Overstromingen volgen geen keurige kalender. Op Europese breedtegraden kunnen ze elke maand van het jaar toeslaan. Maar als je naar de statistieken kijkt, komen er patronen naar voren. De Rijn kent doorgaans 1,5 keer per jaar een overstroming. De Elbe beheert 1,7. De Oder behandelt er twee. De Danau spant de kroon met drie jaarlijkse overstromingen.
Wetenschappers hebben deze gebeurtenissen in twee verschillende categorieën verdeeld: zomeroverstromingen en winteroverstromingen. Het verschil is niet alleen de temperatuur. Het gaat om de snelheid, de bron en het gevaar.
Hoe onweersbuien in de zomer plotselinge overstromingen in de bergen veroorzaken
Zomeroverstromingen zijn gewelddadig en snel. Ze komen meestal voort uit hevige zomerregen, zoals de stortbui van een hevig onweer. Kleine afwateringsbasislijnen, met name brongebieden in berggebieden, zijn het meest kwetsbaar. Het water stijgt snel. Het stroomt met een enorm volume naar buiten.
Winteroverstromingen werken anders. Hier zorgen neerslag en smeltende sneeuw voor grote afvoervolumes, maar de opkomst en ondergang zijn langzaam. Het gevaar verschuift naar de benedenloop van het riviersysteem. Dat is waar de hoge waterstanden van meerdere zijrivieren samenkomen. Wanneer deze stromen botsen, wordt het stroomafwaartse gebied een drukpunt.
Waarom Centraal-Europa in de vroege zomer onder water staat, terwijl de tropen wachten op juli
Locatie bepaalt de timing. In Midden-Europa zijn de eerste zomermaanden de risicovolle periode. Regio’s waar de sneeuw aan het einde van de winter regelmatig smelt, zien voorjaarsoverstromingen. Tropische zones worden getroffen tijdens het regenseizoen.
Op het noordelijk halfrond vinden de grootste stromen plaats tussen juli en september. De Ganges, de Blauwe Nijl en de Irrawaddy bereiken allemaal hun hoogtepunt in augustus. Op het zuidelijk halfrond verschuiven de stroompieken van februari tot en met april, passend bij de plaatselijke regenseizoenen.
Is de hoge of lage stroming van een rivier ongebruikelijk? Nee. De fluctuatie is normaal. Een rivier wordt pas onvoorspelbaar en gevaarlijk als hij buitengewoon hoge overstromingen veroorzaakt in bevolkte gebieden waar de mens zich niet adequaat heeft voorbereid.
Het verzadigde bodemeffect dat regen in een zondvloed verandert
Hier is het mechanisme dat regen in een ramp verandert. Wanneer het opslagvolume van de bodem vol is, is de grond verzadigd met water. Dit gebeurt vaak na lange regenperiodes in november of december op onze breedtegraden. Als er weer hevige regen valt, gedraagt de bodem zich alsof deze met asfalt is verhard.
Al het neerslagwater stroomt over land in beken en rivieren. Het water verzamelt zich in de kreken, maar kan niet snel genoeg wegvloeien. Er ontstaat een vloedgolf.
Een typische weersituatie hiervoor is de afwisseling tussen koudefronten die sneeuw brengen en warme fronten die sneeuw doen smelten, vergezeld van extra zware regenval. De Kerstvloed van 1993 in de Rijn gebeurde precies zo.
Bij elke overstroming stijgt het waterpeil in de rivier snel. Voor grote rivieren kan een overstroming 25 keer groter zijn dan het kleinste laagwaterpeil. Voor middelgrote rivieren kan deze verhouding oplopen tot 250 keer. In extreme gevallen is waargenomen dat overstromingen 1.350 keer de laagste laagwaterlijn zijn.
Waarom bergstromen bruggen vernielen terwijl overstromingen in het laagland binnensluipen
In bergachtig terrein is ruimtelijk beperkt zwaar weer voldoende om beken destructief te laten opzwellen. De rivierbedding heeft een kleine dwarsdoorsnede, vooral in diep uitgesneden, smalle valleien. Dit geeft de vloedgolf een enorme kracht. Door de steile helling stroomt het water ongelooflijk snel de vallei in.
Waar hij de oevers overschrijdt, maait hij huizen en bruggen neer. Ondersteund door het geweld van het grind en het puin dat het meevoert, vindt de vernietiging snel plaats. Vaak gebeurt de ramp in een oogwenk.
Laaglandrivieren vertellen een heel ander verhaal. In de massieve stromen van de laaglanden bouwt de overstroming zich geleidelijk op over een groter afwateringsgebied. Een enkele overstromingsgolf in de bovenloop van een zijrivier kan lokaal verwoestend zijn, maar is in de benedenloop van de hoofdrivier nauwelijks voelbaar.
