Ruimte voor de Rivier

Nederland heeft twee grote rivieren:

Het debiet van een rivier is de waterafvoer in een dwarsdoorsnede van een rivier in m³/s. Het regiem is hetzelfde, maar dan in m³/jaar.

Het verhang van een rivier is hoe steil hij is: het hoogteverschil per afstandseenheid. Het verval is het totale hoogteverschil tussen bron en monding.

Hieronder zie je een schematische weergave van het rivierengebied met mijn fantastische tekenkunsten:

Een artiestieke impressie van het rivierengebied in Nederland

Functies van rivieren

Rivierlandschap

Het dieptste punt van de rivier, waar de watersnelheid het grootst is, noem je de stroomdraad.

Een rivier neemt sediment mee en zet het weer af (sedimentatie). De rivier legt dit sediment gesorteerd neer: hoe groter de sedimentdeeltjes, hoe makkelijker ze afgezet kunnen worden, dus grote sedimentdeeltjes, zoals zand en kiezels, worden dus dichtbij de stroomdraad al afgezet, terwijl kleine sedimentdeeltjes, zoals klei, pas worden afgezet als de stroomsnelheid veel lager is.

Er zijn in Nederland twee soorten rivierlandschappen:

Sedimentafzetting in een rivier vormt oeverwallen en komgronden

Delta

Een delta is een stuk door neergelegd sediment ontstaan land (in zee). Delta’s zijn net als de gebieden rond de rivier erg vruchtbaar, vanwege het sediment.

Meanderen

In een rivier is de stroomsnelheid in de buitenbocht het snelst en in de binnenbocht het kleinst. Daardoor is er erosie in de buitenbocht en sedimentatie in de binnenbocht, en worden de bochten dus steeds scherpen. Op den duur snijden ze hierdoor af en wordt de rivier weer een (enigzins) rechte lijn. De hoefijzervorm die overblijft noem je een verlaten meander.

In een meanderende rivier hangt de vorm van de bedding af van:

Een dwarsdoorsnede van een bocht in de rivier

De eerste stap bij meanderen: de bochten worden steeds scherper

De tweede stap bij meanderen: de bochten snijden door en er ontstaan hoefijzervormige verlaten meanders.

Vlechten

Een rivier kan ook vlechten. Dan heeft de rivier meerdere (paralelle) beddingen. Dat is momenteel niet het geval in Nederland, maar was tijdens de ijstijd door de onregelmatige waterafvoer en grote hoeveelheden sediment (die de bedding konden verstoppen) wel zo.

Gereguleerde rivieren

Door het meanderen verlegt de rivier zichzelf. Dit was zo tot ongeveer het jaar 1000, toen we dijken begonnen te bouwen. Voor die tijd leefde mensen op terpen (= woonheuvels).

Een dwarsdoorsnede van een bedijkte rivier

(je moet op de toets de bovenstaande afbeelding kunnen natekenen)

Kribben zijn een soort uitstekeingen vanaf de oever. Ze:

Een bovenaanzicht van kribben

Een andere manier om rivieren te regulieren is het kanaliseren (rechttrekken). Hierdoor voeren ze sneller water af en zijn ze beter bevaarbaar.

Stuwen

De stuwen (in de Nederrijn) kunnen ook gebruikt worden voor de regulatie van water. In de zomer, als er veel verdamping is, en dus weinig water, worden ze gesloten, zodat het water naar onze drinkwatervoorraad in het IJselmeer stroomt. In de winter, als het veel regent, staan ze juist open, om zo snel mogelijk het water af te voeren.

Een stuw bestaat uit het stuw zelf, dat het water tegenhoudt, een sluis voor het vaarverkeer en een vistrap voor onze onderwatervrienden.

In andere landen worden stuwmeren gebruikt voor hydroelectriciteit, maar in Nederland is het verhang van de rivieren niet groot genoeg. Een stuwmeer kan ook voor problemen zorgen:

Dijkdoorbraak

Als een dijk doorbreekt komt er veel water door een kleine opening en begint het te kolken (hard stromen). Daardoor maakt het een groot gat in de grond. Dat noemen we een wiel of kolkgat.

Meestal laten ze het zitten en bouwen ze de nieuwe dijk er in een bocht omheen.

Het ontstaan van een kolkgat

Hydrologische kringloop

In de hydrologische kringloop vinden er steeds faseovergangen plaats tussen de aggregatietoestanden van water:

flowchart BT
    A[Water in zee] --Verdamping--> B[Waterdamp stijgt]
    B --Condensatie--> C[Wolken]
    C --Neerslag--> A
    C --Neerslag--> D[Oppervlakte- of grondwater]
    D --> A

Bescherming tegen overstroming

Paradigmaverschuiving

Na het hoogwater in 1995 moest er iets gedaan worden, maar we wilden niet de dijken blijven verhogen. Er vondt toen een paradigma (= zienswijze/perspectief) wisseling plaats van mitigatie naar adaptatie:

Vanuit adaptatie is het plan Ruimte voor de Rivier ontstaan, waar deze NLT module naar vernoemd is.

