3 Onderzoekslocaties tweede fase
4.4 Standplaatsniveau: metingen aan stromings patronen in zetwallen
4.4.3 Profielkenmerken en positie van de meetpunten
Het betreft veenprofielen met overwegend eutroof zeggenveen. De humificatiegraad varieert sterk. Ook de doorlatendheid vertoont grote verschillen afhankelijk van de eigenschappen van de veenlagen. Er is alleen geboord op de meetlocaties. In de onderstaande figuren 4.13 en 4.14 worden de dwarsprofielen weergegeven. Daarbij zijn de gedeelten tussen de meetpunten geïnterpoleerd.
Bij de hieronder weergegeven profielen geldt de legenda, zoals in Tabel 4.6. Tabel 4.6 Legenda bij de bodemprofielen.
Figuur 4.13 Bodemopbouw raai Het Hol en positie filters stijghoogtemetingen.
Figuur 4.14 Bodemopbouw raai Suikerpot en positie filters stijghoogtemetingen. meerbodem
zeer slecht doorlatend
compact, gehumificeerd zeggeveen, slecht doorlatend
licht gehumificeerd zeggeveen, redelijk doorlatend
zand, doorlatend goed
veenlaag met zeer losse structuur zeer doorlatend
In Tabel 4.7 worden de in deze studie gehanteerde waarden voor de doorlatendheid van de verschillende bodemlagen gegeven. Deze zijn niet gemeten maar ingeschat. Daarbij is gekozen voor afgeronde waarden met eenduidige onderlinge
verhoudingen. Er is in opeenvolgende legenda eenheden van Tabel 4.6 steeds sprake van een factor 10 verschil in doorlatendheid . De werkelijke waarden zullen
daaromheen schommelen. Met deze aannamen ontstaan slechts geringe fouten bij de bepaling van de stromingsrichtingen. Daarbij gaat het namelijk vooral om de
onderlinge (relatieve) verhoudingen in de doorlatendheid van de verschillende bodemlagen. Wel hebben de absolute waarden grote invloed op de stroomsnelheden en deze kunnen bij deze studie dan ook wellicht tot een factor 10 verkeerd gekozen zijn.
Tabel 4.7 Waarden voor de doorlatendheid zoals gehanteerd in deze studie.
Bodemtype Doorlatendheid cm per dag
Meerbodem,
zeer slecht doorlatend
0.01 compact, gehumificeerd zeggenveen,
slecht doorlatend
0.1 licht gehumificeerd zeggenveen,
redelijk doorlatend
1 zand,
doorlatend goed
10 veenlaag met zeer losse structuur
zeer doorlatend
100
4.4.4 Resultaten
Uit de meetreeks van augustus 2007 tot november 2008 zijn een drietal situaties geselecteerd die een representatief beeld geven van de stromingspatronen onder verschillende weersomstandigheden.
De geselecteerde data zijn:
18 maart 2008 - relatief natte periode neerslag voorafgaande week 26 mm,
neerslag voorafgaande maand 62 mm
29 mei 2008 - relatief droge periode neerslag voorafgaande week 4 mm
neerslag voorafgaande 6 weken 38 mm 16 oktober 2008 - relatief droge periode
- na natte maand
neerslag voorafgaande week 10 mm neerslagvoorafgaande maand 81 mm
De op deze data gemeten waarden van de stijghoogten in de op verschillende diepte geplaatste filters zijn in onderstaande tabellen weergegeven. Er is steeds gemeten aan het verschil tussen de in de filter optredende stijghoogte met het peil van het
Stijghoogten t.o.v. het waterpeil in het oppervlaktewater
(N.B. dit peil is verschillend op de verschillende meetdata !)
Het Hol
2 m van sloot 5 m van sloot 8 m van sloot
datum diepte filter
10-15 62-67 116-121 diepte filter 25-35 80-85 135-140 diepte filter 22-28 130-135 185-190 filter in zand 8 maart 2008 2 -1 0 7 7 6 1 -2 -2 -8 29 mei 2008 -6 -9 -10 0 -1 0 -8 -10 -10 -14 16 okt 2008 2 -2 -5 1 4 6 -2 -6 -9 -8
Stijghoogten t.o.v. het waterpeil in het oppervlaktewater
(N.B. dit peil is verschillend op de verschillende meetdata !)