Om een overstroming in de benedenloop te genereren, heb je een veel grotere watervoorziening nodig. Ongebruikelijk zware neerslag moet over een lange periode over een groot deel van het stroomgebied vallen. Hoge overstromingen vanuit zijrivieren moeten zich in de hoofdrivier samenvatten.
Het gevaar is het grootst wanneer de rivier tijdens het normale laagwaterseizoen al meer water vasthoudt dan normaal, en vervolgens tijdens het daaropvolgende gebruikelijke overstromingsseizoen nog meer abnormale afvoer krijgt door de grote hoeveelheid neerslag. Deze stapsgewijze verhoging waarschuwt al weken van tevoren voor een uitzonderlijke overstroming. Wanneer de vloedgolf zich uiteindelijk vormt, rolt deze niet plotseling over de laaglanden. Op basis van de hydrografische omstandigheden in de boven- en middenlaag kun je de aankomst zelfs heel precies voorspellen.
De gegevens achter de grootste geregistreerde overstromingsstijgingen
De omvang van deze gebeurtenissen is zonder cijfers moeilijk te bevatten. De volgende tabel bevat enkele van de hoogste geregistreerde overstromingsniveaus voor geselecteerde rivieren, gemeten in meters stijging.
| Rivier | Locatie | Stijging in m |
|---|---|---|
| Rijn | Bazel | 6 |
| Garonne | Agen | 11.7 |
| Rijn | Keulen | 13.55 |
| Nijl | Aswan | 15 |
| Mississippi | Vicksburg | 17,9 |
| Ohio | Cincinnati | 24,4 |
| Colorado | – | ca. 30 |
| Chang Jiang | – | ca. 60 |
Wat veroorzaakt eigenlijk catastrofale overstromingen?
De grootste en meest verwoestende overstromingen komen van rivieren die zijn opgezwollen door aanhoudende of plotselinge regenbuien of plotselinge smeltende sneeuw. De doorlaatbaarheid van de bodem is doorslaggevend. Het bepaalt hoeveel oppervlaktewater er naar de rivieren wordt gevoerd. Als het bodemoppervlak nog steeds bevroren is, kan zelfs kleine neerslag enorme overstromingen veroorzaken.
In Siberië wordt de situatie nog erger. De grote rivieren stromen van zuid naar noord. Tegelijkertijd blokkeert ijsverstuiving in de deltagebieden de natuurlijke uitstroom naar de zee. Jaarlijks veranderen uitgestrekte landschappen in ontoegankelijke moerasgebieden.
Uiteindelijk zijn de omstandigheden die tot overstromingen en overstromingen leiden:
– Aanhoudende zware regenval
– Sneeuwsmelt
– Dam- en/of dijkdoorbraken
De fysica is consistent. Het gevaar schuilt in waar het water naartoe gaat en hoe snel de grond het kan absorberen.
Waarom menselijke activiteit overstromingen verergert
Je zou kunnen aannemen dat overstromingen alleen maar pech zijn. De natuur doet het. Maar kijk eens dichterbij. Mensen zijn actief bezig met het doorbreken van de systemen die vroeger het water absorbeerden. Het is niet subtiel. Het is agressief.
Door ontbossing in bergachtige gebieden worden de wortelsystemen weggenomen die de bodem op zijn plaats houden. Zonder die groene laag raakt de regen de kale aarde, spoelt de bovengrond bergafwaarts weg en stroomt sneller de rivieren in. Stroomafwaarts verdrinken de laaglanden.
Dan is er het beton. We hebben de uiterwaarden verhard. We bouwden winkelcentra, snelwegen en woningbouwprojecten op land dat vroeger een spons was. Als het nu regent, kan het water nergens heen. Het trekt niet in. Het loopt.
Ook de landbouw speelt hier een vuile rol. Het omzetten van grasland in landbouwgrond vergt zware machines en kunstmest. Dat verdicht de grond. De grond verandert in een baksteen. Regen kan niet doordringen. Het stroomt weg in beken en verhoogt de stroomsnelheden juist op het moment dat de rivier al opgezwollen is.
En waar bouwen we? In de gevarenzones. Kijk naar Bangladesh. De bevolkingsdichtheid in deze overstromingsgevoelige delta’s is onthutsend. We plaatsen onze huizen, onze bedrijven en ons leven precies daar waar het water naartoe wil. Voeg daar de stijging van de zeespiegel als gevolg van het broeikaseffect aan toe, en je hebt een recept voor een ramp die je volledig aan jezelf hebt te wijten.
Het tweesnijdend zwaard van overstromingen
Het voelt contra-intuïtief. Hoe kan een catastrofe goed zijn? Het kan. Overstromingen zijn rommelig, destructief en dodelijk. Maar het zijn ook meststoffen.
