In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de. gemiddelde bodemligging van de Waal en de ontwikkeling daarvan,afgeleid uit het beschikbare gegeven-·
bestand.
1. Analyse van de cijfers. afkomstig van de jaarlijkse dwarspeilingen De bewerking van de gegevens zoals verk;egenui t .de jaarlijkse dwars-peilingen begint steeds met een correcti~. die w~rdt bepaald door het verschil tussen de waterstanden, zoals die toevallig op de peildag optraden, en zoals zij volgen uit een referentie verhanglijn.Langs de Waal wordt hiervoor, als zgn. "nul vlak", gehanteerd ,de verhanglijn
, '
,die behoort bij een OLR-afvoer, zoals die voor de situatie 1972 door de Centrale Commissie voor de Rijnvaart werd vastgesteld. Alle diepte-metingen die in het kader van dedwarspeilingen zijn verkregen worden teruggerekend naar dit vergelijkingsvlak. Met de aldus gecorrigeerde dieptegegevens worden uiteindelijk peilkaarten gemaakt,die dus direkt vergelijkbaar zijn met kaarten van voorgaande ja~en. De kaarten zijn opgebouwd uit dwarsraaien die op een onderlinge afstand van 125 m zijn gelegen, gemeten over de as van de rivier. P~r dwarsraai is een diepte-cijfer om de 10 m op de kaart gezet. Bijeen normaalbreedte van 260 m betekent dit een gegevensbestand perkm1 rivier van ongeveer (26 + 1) x
1~~~ =
ca 215 gegevens. Omdat altijd wel enkele punten ontbreken, wegens metingen in schroefwater, aanwezigheid van ankerliggers etc., kan men stellen dat per km1 ongeveer 200 dieptegegevens beschikbaar zijn. Wanneer deze gegevens rekenkundig' worden gemiddeld, ontstaat een dieptecijfer dat representatief is voor het beschouwde riviervak van 1 km • Wanneer1voor iederekm1
rivier een dergelijk cijfer wordt bepaald kan uiteindelijk de gemiddelde bodemverhanglijn t.o.v. het referentievlak van de water-spiegel op papier worden uitgezet. Deze aldus verkregen bodemverhanglijn geeft een goed inzicht in eventueel opgetreden bodemveranderingen in het zomerbed ten opzichte van vorige peilingen. Deze veranderingen kunnen eventueel opnieuw worden uitgezet, hetzij als aanzanding c.q. uitschuring
ten opzichte van de bodemlijn uit een voorgaand jaar, hetzij als verander-ing ten opzichte van een horizontaal getrokken nul-lijn. De bijlagen 14 en 15 zijn voorbeelden van beide mogelijkheden, ze worden hieronder be-sproken.
van de Waal" ten opzichte van ~en voorgaand jaar, het geheel over de p~riod~ 1964-197~. Veranderingen onder de ho~izontale nul-lijn staan voor uitschuringen t.o.v. het voorgaande jaar, veranderingen boven de "
nul-lijn voor aanzandingen. Daar waar via bagger-stat en is te achterhalen
"of een bepaalde uitschuring al of niet geheel is te wijten aan bagger-aktiviteiten, is dit op de bijlage aangegeve~, ov~rigens alleen voor jaren '70 •
.Voor interpretatie van deze gegevens wordt in onderstaande tabel
een idee gegeven van het afvoerregiem te Lobith in de desbetreffende jaren.
Jaar Q jaar Qzomer Qmax Qmin aantal
dagen kenmerk
~
1000 m3/s.1976 1330 1100 3450 800 75 D
1975 2170 2030 5340 970 3 G
1974 2180 1700 1970 1180
-
G1973 1750 1720 3440 980 10 D
1972 1500 1500 4930 800 100 D
1971 "1450 1460 3630 760 55 D
1970 3110 2890 9470 1130
-
N1969 2240 2220 5230 930 20 G
1968 2770 2760 7310 1190
-
N1967 2500 2060 6580 1430
-
(N)1966 3070 2500 7440 1210
-
N1965 3140 3070 7160 1240
-
",N1964 1420 1270 3060 810 100 D
1963 1940 1810 5220 660 48 G
1962 2070 1660 5730 780 70 G
1961 2360 2130 5560 1010
-
G1960 1910 2150 4770 1100
-
G1959 1580 1320 5300' 710 106 D
".
