Hoogwater op rivieren

De recente piekafvoer van de Maas is de hoogste gemeten afvoer sinds de start van de metingen in 1911. De nummers 2 en 3 uit de lijst van hoogste afvoeren, de hoogwaters van januari 1926 en december 1993, hadden een piekafvoer in dezelfde orde van grootte (tussen 3000 m3/s en 3300 m3/s).

Wat dit hoogwater op de Maas extra bijzonder maakt, is dat het in de zomer is opgetreden. Over het algemeen treden hoogwaters op de Maas op in de winter. In de zomer worden de uitwaarden veel meer gebruikt en staat er meer vegetatie, wat invloed heeft op de gevolgen en de waterstroming.

Verder is opvallend dat de afvoeren van enkele zijrivieren van de Maas zeer extreem waren; dit geldt met name voor de Ourthe, Amblève, Vesdre en Lesse (allemaal in de Belgische Ardennen). De gezamenlijke afvoeren van deze zijrivieren, en het min of meer gelijk voorkomen daarvan, hebben voor een groot deel bijgedragen aan de hoge piekafvoer op de Maas. Overigens was de afvoer van de Maas uit Frankrijk (bij Chooz) tijdens dit hoogwater relatief gering. Daardoor is een nog extremere situatie uit gebleven.

Ook de afvoeren van de rivieren Geul en Roer, die in Nederland samenkomen met de Maas, waren zeer hoog en hebben tot wateroverlast in Nederland geleid. De afvoer van de Roer bereikte een niveau van 300 m3/s, waar een afvoer van 12 m3/s normaal is voor de tijd van het jaar

Bij de Maaswerken, die inmiddels voor een groot deel zijn uitgevoerd, is ten doel gesteld dat de kades langs de Maas een afvoer moeten kunnen verwerken die vergelijkbaar is met de afvoerpiek van half juli 3200 m3/s. De dijken langs de bedijkte Maas (vanaf Boxmeer) horen een grotere afvoer te kunnen verwerken omdat een dijkdoorbraak benedenstrooms van Boxmeer tot grotere overstromingen zal leiden en daarmee potentieel tot meer schade en slachtoffers.

Met het Deltaprogramma wordt gepland om de dijken verder aan te passen en de rivieren de ruimte geven zodat we in de toekomst een hogere afvoer aan kunnen zonder dat er overstromingen plaatsvinden.

De kennis van Deltares omvat de volgende onderdelen:

  • Afleiden van maatgevende condities waarop waterkeringen langs de Maas worden getoetst en ontworpen
  • Modelleren van de waterbeweging in de rivier
  • Voorspellingen van afvoeren en waterstanden gedurende een hoogwater
  • Modelleren van de verschillende manieren waarop een dijkdoorbraak kan ontstaan
  • Inschatten van mogelijke schade en aantallen slachtoffers bij grote dijkdoorbraken
  • Bepalen van normen (veiligheidseisen) waar de kering aan moet voldoen
  • Analyseren gevolgen klimaatverandering op afvoeren en mogelijke schade en slachtoffers
  • Afwegen van alternatieven om kansen op overstromingen te reduceren (bijvoorbeeld ruimte voor de rivier versus de maaswerken)
  • Signaleren van trends en evalueren van Indicatoren om effecten van klimaatverandering te signaleren.

Hieronder een overzicht van veelgestelde vragen en de antwoorden daarbij:

FAQ 01       Hoe kan het dat hevige neerslag zo plotseling kan leiden tot overstromingen?

Door grote hoeveelheden neerslag in de eerste helft van juli 2021  is de bodem in de stroomgebieden van de diverse rivieren in Duitsland, België en Nederland grotendeels verzadigd geraakt. De extreme neerslag die vervolgens op 13, 14 en 15 Juli is gevallen kon daardoor niet, of zeer beperkt, door de bodem worden opgenomen en kwam daardoor grotendeels tot afstroming. Doordat met name de stroomgebieden in België en Duitsland steil zijn, concentreren de afstromingen zich snel in de dalen van de rivieren zoals de Vesdre en Amblève in België en de Ahr in Duitsland. Hier komt al het water uit het dal tegelijk samen en dat zorgt voor een enorme afvoerpiek die met grote snelheid door het dal stroomt.

Lees hier verder.

FAQ 02       Hoe beweegt zich een afvoergolf door de Maas?

