PERMEABILITEIT VAN ENKELE FORMATIES IN BELGIE

Transcriptie

1 Bull. Soc. belge Géologie T. 87 fasc. 4 pp. 2536ô fig.5 tab. Bruxelles 978 Bull. Belg. Ver. Geologie T. 87 deel 4 blz.2536 fig.5 taf. Brussel 978 PERMEABILITEIT VA EKELE FORMATIES I BELGIE door Dr. W. LOY en Dr. P. DE SMEDT () Een gedeelte van de hydrologische cyclus verlo-pt in de ondergrond, waar het grondwater gedraineerd wordt door b-ronnen, oppervlaktewater of verdamping. Hierdoor komt het grondwater in beweging, tegen een snelheid van,5 m. per jaar tot,5 m. per dag onder normale natuurlijke omstandigheden. Deze snelheid ligt van zelfsprekend ver onder de snelheid waarmee het oppervlaktewaterzich voortbeweegt. Het traagste gedeelte van de hydrologische cyclus wordt dus door het grondwater afgelegd. Grondwater wint aan belang naarmate dat de doorlaatcapaci teit (leiding) van de geologische formatie toeneemt. Dit aspect wordt in 't algemeen niet genoeg beklemtoond. Integendeel, gewoonlijk wordt de bergingscapaciteit wel eens te veel benadrukt. De doorlaatbaarheids- of permeabiliteitscoëfficient (k) wordt weergegeven door het debiet (in m3/d of m3/s) dat door een transversale eenheidssectie (mz) stroomt van de betreffende formatie onder een hydraulisch gradiënt van % bij 5 C. Het betreft dus de permeabiliteit van de formatie (medium) ten opzichte van water (fluidum) : de doorlaatfactor K van Darcy. Deze voerde zijn experiment uit met een homogeen zand met een porositeit van 38% dat een k-waarde leverde van 3.-Z cm/s of 3.- m/s (=26m/d). Afgezien van de laboratorium methoden (op modellen en stalen) zijn er ook nog de terreinmethoden, waaronder de proefpomping de meest doelmatige wijze is om de k-waarde te bepalen. De resultaten kunnen echter afwijkingen van tot 3 % vertonen (cfr. Huisman in "Groundwater Recovery"). Ook spreekt men pas dan van een meer of minder doorlatende laag wanneer de permeabiliteit met een macht van verschil t. Het blijkt dus van belang de proefpompingen op verschillende plaatsen van een waterlaag uit te voeren en zich niet blind te staren op de resultaten van een enkele proefpomping. Zowel ter informatie als om bestaande k-waarden te vergelijken, en mogelijke discordanties op te sporen, worden hierna enkele waarden vermeld. Deze zijn gedeeltelijk afkomstig uit publi caties en gedeeltelijk uit rapporten van de. M. W. Deze waarden zijn niet enkel van belang voor de uitbating van grondwater. Andere toepassingen gebeuren bij drainering, bevriezing van gronden, modelbouw, waterbevuiling en -bescherming. (). M. W. Brussel. 253

2 tn.., Plaats Heist Sclessin Liège Eeklo Zemst Grimbergen ieuwenrode Malderen Waannaarde Avelgem Testelt Aarschot Tessenderlo Iomrel Westerloo Formatie.-'.ethoàe T (m2/s) k (m/s) k (m/d) (?Ji) Duizand () Maasgrind ( ) -,. à,6. 95 tot l.oco Maasgrind () - 3, Zanden van l'-bl ( ) à tot Alluvium Vlaamse Vallei () -,55. Alluvium Vlaarnse Vallei (2) 3,63. 3,82. Alluvium Vlaamse Vallei (2) 4,26. 6,76. Alluvium Vlaarnse Vallei (2) 2,64. 2,8.- 4 Alluvium Vlaarnse Vallei (2) 3,. 2,8. Schelde-alluvium (5) 2,85. 3,55. Schelde-alluvium (5) 2,24. 2,24. Der:er-alluviurr. 7. 7,7. Derrer-alluvium 8,8. 6. Zanden van Diest (),7. à,6.- 4 Diestiaan B,6. 6 tot Diestiaan,.,3. iocene zanden () () Tison G., 954 "Les Ressources aquifères de la Belgique", AIHS, Publ. 37 p (2) Gemicldelde waarde van rreerdere proefporrpingen in P. De Srœdt, 975 : "Grondwaterprospectie in de alluviale gebieden van oord-brabant", Hydrographica (5) M. Gulinck, V. Marun en R. Paepe "Hydrogeologische studie van de Scheldevallei tussen Avelgem en Waannaarde" Aardkundige Dienst van België - P.P. 97 n 2. (?Ji) Grafisch weergegeven.

