.

Lage winterafvoeren hingen vroeger vaak samen met langdurig winterweer. In koude winters valt de neerslag vooral als sneeuw en bevriezen de beken die het water aanvoeren, maar ook wordt het weer in koude winters vaak beheerst door hoge drukgebieden en die zorgen dan voor stabiel weer.

De afgelopen winter was wat het weer betreft in zoverre bijzonder dat het geen echt koude winter was, maar wel dat hoge drukgebieden maandenlang het weer bepaalden. Ze lagen dan weer boven Centraal Europa, dan weer boven het noorden en vaak ook boven de Britse eilanden, maar waar ze ook lagen, ze zorgden er steeds voor dat neerslaggebieden vanaf de Atlantische Oceaan niet ver het continent op konden trekken. In maart veranderde het weerpatroon even en kon er enkele weken wat meer neerslag vallen boven de stroomgebieden van de Rijn en de Maas, maar nog voor de maand om was herstelde het weertype met hoge drukgebieden zich en zo kon ook april een droge maand worden.

In de onderstaande figuur is voor de 3 wintermaanden (dec-feb) voor Duitsland de neerslagverdeling weergegeven.  Vooral in het zuiden was het erg droog met slechts 30 - 50% van de normale hoeveelheid neerslag. Ook november en april waren droog met gemiddeld over het stroomgebied respectievelijk 75% en 50% van de normale hoeveelheid. Alleen maart was een normale maand.

Is de droogte van deze winter een gevolg van de klimaatverandering ?

Het is onwaarschijnlijk dat de droogte van deze winter het gevolg is van klimaatverandering. Een eenmalige gebeurtenis kan daar niet een aanwijzing voor zijn. Daarbij wijzen modelstudies uit dat door klimaatverandering de winters juist natter zouden moeten worden in het stroomgebied van de Rijn en dat daardoor de rivierafvoeren toe zullen nemen. Veel van de hoogwaterbeschermingsmaatregelen die in Nederland worden uitgevoerd (oa in het kader van het Deltaprogramma) zijn gebaseerd op deze verwachtingen. Het is daarom interessant om na te gaan of er in de rivierafvoeren al iets te merken is van deze opgaande lijn in de afvoeren.

Als we over een langere periode kijken dan blijkt er echter nog geen sprake te zijn van een dergelijke trend. In de figuur hieronder is de gemiddelde winterafvoer afgebeeld van alle jaren sinds 1901. Ook is het 11-jarig gemiddelde weergegeven. Er zijn de afgelopen jaren duidelijk minder winters met een hoge gemiddelde afvoer geweest en de rode lijn (het 11-jarig gemiddelde) loopt de laatste jaren dan ook duidelijk terug. Inmiddels bevindt het zich al weer onder waarde van rond 1990, vóór de periode met de grote hoogwaters van 1993 en 1995. De gemiddelde winterafvoer voor de periode november-april is dan ook gedaald en bedroeg over de afgelopen 10 jaar 2364 m3/s, tegen 2478 m3/s over de hele meetreeks. En als we alleen de drie echte wintermaanden bekijken (dec-feb), dan is het gemiddelde over de laatste 10 jaar vrijwel hetzelfde als over de hele meetreeks. 

Gemiddelde afvoer Rijn.jpg

Gemiddelde winterafvoer (nov-apr) Rijn vanaf 1901 t/m 2017

Er is dus geen sprake van een toename, maar eerder van een afname in de hoeveelheid water die de Rijn afvoert. Dit komt ook overeen met de neerslaggegevens van Duitsland. In de grafiek hieronder is het neerslagverloop sinds 1880 weergegeven voor Baden Württemberg; dit Bundesland is een van de regio's in het stroomgebied waar veel Rijnwater uit afkomstig is. De blauwe lijn in de grafiek (het 30-jarig gemiddelde) laat zien dat de trend de laatste jaren omlaag gaat; van nattere winters is zeker geen sprake. De roze lijn is het gemiddelde over de periode 1961-1990. Ook de neerslaggegevens van de andere Länder in het stroomgebied laten een dalende trend zien.

Grafiek neerslag BaWu winter.jpg

Winterneerslag Baden Würtemburg vanaf 1881 t/m 2017

Het zou natuurlijk kunnen dat de winters als geheel droger worden, maar dat er binnen de winter kortere perioden zijn met extreme hoeveelheden neerslag. Deze korte perioden leveren dan de hoogwatergolven op. Als er sprake is van extreme neerslag in een kortere periode, dan zou dat terug te zien moeten zijn in de neerslaggegevens van de afzonderlijke maanden. Ook daar vinden we echter geen opgaande trends. Alleen het verloop van de neerslag in januari is de afgelopen jaren stabiel, de andere 2 wintermaanden en ook november, maart en april laten alle de afgelopen 10 tot 20 jaar een dalende trend zien. Het weer houdt zich wat de neerslaghoeveelheden betreft in ieder geval niet aan de verwachting van de weermodellen. Nu is een periode van 10 tot 15 jaar niet lang genoeg om wat het klimaat betreft harde conclusies uit te trekken, maar het is wel opvallend dat de trend omhoog in de neerslaghoeveelheden en rivierafvoeren die tussen 1980 en 2000 werd ingezet nu weer grotendeels teniet is gedaan.

