zondag 14 januari 2018

Neerslagrijke week voor de boeg met later weer stijgende waterstanden

De afgelopen week is er in de stroomgebieden van Rijn en Maas vrijwel geen neerslag gevallen en de waterstanden zijn daarom sinds de hoogwaterpieken van het begin van deze week weer snel gedaald. De Rijn daalt nu bij Lobith al een paar dagen met ca 60 cm per dag en de waterstand is er inmiddels al ruim 2 m gezakt. Deze daling zal nog een dag of 4 tot 5 voort duren, tot eind komende week een waterstand van ca 11 meter is bereikt.

Ook de Maas is in eerste instantie snel gedaald, maar sinds woensdag stagneert deze daling. Dit is het gevolg van water vanuit de Franse Maas, dat veel langer onderweg is dan het water dat vorige week de piek veroorzaakte. De afvoeren in Frankrijk dalen nu ook en naar verwachting zal de Maasafvoer de komende dagen weer wat verder dalen. 

Dankzij de oostlijke wind van deze week kon het rivierwater makkelijk naar zee worden afgevoerd. De oostenwind zorgde voor lage waterstanden op zee en daarom kon er lang gespuid worden bij de Haringvliet, waar het Waal- en Maaswater naar zee wordt uitgeslagen, en bij de Afsluitdijk, waar het water van de IJssel wordt gespuid. Het peil in het IJsselmeer zakte zelfs enkele decimeters ondanks de grote aanvoer. Bij de eerdere hoogwatergolf medio december steeg het peil juist omdat het in die periode veel westen- en noordwestenwind was.   

Het droge weer van de afgelopen week werd veroorzaakt door een hoge drukgebied boven noord Europa, wat de wind bij ons in de oosthoek hield. Vanaf maandag slaat het weer om. Een erg diep lage drukgebied nabij IJsland zakt langzaam af naar Zuid Noorwegen en brengt enkele regengebieden, veel winterse buien en waarschijnlijk ook veel wind met zich mee. Zoals het er nu naar uitziet gaat dit alles een dag of 5 à 6 duren en wordt het vanaf volgend weekend weer droger.

In de stroomgebieden van Maas en Rijn wordt daarom vanaf dinsdag flink wat regen verwacht en dat zal vanaf het midden van de week de rivieren weer laten stijgen. Op grond van de neerslagverwachting verwacht ik niet dat het opnieuw tot grote hoogwatergolven komt, maar we moeten wel rekening houden met enkele dagen stijgende waterstanden. In de tweede helft van de week zal in de Middengebergten boven de 400 - 500 m een deel van de neerslag ook als sneeuw gaan vallen. 

Rijn daalt eerst naar ca 11 meter, daarna weer stijgend

De Rijn zal bij Lobith de komende dagen nog dalen met eerst ca 50 cm per dag, later afnemend naar ca 30 cm/dag. In het midden van de week wordt dan de 11 meter weer onderschreden. Vanaf donderdag zal dan het eerste water aankomen van de regen die vanaf maandag gaat vallen. Er wordt een dag of 5 met soms flink wat regen verwacht en de waterstand bij Lobith zal dan ook tot na het komend weekend gaan stijgen.

Het weerpatroon lijkt wel wat op dat van ca 2 weken terug, met vooral in Zuid Duitsland en Oost Frankrijk neerslag; al zijn de totaalsommen die nu verwacht worden wel duidelijk kleiner. Het is nog te vroeg om een nauwkeurige voorspelling te doen van de waterstanden, maar een stijging na het volgende weekend naar 12,5 m bij Lobith is mogelijk. 

Omdat de weermodellen er nu vanuit gaan dat het na deze neerslagperiode weer wat langer droog wordt, ziet het er niet naar uit dat de waterstanden dan nog verder zullen stijgen naar een nieuwe hoogwatergolf. Maar pas in de loop van de week is daar meer zekerheid over.

Maas schommelt rond de 700 m³/s, tot overmorgen nog dalend, daarna weer stijgend

De Maasafvoer ligt al sinds een dag of 4 rond de 700 m³/s. Dit is opvallend hoog omdat de aanvoer uit de Ardennen al flink is teruggevallen en nu zelfs relatief laag is voor de tijd van het jaar. Een groot deel van de afvoer (ca 70%) is dan ook afkomstig vanuit de Franse Maas. Op de peilschalen-pagina van deze site is te zien dat de Maas en de Chier in Noord-Frankrijk nog steeds een hoge afvoer hebben.

Omdat het hier ook al ca een week vrijwel droog is, zal die afvoer de komende dagen wel gestaag gaan dalen en dit zal zich doorzetten tot in Nederland. Vanaf morgen verwacht ik daarom were ene wat sneller dalende afvoer. Di daling duurt dan echter maar een dag of 2 en de afvoer bij Borgharen zal zich dan nog steeds tussen de 500 en 600 m³/s bevinden. 