3 Plaats = Eigénbilzen Dijle bekken Herent Varsenare M:ille ellll Vissenaken Oorbeek Groot-üverlaar Lille (?) FonlE.tie Math.ode T (m2/s) k (n\(s) k (n\(d) = Rupeliaan zanden () ,5 Brusseliaan zanden (6) Brusseliaan 2,67. 6,87. 6 Residuele af- 2,83. 7,3. 6,5 p::trping Paniseliaan zand ().,9 Yper±aan zànd () 2,9. 2,5 Landeniaan (L c),44. 4, Venroedelijk L d ,4. 3,8 Landeniaan (L c net tufsteen) r,23. 2,47. 2 Heersiaan (nergel) Residuele af-,6. 2,.,8 p::trping Landeniaan (L c net tufsteen) [ 3,9.,3. Heersiaan (nergels) Landeniaan ( ) Perrœarœter 2.,7 () Tison G., 954 "Les Ressources aquifères de la Belgique", AIHS, Publ. 37 p (6) M. Gulinck, v. Marun "Reconnaissance Hydrogéologique du B:ruxellien du Bassin de la Dyle en airont de Wavre" Service Géologique de Belgique P.P. 97 n 6 (Gemiddelde van 7 netingen). Ul Ul () J. M:mia 972 "Hydrogéologie des sables landéniens en Flandres franco-belges" Ann. Soc. Géol. du ord T.XCII p

4 u; ' Plaats Fonnatie M=thode T (m2/s) k (ro/s) Zoutleeuw P Heersiaan (rrergel) Krijt M + S 4,62. 4,6. Residuele afp:nping 5, ,5. Zoutleeuw P2 (96,5m) Heersiaan-Maastrichtiaan (4), ,85. Residuele afp:nping, ,4. Zepperen ( 9m) Maastrichtiaan-Senoon ( 4) 2,46. 2,8. Residuele afponping 2,.- 3 2,3. Wellen (22,5 m) Maastrichtiaan ( 4) 3,43. 3,92. Vlierrraal ( 96 m) Maastrichtiaan (4) 4,54. 5,4. Residuele afpcrrlping 3, ,49. Waltwilder P2 (57m) Maastrichtiaan-Senoon (4) Residuele afpanping 5, ,5. -6 Slins Senoon 4,98.,7. Overijse ('Ibmbeek) Senoon,6. 3,. Residucle afpanping, ,. Overijse (Kouterstr) Senoon 6, ,3. St.Agatha-Rode Pl Krijt Dijle bekken 5,8.,45. P2 3,78.- 2,8. Genval-Schweppes A3 Krijt (7) Theis Genval-Balamundi C5 Krijt (7) Genval-Balamundi C6 Krijt (7) 2,5.,43. 2,42.,235.,35. 4,69.,52. 5,94. La Hulpe-Intermills G4 Krijt (7), ,633. Theis,2. 6, 775. k (ro/d) ,75 2,5,8 2,5 2, 3,4 4,5 4,, , ( 4) P. De Smedt en W. Loy "Hydrogeologische karakteristieken van het Heersiaan - Maastrichtiaan van Zuid-Lirnburg tussen Zoutleeuw en Waltwilder" Hydrographica (7) J. Henry et J. Rouhart 978 : "Données hydrogéologiques sur l'aquifère Crétacé du bassin de la Lasne" La Technique de l'eau n , 978.

5 Plaats Fonnatie Methode T (rn2/s) k (nvsj k (nvd) Seneffe (Terre Pelée) Ho rée 'ousti.er Karboonkalk Karboonkalk Karboonkalk () 2, , ,7.- 3, Brugelette Villers-Perwin Ciney Karboonkalk Karboonkalk ( 3) Karboonkalk () 7.- 2,2.- 2, ,6. 2,9. 3, , Aywaille flan (Grottes de Han) (9) RernouchaJ'lns (Rubicon) (9) On-Jemelle (Deswoin) (9) Frasniaan (8), (3) J.P. Biron 975 "Premières données relatives aux puits de Villers-Perwin de la S..D.E." Hydrographica (8) A. Duykaerts 967 (gemiddelde van 7 metingen) in "Revue de la Société Spéléologique de Wallonie" n 2; 967. ln " (9) E. van Den Broeck, E. Martel, E. Pahir 9 "Les cavernes et les rivières souterraines de la Belgique" - Bruxelles. () J.P. Biron et J. Ch. Wathelet : "Recherches pour l' :i.rrplantation de puits en nappe calcaire". Hydrographica -977 (Gemiddelde van metingen).

