Aanhoudend droog en verder dalende waterstanden

Het weerpatroon is omgeslagen en hogedrukgebieden maken voorlopig weer de dienst uit.  De rivierafvoeren zijn de afgelopen week daarom sterk gedaald en de hoogwatergolfjes die in het begin van de afgelopen week passeerden lijken al weer lang geleden.  Het ziet er naar uit dat we deze maand vrijwel geen neerslag meer hoeven te verwachten en de daling van de waterstanden zal zich daarom nog lange tijd doorzetten. Hoe ver de waterstanden dalen leest u in het waterbericht.

In de rubriek Water Inzicht een terugblik op de hoogwatergolf in de Maas, die plotseling nog een paar honderd m³/s hoger uitviel. Aan de hand van de neerslaggegevens van de Ardennen licht ik toe hoe dat kon gebeuren.

water van de week

Hogedrukgebieden oppermachtig

Van de ene op de andere week is het weerbeeld volledig omgeslagen. Aan het natte weer, veroorzaakt door lagedrukgebieden, kwam abrupt een einde toen een hogedrukgebied zich nestelde boven onze omgeving. De hoofdkern ligt nu boven de Britse Eilanden en beweegt de komende dagen wel langzaam naar het zuidoosten, maar wordt meteen weer opgevolgd door een nieuw exemplaar dat de volgende week het weer in de stroomgebieden gaat bepalen.

Tijdens de overgang van het ene naar het volgende hogedrukgebied kunnen er enkele buien vanuit het noordwesten binnen stromen, maar de neerslaghoeveelheden blijven klein. Actieve neerslaggebieden blijven voorlopig op grote afstand en bewegen over het verre noorden van Europa. De kaart met de neerslagverwachting van het Europese weermodel laat dat goed zien.  Boven onze omgeving en centraal Europa slechts enkele millimeters, terwijl er in het noorden van Noorwegen lokaal tot 25 cm neerslag kan vallen in de komende 10 dagen.

Ook na deze week lijkt hogedruk voorlopig nog niet te wijken. Waarschijnlijk beweegt het exemplaar dat zich dinsdag boven de Britse Eilanden ontwikkelt ook weer wat naar het zuiden, maar de verwachting is dat daarna een volgend hogedrukgebied het stokje weer overneemt. De kans is daarom groot dat het droge weer tot het einde van de maand aanhoudt. Het Amerikaanse weermodel is iets scheutiger met de neerslag na het volgende weekend, maar ook dan geen hoeveelheden die voor stijgende waterstanden gaan zorgen.

Rijn daalt tot onder de 9 meter

In het vorig weekend bedroeg de Rijnafvoer nog ruim 5000 m³/s toen een kleine hoogwatergolf passeerde. Inmiddels is de afvoer al met ruim 2000 m³/s gedaald en de komende week gaat daar nog een keer ongeveer 1000 m³/s vanaf. Ook dan is het laagste punt nog niet bereikt, want ook in de laatste week van januari zet de daling nog door en de kans is groot dat de maand eindigt met een afvoer onder de 1500 m³/s. 

In waterstanden vertaalt, betekent dat dat de stand bij Lobith na de hoogste waarde van 12,8 m +NAP vorig weekend nu gedaald is tot ca 10,3 m en uiteindelijk aan het eind van de maand onder de 8,5 m zal uitkomen. De komende dagen verloopt de daling nog met ongeveer 20 cm per dag, in de tweede helft van de week afnemend tot ca 15 cm per dag. Volgend weekend wordt dan de 9 m onderschreden, waarna in het begin van de week daarna de daalsnelheid afneemt tot ca 10 cm per dag en aan het eind van die week tot 5 cm per dag. 

De hoogwatergolf in de Rijn bereikte een hoogste stand van 12,82 m op 8 januari en de afvoer bedroeg maximaal ca 5195 m³/s.  In de ranglijst van hoogwatergolven sinds 1901 komt deze golf ongeveer op de 180e plaats. Helemaal precies is dat niet te bepalen omdat van vroegere hoogwatergolven, zeker de kleinere, niet precies de hoogste afvoer werd bepaald. Het was dus geen heel bijzondere gebeurtenis, een situatie die gemiddeld zo'n twee keer per jaar voorkomt. 

De sterke daling die nu optreedt is wel opvallend, maar ook niet uniek. Het gebeurt vaker dat na een hoogwatergolf, die zich in de loop van enkele weken heeft opgebouwd, de waterstanden langdurig sterk dalen. Na een natte periode slaat het weer dan om en wordt het een paar weken vrijwel droog. Hoe lang deze droge periode gaat duren is nu nog niet te zeggen; het einde is namelijk nog niet in zicht. De kans is groot dat we tot in februari moeten wachten voordat er weer regen van betekenis valt. 