Het hoogwater van juli 2021 werd veroorzaakt door heftige regenbuien in het stroomgebied van de Maas. Door de plotselinge grote hoeveelheden water ontstond in zeer korte tijd een uitzonderlijk hoge afvoergolf. Tijdens de reis naar de zee stromen langs de Maas de uiterwaarden vol door het hoge water, en vervolgens geleidelijk weer leeg na het passeren van de afvoergolf. Door het overstromen van de uiterwaarden verandert de vorm van de afvoergolf en wordt de maximale afvoer steeds lager. Door de Ruimte voor de Rivier maatregelen wordt de afvoergolf sneller gedempt.

Lees hier verder.

FAQ 03       Hoe werkt het waarschuwingssysteem met  waterstandsvoorspellingen?

Gedurende het hele jaar worden waterverwachtingssystemen gebruikt om de toestand en verwachte situatie in watersystemen door heel Nederland en daarbuiten te bepalen. Daarbij wordt gebruik gemaakt van de weersverwachting, gegevens over de waterstanden en computermodellen die op basis daarvan een voorspelling doen van de waterstanden. In het geval van dreigend hoogwater worden meerdere keren per dag op basis van de meest actuele gegevens modelberekeningen gedaan van de verwachtingen van de waterstand.  De informatie van een hoogwaterwaarschuwingssysteem is van vitaal belang voor het tijdig waarschuwen voor hoogwater en het nemen van maatregelen.

Lees hier verder.

FAQ 04       Waarom is het lastig om de afvoer en waterstand op de Maas nauwkeurig te voorspellen?

Er zit relatief weinig tijd tussen het moment dat de neerslag valt in het stroomgebied van de Maas en het moment dat deze neerslag via de Maas de Nederlandse grens bereikt. Om de afvoer enkele dagen vooruit te voorspellen moet daarom gebruik gemaakt worden van neerslagvoorspellingen en die zijn inherent onzeker. Verder is het stroomgebied van de Maas is vrij smal en langgerekt van vorm waardoor kleine afwijkingen in het traject van een neerslagveld ervoor kan zorgen dat deze net in of juist net naast het stroomgebied van de Maas terecht komt. En tijdens een hoogwater kunnen kritieke onderdelen van het systeem uitvallen zoals stuwen of afvoermeetpunten (beide zijn voorgekomen in juli 2021) hetgeen het maken van een voorspelling extra compliceert.

Lees hier verder.

FAQ 05       Hoe kan het dat een dijk doorbreekt?

Er zijn verschillende mogelijke oorzaken (‘faalmechanismen’) waardoor een dijk kan doorbreken kan optreden. Zo kan er bijvoorbeeld door een combinatie van hoge waterstanden en golven water over de dijk slaan waardoor de binnenzijde (de landzijde) na verloop van tijd beschadigt, met mogelijk een bres tot gevolg. Er zijn diverse simulatiemodellen ontwikkeld om te kunnen bepalen bij welke combinaties van waterstanden en golven de diverse faalmechanismen kunnen optreden.

Lees hier verder.

FAQ 06       Wat zijn overstromingskansen, hoe worden ze berekend  en wat betekenen deze?

We spreken in Nederland van een overstroming als een grote hoeveelheid water vanuit de zee, rivier of meer een gebied in stroomt; met aanzienlijke schade tot gevolg. Een overstromingskans is de kans dat in een bepaalde periode een overstroming zal optreden. Deze kans kunnen we bepalen voor een specifieke locatie, een dijktraject (een stelsel van waterkeringen), een heel watersysteem zoals de Maas, of voor heel Nederland (dat wil zeggen: de kans dat ergens in Nederland een overstroming optreedt). Om de overstromingskans te bepalen berekenen we kansen op optreden van hoge waterstanden en golven en bepalen we met simulatiemodellen tegen welke combinaties van waterstanden en golven onze waterkeringen bestand zijn. Kennis van overstromingskansen is cruciaal om te bepalen waar waterkeringen versterkt moeten worden.

Lees hier verder.

FAQ 07       Hoe kun je wateroverlast in de stad voorkomen?

Steden kunnen te maken krijgen met overstromingen vanuit kanalen, boezems, rivieren of vanuit zee, en wateroverlast door hevige regenval, of een combinatie hiervan. Rijkswaterstaat en de waterschappen dragen zorg voor het beheer van keringen die ons tegen (grote) overstromingen moeten beschermen. De gemeente is verantwoordelijk voor de afvoer van regenwater naar het oppervlaktewater. Met allerlei maatregelen wordt het regenwater opgevangen, (tijdelijk) opgeslagen, en afgevoerd. Gemeentes gebruiken hiervoor de (regenwater-)riolering in combinatie met maatregelen in de openbare ruimte zoals tijdelijke waterbergingen, infiltratievoorzieningen, bovengrondse waterafvoer, hogere stoepranden en meer permanent open water. Huiseigenaren kunnen ook een bijdrage leveren door middel van groene daken, groene tuinen (minder tegels) en verhoging van drempels bij huizen en garages.

