Je leest:

Wie is er bang voor water?

Wie is er bang voor water?

Auteurs: en | 1 januari 1996

Als de calamiteitenteams na het hoogwater naar huis gaan omdat het gevaar voor overstromingen is geweken, wachten landschapsonderzoekers met spanning op het droogvallen van de uiterwaarden. Waar heeft de rivier zand afgezet? Is het veel?

Behalve gevaar brengt hoogwater zand en slib met zich mee. En niet zo’n beetje ook: Nederland is eruit ontstaan. In 19 zetten Waal en IJssel samen driehonderdduizend kuub zand op hun oevers af. Dit komt overeen met een dubbele rij vrachtauto’s met zand van Amsterdam tot Maastricht.

Het ging er vaak hard aan toe. Toen zo rond 1300 de grote rivieren waren bedijkt door de natuurlijke oeverwallen te verbinden en te versterken, kregen de oeverbewoners al vlug door hoe ze land op de rivier konden veroveren. Landaanwinningswerken met behulp van kribben zorgden voor een snelle uitbreiding van de uiterwaarden. Maar aanwas aan de ene oever hield erosie van de andere oever in. In archieven kan men nog de stukken van rechtszaken vinden waarbij de partij op de ene oever die aan de overkant van agressief kribben betichtte.

Dankzij de dijken beperkten de meeste overstromingen zich tot de uiterwaarden. De rivier kon in eerst instantie vrij meanderen tussen de dijken. Daarbij erodeerden oevers en ontstonden er zandbanken waar na enige tijd wilgen op gingen groeien. Deze eilandjes in de rivier, zogenoemde opwassen, werden snel met kribben met het land verbonden en daarmee omgevormd tot aanwassen. Dit had te maken met de eigendomsafspraken die toen golden: opwassen waren van het rijk, terwijl bij aanwassen het recht van opstrek gold – ze behoorden toe aan de eigenaar van de oever.

Gaandeweg kwam de bedding van de rivier steeds meer vast te liggen. Met de aanleg van zomerkades wisten onze voorouders de lagere hoogwaters, die meestal in de zomer voorkomen, te keren. Hiermee werd de landbouwkundige waarde van de uiterwaarden sterk verhoogd. De zomerkades zorgden na een flink hoogwater voor een relatief lange periode met stagnerend water, waarin vruchtbare klei kon bezinken in de uiterwaarden.

Halverwege de vorige eeuw is men gestart met de normalisatie van de rivier. De hoofdgeul werd systematisch vastgelegd met kribben. Hierdoor trad versmalling en verdieping van de bedding op. De vorming van zandbanken behoorde daardoor tot het verleden. Na elk hoogwater blijft er echter nog steeds zand achter op de oeverwallen en klei in de verder van de rivier afgelegen delen van de uiterwaarden.

Op enkele plaatsen langs de rivier vindt rivierduinvorming plaats: onbegroeide oeverwallen verstuiven en vangen zand in dat vanaf strandjes tussen de kribben het land op waait. In het droge zand kan zich in eerste instantie alleen een open en schrale pioniervegetatie handhaven. Wat later kunnen er stroomdalplanten gaan groeien. Het hooggelegen zandige terrein met zijn kenmerkende begroeiing vormt een waardevolle leefomgeving voor insecten, vogels en amfibieën. De bijzondere flora en fauna maken rivierduinen tot een weliswaar klein maar ecologisch zeer waardevol onderdeel van het rivierengebied.

Intermezzo

Uit de bocht

De bedding van een Nederlandse rivier beschrijft van nature grote, min of meer regelmatige bochten (meanders). In de bochten heeft het water aan het oppervlak de neiging rechtdoor te stromen; de stroom vliegt als het ware uit de bocht. Daardoor staat het water in de buitenbocht een centimeter of tien hoger dan in de binnenbocht. Om het evenwicht te herstellen moet het water langs de bodem terugstromen naar de binnenbocht. Tegelijkertijd beweegt het water echter ook stroomafwaarts. Uit die twee bewegingen ontstaat een spiraalvormige stroming, die steeds langs het oppervlak naar buiten en over de bodem naar binnen is gericht. Het zand dat de stroming over de bodem meevoert, wordt in de binnenbochten, de zogenoemde kronkelwaarden, afgezet. In de buitenbochten zal doorgaans alleen zeer fijn zand en silt op de oever belanden.