Maatregelen

Vertragingstijd

De piekafvoer van een rivier is het moment dat het debiet het grootst is. Als de piekafvoer te groot is kunnen de rivieren het water niet snel genoeg afvoeren en overstromen ze. Daarom willen we de piekafvoer beperken.

Dit doen we door de vertragingstijd te vergroten. De vertragingstijd is de tijd tussen het moment van neerslag en het moment dat het water door de rivier wordt afgevoerd. Daardoor komt het water niet allemaal tegelijk in de rivier.

Vertragingstijd

De vertragingstijd wordt beïnvloed door:

Drietrapsstrategie (komt op de toets)

Om de vertragingstijd zo groot mogelijk te maken en daarmee de rivier te ontlasten gebruik je deze stappen:

  1. Vasthouden in/op de bodem door het te laten infiltreren. Bijvoorbeeld in een wadi: een kuil met planten die regen vasthoudt (er was een filmpje over in de les).

  2. Bergen (= opslaan) op een andere plek (oppervlaktewater), zoals sloten of plassen. De opslagplek noem je een retentiegebied.

  3. Afvoeren/lozen in de rivier. Dit wil je zo lang mogelijk uitstellen om de rivier te ontlasten.

Zeespiegelstijging

Door klimaatverandering stijgt de zeespiegel (transgressie) door het smelten van van landijs en het uitzetten van zeewater onder invloed van de hogere temperatuure (thermische expansie).

\[R = E + b\]

In Nederland daalt de grond namelijk door inklinking. Het grootste deel van onze grond is veen, en omdat we een verlaagde grondwaterspiegel hebben ivm landbouw, is het bovenste deel van het veen blootgesteld aan zuurstof. Het veen (halfverteerd plantenmateriaal) zal daardoor verder verteren (oxidatie) en compacter worden, waardoor de bodem daalt. Daarnaast zorgen gasboring in Groningen daar ook voor bodemdaling.

In Scandinavië is het juist andersom: daar is \(b\) negatief. De bodem gaat daar dus omhoog, vanwege platentectoniek.

Wat als?

Naast de paradigmawisseling van mitigatie naar adaptatie is er ook iets anders:

De overheid heeft plannen klaarliggen genaamd Meerlaagse Veiligheid:

  1. Preventie: dijkinspectie, deltawerken.
  2. Ruimtelijke ordening: in het ontwerp van steden moet rekening worden gehouden met overstromingen.
  3. Crisisbeheersing: in het geval van een overstroming moeten geteste rampen- en evacuatieplannen klaarliggen.

Klimaat

Klimaat is het gemiddelde weer (= staat van de dampkring) over een periode van ongeveer 30 jaar gemeten over een groot gebied.

De wereldwijde gemiddelde temperatuur wordt bepaald door de stralingsbalans: de verhouding tussen de hoeveelheid straling die onze atmosfeer binnenkomt en dan weer verlaat. Daarvoor zijn broeikasgassen, die warmtestraling vasthouden, erg belangrijk.

Het IPCC (EU) en KNMI (NL) doen veel klimaatonderzoek en maken scenario’s: voorspellingen over de toekomst aan de hand van modellen.

Tipping points

In de klimaatverandering zijn er zogenaamde tipping points (of kantelpunten) dat zijn punten waarop er een positieve terugkoppeling ontstaat, waardoor de verandering heel moeilijk terug te draaien is.

Invloed van de mens

Het klimaat wordt door de uitstoot van broeikasgassen door de mens warmer. Dat noem je het versterkt broeikaseffect. Er zijn twee soorten invloeden op het klimaat:

Klimaatakkoord van Parijs

Om klimaatverandering te beperken hebben we het klimaatakkoord van Parijs ondertekent. Dat houdt in:

Onregelmatiger weer

Door klimaatverandering wordt het weer onvoorspelbaarder. De jaarlijkse neerslagsom neemt toe: de winters worden natter en de zomers droger, maar met een hogere neerslagintensiteit. Dat betekent dat het in de zomer soms héél hard stormt waardoor ze gemiddeld gezien toch “natter” zijn.

Hierdoor wordt het regiem van een rivier (fluctuaties van het debiet over een jaar gezien) een stuk onregelmatiger.

Let op: het regiem/debiet neemt dus niet toe of af. Het wordt onregelmatiger!