Maas daalt de hele week

Ook de Maas is snel gedaald en relatief gezien is de daling nog groter dan bij de Rijn. Waar de Rijn nu ca 40% minder water afvoert dan een week geleden, is dat bij de Maas al 65%. Na de piek bij Maastricht van ca 1420 m³/s bedraagt de afvoer nu nog ongeveer 500 m³/s. De komende week gaat daar nog ongeveer 150 tot 200 m³/s vanaf, zodat aan het eind van deze week de afvoer nabij 300 m³/s uit zal komen.

In de week na het volgend weekend zet de daling zich voort want de kans is groot dat er tot het einde van de maand geen regen van betekenis meer valt. De afvoer kan dan dalen tot ongeveer 200 m³/s aan het eind van de maand. Evenals bij de Rijn is nog niet te zeggen wanneer er wel weer regen gaat vallen, waarschijnlijk gebeurt dat pas weer in februari.

In de Maas kwamen twee hoogwatergolven na elkaar voor: de eerste steeg tot ca 1170 m³/s, de tweede tot 1420 m³/s. De tweede golf zorgde nog voor een kleine verrassing, want er was niet eens zoveel regen gevallen in de Ardennen in de 24 uur voor de piek, maar toch steeg de afvoer ineens snel. In de grafiek hieronder is het verloop van de beide golven goed te zien, met de opvallende stijging tussen de 1000 en 1400 m³/s in de tweede golf. In de rubriek water inzicht meer over het ontstaan hiervan.

In de ranglijst van hoogwatergolven sinds 1911, het begin van de registratie bij Borgharen, komt deze golf ongeveer op de 85e plaats. Met zekerheid is dat niet te zeggen, omdat voor 1980 de waterstand maar een keer per dag werd opgemeten en dat moment zelden samen zal zijn gevallen met de piek. Ook werd toen nog allene de waterstand gemeten en pas later is dit omgerekend naar afvoeren. Al met al is duidleijk dat het geen bijzonder hoge afvoer was, een situatie die gemiddeld ongeveer eens per jaar optreedt. 

Water inzicht

De eerste week van januari verliep nat in het stroomgebied van de Maas en dit leverde een dubbele hoogwatergolf op met een afvoer die bij Maastricht na een week van stijgende waterstanden, opliep tot iets boven de 1400 m³/s (zie figuur hierboven). Het was de eerste wat grotere hoogwatergolf sinds het grote hoogwater van de afgelopen zomer en voor het eerst overstroomden ook weer delen van de uiterwaarden van de Maas. 

Aan de hand van neerslag- en afvoergegevens van de Waalse waterdienst heb ik enkele analyses uitgevoerd van dit hoogwater en het verloop ook vergeleken met de hoogwatergolf van juli 2021. In de eerste figuur is de neerslagverdeling weergegeven van een meetstation in het stroomgebied van de Vesdre voor de beide hoogwatergolven. In juli werd daar de hoogste afvoer ooit gemeten met verwoestende gevolgen. In de aanloop van het huidige hoogwater viel er veel minder neerslag (ca 60 mm nu tegenover 200 in juli), maar wat vooral opvalt, als we de figuur hieronder bekijken, is dat de neerslagintensiteit nu veel kleiner was.

In juli liep de intensiteit soms op tot 15 mm of meer en vaak schommelde het tussen de 5 en 10 mm. Tijdens de winterse neerslagperiode, die met enkele onderbrekingen veel langer duurde, liep de intensiteit niet hoger op dan tot 3 mm. Het is kenmerkend voor zomerse neerslag dat de intensiteit dan veel hoger kan zijn. De intensiteit gedurende deze zomer was trouwens nog lang niet zo hoog als soms tijdens een stevige zomerse bui, dan lopen de hoeveelheden soms zelfs op tot 60 of 100 mm per uur. Maar zo'n bui duurt zelden langer dan een half uur en valt vrijwel nooit in een heel groot gebied. 

De intensiteit was deze januari-week dus veel lager dan in de afgelopen zomer en het duurde daarom ook langer totdat er voldoende neerslag was gevallen voordat het tot een hoogwater kwam. In de figuur hieronder heb ik dat voor het stroomgebied van de Amblève uiteengezet. In deze figuur zijn zowel de neerslaghoeveelheden (onder) als de afvoer (boven) uitgezet voor afgelopen zomer en winter.