Suikerpot
2 m van sloot 9 m van sloot 16 m van sloot
datum diepte filter
40-45 80-85 125-130 diepte filter 45-50 85-90 120-125 diepte filter 45-50 80-85 125-130 filter in zand 8 maart 2008 2 2 2 9 10 11 11 13 10 3 29 mei 2008 -10 -11 -12 -12 -12 -11 -8 -9 -10 -15 16 okt 2008 -1 3 3 14 13 13 13 13 11 5
In de figuren 4.15, 4.16 en 4.17 zijn voor deze data de stroomlijnen voor de raai Het Hol weergegeven, zoals berekend met het model VS2DTI,. De grijstinten geven het watergehalte aan. Omdat het hier om een waterverzadigd profiel gaat is dit gelijk aan het poriëngehalte en deze verschilt per bodemtype. Zo is deze het hoogst in het losse veen en hiervoor geldt de meest lichte grijstint. Het patroon van grijstinten
correspondeert vrijwel overal met de ligging van de onderscheiden bodemlagen. Alleen aan de randen is sprake van een vertekening, vanwege te donkere kleuren. Die corresponderen met een laag watergehalte omdat er hier in het model sprake is van leegloop zonder voldoende aanvulling. Dit is echter een gevolg van het gehanteerde model met een vrije drainage – randvoorwaarde. Dit zal in werkelijkheid niet
optreden.. Deze fouten blijven beperkt tot enkele decimeters aan de randen van het model. De vector geeft de richting aan van de stroming (vanaf de punt). Daarbij komt een vectorlengte die gelijk is aan 1 meter op de horizontale schaal overeen met een snelheid van transport van 5 cm per dag.
In de figuren 4.18, 4.19 en 4.20 zijn voor deze data de stroomlijnen voor de raai Suikerpot weergegeven, zoals berekend met het model VS2DTI. Zoals beschreven voor Het Hol geven ook hier de grijstinten geven een globaal beeld van de ligging aan van de onderscheiden bodemlagen. De vector geeft de richting aan van de stroming (vanaf de punt). Ook hier komt een vectorlengte die gelijk is aan 1 meter op de horizontale schaal overeen met een snelheid van transport van 5 cm per dag.
Figuur 4.15 Het Hol 18 maart 2008; relatief droge natte periode (neerslag voorafgaande week 26 mm, resp maand 62 mm).
Figuur 4.16 Het Hol 29 mei 2008; relatief droge periode (neerslag voorafgaande week 4 mm, resp voorafgaande 6 weken 38 mm).
Figuur 4.17 Het Hol 16 oktober 2008; relatief droge periode na natte maand (neerslag voorafgaande week 10 mm, resp voorafgaande maand 81 mm).
Figuur 4.18 Suikerpot 18 maart 2008; relatief natte periode (neerslag voorafgaande week 26 mm, resp maand 62 mm).
Figuur 4.19 Suikerpot 29 mei 2008; relatief droge periode (voorafgaande week 4 mm, resp voorafgaande 6 weken 38 mm).
Figuur 4.20 Suikerpot 16 oktober 2008; relatief droge periode na natte maand (neerslag voorafgaande week 10 mm, resp voorafgaande maand 81 mm).
4.4.5 Conclusies standplaatsniveau
De gemeten stijghoogten in de buiskanalen met de filters op verschillende diepten laten verschillen zien in de orde van enkele centimeters. De afstand tussen de filters in één buis bedraagt ca. 0.5 m. De afstand tussen de buizen onderling bedraagt steeds enkele meters. Dit betekent dat de stijghoogtegradiënt (verschil stijghoogte (m) / afstand (m)) in de orde van grootte van enkele procenten ligt. Met de in Tabel 4.7 gehanteerde waarden voor de doorlatendheid betekent dit dat de transportsnelheid van waterdeeltjes in de best doorlatende lagen slechts enkele cm per dag bedraagt, wat erg laag is. Dat is goed te zien in de figuren 4.15, 4.16 en 4.17 waar de
stroomsnelheid in de losse zeggenveenlaag maximaal 5-10 cm per dag bedraagt. Zo hebben, wanneer de gesimuleerde omstandigheden hier een maand gelijk blijven, de waterdeeltjes in die maand een afstand van 2 tot 3 meter afgelegd. In alle andere lagen is de snelheid een factor 10 of meer lager.
