Stuurbaarheid van hydrologische processen

Het grondwaterregime en de kwel en infiltratiepatronen zijn stuurbaar door

maatregelen in de waterhuishouding (verminderen ontwatering, aanpassen beekpeilen, aanpassen afwatering, verminderen grondwateronttrekkingen) en vegetatiebeheer van het intrekgebied (onder andere vergroten grondwateraanvulling door omvorming naar

58 Directie Kennis minder verdampende vegetatie). Voor het oplossen van verdrogingseffecten is aanpak

van ont- en afwatering binnen natuurgebieden in de omgeving noodzakelijk.

Maatregelen buiten de bestaande natuurgebieden zijn door conflicterende belangen met andere sectoren moeilijker realiseerbaar. De uitvoering daarvan stagneert en vergt langdurige processen. Vermindering van de ontwatering in bestaand bebouwd gebied is (vrijwel) onmogelijk. Voor goede resultaten vergt het plannen van maatregelen tegen verdroging en voor herstel van kwel altijd een gebiedsspecifieke uitwerking op basis van analyse van zowel lokale als regionale gegevens en in veel gevallen ook

hydrologische modellering.

Herstel van inundatie en overstroming is mogelijk, maar het afvoerregime van

oppervlaktewater in beekdalen en daarmee ook mogelijke inundatiepatronen zijn sterk en deels irreversibel veranderd door veranderingen in landgebruik, de ont- en

afwatering op stroomgebiedschaal. Daar waar delen van beekdalen volledig kunnen worden ingericht voor natuur, liggen wel mogelijkheden voor vergaande aanpassingen. Het regime en ruimtelijke patroon van stroomsnelheid in beken kan in sterke mate worden beïnvloed door aanpassing van het dwarsprofiel (verandering van diep genormaliseerde profielen naar profielen met meer variatie in waterdiepte, toestaan overstroming). Herstel van grondwateraanvulling in intrekgebieden met veel verhard oppervlak (bebouwing, wegen) is door de hoge kosten praktisch onmogelijk.

4.3

Morfologie en stofstromen in beken

4.3.1 Lengteprofielen

Onder lengteprofiel van een beek wordt hier de beddingvorm van een beek in de longitudinale richting verstaan. Dit betreft de mate waarin een beekbedding kronkelt, het aantal beeklopen en de mate van vertakking van beeklopen.

Het lengteprofiel is afhankelijk van de afvoerdynamiek (hoeveelheid water per tijdseenheid), het verval (helling van het stroombed) en de samenstelling van het getransporteerde sediment, de samenstelling van het beddingmateriaal (mineraal en organisch materiaal) en de vegetatie. Bij een klein verval en sterk wisselende afvoer, vooral wanneer de bedding periodiek droogvalt, worden zandbanken op ogenschijnlijk willekeurige plaatsen in de bedding gevormd. Hierdoor ontstaat uiteindelijk een vertakt (anabranch) of vlechtend (anastomose) tracés (onder andere Schumm 1977).

Zandbanken, ijzeroerbanken, ingevallen bomen en andere obstakels kunnen ook tot lengteprofielwijzigingen leiden. Dergelijke processen kunnen van nature optreden - ook bij een lage afvoerdynamiek - door bijvoorbeeld het omwaaien of afsterven van bomen, moerasvorming of door de activiteit van grote grazers en bevers. Ook hierdoor ontstaan ook vertakte en vlechtende systemen. Juist in vlakke dalen of in kommen in het landschap wordt het vertakte patroon zo diffuus dat eerder sprake van moeras is dan van een duidelijk stelsel van beeklopen. Dergelijke beekvormen kwamen van nature in het laagland veelvuldig voor en bieden gevarieerde en waardevolle

beekmilieu’s. De lengteprofielontwikkeling in langzaam stromende beken met weinig verval is sinoïd (zwak slingerend) of meanderend van karakter. In zulke lengteprofielen bepalen vooral fysische processen (erosie en sedimentatie) de morfologie van het lengteprofiel. Snelstromende beken met een groot verval zijn recht tot zwak slingerend (sinoïd) (Yu & Wolman 1987). Dit is het geval met beken die ontspringen op stuwwallen en beken in de hogere delen van het heuvelland. Hierop zijn echter veel uitzonderingen mogelijk als gevolg van voeding, bodemsamenstelling en oeverbegroeiing. Voor de dimensies van bochtstralen, meanderlengte, meanderbreedte) geldt dat ze groter zijn naarmate de piekafvoer groter is.

