3.11.1 Ruimtelijk patroon van het ondiep grondwater
De figuren 3.25 tot en met 3.28 geven een ruimtelijk beeld van de dynamiek van het ondiep grondwater in het studiegebied Delfkensdonk-Zavelbeemden. Het aantal piëzometers is in dit studiegebied kleiner in vergelijking met de 2 ander, doordat in dit gebied de monitoring maar werd gestart in het voorjaar van 1998, voortgaande op de resultaten uit het verkennend onderzoek en beperkt is tot 2 piëzometerraaien. Doordat de afstand tussen de twee raaien vrij groot is, werden enkel de geïnterpoleerde resultaten in de nabije omgeving van de raaien weergegeven.
De figuren 3.25 en 3.26 geven aan dat Delfkensdonk droger is dan Messelbroek, dat ten zuiden van de Demer is gelegen. Tijdens de wintermaanden staat het grondwaterpeil nog ongeveer 0.3 tot 0.6 m onder maaiveld in het volledige gebied; enkel in het noordoosten zijn er enkele percelen waar het grondwater tijdens natte perioden nabij het maaiveld staat. Aan de valleirand staat het grondwaterpeil gemiddeld minder dan 1 m diep en in de omgeving van de Demer staat het water ongeveer 1 tot 1.5 m diep. De twee raaien bevinden zich aan het uiteinde van een langgerekte, zandige donk, waaraan het gebied zijn naam ontleent. Op basis van de beschikbare gegevens is het niet mogelijk een uitspraak te doen over de grondwaterpeilen onder de donk. Op het einde van zomer staat het grondwaterpeil in de omgevind van de raaien minimum 1 m onder maaiveld en nabij de Demer kan dit oplopen tot 2.5 m beneden maaiveld (figuur 3.27). Evenals in Messelbroek is er een duidelijke toename van de waterpeilschommelingen (figuur 3.28) vanaf de vallei naar de Demer.
Figuur 3.25 Minimale diepte onder maaiveld van het grondwater in het studiegebied Delfkensdonk (op basis van de meetperiode 05/1999 - 05/2000).
Figuur 3.26 Gemiddelde diepte onder maaiveld van het grondwater in het studiegebied Delfkensdonk (op basis van de meetperiode 05/1999 - 05/2000).
3.11.2 Dynamiek van de grondwaterpeilen
Uit tijdscurven van 4 piëzometers uit raai A in Delfkensdonk (figuur 3.29) blijkt dat de evolutie van de waterpeilen in de piëzometers D102 en D107 ongeveer gelijk is, hoewel piëzometer D107 185 m verder van de Demer staat dan piëzometer D102. De hydrodynamische karakteristieken zijn eveneens sterk gelijkend (tabel 3.11). Deze vergelijkbaarheid gaat slechts gedeeltelijk op voor de 2 andere piëzometers: op het einde van de zomer staan de waterpeilen ongeveer even diep onder maaiveld, maar piëzometer D106 reageert sterker op korte neerslagperioden, zoals dit ook het geval is de piëzometers D102 en D107 en tijdens de winter staat het grondwaterpeil aanzienlijk minder diep onder maaiveld dan in piëzometer D103. D103 bevindt zich aan de rand van de zandige donk, terwijl piëzometer D106 dicht bij de Demer staat. Evenals in Messelbroek heeft de uiterst natte winter 1998-1999 geen bufferende werking gehad op de grondwaterpeilen in het daaropvolgende groeiseizoen.
deze vaststelling: terwijl tijdens de wintermaanden het grondwater in piëzometer K100 ongeveer gelijk met het maaiveld staat, is de laagst gemeten waarde in piëzometer D107 25 cm onder maaiveld. De grondwaterschommelingen zijn vergelijkbaar, maar doorheen het jaar staat het grondwater dieper onder maaiveld in piëzometer D107 dan in K100. Op basis van de grondwatermodelleringen van Batelaan & De Smedt (1994) bevindt het zuidelijk deel van de raai (vanaf piëzometer D103) zich in een gebied met potentieel middelhoge kwel, maar dit wordt niet bevestigd door de peilschommelingen.