De resultaten laten zien dat de waterbewegingen zich concentreren in de beter doorlatende lagen en dat in het meer gehumificeerde zeggenveen nauwelijks waterbeweging plaatsvindt. Dit zal ertoe leiden dat na hevige neerslag veel water oppervlakkig afstroomt naar de sloten. Alleen waar goed doorlatende lagen tot bovenin reiken kan sprake zijn van relevante waterstroming door deze lagen naar grotere diepte. Het is duidelijk dat de lokale profielopbouw en met name de aard en verbreiding van de goed doorlatende veenlagen allesbepalend is voor de optredende waterstroming. Zoals bekend is varieert dit sterk in veengebieden en dus ook in de niet vergraven zetwallen.
Weliswaar met geringe transportsnelheden, vertoont Het Hol de kenmerken van een overwegend neerwaarts wegzijgingsprofiel, waarbij een geconcentreerde horizontale stroming door een losse veenlaag dominant is.
Metingen aan stromingspatronen zijn dus relatief goed uitvoerbaar en modelstudies geven een redelijk betrouwbaar hulpmiddel voor stromingsanalyses. Echter, de diversiteit van de profielen in de laagveenmoerassen noodzaakt tot gedetailleerde veld- en laboratoriumbepalingen aan doorlatendheden, voordat betrouwbare stromingsberekeningen uitgevoerd kunnen worden.
4.5
Conclusies voor beheer
Omdat er lokaal grote verschillen zijn in de bodemopbouw van deze veengebieden is het moeilijk om algemeen geldende uitspraken te doen over de waterbewegingen in de zetwallen.
Voor wat betreft de stroming in de oorspronkelijke zetwallen, zoals die in Het Hol en waarschijnlijk ook de Deelen aanwezig zijn, geldt dat er nauwelijks waterverplaatsing optreedt in de diepere lagen. Hier zal vrijwel al het neerslagwater in natte perioden en bij hoge grondwaterstanden snel oppervlakkig tot afstroming komen. Er zal in deze perioden weinig water verticaal het profiel binnendringen. Lokaal kan dit wel het geval zijn als er losse zeer goed doorlatende veenlagen in directe verbinding staan met het maaiveld en deze stroombanen vormen die ook in goede verbinding staan met het oppervlaktewater. Voor nieuw aangelegde petgaten, zoals in een gedeelte van de Westbroekse Zodden, geldt dat hier door het gebruik van los materiaal lokaal zeer grote zijwaartse lekverliezen kunnen optreden. Dit geldt zeker voor de eerste jaren na aanleg.
In dit hoofdstuk zijn voor de 3 geselecteerde gebieden op meerdere schaalniveaus de hydrologische kenmerken beschreven. Op mesoniveau zijn naast de waterbalansen ook de stoffenbalansen beschreven en is de berekende P-belasting afgezet tegen de kritische belasting. Dit geeft inzicht in de te verwachten kwaliteit in termen van helder en plantenrijk water of juist troebel water. In de praktijk kan dit natuurlijk anders zijn. Bijvoorbeeld doordat andere factoren zoals troebeling door slib of de visstand
beperkend zijn voor de ecologische ontwikkeling. Daarop wordt in de volgende hoofdstukken ingegaan.
De hydrologie is in dit onderzoek een ondersteunende discipline. Om te beoordelen of deze aanpak voor het laagveenwateren onderzoek een meerwaarde heeft
opgeleverd moet duidelijk zijn of er met deze hydrologische kennis een beter begrip is ontstaan van wat we in de diverse ecologische studies hebben waargenomen. Hierop wordt ingegaan in hoofdstuk 3 van dit rapport.