Wateroverlast door sneeuwsmelt?

Wateroverlast door sneeuwsmelt

Tussen 6 en 9 februari 2021 is in Nederland veel sneeuw gevallen. Vrijwel het gehele land is bedekt met een flinke laag sneeuw. Na alle sneeuw- en ijspret is dooi aanstaande. Wat gaat het waterbeheer in Nederland hiervan merken? Kan de sneeuwsmelt leiden tot wateroverlast? Krijgen we te maken met een tweede hoge Rijn- of Maasafvoergolf? Of infiltreert de smeltende sneeuw in de bodem en vult het smeltwater het grondwatersysteem aan? Is extra alertheid geboden voor de operationeel waterbeheerders? Voor deze vragen is inzicht op basis van gedetailleerde en betrouwbare informatie in de huidige en verwachte toestand van het watersysteem essentieel.

Omvang sneeuwdek in Nederland en stroomgebied Rijn

De sneeuwval van vorige week heeft voor een redelijk unieke situatie in Nederland gezorgd. Onderstaande kaart in het HydroNET dashboard van HydroLogic toont de dikte van het sneeuwdek op 14 februari 2021, gebaseerd op data van het KNMI die bij handmatige meetstations wordt verzameld. De sneeuwdikte varieert over Nederland, de meeste sneeuw (tot ca. 25 cm) is met name in het oostelijke deel van het land gevallen, maar ook in de andere regio’s is een sneeuwlaag van ca. 10 cm waargenomen.

Vorige week is niet alleen in Nederland sneeuw gevallen, maar ook in Duitsland in grote, lagergelegen delen van het Rijnstroomgebied, ook buiten de Duitse Middelgebergtes. In Duitsland variëren de sneeuwdiktes (met uitzondering van het Alpengebied) tot ca. 50 cm.

Sneeuwsmelt en wateroverlast

Sneeuw is neerslag in vaste vorm. Iedere cm sneeuw is ongeveer gelijk aan één mm regen (afhankelijk van de dichtheid van de sneeuw). Dat betekent dat de sneeuwlaag van ca. 20 cm in Oost-Nederland overeenkomt met 20 mm neerslag. Wat gebeurt er als deze sneeuw in korte tijd smelt, met het oog op de dimensionering van het Nederlandse watersysteem op circa 14 mm afvoer per dag?

Zolang de sneeuw blijft liggen, fungeert deze in feite als hydrologische buffer. Zodra de sneeuw gaat smelten komt het opgeslagen water vrij: het water kan dan infiltreren in de bodem of afstromen naar het oppervlaktewater (of in stedelijk gebied naar de riolering). Of dit tot wateroverlast leidt, dan wel tot een welkome aanvulling van het grondwater, hangt voornamelijk af van het tempo waarin de sneeuw smelt. Zonder neerslag gebeurt dit -zelfs bij relatief hoge temperaturen- geleidelijk en kan het gesmolten water in de bodem infiltreren (mits deze niet bevroren is). Piekafvoeren op de rivieren hoeven we in dat geval niet te verwachten. Als de overgang naar warmer weer gepaard gaat met substantiële neerslag, zal het sneeuwdek grotendeels in korte tijd smelten met piekafvoeren en mogelijk wateroverlast als gevolg. Te meer de smeltende sneeuw oppervlakkig snel afstroomt naar het oppervlaktewatersysteem en nauwelijks in de bevroren bodem infiltreert.

Een rekenvoorbeeld: 15-20 cm sneeuw komt grofweg overeen met 15-20 mm neerslag. Wanneer er 20 mm neerslag in 24u valt, kan dit samen met de sneeuwsmelt tot een belasting van het watersysteem van 35-40 mm leiden. Ervan uitgaande dat er onder deze omstandigheden (na langdurige kou) weinig water in de bodem en op het maaiveld kan worden geborgen. Aangezien een gemiddeld Nederlands watersysteem is gedimensioneerd op een afvoer van 14 mm per dag, is wateroverlast onder deze omstandigheden zeer goed denkbaar. Hieruit volgt dat de te vallen neerslag bepalend is of we de komende dagen wateroverlast mogen verwachten.

HydroNET Dashboard sneeuw

Voorbeeld van een HydroNET dashboard met actuele informatie over sneeuwdek, neerslagverwachting en Rijn-afvoer.

Verwachting

Wat is dan de neerslagverwachting? Volgens het ECMWF-model wordt er maandag en dinsdag neerslag verwacht, beide dagen ca. 2-7 mm. In combinatie met de temperatuurontwikkeling is de verwachting dat het sneeuwdek deze dagen grotendeels smelt. Vanwege de relatief beperkte omvang van de neerslag in combinatie met het gedurende 48u geleidelijk vrijkomende smeltwater, schatten wij de kans op wateroverlast in als beperkt en achten wij extra alertheid voor de operationeel waterbeheerder niet direct nodig.

Ook voor het Rijnstroomgebied is de verwachting dat het merendeel van de sneeuw in Duitsland in de loop van volgende week geleidelijk zal smelten. Hoewel dit zal leiden tot enige stijging van de Rijnafvoer is een tweede piekgolf (na vorige week) niet te verwachten. Mede door de diversiteit (o.a. qua hoogteligging) van de verschillende deelstroomgebieden die de Rijn voeden, wordt het sneeuwsmelt proces over langere tijd uitgesmeerd alsmede de afvoer van smeltwater naar de Rijn.

Sneeuwsmelt verankeren in regionale operationele systemen NL?

Het lijkt erop dat deze bijzondere situatie de komende dagen niet tot grootschalige wateroverlast zal leiden. Evenwel volgt uit het voorgaande dat serieuze wateroverlast in deze omstandigheden wel degelijk mogelijk is. Is het daarom nodig om het sneeuwsmelt proces op adequate wijze in operationele beheersystemen (bijvoorbeeld BOS, informatieschermen, IWP, RWSoS) te verankeren? Momenteel wordt sneeuwval in het regionale waterbeheer vrijwel nog niet meegenomen in de operationele berekeningen en verwachtingen, dit in tegenstelling tot de verwachtingsmodellen van Rijn, Maas en Vechtafvoer waarin sneeuw(smelt) is geïntegreerd.

Wij denken dat het zinvol is om sneeuw(smelt) ook in regionale operationele systemen op te nemen. Immers het veranderende klimaat gaat gepaard met grotere extremen/uitschieters, verschillende kanten op. Daarnaast zijn er voldoende mogelijkheden om dit proces in state-of-the-art neerslag-afvoer modellen mee te nemen. Laten we daarom deze situatie benutten om op dit gebied een stap vooruit te zetten en sneeuw(smelt) onderdeel te laten zijn van onze regionale en landelijke sturingssystemen. Bovendien is het event van de voorbije en komende dagen een uitgelezen mogelijkheid om onze operationele modellen te beproeven/kalibreren op afvoer-, waterstands- en sneeuwdekmetingen. Kortom, aan de slag met sneeuw!