Vanaf woensdag kan de afvoer dan were wat gaan stijgen. Dit is de neerslag die op dinsdag in de Ardennen wordt verwacht en weer voor een stijging van ca 100 m³/s kan zorgen. Donderdag wordt dan nogmaals flink wat regen verwacht en op vrijdag of zaterdag kan de Maas dan weer naar ca 1000 m³/s stijgen. Veel meer dan dat verwacht ik niet omdat de neersslag na donderdag ook als sneeuw zal vallen in de heuvels en er na vrijdag weer voor een wat langere periode droger weer wordt verwacht.

De Franse Maas lag voor een deel ook in de zone waar op 4 januari veel neerslag is gevallen en dit water komt nu pas aan in Nederland. De looptijd van de Maas bedraagt vanaf de bronnen in Frankrijk ca 10 dagen. Opvallend is dat deze bronnen ongeveer net zover weg liggen als het Zwarte Woud, waar vandaan de Rijn veel water ontvangt. Dit water was echter al na 4 tot 5 dagen in Nederland. De Rijn transporteert het water dus veel sneller dan de Maas.

De oorzaak is dat de Rijn veel breder en dieper is en hoogwatergolven lopen dan veel sneller door een bedding heen, dan als hij smal en ondiep is. Bij de Frans Maas overstromen de uiterwaarden ook altijd al snel en dit water stroomt dan nog veel langzamer, waardoor de piek over een lange periode wordt uitgerekt. Tot ca 200 jaar geleden was de Rijn in Zuid Duitsland ook veel ondieper en liepen hoogwatergolven er ook veel trager. Vanaf 1817 werd de Rijn hier rechtgetrokken en verdiept. Dit werd in eerste instantie gedaan om het transport van hout vanuit het Zwarte Woud en de Vogezen te verbeteren. Dit hout werd toen nog in grote vlotten via de Rijn naar het noorden gevoerd.

Terugblik op het hoge water van afgelopen week

Het hoge water in de Rijn stond de afgelopen week volop in de belangstelling. Woensdag werd de hoogste stand bereikt bij Lobith (14,64 m +NAP) en de afvoer bedroeg toen 7.540 m³/s. Van alle hoogwatergolven sinds 1901 kwam deze hoogwatergolf op de 36e plaats. Het was zeker geen extreme situatie, daar spreken we pas van als de hoogwatergolf in de buurt van de top 5 was gekomen. De afvoer had dan nog door moeten stijgen tot ca 11.000 m³/s. De hoogste afvoer die sinds 1901 gemeten is, bedroeg 12.600 m³/s in 1926. Recent is nog 11.900 m³/s gemeten in 1995; dit was de op een na hoogste afvoer.

Gemiddeld genomen komt een hoogwatergolf van ca 7500 m³/s  eens in de 3 tot 4 jaar voor. Het was nu al weer 7 jaar geleden dat we een hoogwatergolf van deze omvang hadden gehad. Op 17 januari 2011 werd toen de hoogste afvoer (8.245 m³/s) gemeten. Daarvoor moeten we terug naar januari 2003 voor de volgende hoogwatergolf van 7500 m³/s of hoger. In de periode tussen 1993 en 2003 waren er maar liefst 8 hoogwaters boven de 7.500 m³/s en dit hoge aantal was mede de aanleiding om het project Ruimte voor de Rivier te starten. Sindsdien houdt de rivier zich echter heel rustig n sinds 2003 zijn erdus maar 2 hoogwaters van di omvang geweest.

Als we de waterstanden van dit hoogwater vergelijken met eerdere hoogwaters dan krijgen we ook een indruk van de effecten die Ruimte voor de Rivier heeft gehad op de waterstanden. Eerder schreef ik al dat niet alle maatregelen nu al in werking waren. De waterstanddaling is feitelijk namelijk pas nodig bij de allerhoogste afvoeren en een deel van de maatregelen komt dan ook pas in werking als de afvoer 10.000 m³/s bedraagt of nog hoger. Weer andere beginnen wel een lagere afvoer (bv 5.000 m³/s zoals de nevengeul van Lent), maar het effect bouwt zich dan eerst langzaam op en bij een afvoer van 7.500 m³/s bedraagt de daling dan nog niet meer dan enkele centimeters of misschien 10 cm als het om een heel grote ingreep gaat. Bij Lobith bijvoorbeeld was de waterstand maar 3 of 4 cm lager dan zonder Ruimte voor de Rivier.

