Een watersysteem is gedefinieerd als een gebied waar de hydraulische belastingen bepaald worden door een specifieke combinatie van basisstochasten. Een watersysteemtype wordt gekarakteriseerd door een specifieke combinatie van basisstochasttypes. In dit artikel wordt ingegaan op de karakterisering van het watersysteemtype ‘Benedenrivieren’, ofwel de delta waar zowel de invloed van rivierafvoer (bovenstrooms) als de waterstanden op zee (benedenstrooms) een rol spelen.
Hydraulische belastingen op waterkeringen bestaan uit (het verloop van) lokale waterstanden en golven. Bij waterkeringen in het benedenrivierengebied is de combinatie van de volgende basisstochasttypen bepalend voor de hydraulische belasting.
Hoge waterstanden kunnen optreden door hoge rivierafvoeren, een hoge zeewaterstand, of een combinatie daartussen. De status van aanwezige stormvloedkeringen (open/gesloten) en het verloop van de wind zijn daarbij mede bepalend.
De mate van lokale opzet wordt bepaald door het verloop van de windrichting, het verloop van de windsnelheid, de strijklengte van de wind over het water en het verloop van de waterdiepte langs de strijklengte. Waterstanden op zee kunnen door de wind gedurende enkele uren tot dagen significant stijgen. Deze opzet komt bovenop het astronomisch getij (zee) en werkt stroomopwaarts door. Hoe hoger de rivierafvoer, hoe meer dit de stroomopwaartse invloed van zee beperkt. Andersom geldt dat bij lage rivierafvoeren de invloed van zee juist tot ver stroomopwaarts merkbaar is. Stijging van de zeespiegel zal dan ook effect hebben op de grootte van het overgangsgebied; de grens zal oostwaarts (Lek-Waal-Maas) verschuiven.
Om de waterstanden in de overgangsgebieden bij storm te beperken zijn diverse stormvloedkeringen gebouwd, zoals de Europoortkering in de Rijn-Maasdelta en de Hollandse IJsselkering. Hoe hoger de rivierafvoeren, hoe minder effectief deze stormvloedkeringen zijn, omdat bij gesloten stormvloedkeringen de bekkens erachter vollopen tot er sprake is van ‘negatief verval’. Zodra de waterstand in het bekken hoger is dan ‘buiten’, opent de stormvloedkering weer. Bij hoge rivierafvoeren kan dat al snel na sluiten zijn.
De wind zorgt tijdens een storm ook voor golven. De hoogte van deze golven wordt door dezelfde factoren beïnvloed als de scheefstand, maar op een andere manier. Zo laat een grotere waterdiepte hogere golven toe, maar juist minder scheefstand.
Samengevat is het verloop van waterstanden en golven tijdens een hoogwater in het overgangsgebied afhankelijk van zowel de rivierafvoer, het verloop van waterstanden op zee (getij, wind) en de stormvloedkeringen. Een bepaalde waterstand op een bepaalde plek kan door vele combinaties worden veroorzaakt, wat de belangrijkste reden is om belastingen probabilistisch te berekenen.
Binnen het watersysteemtype Benedenrivieren vallen de volgende vier watersystemen:
- Benedenrijn
- Benedenmaas
- Europoort
- Hollandsche IJssel