De tijdscurven van 4 piëzometers van raai B in Delfkensdonk (figuur 3.30) vertonen een ander beeld dan de curven uit figuur 3.29: vanaf de valleirand (piëzometer Z100) naar de Demer (piëzometer Z105) nemen de peilschommelingen toe en staat het grondwaterpeil doorheen het jaar dieper onder maaiveld (tabel 3.12). In piëzometer Z100 staat het grondwater tijdens de winter ongeveer gelijk met het maaiveld en zakt het op het einde van de zomer maximum ongeveer 1 meter onder maaiveld. Enkel tijdens de uitzonderlijk natte winter 1998-1999 kwam het grondwater in de andere piëzometers nabij het maaiveld. Op het einde van de zomer van 1999 staat het grondwaterpeil in de piëzometers duidelijk minder diep dan het jaar voordien: de laagste gemeten grondwaterstand in piëzometer Z102 was in 1998 1.56 m en in 1999 1.35 m onder maaiveld. Hoge grondwaterstanden tot het vroege voorjaar hebben hier misschien een bufferend effect gehad op de waterpeilen tijdens het groeiseizoen.
Figuur 3.30 Tijdscurven van de piëzometers Z100, Z102, Z103 en Z105.
Volgens Batelaan & De Smedt (1994) situeert het noordelijk deel van de piëzometerraai (van Z100 tot en met Z102) zich in een gebied met potentieel middelhoge kwel, maar dit wordt enkel bevestigd door de peilgegevens van piëzometer Z100 (tabel 3.12). De drainerende werking van de Demer zorgt ervoor dat de peilschommelingen groter zijn en de grondwaterpeilen doorheen het jaar dieper onder maaiveld staan in de twee andere piëzometers.
Tabel 3.12 Minimum, gemiddelde en maximum diepte onder maaiveld en de amplitude van de piëzometers Z100, Z102, Z103 en Z105 (op basis van de meetperiode 05/1999-05/2000).
piëzometer afstand Demer (m)
min. diepte (m) gemidd. diepte (m)
max. diepte (m) amplitude (m)
Z100 810 0.05 -0.37 -0.85 0.90
Z102 560 -0.11 -0.77 -1.37 1.26
Z103 400 -0.15 -0.97 -1.63 1.48
Z105 90 -0.38 -1.44 -2.22 1.84
3.11.3 Invloed van de oppervlaktewaterpeilen op het grondwaterpeil
Bij hoge Demerpeilen reikt de invloed van de rivier ter hoogte van raai A in Delfkensdonk maximum 100 tot 200 m ver (figuur 3.31). Verder van de Demer staat de freatische grondwatertafel op dat moment ongeveer horizontaal. Gemiddeld gaat de drainerende werking van de Demer vermoedelijk niet verder dan piëzometer D102, op 475 m van de Demer, maar op het einde van de zomer strekt de invloed zich uit over het volledige profiel (ongeveer 750 m). De invloed van de Mertenloop reikt zeker 30 m ver (piëzometer D101), maar gaat waarschijnlijk niet tot aan piëzometer D107, op 90 m van de waterloop. Op het einde van de zomer komt de Mertenloop ter hoogte van de raai, gedurende enkele weken droog te staan. Het effect van de Mertenloop op de grondwaterpeilen in dat deel van de vallei is verwaarloosbaar ten opzichte van de Demer. Het maaiveld, zoals dit werd opgemeten aan de piëzometers, geeft duidelijk aan dat de piëzometers D103, D104 en D108 aan de westkant staan van de zandige donk, die min of meer parallel loopt met de Demer.
Figuur 3.31 Profiel van de waterpeilen ter hoogte van raai A in Delfkensdonk.
