Bovenbouwmodule Rivierengebied Opbouw, gebruik en veranderingen

Transcriptie

1 Bacheloropleiding Aarde en economie, Vrije Universiteit Amsterdam Bovenbouwmodule Rivierengebied Opbouw, gebruik en veranderingen Mark Bokhorst Bacheloropleiding Aarde en economie

2 Doelstelling Na deze lezing kunt u: De ligging en verschijnselen in het rivierengebied verklaren aan de hand van: * de natuurlijke ontwikkeling sinds het Weichselien * gevolgen van menselijk ingrijpen in verleden en heden en kunt u geplande ingrepen in de toekomst motiveren vanuit: * de huidige toestand van het rivierengebied * de uitwerking van klimaatverandering op het gebied. 2

3 Opbouw lezing Overview rivierengebied Eigenschappen rivieren in relatie tot natuurlijke ontwikkeling sinds het Weichselien Interactie tussen natuurlijke veranderingen en ingrepen door de mens (sinds 2000 j. BP) Idem voor heden en toekomst en relatie tot het huidig beleid Literatuurtips 3

4 Deel 1: Overview rivierengebied en natuurlijke ontwikkeling 4

5 Overview rivierengebied Afbuiging westwaarts door stuwwallen Dalend Toch rare loop Stijgend 5

6 Overview rivierengebied Afbuiging westwaarts door stuwwallen Dalend Toch rare loop: Stroomt niet naar laagste punt!? Stijgend 6

7 Overview rivierengebied Oorzaak: initiele loop einde Weichselien door forebulge Dalend forebulge X 7 Stijgend

8 Overview rivierengebied Pas na 2000 BP: verlegging (avulsies) - forebulge verdwenen - deel stuwwallen toegedekt - toename afvoer: avulsies Dalend 8 Stijgend

9 Ligging stroomruggen aan opp. bewijzen: rivieren hebben zich altijd 9 verlegd! Zowel natuurlijk als door menselijk ingrijpen.

10 Zichtbare oude lopen 10

11 En onzichtbare oude lopen wielen (binnengedijkt) 11 (buitengedijkt)

12 Hoe kunnen we de aard van het gebied verklaren? 12

13 Grote lijnen ontwikkeling sinds einde Weichselien Van invloed op gedrag rivier: Afvoer Verhang Verticale afstand tot erosiebasis Sedimentlast Aard van het sediment Vegetatie (gestuurd door klimaat of mens) 13

14 Grote lijnen ontwikkeling sinds einde Weichselien Einde Weichselien: Afvoer hoog Verhang rel. groot Verticale afstand tot erosiebasis groot Sedimentlast hoog! Aard van het sediment grof Vegetatie weinig VLECHTEND 14

15 Grote lijnen ontwikkeling sinds einde Weichselien Holoceen: Afvoer laag Verhang verkleinend Verticale afstand tot erosiebasis verlagend Sedimentlast laag Aard van het sediment fijn Vegetatie veel MEANDEREND (INSNIJDEND) 15

16 Grote lijnen ontwikkeling sinds einde Weichselien Holoceen: Afvoer laag Verhang verkleinend Verticale afstand tot erosiebasis verlagend Sedimentlast laag Aard van het sediment fijn Vegetatie veel MEANDEREND (ACCUMMUL.) 16

17 Grote lijnen ontwikkeling sinds einde Weichselien Holoceen: Afvoer laag Verhang zeer klein Verticale afstand tot erosiebasis nul! Sedimentlast laag Aard van het sediment fijn Vegetatie veel RECHT (ACCUMMUL.) 17

18 Zones in het Holocene rivierengebied <1.3 >1.3 Pleistoceen: voorm. bedding van vlechtende rivier 18

19 Zones in het Holocene rivierengebied Onthoud (van O W): 1. Terrassenkruising 2. Meanderende zone (accumulerend, met avulsies*) <1.3 2 > Erosiebasis 4. Stagnatiezone (veenvorming) 19 * Avulsie = stroomgordelverlegging 4 Zeeniveau: waterstagnatie veenvorming 3 erosiebasis Pleistoceen: voorm. bedding van vlechtende rivier

20 Verschuiving hele systeem met zeespiegelstijging Let op: Zeesp.rijzing niet lineair vanwege verdwijnen ijs! Pleistoceen: voorm. bedding van vlechtende rivier 20

21 Doorsnede West-Nederland 21

22 Verschuiving terrassenkruising (start sedimentatie!) 22

23 Resten vlechtende rivier uit Weichselien ACHTER terrassenkruising 23

24 Resten vlechtende rivier uit Weichselien ACHTER terrassenkruising Hatertse vennen 24

25 Verschuiving meanderende zone, gekenmerkt door avulsies Meanderende zone 25

26 Hoe kunnen we de aard van het gebied verklaren? 26

27 Resume 1a Loop afvoer in NL bepaald door: - kanteling NL - ligging stuwwallen - forebulge eind Weichselien en begin Holoceen Rivieren geen constante loop, uit zich in stroomruggen en preferente doorbraakpunten Verleggingen (avulsies) vinden plaats in accumulerende meanderende zone 27