Onder natuurlijke omstandigheden zijn de lengteprofielen van beeksystemen in Nederland min of meer stabiel. Dynamiek in de morfologie vindt vooral plaats binnen het stroombed van de beek (Wolfert, 2001). Over middellange termijn (decennia) verandert er weinig aan het lengteprofiel en de beddingvorm, er is sprake van een evenwicht. Op lange termijn (decennia tot eeuwen) kunnen erosie en sedimentatie wel

Directie Kennis 59 geleidelijk veranderingen in lengteprofiel en het verhang veroorzaken. De

morfologische beddingdynamiek is meestal zeer laag onder moeras- of vertakkende omstandigheden en deze neemt steeds verder toe gaande van vertakte, meanderende naar rechte lengteprofielen.

Foto 8: In trajecten van de Rode Beek in Zuid-Limburg is beekherstel uitgevoerd waarbij een meanderend lengteprofiel is aangelegd (foto Camiel Aggenbach). Een deel van de beekdalen liggen in diepe smeltwatergeulen en stroomdalen die tijdens de ijstijd al aanwezig waren. Diverse beeklopen volgden en volgen nog steeds deze dalen. Daarnaast zijn ook na de laatste ijstijd afwateringspatronen van duidelijke beken en diffuse afwateringspatronen ontstaan in laagten tussen de smeltwaterdalen en oude stroomdalen. Vanaf het Laat-Holoceen heeft de mens op afwateringspatronen ingegrepen. Veel moerasvormige, vertakte beeksystemen zijn uit laagten en dalen verdwenen door ontginning en aanleg van drainage en afwatering vanaf de

Middeleeuwen. De aanleg van ont- en afwatering leidde waarschijnlijk tot het ontstaan veelal beken met één duidelijke stroomgeul die in loop der tijd vaak een meanderend of sinoïd lengteprofiel kregen. Zulke ‘aanleg’ van beken kan ook bij gedragen hebben aan het ontstaan van beken in en door laagten tussen de stroom- en erosiedalen uit de ijstijd. De scheiding tussen land en oppervlaktewater werd daarmee steeds scherper. Vroegere ingrepen in de waterhuishouding beïnvloedde de afvoer, het afvoerregime van stroomgebieden en het verval van beken waardoor lengteprofielen uit evenwicht raakten en tijdelijk relatief grote dynamiek vertoonden. In veel meanderende beken zijn de meanders waarschijnlijk in relatief korte perioden ontstaan na ingrepen in beekloop of stroomgebied en vervolgens ‘tot rust’ gekomen. Veel meanderende beken hebben nu een (zeer) lage migratiesnelheid van het stroombed. In de 20e eeuw zijn veel meanderende beken rechtgetrokken (kanalisatie) en tegelijk zijn de dwarsprofielen genormaliseerd tot standaardprofielen (normalisatie) met een verdiept stroombed. Om in de zomer droogval te voorkomen (gevolg van de normalisatie) werden vervolgens nog vaak stuwen aangebracht. Ook beken die nu nog meanderen hebben door schoningsbeheer en moedwillige verdieping voor drainage een steeds dieper

stroombed gekregen. De beekbodem ligt daardoor tegenwoordig vaak veel dieper (1 tot ca 3 m) onder de dalbodem. De huidige beek lijkt dan vaak ook meer op een sloot of kanaal met een door stuwen gereguleerd peil.