Hoofdstuk 4.2 t/m 4.5

§2 Rivieren: natuurlijk systeem

Van bovenloop naar benedenloop

Het geheel van een hoofdrivier met al zijn zijtakken noem je het stroomstelsel van een rivier. Een stroomstelsel bestaat uit 3 delen:

1. De bovenloop: hoog in de bergen, waar de rivier ontspringt. Door het grote hoogteverschil stroomt de rivier snel en is de erosieve kracht groot
2. De middenloop: het middelste deel, waar de rivier door een dal loopt waar hij zich in heeft gesneden.
3. De benedenloop: dicht bij de monding waar de rivier door een riviervlakte stroomt. De stroomsnelheid is laag en hierdoor neemt de sedimentatie toe.

Het hoogteverschil tussen 2 plaatsen noem je het verval. Het verhang is het hoogteverschil per kilometer. En dat bereken je door de lengte te delen door het hoogteverschil. Door een klein verhang kan de energie toenemen en de snelheid neemt af. Daardoor begint de rivier te sedimenteren en te kronkelen, oftewel meanderen.

Stroomgebied en waterscheiding

Een stroomgebied is het verzamelgebied van een rivier waarbinnen alle neerslag en grondwater via de zijrivieren uiteindelijk de hoofdrivier instroomt. De waterscheiding is de grens tussen de stroomgebieden. Dit zijn altijd gebergten of andere verhogingen in het landschap. De tijd die het water van een regenbui nodig heeft om in de rivier te komen heet de vertragingstijd. Hoe snel dit gebeurt hangt af van het gesteente in de ondergrond. Op een kale helling, ontstaan door ontbossing, krijgt de neerslag niet te tijd om de bodem in te gaan en stroomt direct de rivier in. Bij een bos is dat anders want dan komt de neerslag eerst terecht op de bladeren en takken en daarna pas op de grond en dan kan het de grond in.

Regiem en debiet

Rivieren worden door regenwater, smeltwater of door de combinatie van die twee gevoed. De waterafvoer varieert hierdoor het hele jaar. Het verschil in waterafvoer noemen we het regiem. Aan de herkomst van het water kan je zien met wat voor rivier je te maken hebt.

• Een gletsjerrivier wordt gevoed door smeltwater, dat vooral vrijkomt in het voorjaar, wanneer de sneeuw en de gletsjers in de bergen beginnen te smelten
• Een regenrivier wordt gevoed door regenwater, met een hoge waterafvoer in de natte maanden van het jaar. De Maas is een echte regenrivier
• Een gemengde rivier krijgt zijn water deels van smeltwater en deels van regenwater. Dit type rivier heeft het meest regelmatige regiem. De Rijn is een gemengde rivier

De totale hoeveelheid die een rivier afvoert, noem je het debiet. In natte jaren is het debiet hoger dan in droge jaren. Als het waterpeil in korte periode sterk stijgt, spreek je van piekafvoer.

§3 Rivieren: invloed van de mens

De ongetemde rivier

Als een rivier natuurlijk dieper word zonder menselijke hulp is dat verticale erosie. En als bochten in een rivier breder worden is dat horizontale erosie.
Aan beide zijden van de rivierbeddingen zijn oeverwallen waar zand wordt afgezet en in de verderop lager gelegen gebieden, de kommen, word voornamelijk klei afgezet. De rivierbedding met zijn oeverwallen wordt de stroomrug genoemd. Waar de rivier snel stroomt wordt zand afgezet; waar het water langzaam stroomt of stilstaat wordt klei afgezet. De verlaten beddingen en meanders verlanden en groeien dicht met riet. Daardoor kan je oude verlaten rivierlopen in de ondergrond terugvinden.

Wonen in het rivierengebied

Vanaf de 11de eeuw begon men met de aanleg van dijken. Ze werden haaks op de rivier gezet, zodat het water via de laaggelegen gebieden om de nederzetting heen stroomde. Later werden de dijken parallel aan de rivier aangelegd. Dat zijn de winterdijken. Omdat die dijken bij hoogwater regelmatig doorbraken ging met hier zelfgemaakte ophogingen bouwen: terpen en woerden.
Tussen de rivier en de winterdijk lag een gebied dat bij hoogwater kon overstromen, de uiterwaarden. Als er geen water stond, dan was dat grasland voor vee. Om de uiterwaarden zo veel mogelijk te kunnen gebruiken werden in de 19de eeuw relatief lage dijken langs de rivier aangelegd: zomerdijken.

Ingrepen met gevolgen

• Door kribben aan te leggen houd je de bevaarbaarheid van een rivier goed. Hierdoor stroomt water zoveel mogelijk door het midden van een stroomgeul zodat die diep genoeg blijft voor  scheepvaart
• Uiterwaarden zijn bebouwd, daardoor moesten de zomerdijken worden opgehoogd. Hierdoor kan bij de hoogwater de rivier niet meer overstromen
• Door de aanleg van dijken en het steeds verder ophogen van dijken vindt de afzetting van sediment alleen nog in de uiterwaarden en de rivierbedding plaats en daardoor blijft de rivier verhogen en blijven we bezig met het verhogen van dijken
• Grote stukken rivier zijn voor de scheepvaart gekanaliseerd. Er zijn stuwen met sluizen aangelegd. Een stuw heeft als doel om de waterstand zo te regelen dat de river bevaarbaar blijft voor schepen.
• Bochten zijn afgesneden en daardoor stroomt het water sneller
• Langs de grote rivieren is de verstedelijking sterk toegenomen. Neerslag wordt in de steden vanaf de straten en daken direct via het riool geloosd op de rivieren. Door deze verstening wordt de vertragingstijd steeds korter. De rivieren krijgen daardoor in korte tijd veel meer water te verwerken en daardoor is er soms zelfs sprake van piekafvoer

§4 Rivieren: gevolgen van klimaatverandering

Warmer, droger en natter

Het neerslagregiem is de schommeling in hoeveelheid neerslag gedurende het jaar. Doordat de temperatuur stijgt verandert daardoor de neerslag en is het op bepaalde gebieden droger en andere gebieden natter. Ook in Nederland is er sprake van een onregelmatiger neerslagregiem. De heftige buien die vooral in de zomer in korte tijd vallen, zorgen voor veel overlast. Grote schaatstochten op natuurijs worden zeldzaam. Er komen ook perioden voor waarin het extreem droog en warm wordt en watertekorten ontstaan.