Denk eens aan de Nijldelta. Voordat de Aswandam werd gebouwd, zette de jaarlijkse overstroming voedselrijk slib over de velden af. Die natuurlijke irrigatie- en bemestingscyclus zorgde ervoor dat de Egyptische beschaving kon gedijen. Zonder die jaarlijkse wasbeurt zou die specifieke hoge cultuur misschien nooit ontstaan zijn. De overstroming was een motor van de landbouw.
Maar de schade is ernstig. Als vlak voor de oogst een overstroming plaatsvindt, zijn de gewassen verdwenen. De voedselvoorziening stort in. De geschiedenis is bezaaid met deze momenten. Toen in China de Huang He of de Chang Jiang overstroomden, overtrof het dodental als gevolg van de daaruit voortvloeiende hongersnood vaak het aantal mensen dat door het water zelf omkwam. De overstroming heeft hen niet alleen verdronken. Het heeft hen uitgehongerd.
Er is ook een secundaire moordenaar. Ziekte. Overstromingswater is een mengsel van rioolwater, grond en puin. Het wordt een broedplaats voor cholera en andere ziekteverwekkers. Het water trekt zich terug, maar de ziekte verspreidt zich.
Praktische strategieën voor bescherming tegen overstromingen
We kunnen de regen niet tegenhouden. Maar we kunnen de schade beheersen. De oude truc is eenvoudig. Bouw op palen. In delen van Zuidoost-Azië worden huizen op palen gebouwd, waardoor de jaarlijkse overstroming eronder kan stromen. Het is een passieve verdediging die met het water werkt in plaats van ertegen.
Structurele barrières helpen ook. Dijken en dijken bevatten de rivier. Maar ze werken alleen als ze worden onderhouden en als de druk hun grenzen niet overschrijdt.
Vegetatie is de meest effectieve buffer. Grassen, hagen en bomen stabiliseren de bodem. Bossen zijn hierin de kampioenen. De losse structuur van bosgrond werkt als een gigantische spons. Het absorbeert neerslag, vertraagt de afvoer en verzacht het waterbudget. Zonder die vegetatiebedekking is de afvloeiing van het oppervlak onmiddellijk en gewelddadig.
Reservoirs fungeren als schokdempers. Ze slaan water op tijdens de piekstroom en geven het langzaam af. Het Bodenmeer in Duitsland doet dit voor de Rijn. Het neemt een deel van de zomervloed op en houdt het tegen, waardoor het water geleidelijk vrijkomt, zodat de rivier stroomafwaarts niet gaat stijgen.
In Noord-Amerika heeft de stadsplanning een bestemmingsmodel voor uiterwaarden aangenomen. Het idee is risicostratificatie. Je bouwt de fabriek of het appartementencomplex niet in de gevaarlijkste zone. Je plaatst daar de vervangbare activiteiten. De dure, kritieke infrastructuur gaat naar de veiligste zone, het verst van de bank. Het is een logische manier om de kosten van een ramp te verminderen.
De Duitse regelgevingsverschuiving na 2002
De zomer van 2002 was een wake-up call. De overstromingen waren verwoestend. De infrastructuur faalde. De regering reageerde. In de zomer van 2004 keurde de Bondsdag de “Wet ter verbetering van de preventieve bescherming tegen overstromingen” goed.
Het kernmandaat is duidelijk. Stop met bouwen in de uiterwaarden. Periode. Geen nieuwe woon- of commerciële zones in gebieden die gevoelig zijn voor overstromingen. Als het land overstroomt, blijft het een uiterwaarden.
De landbouw wordt geconfronteerd met strenge nieuwe regels. In sterk erodeerbare afvoergebieden is landbouw volledig verboden. In andere riviergebieden met overstromingsrisico’s is landbouw alleen onder specifieke voorwaarden toegestaan. Het gebruik van schadelijke pesticiden en meststoffen is in deze zones verboden. De bodem is te kwetsbaar; chemicaliën zouden gewoon in het watersysteem spoelen.
In het plan is ook het terugverleggen van dijken opgenomen. Herstel van de natuurlijke breedte van de rivieroevers. Laat de rivier ademen. Het is een verschuiving van het bestrijden van het water naar het beheren van de ruimte eromheen.
De gebeurtenis in 2002 bewees dat beton alleen niet genoeg is. Je hebt ruimte nodig. Je hebt de natuur nodig. Je moet accepteren dat een stuk land voor de rivier is, en niet voor ons. De wet probeert die realiteit te codificeren. Het is een langzaam proces. Het wijzigen van bestemmingsplannen is moeilijker dan het bouwen van een muur. Maar het is de enige manier om de cyclus van vernietiging te doorbreken.