Lees hier verder.

FAQ 08       Wat zijn gezondheidsrisico’s van overstromingen?

De gevolgen voor de gezondheid van overstromingen variëren in de tijd. Meerdere groepen gezondheidsrisico’s pieken op verschillende momenten in de tijd na een overstroming en kunnen lang aanhouden. Ze kunnen worden geclassificeerd als acute, korte termijn (dagen na een overstroming) en lange termijn (weken tot maanden na het begin van de overstroming) gezondheidseffecten.

Lees hier verder.

FAQ 9       Wat voor maatregelen moeten we nemen om de impact van overstromingen te verkleinen?

In Nederland zetten we vooral in op preventie van overstromingen door ons stelsel van waterkeringen, maar vergeten daarbij ook niet om te anticiperen op de situatie dat het onverhoopt toch mis gaat. Er zijn diverse maatregelen om de impact van overstromingen te beperken. In Nederland onderscheiden we twee categorieën: gevolg-beperkende maatregelen (o.a. waterbestendig bouwen, drijvend bouwen, bouwen op hoogte, niet bouwen in de zeer kwetsbare gebieden), en maatregelen die de rampenbeheersing rond een overstroming verbeteren (o.a. opstellen van rampenplannen, evacuatie-trainingen, informatievoorziening voor bewoners).

Lees hier verder.

FAQ 10       Hoe klimaatrobuust zijn onze vaarwegen en infrastructuur?

De Maas is een belangrijke scheepvaartroute. De scheepvaart passeert op de route een aantal schutsluizen om waterstandsverschillen tussen de rivier en de kanalen te overbruggen. Over de gehele Maasroute wordt het grootste deel van het jaar een vast waterpeil gehandhaafd, waardoor scheepvaart geen last ondervindt van lage afvoeren. Bij hoge afvoeren zijn de stuwen gestreken en kunnen de schepen de sluizen ongehinderd de stuwen passeren. Een nadeel van de  toenemende afvoer voor de scheepvaart is dat de doorvaarthoogte bij bruggen afneemt, waardoor de containervaart het aantal containerlagen moet beperken. Bij hoge afvoeren kan de recreatievaart en de beroepsvaart worden gestremd vanwege de hoge stroomsnelheden en de aanwezigheid van drijfvuil. Als gevolg van klimaatverandering zullen hoge afvoeren frequenter optreden, hetgeen consequenties zal hebben voor de scheepvaart.

Lees hier verder.

FAQ 11       Hoe kan bij het ontwerp van de nieuwe stuwen op de Maas rekening houden met dit soort zomerpieken?

De Maas bevat een groot aantal stuwen die onder normale omstandigheden ten behoeve van de scheepvaart het water opstuwen zodat er voldoende vaardiepte is. Tijdens hoogwaters moeten de stuwen buiten werking gesteld (‘gestreken’) worden omdat de waterstand dan juist zo laag mogelijk gehouden moet worden. De stuwen in het Nederlandse deel van de Maas zijn bijna 100 jaar oud en worden vanaf 2028 binnen het programma Vervanging en Renovatie vervangen of gerenoveerd. Bij het oorspronkelijke ontwerp van de huidige stuwen is rekening gehouden met een maximale rivierafvoer van 3200m3/s; bij de vervanging zal rekening gehouden moeten worden met hogere afvoeren.

Lees hier verder.

FAQ 12     Heeft het hoogwater de bedding van de Maas veranderd?

Rivierbeddingen veranderen door erosie en sedimentatie. Erosie treedt op waar de stroming zich concentreert en versnelt; sedimentatie waar de stroming uitwaaiert en vertraagt. Tijdens een hoogwater volgt de stroming een heel ander patroon dan onder gewone omstandigheden. Stroomversnellingen en -vertragingen zijn sterker en bevinden zich op andere plaatsen. Dat vormt een mozaiek van erosie en sedimentatie langs de rivier. In het zomerbed herstelt de oude bodemligging zich naderhand weer geleidelijk onder het gewone afvoerregiem.

Lees hier verder.