Ruilverkaveling Westerkogge : aanvullend bodemkundig onderzoek met betrekking tot enkele chemische en fysische eigenschappen van de ondergrond

(1)

/ '/V - '

•

Stichting voor Bodemkarteririg ^

/ ~

BIBLIOTHEEK

8 t

S Ï Ï S S T

'

staringg'ebouw

Tel. O857O - I9IOO

Rapport nr. 1155

RUILVERKAVELINGSGEBIED WESTERKOGGE

Aanvullend bodemkundig onderzoek met betrekking tot enkele chemische en fysische eigenschappen van de ondergrond

door: Ing. J.A. van den Hurk

Wageningen, juni 197^

N.B. Gegevens uit dit rapport mogen zonder toestemming van de Stichting voor Bodemkarteririg uitsluitend door de opdrachtgever worden ver menigvuldigd of in andere publikaties worden overgenomen.

(2)

I N H O U D

VOORWOORD 1. Inleiding

1.1 Ligging van het gebied en doel van het onderzoek 1.2 Werkwijze

2. Sulfaat-(pyriet) en kalkgehalte van de kleiondergrond in de gekarteerde katteklei- c,q. potentiële katte-klelgebieden

3. De zuurgraad van de slootbagger

lu De globaal te verwachten maaiveldsdaling door peil-verlaging

J+. 1 Algemeen

1*.2 De resultaten van de berekeningen en de globaal te verwachten maaiveldsdalingen in Polder De Wes terkogge en Polder Beschoot

5. De "Poelman"-test Literatuur

LIJST VAN AFBEELDINGEN EN TABELLEN Afbeeldingen

1. Situatiekaart, schaal 1 j 50 000, met de benaming van de verschillende gebiedsdelen

2. Situatiekaart, schaal 1 : 50 000, met de plaatsen en de nunimers van de baggermonsters

3. Situatiekaart, schaal 1 î 50 000, met de ligging van de bemonsterde profielen

Tabellen

1 . Analyseresultaten van het sulfaat- en kalkonderzoek 2. Resultaten van het pH-onderzoek

3. Globale benadering van de te verwachten zakking in Polder De Westerkogge en Polder Beschoot

(3)

- h

-VOORWOORD

In opdracht van de Centrale Directie van de Cultuurtechnische Dienst te Utrecht werd in februari 197^ een aanvullend bodemkundig onderzoek uitgevoerd in het toekomstige ruklverkavelingsgebied "De-Westerkogge".

Het onderzoek werd verricht door K. Wagenaar, W.C. Markus en Ing. J.A. van den Hurk.

De leiding van het onderzoek berusste bij Ir. G.J.W. Wester-veld.

DE DIRECTEUR,

(4)

s ID in Zi/mvniißk • . /' ' V _ '-;% i>r ' .- /_ " 'f £-Hr^k *• r /ƒ*• ir -N. v >"

, / *

1 **?

,„

**-* , #x%2^**

•'<»*•<?»' * Av'' T. ^ -js^^x'/tL JT^tK. ' - * '"SS

* •

> « W - . « # > « , .; <*• «' A^/T\ J Si'.'f - (it/iv*-'-*M~ •-. '• ; ]i-f , .•"% #'•*$•:• , . - . ^ 5. <"

^/v - rr ^ wijr «î/r ,^/- ^ .i-^J / ' Xji ipljg

-/fJ^fesSp J .g.v -„.„.^ :: /» ; v — I : '• " •.r • v -r|^_ |^|T]^ -'(jfrf !$$£'. $ ter""" .;' . ...j» ' - "4V '" -. • > / 1 9 E n u m m e r van d e t o p . k r t . , s c h a a l 1 ! 2 5 0 0 0 5 . p l a a t s e n n u m m e r v a n e e n k a t t e k l e i m o n s t e r

