regenval is de belangrijkste factor in het creëren van een overstroming, maar er zijn vele andere factoren die bijdragen. Wanneer er regen valt op een stroomgebied, hangt de hoeveelheid regenwater die de waterwegen bereikt af van de kenmerken van het stroomgebied, met name de grootte, vorm en bodemgebruik. Sommige regenval wordt ‘opgevangen’ door bodem en vegetatie, en de rest komt waterwegen binnen als stroming. Rivierkenmerken zoals grootte en vorm, de vegetatie in en rond de rivier en de aanwezigheid van structuren in en naast de waterweg beïnvloeden allemaal het waterpeil in de waterweg.
Figuur 3. Een illustratie van de factoren die bijdragen aan overstromingen. Deze factoren variëren tussen locaties en tijden, wat betekent dat geen twee overstromingen hetzelfde zijn. Conceptueel diagram ontwikkeld met behulp van de Integration and Application Network (IAN) tool.
regenval is de belangrijkste factor bij het ontstaan van een overstroming
simpel gezegd, overstromingen vinden plaats wanneer de hoeveelheid water die uit een stroomgebied stroomt groter is dan de capaciteit van de afvoerputten, kreken en rivieren. Dit proces begint met regenval, maar wordt beïnvloed door vele andere factoren.
in Australië wordt overstroming sterk beïnvloed door onze Van nature hoge regenvalvariabiliteit, die, in vergelijking met andere delen van de wereld, leidt tot een veel grotere variabiliteit van de hoeveelheid water die door onze waterwegen stroomt. Een belangrijke factor in deze variabiliteit is het El Niño – Southern Oscillation (ENSO) effect (zie Figuur 4).
de atmosfeer en de oceanen interageren sterk om ons weer te beïnvloeden.
Figuur 4. El Niño-Southern Oscillation
veel van Australië ‘ s regenval variatie van jaar tot jaar wordt veroorzaakt door het natuurlijke klimaat fenomeen bekend als ENSO, de El Niño – Zuidelijke oscillatie. ENSO ‘ s ‘see-saw’ variaties zijn nauw verbonden met variaties in de atmosferische verticale circulatie langs de evenaar over de Stille Oceaan. Deze circulatie, bekend als de Walker-circulatie, wordt veroorzaakt door verschillen in de temperatuur van het zeeoppervlak tussen de oostelijke en westelijke Stille Oceaan langs de evenaar.
tijdens de’ normale ‘ circulatie reist warme, vochtige lucht naar het Westen over de Stille Oceaan en stijgt op boven Indonesië, met wolken en regen. De luchtstroom wordt dan relatief droog en beweegt naar het oosten op grote hoogte (ongeveer 12.000 m) en zinkt over de normaal koude wateren in de buurt van de Zuid-Amerikaanse kust.
er zijn verschillende maten van de El Niño – Zuidelijke oscillatie. Een daarvan, de Southern Oscillation Index (of SOI), meet het verschil in luchtdruk tussen de oostelijke Stille Oceaan (gemeten op Tahiti) en het equatoriale gebied rond Noord-Australië en Indonesië (gemeten op Darwin).
Monthly Southern Oscillation Index (SOI))
wanneer het oppervlak van de equatoriale oceaan voor de kust van Zuid-Amerika abnormaal koel is, wordt de Walker-circulatie versterkt. In deze situatie is de SOI sterk positief, en de passaatwind waait sterk over de warme Stille Oceaan, het oppakken van veel vocht (figuur 4a). Dit verhoogt de kans op bovengemiddelde regenval in oost-Australië en wordt een ‘La Niña’ – gebeurtenis genoemd.
daarentegen, wanneer het oceaanoppervlak voor de kust van Zuid-Amerika abnormaal warm is, wordt de luchtdruk tussen de oostelijke en westelijke Stille Oceaan gelijk of wordt een negatieve waarde, waardoor de passaatwinden verzwakken of omkeren. Deze situatie, die zwakker is dan de normale Loopcirculatie (figuur 4b), gaat gepaard met een sterk negatieve Zuidelijke oscillatie-Index en wordt een ‘El Niño’genoemd. In Australië resulteert dit meestal in minder dan gemiddelde regenval, en als deze trend aanhoudt kunnen we uitglijden in droogte. De SOI helpt ons te vertellen hoe ‘sterk’ A La Niña of El Niño evenement is. Bijvoorbeeld, wanneer de SOI is consequent sterk positief (dwz La Niña en bovengemiddelde regen) Kunnen we overstromingen ervaren. Als de SOI consequent sterk negatief is, lopen we het risico droogteperiodes te krijgen (figuur 4c).