Bij hoge Demerpeilen is ook langsheen raai B in Delfkensdonk (figuur 3.32) de drainerende werking van de rivier zeer beperkt en is de grondwatertafel nagenoeg horizontaal. Doorheen het jaar reikt de invloed van de Demer ook hier ongeveer 600 m ver en bij lage afvoeren strekt de drainerende werking zich uit over het volledige profiel. Er is een duidelijke toename
van de waterpeilschommelingen in de richting van de Demer: in het noorden is de amplitude minder dan 1 m, terwijl in de omgeving van de Demer de peilschommelingen tot bijna 2 m kunnen oplopen (tabel 3.12). Dit is vergelijkbaar met de bevindingen ter hoogte van piëzometerraai A in Messelbroek. Evenals in Messelbroek zijn de alluviale sedimenten ten noorden van de Demer voornamelijk opgebouwd uit glauconiethoudende zanden, maar in tegenstelling tot Messelbroek met relatief weinig grind. Zoals blijkt uit het maaiveld in figuur 3.32 bevindt het noordelijk deel van de raai (piëzometers Z101 en Z102) zich in de oostelijke uitloper van de zandige donk. Het voorkomen van een zandige, hoger gelegen donk in de vallei zorgt voor een bijkomende abiotische differentiatie, aangezien het grondwater daar dieper onder maaiveld staat.
Figuur 3.32 Profiel van de waterpeilen ter hoogte van raai B in Delfkensdonk.
3.11.4 Dynamiek van de oppervlaktewaterpeilen
Ter hoogte van raai A in Delfkensdonk werd het peil van de Mertenloop (peilschaal Merten1) gemeten van april 1998 tot mei 2000. De Mertenloop komt vanuit het noorden het gebied binnen en stroomt in zuidwestelijke richting om stroomafwaarts het studiegebied uit te monden in de Muggenbergloop. Samen vormen deze de Grote Laak die stroomopwaarts Langdorp in de Demer uitmondt. De peilschommelingen van deze beek zijn beperkt: tijdens een normaal jaar bedraagt deze slechts 0.37 m (tabel 3.13). In 1998 bedroeg het hoogst gemeten peil 15.12 mTAW (04/11/1998), wat ruim een halve meter meer is dan het hoogste peil in het daaropvolgende jaar. De Mertenloop trad toen plaatselijk buiten zijn oevers, zoals dit ook het geval was voor de Laarbeek in Messelbroek. Zowel in 1998 als in 1999 kwam de Mertenloop op het einde van de zomer gedurende ongeveer anderhalve maand droog te staan (figuur 3.33). Geen enkele van de andere beken die gemonitored werden in de 3 studiegebieden zijn tijdens de waarnemingsperiode droog komen te staan. Het minimum peil uit tabel 3.13 is de hoogte van de waterbodem (in mTAW) ter hoogte van de piëzometerraai en niet het laagst gemeten waterpeil. Doorheen het jaar staat er zelden meer dan 25 cm water in de beek.
Figuur 3.33 Tijdscurve van de peilschaal op de Mertenloop in Delfkensdonk.
Tabel 3.13 Minimum, gemidddeld en maximum peil (mTAW) en de amplitude (m) van de peilschaal op de Mertenloop (voor de waarnemingsperiode 01/05/1999 - 01/05/2000). peilschaal min peil (mTAW) gemidd peil (mTAW) max peil (mTAW) amplitude (m)
Merten1 14.21 14.37 14.58 0.37
3.11.5 Besluit
Evenals in Messelbroek-Krekelbroek wijzen het ruimtelijk patroon van de ondiepe grondwaterpeilen en de tijds- en dwarsprofielcurven op de centrale rol die de Demer speelt in de waterhuishouding van dit deel van de vallei. Bij hoge Demerpeilen is de drainerende werking gering en staan de grondwaterpeilen nabij het maaiveld. Ook in het noordelijk deel van de vallei is de grote invloed van de rivier het gevolg van de zandige alluviale sedimenten. Gemiddeld reikt de invloed van de Demer ter hoogte van de raai in Delfkensdonk ongeveer 475 m ver en 600 m in de Zavelbeemden. Het effect van de Mertenloop op de grondwaterpeilen is verwaarloosbaar ten opzichte van de Demer. De Mertenloop komt op het einde van de zomer droog te staan.
De grondwaterpeilen in dit deel van de Demervallei staan dieper onder maaiveld dan in Messelbroek, ten zuiden van de Demer. Dit kan enerzijds verklaard worden door de langgerekte zandige donk die enigszins boven de omliggende vallei uitsteekt en anderzijds doordat er vermoedelijk enkel in het noordoosten kwel is. In de rest van het gebied zijn er geen indicaties voor kwel op basis van de hydrodynamische karakteristieken.