(5)

ruf

4, ••/'<•• ' "• - -v:-\. "fvo^u, '•" rjr, , ••'•••••rM' '• ." - v ' • • , , . . '• . sjbX- Ki^k ï • -. ' /'• '' f.wifrf. if • •; • : . { i ., V r ^ ; ~ v . V ; : " t T ' •V# ' nrp^k • '. ' '* ***V * '•'* y " * r~" *• '• . -«ij," .'. t ji " '' VS ' •: \ % ' z ^#x-\8r*~v

4?. Ifc« Axirtr* ÎW'-I •• • \' - • Y'' '•«'% V-' 8' ' • > " ,*V' • Jjf' • /

% ' • j''"1"- '• - ^ -v- . ... 1 •• J

%^c~ . />c y ftrhfbrk'iç q-* <* * ^ ,•»£.'<i?- / ^8**^!' . . > jJwV

•^fess. - - V i » vx^I L / Ù :

•* . ' j > *^»£»3^. " : ' "'

"••a** •\i" ' x\y^v f •• r' .-.' u

&•»*«)&*• _<•*•»'

, .

_"*\"

•

_{•/ '.V}

/

f.y % _• u.lWïïró^eiJ'". /«;!.,... P.,W-' >•"--1'-""" ~r'" -Jf*v %L "ini.k.nmjr; yZJ \ ' / ,"Jn . I

•

1

\ ' i :-~4. x *

j

1

**AV, $L*u**

^J^Zsé Kki-:m / ^'1^ i :,i : ; m \

^""-

: • r J - h î î j

'WNLb

» t r i , j i 4 H S J ^ é 1 9 E n u m m e r von d e t o p . k r t . , s c h a a l 1 ! 2 5 0 0 0

Afb.2 Situatiekaart ^chaaL 1 ! 50000,met de p l a a t s e n en de nummers van de baggermonsters

(6)

5

-1 . INLEIDIM}

1 .1 Ligging van het gebied en doel van het onderzoek

Dit reeds eerder onderzochte gebied (rapport nr. 862j De bodemgesteld heid van het ruilverkavelingsgebied "De Westerkogge". Stichting voor Bodem-kartering, Wageningen, 1971) ligt in Westfriesland in de provincie Noord-H o l l a n d . D e b e g r e n z i n g i s w e e r g e g e v e n o p d e s i t u a t i e k a a r t ( a f b . 1 ) .

Doel van het aanvullend onderzoek wasj

1. Gegevens te verzamelen over de sulfaat- en kalkgehalten van de klei in de z.g. katteklei- c.q. potentiële kattekleigebieden

2. Het vaststellen van de zuurgraad c.q. de bij oxydatie te verwachten zuur graad van de slootbagger in de kattekleigebieden

3. De te verwachten zakking van het maaiveld binnen het kattekleigebied (noord-oost) en het overige gebied (west) van Polder De Westerkogge; dit bij een peilverlaging van ca. 60 resp. 60 à 80 cm

U. Inzicht in de te verwachten zakking van het maaiveld in Polder Beschoot bij een peilverlaging van ca. 8o cm.

1.2 Werkwijze

VOOE het vaststellen van het sulfaat- en kalkgehalte van de katteklei-c.q. potentiële katteklei, zijn in totaal 1H monsters geanalyseerd op het Lab. van het Ned. Landbouw Kalk Bureau te De Bilt. De resultaten zijn weer gegeven op tabel 1 en toegelicht in hoofdstuk 2.

De 7 monsters ter bepaling van de zuurgraad c.q. de bij oxydatie te verwachten zuurgraad van de slootbagger, zijn bij de Stichting voor Bodem-kartering (rayon West) te Boskoop onderzocht. De resultaten hiervan zijn weergegeven in tabel 2 en worden toegelicht in hoofdstuk 3.

De globaal te verwachten inklinking als gevolg van peilverlagingen is berekend met behulp van bestaande gegevens en gegevens van overeenkomstige gronden met een reeds sinds jaren gerealiseerde diepere ontwatering in de Beemster. De verkregen waarden (tabel 3) worden toegelicht in hoofdstuk 1+.

