Bovenbouwmodule Rivierengebied Opbouw, gebruik en veranderingen

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

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

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

Deel 1: Overview rivierengebied en natuurlijke ontwikkeling 4

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

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

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

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

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

Zichtbare oude lopen 10

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

Hoe kunnen we de aard van het gebied verklaren? 12

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

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

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

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

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

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

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

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

Doorsnede West-Nederland 21

Verschuiving terrassenkruising (start sedimentatie!) 22

Resten vlechtende rivier uit Weichselien ACHTER terrassenkruising 23

Resten vlechtende rivier uit Weichselien ACHTER terrassenkruising Hatertse vennen 24

Verschuiving meanderende zone, gekenmerkt door avulsies Meanderende zone 25

Hoe kunnen we de aard van het gebied verklaren? 26

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

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

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

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

Deel 2: De mens in het rivierengebied 31

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

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

Boskap bovenloop: toename debiet, meandering intensiveert Meanderende zone 34

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

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

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

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

Focus 3: ingrepen n.a.v. rampjaar 1809 39

Focus 4: ingrepen jaren 1960 n.a.v. 1953 en scheepvaart Haringvlietdam Pannerdense overlaat X Stuwen bij Driel 40

Focus 5: Deltaplan Grote Rivieren n.a.v. 1993 en 1995 Waal, 1995 Gameren, sinds 1997 41

Focus 5: Deltaplan Grote Rivieren n.a.v. 1993 en 1995-650 km dijkverzwaringen - soort paniekreactie - zonder vooronderzoek begonnen - Moeten we hier wel mee doorgaan? Terecht. 42

43 Natuurlijke situatie

Natuurlijke situatie 44 Kunstmatige situatie

Daar bovenop: neerlagveranderingen 2007-2099 49 Bron: Europe ACACIA project

Afvoer Rijn en Maas (in m3/s) max. gem. min. Rijn (Lobith) 13.000 2.200 620 Maas 3.000 260 30 Mississippi 56.000 12.000 5.600 Rhône 13.000 1.670 360 50

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

WINTER Veel te veel water! - neerslag kan niet afgevoerd - overstromingen - oogsten mislukken - heleboel extra sediment uit achterland overstromingen 52 1993 en 1995

Oude normering: overstromingskans door buitenwater 53

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

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 2020 - Waterkwaliteit Hieruit geboren: Ruimte voor de Rivier 55

PKB Ruimte voor de rivier Aanleiding - Herinnering 1993 en 1995 - Klimaatverandering (2100: Rijn 18.000 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: 16.000 m3/s (huidig max is 15.000 m3/s) 56 Maas: 3.800 m3/s (huidig max is 3.650 m3/s)

Overzicht kosten en baten van ingrepen Maatregel Effect op waterstand Kosten Reversibiliteit 2 Kribverlaging xx ++ 10 8 11 9 13 57 Verlagen ruwheid vegetatie xx + Nevengeul x - Verwijderen hoogwatervrij terrein xx - - Verlagen winterbed met 1 m xxxxxx - - Verbreden winterbed (1 km) xxxxxxxxxxxx - - -

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

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

Obstakelverwijdering Millingerwaard: 60

Uiterwaardvergraving Everdingen Voor RvR gerealiseerd door RWS 61

Hoogwatergeul 62

Hoogwatergeul Gevolgen RvR: verplaatsing hoogwaterprobleem steeds meer naar Kampen 63

Dijkteruglegging Voor RvR gerealiseerd door RWS 64

Ontpoldering 65

Waterretentiepolder (verijdeld) 66

Waterretentiepolder (verijdeld) Grote schade 67 Bron: hoogwaterplatform

Waterretentiepolder (verijdeld) Grote schade Alternatief 68 Bron: hoogwaterplatform

Sfeerplaatjes. 69

Waterretentiepolder: principe 70

Waterretentiepolder: principe Opp: volume opslaan in polder 71

Waterretentiepolder: principe Opp: volume opslaan in polder Dit vb.: 5000 m3 * 432.000 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)

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

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

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 - 1993/1995 - klimaatverandering - Duitsland te weinig ingrepen (doelst. 40 lok. In 2020) 75

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

Uitsmijter In de periode 2030-2040 zal er waarschijnlijk meer water door de Rijn komen, dan in de periode 2000-2010. A. Waar B. Niet waar 77

Literatuur Overzicht rivierengebied: H.J.A. Berendsen: Landschappelijk Nederland (H7+H8) (met CD-rom met ppt!). ISBN: 90 232 3212 7 Verdieping fysische geografie rivierengbied: H.J.A. Berendsen: De vorming van het land (H8+H9) (met CD-rom met ppt!). ISBN: 90 232 4075 8 Verdieping relatie natuur-mens rivierengebied: H.J.A. Berendsen: Landschap in delen (H6+H8) (met CD-rom met ppt!). ISBN: 90 232 4149 5 Verdieping Waterstaatsgeschiedenis en huidige toestand: G.P. van de Ven: Leefbaar laagland (delen verspreid over hele boek) ISBN: 90 5345 190 0 Websites: Overzicht PKB Ruimte voor de rivier: www.ruimtevoorderivier.nl Lange termijn oplossing IJsseldal: www.rijnoptermijn.nl 78 Ingrepen langs de Maas: www.denieuwegrensmaas.nl