NLT Les 1

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

NLT Les 1

Module 

Ruimte voor de Rivier

Hydrologische kringloop

Water komt in 3 verschillende vormen voor op aarde: water (vloeibaar), waterdamp (gasvormig) & ijs/sneeuw (vast)

De totale hoeveelheid water blijft zo goed als gelijk. De verhouding tussen de drie veranderd ook weinig maar ze gaan wel in elkaar over. 

Het in elkaar overgaan en de verplaatsing van verschillende vormen van water = hydrologische kringloop

Belang van rivieren 

- vervoeren smelt- en regenwater naar oceanen, zeeen of meren

- vervoeren sediment (grind/zand/klei)

- scheepvaart

- visserij

- recreatie

- bron voor drinkwater, water voor landbouw en industrie

- Vroeger vormden rivieren en ondergelopen ook belangrijke verdedigingslinies

Belang van rivieren

Rivieren zijn altijd belangrijk geweest voor mensen

Rivier is een belangrijke bron van zoet water en voert vruchtbaar sediment aan. 

Er zijn dan ook veel steden die aan rivieren liggen maar ondanks de voordelen kan leven aan een rivier ook een bedreiging vormen. Vroeger leefde men met de dynamiek van de rivier. Door overstromingen werd nieuw vruchtbaar sediment afgezet. Dichtbij de rivier bezinken deze deeltjes en ontstaan oeverwallen. 

Belang van rivieren

Natuurlijke rivieren treden regelmatig buiten hun oevers en verleggen daardoor de loop. Het water in de rivier zoekt altijd de grootste helling = het grootste verhang

Door erosie en sedimentatie veranderd de loop van een rivier

Meanderen = slingeren van rivieren door het landschap

Aan de binnenkant van de bocht is de snelheid het laagst, aan de buitenkant is de snelheid het hoogst. 

Hoe hoger de snelheid, hoe groter de kracht. Daardoor slijt het zand de bocht verder en sedimenteert het zand en slip de binnenbocht.

Natuurlijke en gereguleerde rivieren

Het naar de hand zetten van de loop van een rivier door mensen noemen we het reguleren van rivieren. 

Dijken zijn aangelegd om het land te beschermen tegen overstromingen.

Winterdijk = mensen kunnen veilig wonen

Zomerdijk/zomerkade = landbouwgrond veilig is gedurende het groeiseizoen en niet overstroomt. 

Het land tussen de rivier en een winterdijk = een uiterwaard 

Kribben - korte stenen dam in de rivierbedding, haaks op de zomerkade 

Stuw - beweegbare barriere in het water die water tegenhoudt en zorgt voor een verhoging van de waterspiegel

Sluis - waterkering bestaande uit minimaal twee delen die onafhankelijk van elkaar kunnen worden geopend om schepen in fasen door te laten gaan.

Stuwmeren en dammen

In bergachtige gebieden worden soms dammen gebouwd waarachter zich stuwmeren vormen die gebruikt kunnen worden als energiereservoir en/of waterreservoir

De Rijn & de Maas

Door Nederland lopen 2 

belangrijke rivieren

Stroomgebied

Het stroomgebied = het gebied waaruit een rivier het water ontvangt. 

De Maas begint in het noorden van Frankrijk en bestaat voornamelijk uit regenwater --> regenrivier

De Rijn begint in de Alpen in Zwitserland en beslaat ongeveer 5x zoveel ruimte als de Maas. De rivier bestaat voornamelijk uit smeltwater van sneeuw en gletsjers --> smeltwaterrivier

De Rijn en de Maas

De neerslag en de grootte van het stroomgebied bepalen de afvoer van de rivier. 

