Natuurlijke Dynamiek en Menselijk Ingrijpen
Key message:
De reactie van de Niederrhein en de Bovenrijn en Waal op ingrepen in het verleden is onderzocht. Deze ingrepen zijn de aanleg van dijken en kribben, en baggeren en sedimentwinning. Als voor een rivier de ligging in het landschap en de breedte vastligt, kan deze alleen op ingrepen reageren door verandering van (1) de helling van de rivierbedding, als gevolg van erosie of sedimentatie, en (2) de korrelgrootte van het sediment van de bedding.
Het belangrijkste effect van ingrepen in de Niederrhein, Bovenrijn en Waal is een afname van de rivierbreedte. Hierdoor is de stroomsnelheid toegenomen, en dus ook de sedimenttransportcapaciteit. Een kleiner verhang van de rivierbedding volstaat dan om het sediment stroomafwaarts te transporteren, en dit wordt bereikt door erosie van de bedding. Door gesteente aan de oppervlakte van de rivierbedding bij Bonn stopt de erosie daar. Het verhang van de rivierbedding stroomafwaarts van Bonn is daar juist steiler geworden.
De snelheid waarmee de rivierbedding erodeert is in de loop van de tijd afgenomen. Op de lange termijn zal deze snelheid blijven dalen totdat een nieuwe evenwichtshelling is bereikt. Aanpassingen van de morfologie van de rivier aan ingrepen duren doorgaans eeuwen. Bovendien is de korrelgrootte van de toplaag van de bedding in de afgelopen decennia grover geworden; de toplaag van het bovenstroomse deel van de Waal is veranderd van een zandbodem naar een grindbodem. Dit kan (mede) te maken hebben met grindsuppleties bovenstrooms.
Toekomstige Ontwikkelingen
Key Message:
Tussen nu en 2100 zullen de Niederrhein, Bovenrijn en Waal zich op dezelfde manier blijven aanpassen aan ingrepen als in het verleden. Daarnaast zullen de gevolgen van klimaatverandering – zeespiegelstijging en verandering van het afvoerregime van de rivier – en veranderingen in de grootte en samenstelling van het sedimenttransport van de rivier van invloed zijn op deze aanpassing.
Volgens modelberekeningen kunnen de gevolgen van klimaatverandering deze respons met wel 50% versterken. Met name een toename in de frequentie en hoogte van de hoge rivierafvoeren zal de erosie van de rivierbedding naar verwachting versterken, waardoor het langsprofiel van de rivierbedding benedenstrooms van Bonn nog steiler zal worden. Zeespiegelstijging zal hier waarschijnlijk – in beperkte mate – aan bijdragen doordat de sedimentatie benedenstrooms zal toenemen.
Er is weinig bekend over mogelijke veranderingen in het sedimenttransport van de rivier. Dit transport kan afnemen, toenemen of veranderen in de richting van een hogere bijdrage van grind. Bij een toename van het sedimenttransport kan de insnijding van de rivierbedding met 0-50% afnemen; bij een afname kan de insnijding met 0-40% toenemen.
Sources
- Ylla Arbós, C., Blom, A., Viparelli, E., Reneerkens, M., Frings, R.M. and R.M.J. Schielen, 2021. River response to anthropogenic modification: Channel steepening and gravel front fading in an incising river. Geophysical Research Letters 48, e2020GL091338, https://doi. org/10.1029/2020GL091338.
- Ylla Arbós, C., Blom, A., Sloff, C.J. and R.M.J. Schielen. Climate change vs. human intervention: 21st century drivers of channel response in an engineered river. Geophysical Research Letters (submitted).
Related outputs
River Response to Anthropogenic Modification: Channel Steepening and Gravel Front Fading in an Incising River
19/11/2021 by Claudia Ylla Arbos
Last modified: 16/06/2023