28 Resume 1b Vlechtend Meanderend Recht Debiet Groot Gemiddeld/klein Verhang Groot Klein Klein/- Bedload Grind/zand Zand/klei Kleiig Erosiebasis Ver weg Nabij Aan Vegetatie Weinig Veel Veel 28

29 Resume 1c Rivierengebied bestaat uit 4 zones (van O W): - meanderend insnijdend (sinuositeit >1.3) - meanderend accumulerend (scheiding = terrassenkruising. Maas: Grave, Rijn: Xanten (D)) - recht aan erosiebasis (sinuositeit <1.3) - recht op zeeniveau: waterstagnatie veenvorming Zones schuiven oostwaarts op met zeespiegelrijzing. Dit verklaart: - ligging van overblijfselen vlechtend riviersysteem - stroomruggen nabij opp. alleen oostelijk deel - rechte loop en veenvorming perimarien gebied 29

30 Tussensmijter Gedurende de laatste 2000 jaar is de Rijn geen vlechtende rivier geweest. A. Waar B. Niet waar 30

31 Deel 2: De mens in het rivierengebied 31

32 PKB Ruimte voor de rivier 32 Ingrijpend, een derde rivierengebied op de schop

33 Algemeen geldend Als het kalf verdronken is dempt men de put 33

34 Boskap bovenloop: toename debiet, meandering intensiveert Meanderende zone 34

35 Vanaf 2000 jaar BP: invloed van de mens merkbaar Meanderende zone weer naar het westen! Ditkomtdoor: ontbossing bovenloop vegetatie houdt minder water vast extra water in de rivier meanders worden groter en migreren! 35

36 Waarschijnlijk in kader van toename ersoiviteit Romeinse tijd Drususgracht Extra vertakking Rijn Lek Graven nieuwe IJsselkop Daarna een lange continue geschiedenis van aanpassingen 36

37 Focus 1: Scheiden Maas en Waal n.a.v. avulsies Bommelerwaard Ingrijpende aanpassing Natuurlijke verlegging 37

38 Focus 2: ingrepen n.a.v. ijsdammen eind 17e eeuw 8% 2% 22% 11% 10% 33% 90% 67% 38

39 Focus 3: ingrepen n.a.v. rampjaar

40 Focus 4: ingrepen jaren 1960 n.a.v en scheepvaart Haringvlietdam Pannerdense overlaat X Stuwen bij Driel 40

41 Focus 5: Deltaplan Grote Rivieren n.a.v en 1995 Waal, 1995 Gameren, sinds

42 Focus 5: Deltaplan Grote Rivieren n.a.v en km dijkverzwaringen - soort paniekreactie - zonder vooronderzoek begonnen - Moeten we hier wel mee doorgaan? Terecht. 42

43 43 Natuurlijke situatie

44 Natuurlijke situatie 44 Kunstmatige situatie

45 Natuurlijke situatie 45 Kunstmatige situatie

46 Natuurlijke situatie 46 Kunstmatige situatie

47 Natuurlijke situatie 47 Kunstmatige situatie

48 Natuurlijke situatie 48 Kunstmatige situatie

49 Daar bovenop: neerlagveranderingen Bron: Europe ACACIA project

50 Afvoer Rijn en Maas (in m3/s) max. gem. min. Rijn (Lobith) Maas Mississippi Rhône

51 ZOMER Zoet water nodig voor: - drinkwater - koelwater - irrigatie landbouw - peil IJsselmeer - scheepvaart Natuurlijke situatie - doorspoelen zilte polders 51 Wilnis 2004

52 WINTER Veel te veel water! - neerslag kan niet afgevoerd - overstromingen - oogsten mislukken - heleboel extra sediment uit achterland overstromingen en 1995

53 Oude normering: overstromingskans door buitenwater 53

54 Nieuwe benadering: overstromingskans in relatie tot inhoud dijkring Kosten in euro A K = I + R I = investeringskosten (gelijk voor iedere dijkring) R = verwachte schade = restschade (varieert per dijkring) Intensiteit van de ingreep 54

55 Internationale verdragen voor Rijn en Maas Rijnverdrag (1999) en Actieplan Hoogwater (Maas) (1998) Gebaseerd op: - Hoogwaterstandsverlaging, drietrapsstrategie * Bovenstrooms vasthouden van teveel water (waterretentie) * Rivieren meer ruimte geven * watertoets voor landinrichtingswijzigingen - Internationale samenwerking - Flexibiliteit, geen opgedrongen besluiten - Wederzijds vertrouwen Doelen: - Gemiddeld 70 cm verlaging in Waterkwaliteit Hieruit geboren: Ruimte voor de Rivier 55