Piekafvoeren Rijn laten ook dalende trend zien

De dalende lijn in de afvoeren van de Rijn zien we nog duidelijker bij de piekafvoeren. In de figuur hieronder is voor de hele meetreeks vanaf 1901 de hoogste afvoer van de winterperiode weergegeven (blauwe kolommen) en het 11-jarig gemiddelde (rode lijn). De vele hoogwaters in de jaren 80 en extreme hoogwaters van 1993 en 1995 zorgden ervoor dat de trend aan het eind van de vorige eeuw duidelijk omhoog ging. Maar sinds 2003 is er weer een duidelijke daling ingezet en inmiddels bevindt ook het langjarig gemiddelde van de piekafvoer zich al weer op het niveau van voor de negentiger jaren van de vorige eeuw.

Piekafvoer Bovenrijn.jpg

Topafvoer winterhalfjaar Bovenrijn 1901-2017

Als we verder terug kijken in de meetreeks van de Rijn dan zien we dat een vergelijkbare situatie ook in de twintiger jaren van de vorige eeuw is voorgekomen. Er waren toen ook meerdere jaren met extreme afvoeren die de trendlijn omhoog duwden, maar ook toen daalde de lijn later weer. Dit beeld van meerdere jaren vrij kort op elkaar met een bepaald afvoerpatroon zien we vaker bij de Rijn (zie ook de droge periode tussen 1971 en 1976). De indruk kan dan snel ontstaat dan dat er sprake is van klimaatverandering maar vaak zien we dat er later weer een langere periode aanbreekt met een geheel ander afvoerpatroon. In ieder geval de trends die met hoogwater samenhangen worden hierdoor uiteindelijk weer afgevlakt. Juist in de periode rond 2004, het jaar dat de trend in de hoogwaterafvoer naar de hoogste waarde steeg, zijn de beslissingen genomen om de rivieren met tal van maatregelen meer ruimte te geven om de kans op een overstroming te verminderen. 

Lage winterafvoer Maas nog extremer dan van de Rijn

De gemiddelde Maasafvoer was met 135 m3/s de op 2 na laagste sinds het begin van de metingen. In de grafiek hieronder is te zien hoe veel de waarde van dit jaar afwijkt van andere jaren. Terwijl de Rijn gemiddeld nog 63% van de normale afvoer aanvoerde, was dat bij de Maas slechts 36%. Dit wordt veroorzaakt doordat de Maas een kleiner stroomgebied heeft en voor haar water voor een belangrijk deel afhankelijk is van neerslag die kort tevoren is gevallen. Bij de Rijn is een veel groter deel van het water langer onderweg en daardoor is het verschil tussen de hoogste en laagste extremen ook niet zo groot als bij de Maas. 

Gemiddelde afvoer Maas.jpg

Gemiddelde afvoer winter (nov-april) Maas

De hoogste afvoer deze winter bij Borgharen bedroeg 1006 m3/s. Om te kunnen vergelijken met de andere jaren is in de grafiek de daggemiddelde waarde opgenomen en die bedroeg 842 m3/s. We moeten weer terug tot 1995/96 voor een nog lagere waarde. De lage piekafvoer van dit jaar wijkt minder sterk af dan de gemiddelde afvoer. Opvallend is ook dat voor 1977 de piekafvoer vaak veel lager was. Mogelijk dat hier het vaker optreden van koude winters in het verleden de oorzaak van is. Maar het hoeft niet alleen met klimaateffecten te maken te hebben, want het stuwbeheer stroomopwaarts van Borgharen heeft ook effect op de pieken. Omdat het water van één neerslagperiode in een gestuwde rivier in kortere tijd doorstroomt dan in een niet gestuwde rivier, worden vooral de lagere pieken hoger. 

Piekafvoer Maas.jpg

Piekafvoer Maas van 1911 t/m 2017

De lage afvoeren van dit jaar hingen samen met het extreem droge weer in België en Noord Frankrijk. In onderstaande figuur is voor België de afwijking van de normale neerslag weergegeven voor de periode december-februari. Net als in Duitsland viel niet meer dan de helft van de normale hoeveelheid. Alleen in maart viel er ongeveer de normale hoeveelheid neerslag, dit leverde het enige hoogwatergolfje op van het seizoen. November en april waren ook droog.

Neerslag Ardennen winter 2017.png

Neerslag winter in Belgisch deel stroomgebied Maas
Neerslag winter in Belgisch deel stroomgebied Maas

Maas afvoeren vertonen ook een dalende trend

Als we de grafieken (hierboven) van de gemiddelde afvoer en de piekafvoer voor de Maas bekijken dan valt op dat ook bij de Maas het 11-jarig gemiddelde (rode lijn) al enige tijd dalend is en dat de opgaande lijn van jaren 90 door de lage gemiddelde afvoeren van de laatste jaren weer terug is op een lager niveau. Vooral de piekafvoeren stegen eerst sterk, na een diep dal in het midden van de jaren zeventig. Maar sinds 2003 is ook hier sprake van een sterke daling. Ook in het stroomgebied van de Maas valt de laatste jaren dus niet meer neerslag en komen perioden met extreme neerslag, waaruit hoogwatergolven ontstaan, de laatste tijd zeker niet meer voor dan vroeger.

(NB. De periode met hogere afvoeren in de jaren 20 van de vorige eeuw is bij de Maas minder duidelijk dan bij de Rijn, omdat de metingen bij de Maas pas in 1911 beginnen en de vrij droge jaren tussen 1900 en 1910 vallen daardoor buiten de meetreeks.)