Figuur 5. Australische jaarlijkse gemiddelde regenval voor de klimaatperiode 1961-1990
Figuur 6. Jaarlijkse regenval variabiliteit
in Queensland, de gemiddelde jaarlijkse regenval varieert van zeer lage waarden in het zuidwesten, tot zeer hoge waarden meer dan 2000 mm per jaar langs de kust (Figuur 5). Maar zelfs in gebieden met over het algemeen weinig regen zal er in enkele jaren relatief veel regen vallen, waardoor overstromingen ontstaan (Figuur 6).
klimaatverandering op lange termijn en variabiliteit kunnen ook van invloed zijn op regenval (een kwestie die in vraag 8 aan de orde komt)
stroomgebieden zetten regenval om in stromend water
wanneer er regen valt op een stroomgebied, hangt de hoeveelheid regenwater die wordt omgezet in stroomafwaarts stromen van rivieren en andere waterwegen af van de kenmerken van het stroomgebied.
sommige regenval wordt opgevangen: een deel van de regen die op een stroomgebied valt, wordt opgevangen door bodem en vegetatie. Over het algemeen geldt dat hoe meer regen Er valt in een bepaald gebied in een bepaalde periode, hoe lager het aandeel dat in de grond kan sijpelen of op het oppervlak kan worden opgeslagen.
hoe groter de regenintensiteit, hoe groter de kans op afvloeiing. Hoe lang het regent, en het gebied dat door de regen wordt bedekt, zijn ook belangrijk.
hoe meer vegetatie er in een gebied is, hoe groter de hoeveelheid neerslag die wordt opgevangen en hoe minder water er over het oppervlak kan stromen. Natuurlijke en kunstmatige opslagplaatsen zoals boerderijdammen en regenwatertanks hebben een vergelijkbaar effect op het verminderen van afvoer.
de bodemtypes in een stroomgebied, het landgebruik en de weersomstandigheden voorafgaand aan een regenval zijn ook belangrijk omdat zij de hoeveelheid regen die kan infiltreren in de bodem beheersen, en dus de hoeveelheid regen die doorstroming wordt. Als een grote storm wordt voorafgegaan door een periode van nat weer, dan heeft de grond weinig capaciteit om verdere regenval te absorberen, en een groter deel van de regenval zal stromen over het landoppervlak en in waterwegen. De aanleg van gebieden die geen water kunnen opnemen, zoals daken en wegen, zal ook leiden tot minder infiltratie en meer regenval wordt omgezet in runoff.
regenval die niet wordt opgevangen komt in de waterwegen: zodra water in een stroomgebied begint te stromen, bepalen verschillende factoren hoeveel bergafwaarts stroomt naar achtereenvolgens Grotere waterwegen en hoe snel het beweegt.
doorgaans resulteren Grotere stroomgebieden in een grotere stroomstroom als er lange tijd veel regen valt. Hoe steiler het stroomgebied, hoe sneller de afvoer zal stromen.
overstromingen worden ook beïnvloed door de ruwheid van het terrein dat wordt gepasseerd. Dichte vegetatie en kunstmatige obstakels zoals hekken en huizen zullen de waterstroom vertragen, wat vaak leidt tot lagere overstromingsniveaus stroomafwaarts.Moerassen en natuurlijke vijvers of meren hebben de capaciteit om hoogwater op te slaan en langzaam vrij te laten. Kunstmatige structuren zoals Dammen of detentiebassins (kleine reservoirs) kunnen ook water opslaan voor een bepaalde periode, en de piek van stroomafwaarts stromen verminderen terwijl de duur van een gebeurtenis wordt verlengd. Al deze structuren hebben een eindige capaciteit en er is een limiet aan het volume van de stroom van het stroomgebied dat kan worden opgeslagen.