Tenslotte is in hoofdstuk 5 vermeld op welke wijze het voorkomen van sulfaat in de grond snel en ter plaatse kan worden aangetoond.

(7)

/ «s <0 O grond •H _b rH CÖ O O _% O O •» O m O •* VO O •* O O •% O O * O O •> CVJ l>-o «% vo -=fr O •s O O * co CM O •» O O _•v O O _«* -d- -3-tn O _* -cf-CM -• O O 1—i CO cü -P _O -P JH 0) a Ê? co In maq. -p co cO <H rH 3 IQ rH CO CO •P _O -p K> K\ * f<A o\ t--d-_m m CVJ CM MD * O tn t-•* CT\ *— m t-* m ON «k CM -=J-O «* VO -d -m CT\ % co CVJ * O m £> K\ % t<A m *— —t •k m O % >-m -d-m * m *Ö Ö O s* M •H O i—1 cO O O •* O tn * CU !<A •V O O * O O •* O O * O VO •k K\ CM •» O * O -d-•» O •V O O O CM •1 C-': '*r' CM * © "Ö c cO > fi H sulfaat VO * O vo OD % O K\ % *— f--ih •V & CT* •1 O co 1— O O % CM CVJ l°V -3" _«* O tn -4- vo tn _* CM vo CU % O b-t-% CM t-% O • 1 è _O O f-LA S O 8' O m S

8

s O CU O O CU O r— O tn ö •H © P O. © •H O 1 O LTV 1 O O 1 O J-1 g 1 O -3-1 m m 1 O D-1 S

s

1

8

1

8

tn 1 m I

8

tn K\ ©

s &

(8)

6

-2. SULFAAT-(PYRIET) EN KALKGEHALTE VAN DE KLEIONDERGRQND IN DE GEKARTEERDE KATTEKLEI- e.g. POTENTIELE KATTEKLEIGEBIEDEN (tabel 1 ) ,

Uit de analyseresultaten van de katteklei c.q. potentiële katteklei-monsters kan worden geconcludeerd datj

1. In alle monsters sulfaat (SOl^.) aanwezig is.

2. In het noordoosten van Polder De Westerkogge in 8 van de 12 monsters (zie voor ligging van de monsterplekken afb. 1) een overmaat 'aan sulfaat aanwezig is, zowel in het bovenste deel van hetkleipakket als daaronder. Dit wil zeggen dat het aantal milli equivalenten sulfaat groter is dan het aantal milli equivalenten calcium (Ca). Blootstelling aan de ilucht zal een verzuring van de klei tot gevolg hebben. ;

3. In 2 monsters (nrs. 8 en 10) de hoeveelheid sulfaat en calcium gelijk is. Om bij oxydatie verzuring van de klei te voorkomen is echter 'een overmaat van ca. 50 meq. calcium noodzakelijk, zodat ook deze kle;ilagën na oxydatie verzuren.

U. In 2 monsters (nrs. 2 en U) wel een overmaat aan calciiim aanwezig is,

k -t

maar te gering om bij oxydatie verzuring van de klei te voorkomen. Gezien de overmaat aan calcium in de monsternummers 7 en 13 plaatselijk in het zuidwesten van Polder Beschoot en in het noordoosten van Polder 1 De Westerkogge geen katteklei voorkomt, ook niet na oxydatie.;

(9)

Monsternummer pH actueel

pH

na indrogen na indrogen en weer bevochtigen pH

7 februari 197^ 12 februari 1 97^ 12 maart 197^ 13 maart 197^

t 7*0 7,2 6,8 6,8 2 7,5 7,3 7A 7,3 3 7 , b 7A 7,2 7,1 h 6,7 6,7 7,2 7,1 5 6,9 6,7 7,5 7,3 6 7,1 6,8 _7,3 _7,1 7 7 , b 7,5 7,6 7,6

(10)

5. DE ZUURGRAAD VAN DE SLOOTBAGGER (tabel 2)

In het noordoosten van Polder De Westerkogge zijn op 7 plaatsen slootbaggerraonsters genomen (afb. 2), waarvan zowel de actuele zuurgraad

(pH) als de potentiële zuurgraad (pH na indrogen) is bepaald. Uit de re sultaten van dit onderzoek kan worden afgeleid datj

1 . de slootbagger actueel een lage zuurgraad (hoge pH) heeft;

2. na enige dagen van indroging dan wel na een maand indrogen en weer herbevochtigen, geen noemenswaardige verandering van de zuurgraad op treedt.