Kleinere stroomgebieden reageren sneller op neerslag en de afvoer zal dan ook sterker variëren in de tijd dan een rivier met een groter stroomgebied (zie figuur 2.7)

Afvoer wordt ook wel debiet genoemd

Veranderende afvoeren

De verandering in het landgebruik en de regulering van rivieren hebben de afvoer van de rivier veranderd 

- Verstedelijking heeft voor meer verhard oppervlak gezorgd waardoor water daar niet meer in de bodem kan wegzakken (infiltreren)

- Ontbossing zorgt ervoor dat water minder lang wordt vastgehouden en snel kan afstromen naar oppervlaktewater 

Veranderende afvoer

Door het reguleren zijn rivieren smaller, dieper en rechter geworden waardoor water sneller naar lagere delen stroomt. Hierdoor kunnen afvoergolven ontstaan

De verwachting is dat klimaatverandering de afvoeren in de toekomst nog verder gaat veranderen. 

--> Er zal in de stroomgebieden van de Rijn en de Maas meer regen gaan vallen maar de zomers zullen daartegenover droger worden. Er zullen dus extremen in afvoer komen 

Bescherming tegen overstromingen

Extreem hoogwater en extreem laagwater kunnen problemen geven. 

In de module gaat het vooral over hoogwater maar dat betekent natuurlijk niet dat laagwater niet voor problemen kan zorgen zoals watertekort!

Bescherming tegen overstromingen

Deltaplan grote rivieren = plan om de meest urgente problemen op te lossen. In dit plan stond beschreven hoe de dijken versneld verhoogt en waar nodig versterkt moesten worden.

Project Ruimte voor de Rivier = ander maatregelen werden onderzocht om de waterstand in grote rivieren te verlagen en de veiligheid op lange termijn te garanderen. 

Ruimte voor de rivier

Riviercare

Groot wetenschappelijk onderzoeksprogramma, gefinancierd door de overheid, waarin 5 universiteiten samenwerken met Rijkswaterstaat, Provincie Gelderland, kennisinstituten, ingenieurs/ en adviesbureaus en waterschappen. 

Hierin worden de maatregelen geevalueerd. Daarnaast wordt er ook gekeken naar sociaal-maatschappelijke effecten. 

Kleinere watersystemen

Naast de grote rivieren in Nederland, zijn er ook verschillende kleinere rivieren. Ook deze kleine watersystemen zijn in het verleden sterk gereguleerd. 

Daarnaast zijn er ook veel waterwegen die zelf door mensen zijn aangelegd om water af te voeren en/of voor de scheepsvaart. 

Kleinere watersystemen

De kleinere watersystemen wateren meestal af naar de grote rivieren. 

Zie figuur 2.10 

Als vasthouden niet mogelijk is, kan water (tijdelijk) op een andere plaats geborgen worden in zogenaamde retentiegebieden. Pas als deze volledig zijn benut wordt het water afgevoerd naar grotere oppervlaktewatersystemen

Ontstaan van Nederlandse rivieren

De rivieren in Nederland vormen grofweg 2 soorten landschap, afhankelijke van de invloed van de zee.

Oostelijk rivierkleilandschap - langs de rivier zandige ruggen aan en wat verder aan de rivier vind je klei

Westelijk rivierkleilandschap - ligt lager. Direct langs de rivier liggen smalle stroken klei en direct daarachter veen

Ontstaan van de Nederlandse rivieren

In de loop der jaren hebben de rivieren in Nederland continu erosiemateriaal (zand, klei & grind) uit het achterland aangevoerd. 

Of er erosiemateriaal wordt afgezet is afhankelijk van de stroomsnelheid

Grote korrels - meer massa, sedimenteren bij hogere snelheden dan kleine korrels. 

Klei heeft minder massa en wordt dus minder snel gesedimenteerd. 

Ontstaan van Nederlandse rivieren

De rivieren in Nederland zijn meanderende rivieren = slingerende, traag stromende rivieren. 

Vlechtende rivieren = type rivieren in 

de ijstijd met meerdere beddingen. 

De aanvoer van water was onregelmatig

Bij rivieren in sedimentatiegebieden wordt de vorm en afmeting van de bedding voor een groot deel bepaald door de waterafvoer (hoe groter de waterafvoer, hoe breder in het algemeen de bedding). 

Geschiedenis van Nederlandse rivieren

De rivieren in Nederland zijn meermaals van loop veranderd. 

