De vakexpert Geo, data en design is niet alleen een landmeter, maar hij/zij is ook vaardig in het onderzoeken van de bodem. Gewoonlijk gebeurt dat met de grondboor. In een aantal gevallen zal het nodig zijn om ook de doorlatendheid van de bodem te bepalen.
De doorlatendheid is het vermogen van grond om vloeistof of gas door te laten.
De doorlaatfactor K is een maat voor de doorlatendheid van water in de grond.
Meting van de doorlaatfactor is met name van belang:
- als er voor de aanleg van een huis, vijver of riolering bronbemaling nodig is;
- als er ergens een drainagesysteem aangelegd moet worden;
- als er bodemverontreiniging voorkomt.
Pulsboor in vooraanzicht
Pulsboor om een boorgat onder de grondwaterspiegel te maken.
Boorgat
Leerdoelen
Als je dit arrangement hebt doorgewerkt, kun je:
- de verschillende methodes voor het bepalen van de doorlaatfactor benoemen en globaal vertellen hoe de methodes werken;
- aangeven op basis waarvan je kiest voor een bepaalde methode om de K-waarde te bepalen;
- de K-waarde bepalen met de boorgatmethode.
Oriëntatie
Bij bodemverontreiniging is het heel belangrijk om te weten wat de doorlatendheid van de bodem is: kan de verspreiding zich snel verspreiden in de grond? Komt de vervuiling via de grond in de sloten en beken terecht? Komt de drinkwaterwatervoorziening in gevaar? Dat hangt allemaal af van de doorlatendheid van de bodem.
Ook bij de aanleg van een nieuwe woonwijk is het van het grootste belang om in de voorbereiding te onderzoeken hoe groot de doorlatendheid van de bodem is. Kan je het water dat op de daken en de straten valt, infiltreren in de grond of moet het via rioolbuizen afgevoerd worden.
Ook voor de funderingen van de huizen en de aanleg van rioleringen is het nodig om de doorlatendheid van de grond te weten.
Vaak is het nodig om gebruik te maken van een mantelbuis.
Slangenpomp om de peilbuis leeg te pompen (Foto: Eijkelkamp BV)
Voorkennis
Het is belangrijk dat je al iets weet over bodemkunde: welke grondsoorten bestaan er, wat zijn de eigenschappen van die grondsoorten, hoe kan je die grondsoorten herkennen en hoe kan je bepalen op welke diepte het grondwater staat.
Informatie hierover kan je vinden in het arrangement Bodemkunde en landschappen van Nederland:
Bedenk wat voor materialen je nodig hebt om de meting goed te kunnen uitvoeren.
Je voert de meting uit.
Je berekent de doorlatendheid met de formule.
Je geeft aan of de grond op deze plaats goed, matig of slecht doorlatend is.
Je vat de verschillende handelingen en resultaten in een kort verslag samen.
Theorie
Je kunt de doorlaatfactor op verschillende manieren bepalen:
1. Door eerst nauwkeurig de samenstelling van de grond te bepalen. Zo bestaat er een formule die het M50-getal als basis heeft. Deze formule is alleen te gebruiken voor zand- en zavelgronden.
2. Door een stuk grond te steken en hier in het laboratorium metingen aan te verrichten.
3. Door metingen in het veld. Hiervoor zijn veel methoden bekend. We gaan hieronder in op de boorgatmethode.
De boorgatmethode is gebaseerd op de formule van Hooghoudt:
De boorgatmethode voor het bepalen van de K-waarde (Bron: Cultuurtechnisch Vademecum)
Formule van Hooghoudt voor de bepaling van de doorlaatfactor K
NB: in deze formule staat een foutje. Het moet zijn 4000r2 en niet 4000r.
Onderstaande theorie gaat over de omgekeerde Hooghoudt-methode. In grote lijnen is deze hetzelfde als de boorgatmethode. In dit arrangement bepalen we de doorlaarfactor beneden de grondwaterspiegel; we pompen het gat leeg en vervolgens meten we hoe snel het water omhoog komt.
In het onderstaande verhaal wordt er water in het boorgat gebracht en dan wordt gemeten hoe snel het waterpeil daalt.