Tabel:
Afvoerkenmerken van de jaren 1959-1977 van de Bovenrijn (Gemiddelde jaar-afvoer ca. 2200 m3/s,OLR afvoer ca. 1000 m3/s,alle gegevens afgerond op 10 m3/s)
44
-Q jaar =de gemiddelde afvoer van het kalenderjaar
Qzomer= de gemiddelde afvoer over het zomerhalfjaar van' het stroom-jaar (1.5-1:11)
Qmax. = de grootste afvoer van het kalenderjaar Qmin.
=
de kleinste afvoer van 'het kalenderjaar N=
Nat jaarD
=
Droog jaarG
=
Normaal jaarUit de tabel blijkt dat de periode 1965-1970 een aaneenschakeling -is geweest van natte jaren, terwijl de periode 1971-1977 uitzonderlijk droog is geweest. Er kan niet worden bewezen in hoeverre een dergelijke abnormale afwisseling de bodemfiguratie van de rivier extra zal belnvloeden, doch gevoelsmatig zou men als hypothese het volgende kunnen,stellen:
Van de periode 1964-1977 is de eerste ,helft zeer nat gew~est, de tweede zeer droog. Tot 1971 zal daarom een veel intensievér zandtransport over de bodem hèbben plaatsgevonden dan na 1970, wat, dus ook geldt voor erosieverschijnselen voorzover deze door de
morfologie worden bepaald.
Deze erosie zal zich primair hebben gemanifesteerd inde bovenloop van de Waal en kan daar een extra uitschuring hebben veroorzaakt.
Na 1970~ in de droge periode, zal het transporterend vermogen aan-zienlijk zijn teruggelopen~ door naijlingseffecten zal vooral de benedenloop van de Waal zijn opgevuld met sediment dat vóór 1971 in de bovenloop extra in beweging is gebracht. Dit opvullen van de benedenloop werd en wordt nog geaktiveerd doordat in november 1970 de Haringvlietsluizenzijn gereedgekomen. Voorts werd een eventueel aanwezige extra erosie van de bovenloop,nag'bevorderd door het ge-reedkomen van de stuw Driel in november 1970, waarmee sedert het begin va~ 1971 zeer intensief is gestuwd. Hierdoor werd n.l.
de waterstand aan de Pannerdense Kop zodanig belnvlaed, dat de Waal bij kleine afvoeren van de Bovenrijn wat meer waterafvoer te ver-' werken heeft gekregen. Dit betekent uiteraard een (lichte) verstoring tussen het aanbod van water en sediment voor die tak, een verstoring die zich vooral kan uiten in een al dan niet merkbare uitschuring van vooràl de boven-Waal.
Uit bijlage 14 blijkt dat de bodem van de gehele rivier duidelijk merk-baar in beweging is, in totaal gaat het hier jaarlijks om een v~rplaatsing
van miljoenen m3 zand. Het blijkt dat aan het eind van de jaren '60 de bodem vrij fors in beweging was, waarbij over de gehele rivierlengte de uitschuring enigszins overheerste. Dit wordt aannemelijk gemaakt door voorgaande hypothese. Door het vergelijken van de gem. bodemllgging in 1969 en die in 1964 wordt dit verschijnsel duidelijk geaccentueerd. In fei te is dit te beschouwen als het resultaat van een 5jaar lange natte periode: de rivier schuurt uit, vooral in de bovenloop en de middenloop.
Benedenstrooms van Zaltbommel was de zaak in evenwicht, dankzij de getijwerking, die toen no~ vrij spel had.
In de droge jaren na 1970 worden ~e zaken duidelijk anders: de uit-schuring van de bovenloop zet zich nog even door, terwijl de midden- en de benedenl?op duidelijk omhoog komen. Dit laatste vooral omdat het Haringvliet in november 1970 werd afgesloten, waardoor de eroderende
eb-stroom niet langer het gebied tot nabij Zaltbommel. kon "schoonspoelen".
