zondag 3 december 2017

Waterstanden dalend na kleine hoogwatergolfjes

De regen van begin vorige week zorgde kortdurend voor flinke peilstijgingen in de beken en rivieren in zowel het stroomgebied van de Maas als dat van de Rijn. Dit leverde kleine hoogwatergolfjes op waarvan de piek in de Maas woensdag Borgharen passeerde en de piek in de Rijn 2 dagen later, op vrijdag, bij Lobith langs kwam.

Inmiddels is het hoogste deel van de piek in de Maas al aangekomen in het Haringvliet en grotendeels naar zee afgevoerd en is de Rijnpiek verdeeld over de Waal (67%), de Nederrijn-Lek (18%) en de IJssel (15%). De looptijd van het Rijnwater dat via de Waal stroomt is het kortst en de piek wordt daar nu ook al via de Haringvlietsluizen naar zee afgevoerd. De weg voor het Rijnwater dat via de IJssel gaat is het langst; daar duurt het nog tot maandag voordat het hoogste deel van de golf bij Kampen de rivier heeft verlaten. 

De waterstanden in de Rijn en de Maas zullen de hele komende week blijven dalen. Een hoge drukgebied schuift begin volgende week over midden Europa naar het oosten en dat zorgt voor grotendeels droog weer in de stroomgebieden. Vanaf vrijdag lijken de weerkaarten opnieuw geschud te worden en verwachten de weermodellen dat er een aantal lage drukgebieden over de Noordzee en later Midden Europa zullen gaan trekken. Als dat uitkomt, dan zal er vanaf vrijdag mogelijk flink wat neerslag gaan vallen in de stroomgebieden en mogen we na het volgend weekend weer rekenen op stijgende waterstanden. Het is nog ver weg, dus lang niet zeker wat het voor de rivieren betekent, ook omdat een deel van de neerslag als sneeuw zal gaan vallen. In een volgend bericht daar meer over.

Rijn bij Lobith even boven de 11 meter

De waterstand bij Lobith steeg vrijdag tot 11,15 m +NAP. Ruim 3 meter hoger dan enkele weken eerder. Eigenlijk mag dit golfje nog niet de naam hoogwatergolf hebben. Van hoogwater spreken we namelijk pas als de uiterwaarden gaan overstromen, wat gebeurt als de waterstand bij Lobith de 13 m passeert. Vanaf 14,5 m overstromen dan ook de zomerkades en is het winterbed van de rivier helemaal gevuld. Gemiddels komt zo'n echte hoogwatergolf eens in de 2 tot 3 jaar voor, maar de laatste 15 jaren gebeurde het slechts eenmaal in 2011 en bleef de Rijn 's winters steeds onder de 14 meter of nog veel lager.

Het golfje dat nu doorkomt, was het tweede watergolfje dat in november passeerde. Toch lag de gemiddelde waterstand van november als geheel nog net aan de lage kant van de normale waarde, omdat de eerste 10 dagen van de maand de waterstand nog erg laag was voor de tijd van het jaar.

Het hoogwatergolfje heeft er voor gezorgd dat de Rijn bij Lobith nu 3,20 m hoger staat dan aan het begin van november. Als we de Waal stroomafwaarts volgen, dan zien we dat de peilopzet agv het hoge water tot aan Tiel nog maar nauwelijks verandert; daar was het peil tijdens de piek nog altijd 2,95 m hoger dan begin november. Vanaf Tiel wordt de peilopzet dan ineens wel snel kleiner: bij Zaltbommel bedroeg zij nog 2,10 m en bij Gorinchem nog maar 75 cm. De snelle afname vanaf Zaltbommel wordt veroorzaakt doordat de rivierbedding er ruimer is omdat bij normale, niet verhoogde rivierafvoeren het getij vanaf zee al tot daar door kan dringen.

Het extra water dat nu door de hoogwatergolf wordt aangevoerd maakt als het ware gebruik van die extra ruimte in de bedding, die gewoonlijk door het getij wordt gebruikt. Verder stroomafwaarts, richting zee, wordt de getijslag langzaam steeds groter en dus ook de ruimte in de rivierbedding en daardoor zakt de hoogwatergolf stroomafwaarts snel in. Bij Dordrecht, waar het getij nog groter is en de rivierbedding dus ook dieper, is van de peilopzet agv de hogere rivierafvoer al vrijwel niets meer te merken. Hier heerst de dynamiek van zee en heeft de rivier niet zoveel invloed. 

Het water dat door de Waal, Nederrijn en Maas wordt aangevoerd moet nog wel afgevoerd worden naar zee. Dat gebeurt deels via de Haringvlietsluizen, die bij hogere rivierstanden steeds verder open gezet worden om het water te kunnen spuien. Dat spuien vindt plaats onder vrij verval en kan dus alleen als op de Noordzee de waterstanden lager zijn dan in het Haringvliet. In de waterstanden die Rijkswaterstaat meet bij Hellevoetsluis in het westen van het Haringvliet is goed te zien wanneer dat er gespuid wordt. 

