Waar bleef al het water van het weekend op de Veluwezoom?

Foto boven: De waterval in de Rozendaalse beek, vlakbij het kasteel in Rozendaal - Reinout van den Born

Ruim 100 millimeter regen viel niet het afgelopen weekend, maar het weekend daarvoor in drie dagen tijd in de omgeving van Arnhem en op de Veluwezoom. Genoeg om droge poelen weer te vullen en stilgevallen zijlopen van de beken in de omgeving weer tot leven te brengen.

Maar de sprengenbeken, die tijdens de droge zomer gewoon waren blijven stromen, reageerden opvallend weinig. Een sprengenbeek is een beek die wordt gevoed door grondwater dat via een uitgegraven bron naar buiten stroomt. Zo’n bron heet een sprengkop. Mensen groeven die vroeger uit om voldoende stromend water voor watermolens te krijgen.

De waterval in de Rozendaalse beek, vlakbij het kasteel in Rozendaal - Reinout van den Born

Tijdens een paar fiets- en wandeltochten zag ik hoe het water zich op heel verschillende manieren door hetzelfde landschap kan bewegen.

Advertentie

Waar was al het water gebleven?

Na al die regen van het weekend wilde ik weleens zien waar het vele water was gebleven. De hoeveelheid was indrukwekkend. Honderd millimeter betekent honderd liter op iedere vierkante meter. Als die hoeveelheid gemiddeld over de ongeveer 5.000 hectare van Nationaal Park Veluwezoom is gevallen, kom je op vijf miljard liter water uit.

Toch zag ik tijdens mijn tochten in de natuur betrekkelijk weinig plassen en modder. Veel water had kennelijk de tijd gekregen om de bodem in te zakken. De regen was over meerdere dagen verdeeld gevallen en na de lange droogte was er in de bodem nog veel ruimte over om het water in op te slaan.

Op andere plekken was de verandering juist goed zichtbaar. Poelen die eerder droogstonden of nauwelijks water bevatten, waren weer gevuld. En zijlopen waarin de afgelopen zomer geen druppel stroomde, voerden ineens weer water aan.

De beken hadden weinig haast

Bij de sprengenbeken was de reactie veel minder uitgesproken. De Rozendaalsebeek en de Beekhuizensebeek stroomden wel iets harder, maar de grote verandering die je na zo’n nat weekend misschien zou verwachten, bleef uit.

Advertentie

In de zomer had ik eigenlijk het omgekeerde gezien. Terwijl de regenafhankelijke zijlopen droogvielen, bleven de sprengenbeken lopen. Hun watertoevoer nam tijdens de droogte wel af, maar heel geleidelijk.

Het lijkt tegenstrijdig. De ene waterloop staat na regen meteen weer vol, maar houdt er tijdens droogte snel mee op. De andere blijft maandenlang doorstromen, om vervolgens nauwelijks op een grote hoeveelheid regen te reageren.

Toch horen die verschillen bij elkaar. Ze vertellen iets over de herkomst van het water.

Een zijloop van de Beekhuizense beek staat weer vol water - Reinout van den Born

Water uit de voorraad

Ook het water van een sprengenbeek is ooit als regen gevallen. Alleen komt het via een ondergrondse omweg naar buiten.

Regenwater zakt op de Veluwe de bodem in. Een deel blijft eerst als bodemvocht achter, waar planten en bomen uit kunnen putten. Water dat verder naar beneden sijpelt, kan het grondwater aanvullen. Onder invloed van hoogteverschillen stroomt dat grondwater langzaam naar lager gelegen delen van het landschap.

Waar het grondwater weer dicht genoeg bij de oppervlakte komt, bijvoorbeeld aan een heuvelvoet, kan het naar buiten treden. Slecht doorlatende lagen kunnen het water daarbij tegenhouden of naar de oppervlakte sturen. Door zulke bronplekken uit te graven, hebben mensen in het verleden de watertoevoer benut en vergroot. Zo ontstonden sprengen en sprengenbeken, onder meer om watermolens aan te drijven. Ook bij Beekhuizen en Rozendaal is op die manier gebruikgemaakt van het grondwater uit de stuwwal.

Die ondergrondse aanvoer geeft de beken een buffer. Als het een tijd niet regent, is de toevoer niet meteen verdwenen. De voorraad blijft water leveren, maar neemt tijdens de droogte geleidelijk af. Daardoor kan ook de afvoer van de beek langzaam teruglopen. Dat past bij de langzaam teruglopende stroming die ik tijdens de zomer zag.