Benedenstrooms' kmr. 930 moest intensief worden gebaggerd. Deze geschetste ontwikkeling wordt het sprekendst weergegeven op bijlage 15 waar een ver-gelijking is gemaakt tussen de gem. bodemligging.in het zomerbed per km1 tussen de jaren 1969 en 1976.
Bij de bijlagen 14 en 15 wordt nog opgemerkt dat er in 1970 geen
jaarlijks~ dwarspeiling is uitgevoerd omdat ~n de eerste helft van ~at
jaar 3 ze~r forse hoogwaters zijn opgetreden die.het peilen zinloos zo niet onmogelijk maakten~ Daarna is de droge periode van de jaren '70 aangevangen.
In dit hoofdstuk wordt gesproken over de gemiddelde bodemligging van het gehele zomerbed binnen de normaallijnen. Er is geen enkele reden om te veronderstellen dat scheepvaart, hoe intensief ook, de gemiddelde bodemhoogte in dwarsrichting van een rivier kan belnvloeden, dit beperkt zich hoogstens tot een al dan niet merkbare belnvloeding ván de diepte in de vaargeul. Zo di't verschijnsel optreedt dan moet dat normaal ge-sproken gepaard gaan met een enigszins ondiepXer worden van die gedeelten van het zomerbed waar meestal niet wordt gevaren omdat het extra opge-worpen sediment inde geul direct zijdeling~moet neerslaan.
46
-2. Baggeraktiviteiten
In deze paragraaf passen enkele opmerkingen betreffende de bagger-aktiviteiten op de Waal, waaraan in hoofdstuk ~ ook al ~nige rigels werden gewijd.
In onderstaande tabel staat een overzicht van de totale hoeveel-heden specie die vanaf 1950 aan het zomerbed van de Waal zijn onttrokken, zowel door hijsbeugelaars als zandzuigers. (Deze laatste categorie heeft overigens maar een fractie van het totaal voor z'n rekening genomen, n.l. ongeveer 1%).
Jaar
I
geb.hoeveelh. Jaar geb.hoeveelh. Jaar geb.x 1000 m3 ,
x 1000 m3
I
hoeveelh.I
il
x 1000 m3totaal 1950 totaal ca 900 totaal ca 400
• werkzaamheden i.v.m. de bouw van brug Tiel
*. uitsluitend ontleend aan de beneden-Waal
De hoeveelheden gebaggerd zand vanaf 1950 vertonen een aflopend beeld in de jaarlijkse opgaven. Dit wordt veroorzaakt door de in het eind der jaren '40 voor de Waal ingestelde baggercontingentering, waarmee een bewuste afbouw van de baggerhoeveelheden is nagestreefd en uiteindelijk is bereikt. Voor een totale opsomming van alle redenen waarom destijds tot deze maatregel is besloten'wordt verwezen naar de nota
"Zand-contingentering op de Bovenrivieren" uit 1950. Een van de belangrijkste overwegingen was een geconstateerde gemiddelde waterspiegeldaling van
ongeveer een halve meter bij een gelijkblijvende afvoer wanneer de situaties van 1900 en 1950 met elkaar werden vergeleken. Deze zeer forse spiegeldaling - en dus ook bodemdaling - werd vooral geweten aan de ongebreidelde baggeraktiviteiten vóór de tweede wereldoorlog.
In dit kader zijn aan dit rapport twee bijlagen .toegevoegd, bijlagen 16 en 17, die zijn ontle~nd aan ~erder genoemd rapport.