In de loop der eeuwen hebben de Nederlandse rivieren het gebied dat regelmatig overstroomde gevormd. In de periode die vooraf ging aan de bedijking hebben zij bij jaarlijks terugkerende overstromingen zand op hun oevers afgezet. Zo ontstonden de oeverwallen, die relatief hoog gelegen zijn. Verder van de rivier af stond het water vrijwel stil en kon ook de klei bezinken. Er ontstonden uitgebreide vlakten, de zogenoemde komgebieden, die grote delen van het jaar onder water stonden. In de natste gebieden ontstonden moerassen waarin veen werd gevormd. Tijdens overstromingen werden soms nieuwe rivierlopen gevormd. Het proces begon van daaruit opnieuw.

Blokdiagram van een meanderende laaglandrivier. In een natuurlijke rivier vinden complexe erosie- en sedimentatieprocessen plaats. Als gevolg van de spiraalstroming vindt de meeste afzetting in de binnenbocht plaats.

Plastic buisje

Een groot deel van Nederland is ontstaan uit het sediment dat de rivieren bij elke overstroming achterlieten. Sinds er dijken zijn, vindt de afzetting alleen nog in de uiterwaarden plaats. Bij hoogwater wordt er nog steeds zand afgezet op de oeverwallen van de rivieren. Het zijn de rudimenten van het vrije spel van erosie en sedimentatie zoals we dat in het verleden kenden. Toch zijn juist deze afzettingen ecologisch gezien van grote betekenis: rivierduinen hebben aanvoer van zand nodig om te kunnen ontstaan en in stand te blijven.

In veel natuurbouwplannen wordt een gedeelte van de oeverwal als “te ontwikkelen rivierduin” aangegeven. Een oeverwal waarop bij elk hoogwater een hoeveelheid zand wordt afgezet, heeft meer kans om rivierduinen te ontwikkelen dan een oever waarop dit niet gebeurt. Tot voor kort was niet bekend op welke oevers bij hoogwater zand werd afgezet. Om hoeveel zand het daarbij ging wist al helemaal niemand.

Dankzij gericht onderzoek van de afzettingen van de hoogwaters van 1993 en 1995 wordt er steeds meer bekend. De resultaten van de studie zijn ook van belang bij het opstellen van de sedimentbalans van de Rijntakken. Daarvoor is een schatting nodig van de hoeveelheid zand die jaarlijks uit de rivier verdwijnt. De sedimentbalans geeft aan in hoeverre het riviersysteem Rijn in evenwicht is en waar er sprake is van systematische zandtekorten of -overschotten. Het is een hulpmiddel om het toekomstig gedrag van de rivierbedding te kunnen schatten.

Nadat in het voorjaar van 1994 en 1995 het water na zeer hoge waterstanden was gezakt, zijn de hoeveelheden zand die op de oevers van de Waal en de IJssel waren achtergebleven in kaart gebracht door de Universiteit Utrecht (Fysische Geografie) en Rijkswaterstaat (RIZA). Eerst zijn er luchtfoto’s gemaakt van de Rijntakken en vervolgens is van de gebieden met zichtbare plekken zand op de oevers een veldinventarisatie uitgevoerd. Daarbij is om de 75 meter, in rechte lijnen loodrecht op de rivier, de dikte van de zandafzetting bepaald door een PVC-buisje met centimeterverdeling in het zand te drukken. Deze maatstok bleek zeer effectief in het bepalen van de dikte van het zand. Het buisje liet zich namelijk niet door de onderliggende grasmat drukken. Het gras geeft de situatie van voor de zandafzetting weer.

Overzichtskaart van de zandafzettingen op de oeverwallen van het oostelijk deel van de Waal na de hoogwaters van december 1993 (afzetting ’94) en januari 1995. Uiterwaarden waar zeer veel zand is afgezet zijn de Ewijkse plaat, de Millinger- en Kekerdomse waard en de Oosterhoutse waard. Claus van den Brink

In gebieden waar op de luchtfoto’s zandafzettingen te zien zijn, is op deze manier zo’n 20000 keer de dikte bepaald. Uit de verkregen waarden volgt een minimumschatting van de hoeveelheid gesedimenteerd zand. Er zijn immers ook gebieden waar de dikte van de zandafzetting niet kon worden bepaald doordat de onderliggende grasmat ontbrak. Het gaat hierbij bijvoorbeeld om strandjes, de oevers van zandwinplassen en de zandwinplassen zelf.