Voor het bepalen van de verticale doorlatendheden in vooral gebieden met relatieve hoge grondwaterstanden wordt de "Falling-head" (omgekeerde Hooghoudt methode) toegepast. Bij deze proef wordt in een vooraf geplaatste peilbuis water opgegoten waarna de zakking in de tijd wordt gemeten. Bij de plaatsing van de peilbuis moeten minimaal de volgende grootheden worden bepaald: diameter boorgat D [cm], diameter stijgbuis d [cm] en lengte filteromstorting L [cm]. Op basis van de zakking van het water in de peilbuis wordt de k-factor berekend.
met een bekende boordiameter wordt een boorgat gemaakt tot de gewenste diepte;
in het boorgat wordt een peilbuis afgesteld met het filter ter hoogte van de te onderzoeken laag;
rondom het filter wordt een filteromstorting toegepast met een bekende hoogte; het filtergrind dient afgestemd te zijn op de aanwezige grondslag, en dient duidelijk doorlatender te zijn dan de aanwezige grondslag;
onder en boven de filteromstorting wordt een kleistop toegepast; boven de kleistop kan met uitkomende grond worden aangevuld.
De uitvoering is als volgt:
de ongestoorde grondwaterstand wordt gemeten;
in de peilbuis wordt een drukopnemer gehangen, die gekoppeld is aan een computer;
in korte tijd (orde van grootte van 2 à 5 seconden) wordt de waterstand in de peilbuis duidelijk verhoogd (orde van grootte 1 m) door middel van opgieten;
de computer registreert door middel van de drukopnemer de verhoging en vervolgens de zakking van de waterstand in de peilbuis; voor goed doorlatende gronden bedraagt het meetinterval aan het begin van de proef 1 seconde of minder; bij matig doorlatende gronden kan het interval eventueel gedurende de proef worden aangepast naar bijvoorbeeld 5 seconden;
nadat de waterstand terug is op het oorspronkelijke niveau, kan de proef worden herhaald. De proef wordt altijd minimaal in duplo uitgevoerd; bij twijfel over de resultaten wordt de proef een derde keer uitgevoerd.
De uitwerking is als volgt:
de gemeten waterstand in de peilbuis wordt omgewerkt tot verhogingen (in cm) ten opzichte van de waterstand in rust;
het moment met de grootste verhoging betreft het tijdstip 0; het tijdsverloop is in seconden;
de verhoging wordt logaritmisch uitgezet tegen een lineaire tijdschaal (zie de grafieken);
de helling van het rechte gedeelte in het begin van de grafiek wordt bepaald; voor de uitwerking wordt meestal gebruik gemaakt van het gedeelte tot globaal een kwart van de verhoging is verdwenen;
met de algemene peilbuisgegevens en de helling van de grafiek kan de horizontale doorlatendheid ter plaatse van het filter worden bepaald.
Hieronder tref je een onderzoeksrapport over de bepaling van de doorlaatfactor met de omgekeerde boorgatmethode, gemaakt in 2010 door Mos Grondmechanica (www.mosgeo.com).
De site http://grondwaterformules.nl/ geeft een selectie van praktisch toepasbare formules om grondwaterstroming te berekenen. Als geohydroloog vind je hier eenvoudig gereedschap voor berekeningen.
Op deze site kun je informatie vinden over de doorlaatfactor door te klikken op "praktijk" en"schatten".
Op de site van www.mosgeo.com vind je heel bruikbare informatie over de doorlatendheid door in het zoekscherm op de site "doorlaatfactor" op te geven.
Films
Site uit Tsjechië met bewegende beelden van de boorgatmethode:
Het arrangement Bepaling doorlaatfactor K is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Dick van der Neut
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2021-03-03 09:59:35
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Dit is een arrangement voor klas 2 van niveau 4 Natuur en groene ruimte.
Leerniveau
MBO, Niveau 2: Basisberoepsopleiding;
Volwasseneneducatie, Niveau 1;
MBO, Niveau 3: Vakopleiding;
Volwasseneneducatie, Niveau 4;
MBO, Niveau 4: Middenkaderopleiding;
MBO, Niveau 1: Assistentenopleiding;
Beroepsonderwijs en Volwasseneneducatie;
Volwasseneneducatie, Niveau 3;
Volwasseneneducatie, Niveau 2;
De doorlatendheid van de bodem voor infiltratiedoeleinden; Een gebiedsdekkende inventarisatie voor het Waterschap Peel en Maasvallei
https://edepot.wur.nl/29252
Instructie doorlaatfactor K