Bijlage 16 geeft een inzicht in de enorme' hoeveelheden zand die sinds 1900 in het zomerbed zijn gebaggerd. Het gehele beeld wordt enigszins verstoord door de enorme volumina die nodig waren bij het realiseren van de normalisatiewerken in het begin van deze eeuw. De geschatte natuurlijke àanvoer van sediment op de Waal bedraagt rond 400.000 m3jjaar. Het gebaggerde volume bedroeg in de periode 1900-1932 ruim twee keer zo veel als de totale sediment aanvoer! Ook in de jaren '30 werden er nog forse hoeveelheden zand aan de rivier onttrokken. Na de oorlog werd op basis van de opgegeven gebaggerde hoeveelheden in 1948 een jaarlijkse aflopende contingentering opgesteld. De bijlage 16 maakt duidelijk hoe gering de hoeveelheden in de jaren '50 en '60 waren in vergelijking tot de tijd van voor de oorlog. Dit was mede de aanleiding tot een nieuwe baggerpolitiek: het maken van grote ont-. zandingen in de uiterwaarden langs de grote rivieren, waartegen men'
overigens ook weer gegronde bezwaren kan aanvoeren, zie een binnenkort
·te verschijnen notitie "Ontzandingen".
Na 1972 wordt er op de Waal alleen nog gebaggerd in het kader van onderhoudswerken en met het oog op het op diepte en breedte houden . van de vaargeul. Iri de droge jaren 1975 en 1976 is dit steeds ca.
70.000 m3jjaar geweest, in 1977 is er nog zeer weinig gebaggerd.
Wordt het totale baggervolume in deze eeuw omger~kend in een gemiddelde bodemdaiing van het zomerbed tussen de Pannerdense Kop en Gorkum (ca 80 km bij een breedte van 260 m), dan komt men aan een schijf van ca.
110 cm over de periode 1900-1970.
Bijlage 17 geeft een vergelijking weer van de opgetred~n verhang-lijn op de Waal tussen Pannerdense Kop en St. Andries bij een gelijke afvoer van 1066 m3/s (d.i. de OLR afvoer van vóór de oorlog). Het blijkt dat de bodem aanzienlijk is gedaald in deze eeuw, ca. 1 cm per
,
jaar! In 1950 werd dit bijna geheel toegeschreven aan de ongebreidelde baggeraktiviteiten, vooral in de jaren '20, wat ook wel te zien is aan
48
-het verschil tussen de verhanglijnen van de jaren 1926-1930 en
1930-1935 in vergelijking met de overigen. Opmerkelijk is dat na het begin van het sterke remmen der baggeraktiviteiten in 1950 de bodem-daling zich toch nog blijkt door te zetten, wat~ de verhanglijn van 1976 t.o.v. die van 1945~1949 laat zien. Overigens geldt dit vooral voor het gedeelte van de Waal boven Tiel, benedenstrooms daarvan (kmr. 913) 'zakt de bodem relatief gezien wat minder.
I '
Deze "scheve zakking" gaat terug in de richting van de helling der verhanglijn aan het eind der vorige eeuw, wat overigens op zich een zeer interessante gewaarwording is. Verder mogen nog nauwelijks conclusies worden verbonden aan bijlage 17 omdat ,bijv. niet meer te achterhalen is wáár destijds het zwaartepunt der baggerwerkzaamheden heeft gelegen, hoeveel aangevoerd zand uiteindelijk in de Waal bleef liggen en hoeveel werd doorgetransporteerd naar de Merwed~ etc. etc.
Thans wordt er een kanteling waargenomen van de gemiddelde bodem-ligging in de lengterichting van de Waal. Omdat de oorzaken niet direkt zijn aan te geven, is het des te moeilijker te voorspellen naar welke
, "
situatie dit uiteindelijk toe gaat.
Omdat het~eheel nog versluierd kan worden door nog optredendegevolg~n'
van baggeraktiviteiten in het verleden blijft de rivierbeheerder op dit moment niets anders over dan afwachten. Eventuele ingrepen zijn alleen aan te raden wanneer deze de morfologische randvoorwaarden van de rivier zo min mogelijk maken. De werkzaamheden in de toekomst zullen daarom in beginsel vooral gericht moeten zijn op zo min mogelijk specie aan de rivier te onttrekken~ de hoofdstroom zo regelmatig en goed mogelijk te geleiden en de normaalbreedte zo uniform mogel~jk te verwezenlijken.