Afvoer

Langs de Waal is in 1994 zo’n 200000 m3 en in 1995 circa 250000 m3 zand op de oeverwallen afgezet terwijl op de oeverwallen van de IJssel 50000 m3 is afgezet. Ter vergelijking: per jaar voert de Boven-Rijn bij Lobith gemiddeld 400000 m3 zand binnen. In 1995 is dus driekwart van de jaargemiddelde zandaanvoer bij het hoogwater op de oeverwallen van Waal en IJssel afgezet. Dit komt overeen met een twee-strooks file vrachtauto’s zand van Amsterdam tot Maastricht. Dit zand is afgezet in een gebied van in totaal vierhonderd hectare. Daar worden, met andere woorden, langs de Waal en de IJssel nog oeverwallen gevormd. De zandlaag is gemiddeld zes en hooguit zestig centimeter dik.

Zandafzetting op de Groenlanden ten oosten van Nijmegen na het hoogwater van december 1993. In binnenbochten vindt vrijwel altijd afzetting van zand plaats. In het voorjaar van 1994 ligt er op de Groenlanden circa 6600 m3 zand; in 1995 komt daar nog eens 8300 m3 bij.

De Groenlanden na het hoogwater van 1995. Rijkswaterstaat MD, Afd. Grafische Technieken

In 1995 is ruim een derde meer afgezet dan in 1994. Dit wijst op een relatie tussen de hoeveelheid afgezet zand en de hoogte van de piekafvoer, die immers in 1995 een stuk hoger was dan een jaar eerder. Daarnaast valt op dat langs de IJssel veel minder zand is afgezet dan langs de Waal. De IJssel is een kleinere riviertak dan de Waal. Van de afvoer die bij Lobith ons land binnenkomt gaat 2/3 naar de Waal, 2/9 naar de Neder-Rijn en slechts 1/9 naar de IJssel. De afvoeren van IJssel en Waal verhouden zich als 1:6. De zandhoeveelheden op de oevers van IJssel en Waal verhouden zich vrijwel gelijk (1:5,8). Dit wijst eveneens op een verband tussen de grootte van afvoer en afgezette hoeveelheid zand.

Langs de Waal zijn in de twee opeenvolgende jaren de plaatsen waar het zand is terechtgekomen grotendeels dezelfde. Dit geeft aan dat de processen die aan de ruimtelijke spreiding ten grondslag liggen, bij elk hoogwater min of meer gelijk zijn. Aangezien de uiterwaarden niet overal even breed zijn, stroomt er op sommige plaatsen water vanuit de hoofdgeul de uiterwaarden in, terwijl op andere plaatsen juist water vanuit de uiterwaarden naar de hoofdgeul stroomt. Daar waar veel sedimentrijk water uit de hoofdgeul de uiterwaarden instroomt, wordt er door sterk afnemende stroomsnelheden op de oeverwallen, zand afgezet. De vorm van het winterbed (rivier inclusief uiterwaarden) en de plaats van de hoofdgeul daarin bepalen in sterke mate de ligging van de gebieden met zandafzettingen.

Zandkorrels

Op een aantal gebieden is opmerkelijk veel zand terechtgekomen. Langs de Waal zijn dat op de linker oever de Ewijkse plaat, de Millinger- en Kekerdomse waard, de Wamelse waard en de Hurwenense uiterwaarden en op de rechter oever de Oosterhoutse waard. In deze vijf uiterwaarden lag in 1994 33% van de totale hoeveelheid zand en in 1995 zelfs 44%.