Dit deelstroomgebied van de Maas ontving deze zomer relatief iets minder neerslag dan de Vesdre (150 tegenover 200 mm) en de intensiteit liep er 'slechts' op tot ca 14 mm per uur. Tijdens de afgelopen winter viel er wel meer neerslag dan bij de Vesdre (ca 75 mm), maar de intensiteit was er met maximaal 3 mm/uur ongeveer net zo hoog als bij de Vesdre. 

 

Het verloop van de afvoer bij Martinrive (bovenaan in de figuur hierboven), waar de Amblève uitmondt in de Ourthe, verschilt sterk tussen de beide hoogwatersituaties. In juli liep de afvoer, na ca 30 uur waarvan veel uren met intensieve neerslag, razendsnel op tot ca 650 m³/s op 15 juli. In de eerste week van januari viel er al met al nog ongeveer 50% van de hoeveelheid die in de zomer viel, maar de intensiteit was veel geringer en er was veel meer tijd nodig om de hoogwatergolf op te bouwen. Uiteindelijk kwam de afvoer op 9 januari niet hoger dan tot ca. 120 m³/s. 

Gewoonlijk kan het stroomgebied in de zomer meer water vasthouden vanwege de vegetatie, maar het lijkt er sterk op dat dat deze zomer niet is gebeurd. De langdurige intensieve neerslag zorgde er voor dat steeds meer waterstromen - de langzamere afkomstig van neerslag die eerder was gevallen en de snellere van neerslag uit de laatste uren met regenval - samen zijn gaan vallen. De afvoer neemt daarom exponentieel toe in het laatste deel voordat de piek wordt bereikt.

Bij de recente hoogwatergolf lijkt hier geen sprake van te zijn geweest. De piek is vele malen lager en loopt maar langzaam op. Helemaal aan het eind zien we echter ook hier een korte periode dat de piek steiler oploopt, terwijl de neerslagintensiteit hier toch niet zo hoog was. Om te verklaren wat hier in gebeurd heb ik in de grafiek hieronder de afvoer en de neerslag van de Amblève van het afgelopen hoogwater wat meer uitgerekt weergegeven.  

We zien in het bovenste deel van de figuur hoe de afvoer vanaf 3 januari toe gaat nemen als gevolg van de regen die er valt (zichtbaar in de staafdiagram onderin). Tot 5 januari valt er ca 4,5 cm regen en de afvoer stijgt tot ca 75 m³/s. Op 5/1 blijft het grotendeels droog en in de nacht van 5 op 6/1 valt er weer wat regen; ca 7 mm. De Amblève reageert meteen en de daling zet zich weer om in een lichte stijging.

Daarna verloopt 6 januari weer droog en op 7 januari valt opnieuw neerslag. Er valt ca 15 mm op die dag, maar vreemd genoeg is hier in de afvoer bijna niets van te merken. Deze neerslag werd aangevoerd door een lagedrukgebied dat gevuld was met koude lucht en daarom viel de neerslag boven de ca 350 m hoogte, waar een groot deel van het stroomgebied van de Amblève zich in bevindt, als sneeuw. Die sneeuw bleef liggen en leverde daarom geen extra afvoer op. De sneeuwval is in de grafiek paars ingekleurd.

In de nacht van 8 op 9 januari passeerde wederom een neerslaggebied. De lucht is nu iets warmer en tot een hoogte van ca 500 m valt de neerslag als regen. Er valt weer ca 15 mm maar omdat de regenval er ook voor zorgt dat de sneeuwlaag tussen de 350 en 500 m hoogste smelt, komt in korte tijd een grotere hoeveelheid water tot afstroom. De intensiteit was daarom niet slechts 2 tot 3 mm, maar waarschijnlijk wel het dubbele, waardoor deze iets meer in de buurt kwam van de intensiteit van afgelopen zomer. 

Het effect hiervan is dat de afvoer op 9 januari korte tijd veel sneller omhoog ging dan tijdens de stijging aan het begin van de hoogwatergolf op 4 januari. Ook in de Vesdre, de Ourthe en de Lesse was dit effect van sneeuwsmelt op 9 januari terug te zien en dit water samen veroorzaakte de snelle stijging bij Maastricht St Pieter op 9 januari waar ik eerder in dit bericht over schreef. 

Het effect van smeltende sneeuw is een belangrijke aanjager van winterse hoogwaters. Naast het extra water zorgt het ook enige tijd voor een extra hoge intensiteit en dat samen leidt dan tot een versnelde afvoer die belangrijk is voor de ontwikkeling van een hoogwatergolf. In het licht van klimaatverandering is het daarom voor het ontstaan van grote hoogwatergolven niet alleen van belang of er meer neerslag valt, maar ook in hoeverre er nog sneeuw valt in de middelgebergten zoals de Ardennen.