De uitleg is een beetje gecompliceerd, omdat er in het Haringvliet zelf ook een kleine getijslag is. Dit wordt veroorzaakt doordat het Haringvliet via een achterdeurtje (het Spui) ook in verbinding staat met de Nieuwe Waterweg en de Noordzee. Voor het afvoeren van het extra water is deze achterdeur echter niet groot genoeg en bij hoge rivierafvoer moet ook de voordeur (de Haringvlietsluis) open. Het getij komt wel via de achterdeur binnen en dat verklaart de regelmatige schommelingen van ca 30 - 35 cm tweemaal per dag. Vanaf 1 december zien we dat de toppen van de piekjes in het Haringvliet ineens niet meer vloeiend doorlopen, maar afgeknot zijn. Met rood is het verloop aangegeven wanneer ze niet afgeknot waren. De afknotting treedt op omdat op dat moment de sluizen geopend worden en het Haringvliet leeg kan gaan stromen naar zee. 

Deze relatief korte periodes van tweemaal 3 uur per dag zijn de enige tijd dat er gespuid kan worden. Nu was het spuien de afgelopen dagen geen enkel probleem, want de rivierafavoer was niet echt hoog en op zee waren de waterstanden ook niet hoger dan normaal. Maar als er ooit een echt grote hoogwatergolf mocht komen, die samenvalt met een langdurige periode van noordwestenwind en hoge waterstanden op zee, dan blijft er nauwelijks tijd over dat er gespuid kan worden en kan het hier wel spannend worden. De grote Ruimte voor de Rivier-projecten in de Biesbosch en het Volkerak zijn speciaal voor dat soort situaties ingericht, om het water tijdelijk op te kunnen slaan, totdat de wind op zee weer is gaan liggen en er weer gespuid kan worden.

Ook de komende dagen kan er makkelijk gespuid worden en kan al het rivierwater naar zee uitgelaten worden. De waterstand bij Lobith is inmiddels ook al weer enkele decimeters gedaald en die daling zal de hele week doorgaan. De eerste dagen van de week daalt de stand met ca 30 - 35 cm per dag en later met ca 25 m per dag. Op woensdag komt de stand bij Lobith dan weer onder de 10 meter en komend weekend wordt de 9,5 m bereikt.

Maas bij Borgharen tot 950 m³/s, maar met groot stuweffect

Het hoogwatergolfje dat dinsdag en woensdag Zuid Limburg bereikte, is de hele Maas al door en langs de hele rivier zijn de afvoeren al weer flink gedaald. De piek in Zuid Limburg kwam zelfs even tot bijna bij 1000 m³/s, maar hier zat een groot effect in dat veroorzaakt werd door het stuwbeheer in Wallonië. Als we de bijdrage vanuit de belangrijkste zijrivieren aan de Maasafvoer bij Borgharen in een grafiek uitzetten (zie hieronder), dan zien we dat de aanvoer geleidelijk toeneemt en een vrij vlakke piek heeft op 29 november van ca 750 m³/s. De werkelijke afvoer bij Borgharen (rode lijn) volgt tijdens het oplopen van de grafiek nog wel redelijk de aangevoerde hoeveelheid water, maar gaat dan ineens sterk schommelen. Er wordt enige tijd teveel water doorgevoerd, tot ruim 200 m³/s, en de afvoer schiet omhoog naar 950 m³/s.

Deze plotselinge toename is het gevolg van het te ver openen van enkele stuwen in het Waalse deel van de Maas en de Ourthe. Omdat de waterstand in de stuwpanden door het openen te snel daalt, worden de stuwen vervolgens (te ver) dicht gezet, waardoor de afvoer bij Borgharen ineens weer sterk terug loopt en bijna wordt gehalveerd. De volgende reactie laat zich raden, de stuwen gaan weer ver open en de waterstand schiet weer omhoog en zo jojoot de afvoer nog een tijdje heen en weer. 

De schommelingen zijn vooral merkbaar in de Grensmaas tussen Borgharen en Maaseik, waar de waterstanden ook op en neer schieten met 1 tot 1,5 meter. Zoals ik eerder beschreven heb, zorgt de vergraving van het Grensmaasproject er wel voor dat deze pieken weer worden gedempt. Uiteindelijk bleef er van de sterke schommelingen dan ook niet veel meer over en bij Roermond en Venlo volgde de rivierafvoer dan ook weer grotendeels de werkelijke aanvoer. Toen het Grensmaasproject werd uitgedacht, was het uiteraard niet de bedoeling dat zo'n natuurproject de onnatuurlijke schommelingen zou moeten uitdempen.

De komende week verloopt voor de Maas veel rustiger. De nu nog verhoogde afvoeren zullen gedurende de week weer dalen, naar een voor de tijd van het jaar gemiddelde afvoer van ca 250 tot 300 m³/s. Pas vanaf vrijdag wordt er weer meer neerslag verwacht en als dat uit komt, dan kunnen de waterstanden vanaf zaterdag weer wat gaan stijgen. Er lijkt dan trouwens ook tegelijk een wat koudere periode aan te breken met hogerop in de heuvels sneeuw. De kans op een nieuwe hoogwatergolf op korte termijn daarna is daarom niet zo groot.