Rivierkarakteristieken beïnvloeden het waterpeil
de capaciteit van afvoerputten, kreken en rivieren in een stroomgebied om stromen te transporteren hangt af van een aantal factoren:
grootte en aard van de rivier: simpel gezegd: hoe groter, rechter en gladder een rivier, kreek of ander kanaal, hoe groter zijn capaciteit om water te transporteren en hoe minder vatbaar voor overstromingen. Elk proces dat deze capaciteit vermindert, zoals het plaatsen van structuren in het kanaal, aantasting door ontwikkeling of opbouw van sediment, draagt bij aan een verhoogde overstroming.
vegetatie in en rond de rivier: planten in een rivier of aan de oevers vertragen de snelheid van het water dat erin stroomt. Hoe langzamer het water beweegt, hoe hoger het waterpeil, en hoe groter de overstromingsvlakte rondom de rivier zal worden overspoeld. Dit kan stroomafwaarts overstromingsniveaus en-stromen verminderen. Planten versterken ook rivieroevers, verminderen erosie en verhogen de afzetting van sediment.
wanneer een rivier haar oevers overloopt, hangt het maximale overstromingsniveau sterk af van de aard van de aangrenzende overstromingsvlakte. Zo kunnen brede, vlakke overstromingsgebieden een groter volume aan overstromingswater opslaan dan steile valleien, en de resulterende overstromingen trager verlopen. Wijzigingen aan uiterwaarden,zoals het ruimen van vegetatie of de aanleg van Dijken (bijvoorbeeld voor een overstromingsvrije weg of spoorwegcorridor) kunnen van invloed zijn op natuurlijke drainagepatronen en-processen op uiterwaarden van rivieren.
structuren: Constructies die in een beek of waterweg zijn geplaatst, bijvoorbeeld duikers in een stedelijk drainagesysteem of bruggen in een rivier, verminderen de wateroverlast van de waterweg en kunnen bijdragen tot overstromingen. Puin kan ook verstrikt raken op deze structuren, waardoor dit proces verergert.
dijken langs een waterweg zijn ontworpen om gebieden “achter” de dijk te beschermen tegen overstromingen tot op een bepaald niveau, maar hun beperkende invloed op overstromingsstromen kan ertoe leiden dat stroomopwaartse overstromingsniveaus hoger zijn dan anders het geval zou zijn. Weg-en spoorwegdijken, met onvoldoende drainagecapaciteit (bijvoorbeeld het gebruik van duikers), kunnen delen van het overstromingsgebied blokkeren met een vergelijkbaar effect. Zodra dijken of dijken zijn overgeslagen of doorbroken, kan de manier waarop overstromingswater zich over een overstromingsgebied verspreidt, aanzienlijk veranderen en is de impact van overstromingen vaak ernstig.
stroomafwaarts water: de capaciteit van waterwegen kan ook worden beïnvloed door het waterpeil in de oceaan of het meer waarin ze stromen. Bijvoorbeeld, een koningstijde of stormvloed kan het vrijkomen van water uit een rivier in de oceaan belemmeren. Een soortgelijk effect kan optreden in de buurt van de kruising van kreken met rivieren, waar opstuweffecten van rivieroverstromingen een aanzienlijke afstand tot de kreek kunnen verlengen.
References and further reading
- McBride, JL & Nicholls, n 1983, “Seasonal relations between Australian rainfall and the Southern Oscillation”, Monthly Weather Review, vol. 111, blz. 1998-2004.
- Nicholls, n & Wong, KK 1990, “Dependence of rainfall variability on mean rainfall, latitude, and the Southern Oscillation”, Journal of Climate, vol. 3, pp. 163-170.Partridge, IJ (ed.) 2001, zal het regenen?: the effects of the Southern Oscillation and El Niño on Australia, Department of Primary Industries, Queensland Government, Brisbane.
- lees de volledige lijst met referenties voor het Overstromingsrapport