3.12 Besluit
De dynamiek van het ondiep grondwater wordt in dit deel van de Demervallei door verschillende elementen bepaald: de aanwezigheid van kwel, de samenstelling van de alluviale sedimenten, de detailtopografie en de organisatie van de oppervlakkige ontwatering.
Vierkensbroek wordt vermoedelijk volledig gekenmerkt door een opwaartse grondwaterstroming, in tegenstelling tot de berekeningen van Batelaan & De Smedt (1994) die twee kwelzones onderscheiden. Doordat de grootte van de kwelstromen varieert, geeft dit aanleiding tot een bijkomende differentiatie in de grondwaterdynamiek. In Messelbroek-Krekelbroek zorgt kwel ervoor dat, buiten de invloedszone van de Demer, de waterpeilen ondiep liggen en de seizoenale waterstandsschommelingen beperkt zijn. Binnen de invloedszone van de Demer heeft de grootte van de grondwaterstroming effect op de grondwaterschommelingen: in Messelbroek is er een duidelijke toename van de amplitude in de richting van de Demer, terwijl dit veel minder het geval is in Krekelbroek (Aubroeck et al. 1999). Enkel in het noordoosten van Delfkensdonk-Zavelbeemden is er vermoedelijk kwel aanwezig. In de rest van het gebied zijn er geen indicaties voor kwel op basis van de hydrodynamische karakteristieken.
Vooral in Messelbroek-Krekelbroek en Delfkensdonk-Zavelbeemden heeft de Demer een drainerende werking op de grondwaterpeilen van de percelen door de diepe ligging van het Demerpeil. Dit wordt vooral bepaald door de samenstelling van de alluviale sedimenten. Stroomafwaarts Testelt zijn het voornamelijk zandige sedimenten en reikt de drainerende invloed van de rivier gemiddeld ongeveer 600 m ver. Het is duidelijk dat de Demer in bodems met een meer zandig substraat in belangrijke mate bijdraagt tot de problematiek van verdroging. De invloed van de Demer reikt in Vierkensbroek, waar de sedimenten veeleer venig en kleiïg zijn, maximaal 150 m ver.
De invloed van de zijrivieren op de grondwaterpeilen is beperkt. In Vierkensbroek komt dit enerzijds doordat de alluviale sedimenten voornamelijk bestaan uit klei en veen, met een lage hydraulische conductiviteit en anderzijds wordt de drainerende invloed beperkt door de aanwezigheid van kwel. In Messelbroek-Krekelbroek en Delfkensdonk-Zavelbeemden is het effect van de zijwaterlopen minimaal in vergelijking met de invloed van de Demer.
Tenslotte heeft ook de organisatie van de oppervlakkige ontwatering en de detailtopografie zijn effect op de grondwaterpeilen. In het geval van komvorming, waarbij neerslagwater of overstromingswater minder efficiënt wordt afgevoerd, wordt een waterbuffer aangelegd, die het ondiep grondwater snel kan aanvullen. Dit fenomeen doet zich voor in het noordwesten van het Vierkensbroek, tussen de Leigracht en de Hulpe. De karakteristieken van de grondwaterdynamiek zijn echter verschillend ten opzichte van kwelgebieden. Het effect van de uiterst natte winter 1998-1999 op de grondwaterpeilen in het daaropvolgende groeiseizoen is vermoedelijk heel beperkt geweest. De diepe ligging van het Demerpeil geeft ook onrechtstreeks aanleiding tot verdroging: door het lage peil van de Demer is ook het peil van de zijrivieren doorheen het jaar relatief laag. De rechtstreekse drainerende invloed van de zijwaterlopen mag dan wel beperkt zijn, maar drainagegrachten die uitmonden in deze beken zorgen voor een bijna permanente ontwatering van de aangrenzende gebieden. Dit is het geval in het noordoosten van Vierkensbroek. Onder de zandige donken, die enigszins boven de omliggende vallei uitsteken, staat het grondwaterpeil dieper onder maaiveld. Dit is het geval in de langgerekte donk in het gebied Delfkensdonk-Zavelbeemden.