Niet iedere druppel bereikt meteen de beek

Na regen werkt die vertraging ook de andere kant op. Een nat weekend vult niet onmiddellijk de hele ondergrondse voorraad aan. Zeker na droogte moet eerst het vochttekort in de bovenste bodemlagen worden aangevuld. Bovendien verdampt een deel van het water later weer.

Daar komt bij dat de stuwwal vanbinnen geen gelijkmatige zandhoop is. Zand, grind en slechter doorlatende lagen wisselen elkaar af. Die opbouw bepaalt mede waar het water heen stroomt, waar het wordt tegengehouden en waar het uiteindelijk naar buiten komt. De reactie op regen kan daardoor van bron tot bron verschillen.

De zijlopen die snel weer vol kwamen, verzamelden vermoedelijk vooral water dat een kortere route had afgelegd: regen die over het oppervlak of ondiep door de bodem naar de laagte stroomde. Welke route op iedere plek de belangrijkste was, kun je tijdens een wandeling niet zomaar vaststellen. Maar het verschil in reactiesnelheid was duidelijk.

De Beekhuizense beek stroomt door het bos langs Velp - Reinout van den Born

Kan een sprengenbeek ook droogvallen?

De buffer van een sprengenbeek is groot, maar niet onuitputtelijk. Uiteindelijk gaat het erom of het grondwater bij de spreng nog hoog genoeg staat om de bron te voeden.

Zakt het grondwater tot onder het niveau waarop het naar de spreng kan toestromen, dan houdt de toevoer daar op. Eerst kan de stroming afnemen of een bovenloop droogvallen. Lager in het beekdal kan dan soms nog wel grondwater uittreden. De hele beek hoeft dus niet in één keer stil te vallen. Onderzoek naar Veluwse sprengenbeken laat zien hoe belangrijk de hoogte van de beekbodem ten opzichte van het grondwater daarbij is.

Hoeveel droogte hiervoor nodig is, verschilt per beek. Het hangt van de voorraad af waarmee een droge periode begint, de ligging van de bronnen en de eigenschappen van de ondergrond. Ook grondwateronttrekkingen kunnen invloed hebben. Een beek die de ene droge zomer blijft lopen, heeft daarmee geen garantie voor een volgende.

En overstromen dan?

Ook dat kan. De rustige voeding uit het grondwater betekent niet dat een sprengenbeek nooit te veel water krijgt.

Na langdurig nat weer kan de grondwaterstand zo hoog worden dat de bronnen aanhoudend veel water leveren. Komt daar een snelle afvoer van regenwater bij, bijvoorbeeld vanaf hellingen, wegen of bebouwing, dan kan de hoeveelheid de afvoercapaciteit van de beek overstijgen. Vooral op bebouwde Veluweflanken kan regenwater versneld worden afgevoerd. Een smalle doorgang, een duiker of een ophoping van takken kan vervolgens bepalen waar het water buiten de oevers treedt.

Hoe groot de gevolgen van een korte, hevige regenval kunnen zijn, bleek op 28 juli 2014. In Velp ontstond toen grote wateroverlast en bij Beekhuizen stroomde de bosvijver over. In het nabijgelegen Deelen viel die dag 132 millimeter regen, waarvan 76 millimeter binnen één uur.

Het maakt dus veel uit of honderd millimeter regen verspreid over drie dagen valt, of grotendeels binnen enkele uren. Ook de uitgangssituatie telt mee: hoeveel ruimte is er nog in de bodem en hoe hoog staat het grondwater al?

Water in het bos zakt omlaag, op weg naar het grondwater - Reinout van den Born

Het landschap onthoudt

Tijdens mijn tochten zag ik hoe het water op verschillende snelheden door de Veluwezoom beweegt. De gevulde poelen en opnieuw tot leven gekomen zijlopen lieten zien wat de regen van de voorgaande dagen had gedaan. De sprengenbeken vertelden een langer verhaal, over water dat eerder in de bodem was opgeslagen en over een voorraad die gedurende de zomer langzaam was aangesproken.

Het maakt die ogenschijnlijk onverstoorbare stroompjes zo bijzonder. Terwijl boven de grond het weer voortdurend verandert, werkt onder onze voeten het verleden nog door. De ene beek vertelt dat het heeft geregend. De andere draagt het geheugen van het landschap met zich mee.