56 PKB Ruimte voor de rivier Aanleiding - Herinnering 1993 en Klimaatverandering (2100: Rijn m3/s!) - Hoogwatermaatregelen Duitsland onvoldoende Doelstelling: 1. Reguliere hoogwaterstanden op 40 lokaties verlagen (3 tot 40 cm in 2015 ( maatgevende hoogwaterstand per gebied gedefinieerd) 2. Natuurontwikkeling steeds nagestreefd Maatgevende afvoer: Rijn: m3/s (huidig max is m3/s) 56 Maas: m3/s (huidig max is m3/s)

57 Overzicht kosten en baten van ingrepen Maatregel Effect op waterstand Kosten Reversibiliteit 2 Kribverlaging xx Verlagen ruwheid vegetatie xx + Nevengeul x - Verwijderen hoogwatervrij terrein xx - - Verlagen winterbed met 1 m xxxxxx - - Verbreden winterbed (1 km) xxxxxxxxxxxx - - -

58 PKB Ruimte voor de rivier Dijkverbetering perimarien gebied (ook veel clamiteitenpolders) waterretentie 58 Te behandelen voorbeelden

59 Obstakelverwijdering Kaartje voor obstakelverw. Voor RvR gerealiseerd door RWS Spoorbrug Oosterbeek 59

60 Obstakelverwijdering Millingerwaard: 60

61 Uiterwaardvergraving Everdingen Voor RvR gerealiseerd door RWS 61

62 Hoogwatergeul 62

63 Hoogwatergeul Gevolgen RvR: verplaatsing hoogwaterprobleem steeds meer naar Kampen 63

64 Dijkteruglegging Voor RvR gerealiseerd door RWS 64

65 Ontpoldering 65

66 Waterretentiepolder (verijdeld) 66

67 Waterretentiepolder (verijdeld) Grote schade 67 Bron: hoogwaterplatform

68 Waterretentiepolder (verijdeld) Grote schade Alternatief 68 Bron: hoogwaterplatform

69 Sfeerplaatjes. 69

70 Waterretentiepolder: principe 70

71 Waterretentiepolder: principe Opp: volume opslaan in polder 71

72 Waterretentiepolder: principe Opp: volume opslaan in polder Dit vb.: 5000 m3 * s (=5dgn) = 2 miljard m3 Ooijpolder maaiveld-dijkkruin=6m 360 km2 Ooijpolder = ongeveer 130 km2 veel te weinig! 72 Wegpompen? Bemalingscap.: 5000 m3/s! (Flevoland: 130 m3/s)

73 Hoe halen we dan 2100 met droge voeten? Overtollig water via IJssel Gespreide berging Rijn op termijn 73

74 Hoe halen we dan 2100 met droge voeten? Waterlinie opnieuw gebruiken Combi met drijfwoningen! 74 Compartimenteren!

75 Resume 2a Toename avulsies/riv.activiteit sinds ontbossing bovenstrooms (2000 BP) Sindsdien vrijwel continu aanpassingen aan het riviergebied Dijken als waterbeheersing = eindige oplossing (vanwege sediment) Klimaatverandering zorgt voor een extremering van de afvoer PKB Ruimte voor de rivier gestart vanwege / klimaatverandering - Duitsland te weinig ingrepen (doelst. 40 lok. In 2020) 75

76 Resume 2b Voorbeelden van ingrepen zijn: - Obstakelverwijdering - Uiterwaardvergraving - Hoogwatergeul - Dijkteruglegging - Ontpoldering - Waterretentiepolders Hiermee halen we 2100 niet. Oplossingen lange termijn gooien hele manier van landschapinrichten op z n kop! 76

77 Uitsmijter In de periode zal er waarschijnlijk meer water door de Rijn komen, dan in de periode A. Waar B. Niet waar 77

78 Literatuur Overzicht rivierengebied: H.J.A. Berendsen: Landschappelijk Nederland (H7+H8) (met CD-rom met ppt!). ISBN: Verdieping fysische geografie rivierengbied: H.J.A. Berendsen: De vorming van het land (H8+H9) (met CD-rom met ppt!). ISBN: Verdieping relatie natuur-mens rivierengebied: H.J.A. Berendsen: Landschap in delen (H6+H8) (met CD-rom met ppt!). ISBN: Verdieping Waterstaatsgeschiedenis en huidige toestand: G.P. van de Ven: Leefbaar laagland (delen verspreid over hele boek) ISBN: Websites: Overzicht PKB Ruimte voor de rivier: Lange termijn oplossing IJsseldal: 78 Ingrepen langs de Maas: