Bepaling doorlaatfactor K

Transcriptie

1 Auteur Laatst gewijzigd Licentie Webadres Dick van der Neut 20 maart 2015 CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs Maken van Kennisnet. Wikiwijs Maken is een onderdeel van Wikiwijsleermiddelenplein, hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt.

2 Inhoudsopgave Doelen Oriëntatie Voorkennis Wat ga je doen? Theorie Praktijk Bronnen Leereenheden en films uit de ECC van Groen Kennisnet Artikelen van bedrijven Internet Films Afronding Over dit lesmateriaal Pagina 1

3 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. Voor een voorman in de buitenruimte is het belangrijk om iets te weten over de doorlaatfactor. Dat geldt met name: - als er voor de aanleg van bijvoorbeeld een vijver of een 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 Pagina 2

4 Doelen 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. Pagina 3

5 Oriëntatie Pulsboor Het plaatsen van de mantelbuis. Pagina 4

6 Slangenpomp om de peilbuis leeg te pompen (Foto: Eijkelkamp BV) Pagina 5

7 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: arrangeren.wikiwijs.nl/25222 Printscreen van het arrangement Bodem van Nederland ( ) Pagina 6

8 Wat ga je doen? Neem de theorie over de doorlaatfactor en de boorgatmethode door. Bruikbare informatie kan je vinden in Wikipedia: Bedenk wat voor materialen je nodig hebt om de meting goed te kunnen uitvoeren. Voer de meting uit. Bereken de doorlatendheid met de formule. Geef aan of de grond op deze plaats goed, matig of slecht doorlatend is. Pagina 7

9 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 4000r 2 en niet 4000r. Pagina 8

10 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); Pagina 9

11 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. Bron: NL/Default.aspx Bovenstaande theorie kan je ook downloaden als Word-bestand: Pagina 10

12 Praktijk Je gaat een peilbuis plaatsen en de boorgatmethode toepassen. Bedenk van te voren welke materialen je hiervoor gaat gebruiken. Het meten van het waterpeil doe je bijvoorbeeld met een vlotter en een meetlint. Meestal volstaat een peilklokje (Foto: Mantingerveld) Pagina 11

13 Bronnen Voor het maken van dit arrangement hebben we dankbaar gebruik gemaakt van: Cultuurtechnisch Vademecum Handboek voor inrichting en beheer van land, water en milieu. ISBN Om je verder in het onderwerp te verdiepen hebben we in dit arrangement een selectie gemaakt uit de volgende materialen: - Leermateriaal uit de ECC; - Artikelen bedrijven; - Internet. Leereenheden en films uit de ECC van Groen Kennisnet Leereenheden van het Ontwikkelcentrum die met dit onderwerp te maken hebben: Onderzoeken van de bodem Aanleggen van rioleringen en drainage Films: Het plaatsen van een peilbuis Het nemen van grondwatermonsters NB: voor dit materiaal heb je een inlogcode voor Groen Kennisnet nodig. Artikelen van bedrijven Instructie doorlaatfactor K kn.nu/ww.57cebd6 (docx, maken.wikiwijs.nl) Hieronder tref je een onderzoeksrapport over de bepaling van de doorlaatfactor met de omgekeerde boorgatmethode, gemaakt in 2010 door Mos Grondmechanica ( Bepaling doorlatendheid tb_nl.imro.0944.bp09002eik2mhk-va01_bl01 kn.nu/ww.6a757dc (bp09002eik2mhk-va01_bl01, maken.wikiwijs.nl) Internet Op de volgende site vind je informatie over de doorlaatfactor: nl.wikipedia.org/wiki/doorlatendheid Pagina 12

14 De site 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 vind je heel bruikbare informatie over de doorlatendheid door in het zoekscherm op de site "doorlaatfactor" op te geven. Pagina 13

15 Films Site uit Tsjechië met bewegende beelden van de boorgatmethode: hydropedologie.agrobiologie.cz/en-jednosondovka.html Sanering vervuiling Evenblij in Hoogeveen kn.nu/ww5165b1c (youtu.be) Diepboring pulsen op Vlieland kn.nu/wwac4b783 (youtu.be) Pagina 14

16 Afronding Je kunt dit arrangement met een voldoende afronden als je: - de peilbuis hebt geplaatst; - de metingen gedaan hebt die horen bij de boorgatmethode; - de doorlaatfactor hebt berekend; - je een verslag hebt gemaakt van de verschillende handelingen en resultaten. Pagina 15

17 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur Dick van der Neut Laatst gewijzigd 20 maart 2015 om 13:42 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. Meer informatie over de CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: 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; Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Studiebelasting 0 uur en 50 minuten Trefwoorden doorlaatfactor, doorlatendheid, hooghoudt Bronnen Bron Sanering vervuiling Evenblij in Hoogeveen Diepboring pulsen op Vlieland Type Video Video Gebruikte Wikiwijs Arrangementen Neut, Dick van der. (2012). Bronbemaling. Pagina 16