6 . Snelheid van norm"'al 2. k-waarden berekend Altuvium Diestiaan Rupelioan Brusse liaan Pa ni sel iaan Vperiaan Landeniaan Mattstrichtiann+ Senoon Carboon kalk l, Snelheid van Aywaitle Han Remouchamps On-Jemelle

7 tg :B O'I 8 j 8 Bentoniet O'I "" à Klei Leem l!) 8, 8 à <J) "" "" è [ Krijt van Waltwilder... Rupeliaan zani - Landeniaan l!) "" "" Krijt van Haspengouw., à Il Paniseliaan atuurlijke snelheid grondwater... [ Duinzani... Brusseliaan zand Zanden van Diest, -van M:Jl 8 là Alluvium Vlaarnse Vallei (Zemst en œigeving) Krijt Dijle Bekken Proef van Darcy 26 m/d i.-l I M "":. "" 'è "" "' i 8 {i) & Maasgrint Carboonkalk 259

8 BEMERKIGE,. Deze coëfficienten hebben geen vaststaande waarde maar kunnen beinvloed worden zowel door natuurlijke verschijnselen [oplossing, aardbeving) als door kunstmatige (verzuring- ontwikkeling van een filterput). Ook zien we een geographische variatie : bij het vergelijken van putten met dezelfde constructie zien we dat in de Krijt-formatie van Limburg de doorlatendheid k toeneemt van west naar oost m.a.w. naarmate men de freatische zone van de aquifer in het Heersiaan Maastrictiaan nadert (van 2,5 -S m/s in het westen tot,7 m/s in het oosten). Deze verschijnselen werden in de Dijle-vallei eveneens vastgesteld. De permeabili tei t van de Krij tforma tie neemt af van zuid naar noord. 2. Vanaf het ogenblik <lat de permeabiliteitscoëfficient boven een bepaalde waarde c m/s) komt te liggen kan de vraag gesteld of er nog werkelijk over permeabiliteit kan gesproken worden m. a. w. deze waarden wijzen op de afwezigheid van een permeabiliteit in 't klein en dus op karstverschijnselen, waarbij kans op verontreinigingen ontstaat. Permeabiliteit veronderstelt immers water en een medium. In karstgebieden ontbreekt dit.medium en krijgen we i.p.v. perineabiliteit een stroomsnelheid van een ondergrondse waterloop, waarbij, daarenboven nog turbulentie optreedt. Dit wordt bevestigd. - doorrechtstreekse ondergrondse waarnemingen zoals in de grotten van Han en Remouchamps en - door onrechtstreekse waarnemingen bij het boren wanneer op een of andere wijze holten worden vastgesteld (door kernen, plotse verzakkingen van de boorkop, flow-meting, camera..). Met voldoende gegevens zou de lijn, die de' k-waarde weergeeft in de Karboonkalk (cfr.fig),aansluiten met de waarden van de snelheden van het grondwater in karstgebieden. In de natuur komen voor kalkgesteenten alle gradaties van permeabiliteit voor. 3. De vermelde snelheden wijzen op de mogelijkheid dat het water zich met eze snelheden in de respectievelijke geologische formaties kan verplaatsen ten gevolge van proefpompingen. In natuurlijke omstandigheden, of bij afwezigheid van kunstmatig afpompen of bemalen, treden zoals reeds gezegd veel lagere snelheden op die enkel geconditionneerd worden door de natuurlijke drainage. 4. Voor wetenschappelijke en praktische doeleinden zou het wenselijk zijn alle gekende k-waarden op kaart te brengen om een meer visuele voorstelling van deze waarden te bekomen. S. Als grove vergelijkende waardeschatting kunnen volgende snelheden vermeld voor : - natuurlijke grondwaterstroom - grondwater bij pomping - oppervlaktewater : m/d 2 m/d 5 m/d Mededeling voorgesteld tijdens de zitting van 7 October