De zandafzetting op de Ewijkse plaat na het hoogwater van december 1993 werd in kaart gebracht na meting met een plastic buisje. De lage ligging van de plaat veroorzaakt een langdurige overstroming waarbij veel zand wordt afgezet (circa 21000 m3). Rijkswaterstaat MD, Afd. Grafische Technieken

De foto toont de Ewijkse plaat na het hoogwater van 1995. Auteurs

Op de Ewijkse plaat – mooi te zien vanaf de Waalbrug in de A50, rechts voor wie in noordelijke richting reist – is in beide jaren ongeveer tien procent van de totale hoeveelheid zand afgezet. Deze plaat is in vergelijking met andere uiterwaarden zeer laag gelegen en niet omgeven door een zomerkade. Hierdoor stroomt een relatief groot gedeelte van het water over de plaat en kan er over een lange periode zand bezinken. De andere vijf uiterwaarden liggen allemaal in binnenbochten van de Waal. De grote hoeveelheid sediment heeft hier te maken met de stroming in de bocht. Deze zogenoemde spiraalstroming transporteert zand over de bodem van de rivier naar de binnenbocht, waar het bij hoogwater op de oever wordt afgezet.

Op de oevers van de overige uiterwaarden is over het algemeen veel minder zand afgezet. Plaatselijke omstandigheden, zoals een onregelmatige oeverlijn en de ligging van kades, steenfabrieken, zandwinplassen en boomgroepen, zijn daar vaak van doorslaggevend belang voor het stromingspatroon en daarmee voor de afzetting van zand op de oeverwallen.

De afgezette zandkorrels ontlopen elkaar niet veel in grootte. Langs de gehele Waal meten de korrels ongeveer 0,3 millimeter; stroomafwaarts worden ze niet kleiner. Doordat in de IJssel de stroomsnelheden lager zijn dan in de Waal en het beddingmateriaal er fijner is, voert deze Noordelijke riviertak fijner materiaal. De korrelgrootte van het afgezette zand bedraagt er ongeveer 0,2 millimeter. Hier en daar is langs de Waal meer heterogeen materiaal aangetroffen dat ook grind bevat. Daarbij gaat het meestal om zeer lokale afzettingen.

Snel weer groen

De vorming van oeverwallen en rivierduinen zijn zowat de laatst overgebleven, direct zichtbare processen die het landschap langs de grote rivieren vormgeven. Ze treden nog slechts op kleine schaal op. Door de bijzondere betekenis van rivierduinen voor de ecologie van het rivierengebied, wordt er in natuurontwikkelingsplannen in de uiterwaarden vaak een rivierduin gepland. Niet iedere oever is hier echter geschikt voor: er moet wel zand worden aangevoerd.

De zandafzettingen op de oevers van de Waal en IJssel na de hoogwaters van 1994 en 1995 geven aan waar de belangrijke zandbronnen voor rivierduinen te vinden zijn. Met dit inzicht kunnen natuurplanners hun voordeel doen. Zij kunnen juist daar rivierduinen projecteren waar ze spontaan gemakkelijk groeien. De oevers waarop in 1994 en 1995 zand is afgezet, zijn kansrijke gebieden zijn voor rivierduinontwikkeling.

Na een hoogwater kunnen beheersmaatregelen de verstuiving en de ontwikkeling van een natuurlijke vegetatie bevorderen. Dit kan bijvoorbeeld door geen afvoer en verspreiding van zand toe te staan en door de zandafzettingen niet in te zaaien. Dit gebeurt nu wel in veel gebieden waar een flinke hoeveelheid zand is terechtgekomen; de weide moet zo snel mogelijk weer groen.

In theorie kunnen natuurbouwers de vorming van rivierduinen ook in de hand werken door maatregelen te nemen die de afzetting van zand bevorderen. Dit kan echter pas als er voldoende inzicht is in de processen die ten grondslag liggen aan het patroon van sedimentatie. Vooralsnog is er niet meer dan een ruwe schets van beschikbaar. Grootschalige maatregelen die rivierduinen kunnen doen ontstaan, zijn bijvoorbeeld het verwijderen of verlagen van zomerkades of het verlagen van het maaiveld in onbekade uiterwaarden. Ook kleinschalige maatregelen zoals het plaatsen van obstakels (bijvoorbeeld bomen) in de uiterwaarden, kunnen de sedimentatie van zand lokaal sterk bevorderen. Dat kan de natuur een handje helpen.

Dit artikel is een publicatie van Natuurwetenschap & Techniek.
© Natuurwetenschap & Techniek, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 januari 1996

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.