Gletsjers en ijskappen smelten

Door de temperatuursstijging smelten de gletsjers in Europa. De Pasterzegletsjer heeft zich in afgelopen 150 jaar 2,25 km teruggetrokken. Door de temperatuursstijging verdampt meer water en daardoor gaat het meer regenen en in hogere gebieden meer sneeuw. Maar door de hogere temperatuur blijft de sneeuw niet lang liggen en daardoor kunnen gletjers niet meer aangroeien. Als sneeuw en ijs smelten wordt er minder zonlicht teruggekaast, maar wordt er wel meer zonlicht geabsorbeerd, waardoor de temperatuur hoger wordt.
Het proces van afsmelten zorgt ervoor dat de Rijn als gemengde rivier meer water gaat afvoeren.

Niet alleen in Europa gebeuren rare dingen met gletsjers. Ook in Groenland gaat het niet goed. In augustus 2010 brak een stuk ijs van 260 km2 af. Wetenschappers voorspellen dat delen van Antartica hetzelfde te wachten staat. Het resultaat van dit alles betekend dat de zeespiegel gaat stijgen, en deze stijging heeft gevolgen voor het gedrag van de rivieren in ons land. Bovendien veroorzaakt elke graad temperatuurstijging in bepaalde gebieden 1 tot 3 procent meer neerslag. Dit leidt tot een hoger debiet in rivieren.
Bij een hogere zeespiegel in de Waddenzee loopt het water niet vanzelf meer uit het IJsselmeer naar zee. Bij een hogere zeespiegel zal het water van de Maas en de Rijn door de zee verder het land in worden “geduwd”. Dit leidt tot hogere waterstanden in de rivieren, maar ook tot verzilting doordat het zoute zeewater de monding van de rivieren binnendringt.

§5 Rivieren: gevolgen van bodemdaling

Relatieve zeespiegelstijging

Door de klimaatverandering stijgt het gemiddelde niveau van de zeespiegel. Dit noem je de absolute zeespiegelstijging. In Nederland hebben we niet alleen met zeespiegelstijging te maken maar ook met bodemdaling. Stel de zeespiegel is met 2 cm gestegen en de bodem is met 1 cm gedaald, dan is het verschil 3 cm geworden. En dat is de relatieve zeespiegelstijging. Dit is de stijging van de zee ten opzichte van het land. Er is ook absolute bodemdaling. Dit is de daling van de bodem ten opzichte van een vast punt, het NAP (Normaal Amsterdams Peil). Dat is eenvoudig gezegd het gemiddelde zeeniveau. Relatieve zeespiegelstijging kan grote gevolgen hebben voor de waterhuishouding in ons land.

Bodemdaling

1. Ons land kantelt. Het zuidoosten komt langzaam omhoog terwijl het noordwesten langzaam daalt. Een van de belangrijkste oorzaken daarvan begon in de laatste ijstijd. In die periode was Scandinavië bedekt met een ijsmassa van 4 km dik. Het gewicht hiervan drukte Scandinavië omlaag en ten zuiden van deze ijsmassa kwamen gebieden, zoals het noorden van Nederland, omhoog. Een soort waterbedeffect. Zo’n 10.000 jaar later geleden begon het ijs te smelten en Scandinavië begon weer te stijgen. Het noorden van Nederland, dat eerst gestegen was, daalt nu met 2 centimeter per eeuw.
2. Laag-Nederland bestaat vooral uit klei en veen. Door middel van ontwatering is de bodem flink gedaald. Door de onttrekking van water uit de kleibodem wordt het volume kleiner en de bodem zakt. Het klinkt in.
   Zolang veengrond onderwater blijft staan gebeurt er niks. Maar zodra je veen ontwatert en het boven het grondwater uitkomt, gaat het oxideren, rotten en de bodem zakt. Het proces van klink is onomkeerbaar en herstel van de bodem door het waterpeil weer te verhogen is geen optie. Je kunt het proces wel vertragen door de bodem goed nat te houden. Als we op deze manier doorgaan, pompen we onszelf in de veengebieden met een meter per eeuw naar beneden.
3. Een laatste oorzaak is de winning van olie, gas en zout. Door de gaswinning in Slochteren is de bodem hier met zo’n 30 cm gedaald.

Gevolgen

Door de heftigheid van buien in combinatie met de lage ligging van West-Nederland kan het water soms niet snel genoeg weg en wordt het overstromingsgevaar groter. Verziltingsgevaar wordt ook groter door het zeewater dat via de rivier het land in komt. Bodemdaling heeft ook invloed op stevigheid van dijken en gebouwen. Bij extreme droogte oxideert het veen en dijken breken door. De houten heipalen onder huizen gaan rotten omdat zij in aanraking komen met lucht. En om veilig te blijven wonen moeten dijken steeds verhoogd worden. Dat leidt tot situaties dat de rivier soms meters boven het maaiveld uitkomen.