Er zijn enkele maatregelen die al bij een lagere afvoer gaan werken. Zoals de kribverlaging in de Waal die er voor zorgt dat al vanaf een afvoer vanaf ca 1.500 m³/s de waterstanden wat lager blijven. In het riviertraject tussen Tiel en Nijmegen waren de waterstanden daarom wel flink lager dan zonder deze maatregelen. Hier ging het om een verlaging van ca 15 cm.

Waterstanddaling bij Kampen het grootst

De grootste daling agv de rivierverruiming trad echter op bij Kampen. Hier is de bedding van het meest benedenstroomse deel van de IJssel enkele meters verdiept door de bodem te baggeren. Zo'n maatregel werkt bij alle afvoeren, zelfs bij de allerlaagste. Mede dankzij de lage stand van het IJsselmeer bleef de waterstand bij Kampen nu 90 cm lager dan bij het hoogwater van 2011. Het IJsselmeereffect zal hier ca 20 cm van hebben veroorzaakt en het hoge water van 2011 was wat hoger, wat ook ca 20 - 30 cm zal verklaren. Al met al bedroeg het effect van de verruiming bij Kampen dus zo'n 40 tot 50 cm. De stijging was nog maar zo gering dat er eigenlijk geen sprake meer van hoogwater; de uiterwaarden bij Kampen overstroomden niet eens.

Een zomerbedverdieping is dus een zeer effectieve maatregel om de waterstanden omlaag te brengen. Het heeft echter ook een keerzijde want de rivierdynamiek - het stijgen en dalen van de rivier - dempt er geheel door uit, waardoor een van de belangrijkste kenmerkende kwaliteiten van een rivier er door wordt gesmoord. Veel planten en dieren die leven in de rivier en de uiterwaarden zijn afhanklijk van deze dynamiek en zullen er in dit riviertraject de nadelen van ondervinden dat de dynamiek is verdwenen. Het was juist de opzet van Ruimte voor de Rivier om naast het verlagen van de waterstanden ook de ruimtlijke kwaliteit en de beleving van het riviersysteem te vergroten. Wat dat laatste betreft is dat in de Beneden- IJssel niet gelukt. 

Rivier voert veel zand en klei mee, dat in de uiterwaarden kan bezinken

Op diverse websites verschenen fraaie luchtfoto's van de overstroomde uiterwaarden. Bijzonder zijn ook de satlietbeelden die op Groenmonitor van Wageningen Universiteit te zien waren. Hieronder het beeld van de Gelderse Poort tussen Millingen en NIjmegen.

De rivier en de overstroomde uiterwaarden zijn duidelijk te zien tussen de binnendijkse groene landbouwgebieden. Het water heeft een beige-bruine kleur vanwege de klei die in het water zweeft en mee wordt gevoerd. Tijdens een hoogwater voert de rivier extra klei mee omdat er dan veel erosie plaats vindt in de Middengebergten. In iedere liter water zweeft dan ongeveer 300 mg klei. Dat betekent dat er ieder seconde ca 2500 kg klei de grens over komt bij Lobith. Over de bodem wordt ook nog zand aangevoerd. De hoeveelheid daarvan bedraagt ongeveer 500 kg per seconde. 

De klei wordt met het water meegevoerd. Een deel bezinkt onderweg in de uiterwaarden, een deel in havens en grote plassen langs de rivier en een klein deel weet uiteindelijk de Noordzee te bereiken. Zolang het water stroomt blijft de klei zweven, maar in stilstaand water zakt het uit. Dit proces van uitzakken is ook goed te zien op de bovenstaande foto. Daarvoor zoom ik in op een stukje van de Millingerwaard en de Gendtse waard. Langs de oever van deze uiterwaarden ligt een hoge dam (met groene lijn aangegeven) en het rivierwater kon de uiterwaarden daarom niet doorstromen.

Wel stroomde er vanaf benedenstrooms heel langzaam water de uiterwaard in. Dit water heeft niet de stroomsnelheid van de rivier en staat bijna stil. De klei die met dit water mee wordt gevoerd zakt daarom langzaam uit. Met een gele streepjeslijn is de trage beweging van het sedimentrijke water aangegeven. Onderweg wordt het water steeds helderder om uiteindelijk helemaal helder aan de andere kant van de uiterwaard uit te komen. 

Storm op komst ?

Mogelijk doet zich deze week nog een bijzondere hoogwatersituatie voor. Donderdag wordt opnieuw storm verwacht, precies 2 weken na de westerstorm waarbij de 5 keringen langs de kust zich sloten. Het bijzondere van deze dag is dat het wederom springvloed is op die dag. De kans op extra hoogwater langs de kust is dus groot. Hoe het zich precies zal ontwikkelen is nu nog niet te zeggen. Stormen zijn zer dynamische weersystemen en kunnen kort van tevoren nog sterk veranderen.

Een volgend bericht kunt u volgende week zaterdag verwachten, tenzij de situatie daar eerder aanleiding voor geeft.