IJstijden, met als gevolg stijgen en dalen van de zeepspiegel en het opwerken van barrières, zijn hier de oorzaak van. 

De huidige Noordzee stond bij een lage zeepspiegel droog of was bedekt met landijs. 

Verandering in denken

In het waterbeheer in Nederland is de afgelopen 20 jaar veel veranderd. 

Voor 1995

Volledig bedijken van bedreigde gebieden in Nederland

Beleid was vooral gericht op het tegenhouden van water

Een belangrijk kenmerk is een duidelijke scheiding maken tussen land en water

--> Statische benadering 

Na 1995

Meebewegen en leven met het water -> Adaptatie

We kunnen niet zomaar enkel dijken verhogen maar er zijn meer creatieve oplossingen nodig. Dat is een gevolg van klimaatverandering

--> Dynamisch waterbeheer

Nu

Op dit moment zitten we in een periode waar een andere visie op het waterbeheer belangrijk gaat worden

We hebben niet enkel te maken met wateroverlast maar ook met extreme droogtes en inklinking en verslechterde waterkwaliteit

--> Duurzaam/integraal waterbeheer 

Risicoperceptie 

Een tweede paradigmaverschuiving heeft alles te maken met de risicoperceptie van mensen

Steeds meer mensen zijn zich bewust van de klimaatveranderingen maar hebben echter weinig kennis over overstromingen

Risicoperceptie

De overheid heeft grotendeels de taak om de burgers in het land te beschermen tegen overstromingen. 

Door de goede maatregelen die zijn getroffen na de watersnoodramp is de kans op overstromingen erg klein maar alsnog moeten burgers zich wel bewust zijn van het risico en zich daar ook enigszins op voorbereiden

Risicoperceptie

De huidige verwachting is dat burgers zich bij een overstroming op dit moment niet zelfredzaam zijn.

Daarom moet de overheid meer maatregelen gaan nemen in de komende jaren om burgers bewust te maken van de overstromingsrisico's en de rol die burgers kunnen spelen om de risico's en de gevolgen te beperken.

Nieuw beleid Meerlaagse Veiligheid (MLV)

In dit nieuwe beleid krijgt de burger een eigen rol en worden ze beter geinformeerd in:
1. Aan welke gevaren burger worden blootgesteld en wat de gevolgen zijn

2. Welke mogelijkheden burgers zelf hebben om zichzelf te beschermen (handelingsperspectief)

3. Hoe ervoor wordt gezorgd dat de inwoners op de hoogte zijn van overstromingsgevolgen en handelingsperspectieven

Klimaatverandering

Klimaat - gemiddelde weer over 30 jaar op een bepaalde plaats. 

De gemiddelde weerssituatie kan over langere termijn geleidelijk veranderen

Kleine IJstijd - de periode waar de zomers systematisch warmer en de winters kouder werden

Stralingsbalans

De wereldwijde gemiddelde temperatuur op aarde wordt bepaald door de stralingsbalans. 

Versterkt broeikaseffect

Gevolgen van klimaatverandering

• De waterbalans - het zeeniveau stijgt door het smelten van landijs en de thermische expansie  (het uitzetten van zeewater)
• Kwetsbaarheid van kustgebieden
• Bedreiging die klimaatverandering vormt voor de gezondheid van mens, dier en plant (en het effect op de biodiversiteit)

Klimaatscenario's 

Het behulp van modellen kan er een beeld worden gegeven van de klimaatverandering en het beeld van de toekomst

- Een stijging van de temperatuur met 0,3 tot 4,8 graden

- Een toename van de hevigheid van regenbuien

- Een stijging van de zeespiegel met 18 tot 59 cm (voor de kustgebieden wordt er nog een hogere stijging verwacht) 

Gevolgen van deze scenario's

- De opwarming zet door - zachte winter en warme zomers

- De winters worden gemiddeld natter en ook de extreme neerslaghoeveelheden nemen toe

- De hevigheid van regenbuien in de zomer neemt toe (met verhoogde kans op overstromingen)

- De zeespiegel blijft stijgen

- De kans op lage waterstanden zal toenemen in de zomer