Gezien punt 2 zal de bagger,die bij het uitdiepen van de sloten vrij komt en over de percelen wordt verspreid, hoogstwaarschijnlijk geen proble men veroorzaken t.a.v. de bodemvruchtbaarheid van de gronden.

Wordt echter behalve de slootbagger ook de onder-gelegen potentiële katteklei als specie over de percelen verspreid of in te dempen sloten gebruikt, dan dient men er rekening mee te houden dat er, afhankelijk van de verhouding bagger/katteklei, oppervlakten zullen voorkomen waar geen of nauwelijks plantengroei mogelijk is.

(11)

1 9 E n u m m e r van d e t o p . k r t . , s c h a a l 1 : 2 5 0 0 0

(12)

9 O -P _{bO O} bO o

,

o x: Q ai ₀₀ X o eu -3" oo 00 5H W 1 •V •* % •* 0) 03 -3"

,—

v— o «— 00 -p m o w Ö hO 0 G G 3: 0) JH Aî A; _ca 0 _bO NI bO r— » NI _o _P

_,—

.M P 1 LA Vû K\ 00 Ol 1 * •k •t O) -3- OJ r— -P • _{W O} o

_«

<D . s s 0) -g to 8 o a

* $

© w c- t>- OJ 1 P G r— % •t w a> ö 1 1 K\ -ZÏ 00 IA Q> * r— T— 3 3 G cO 8b -P _w M _O 0 Ai O u m -d- £>- OJ I>--p o r~ •» n •V •ö -p • O 1 1 r— OJ r<A 00 O G en O r-> T— t--ri a> « w S S <0 -p OJ VO vo Ol m

_£

OJ OJ -d* IA S

£

1 1 •H •k * 0 « 0\ Ci <J\ CT\ G p o OJ KN -=t LA d)

>

1 •* •» •> •» «— r— t—" t— «— a> bO bO O -P X o _{u o} a) X! •P o Q O tA ir\ LA m O W CQ n lA r—

,—

r- OJ 0) 0) •n Ï3 CQ •n Ï3 CQ >-4 C0 1 -P _w o u <t> a. o • - vo OJ <7\ co -p _o a) o -=f -d- LA m vo " w • s 'Ö Ê> 1 •* •» •i •w •* bO s • r— 1— r— t— G G Q CCS (U c0 fcO fcO > S "•P _•H _ObO _{0 -P}\ D r* _k a> "Ö rH <c 1) B O •p _w •n G o O LA m LA LA o O x) a> o m r~ r*~ OJ a) •H rH T— 2Ï S 0) <D *rH faO Cm o o o _m La vo s 95 r~ KA rH bO 1 t i 1 i 1 CO cC CÖ a o o IA O LA O -P a LA VD CO r— -EH O I—1 •H _(D a G a> o 'S _ca *—I 03 CÖ U S _© <D > G 0 •Ö _i—I 0 _> tu (1) O k D, W 5 •H u _a> +> M 6 "ë _o •H _.Q G (D -P CO -p I—I 3 _w <D S o 0 S Pi I—I _O > bO •H •O -P _O O j_o

G

ra <D CP CD xs I—I O P4 G <1> <D _to bO O a ₀₎ -p ra <d a> O eu I—I _O PH bO G •H co N G 0) ë ₀ 1 B _{& o} O _{> O} 00 <D •P 'CO 0) O -Ö VD G G CÖ <D > S X G to O a> fcO O *H bO G xi _COCO •H <w ä •H O Jn VO G _cÖ _•ä •H O CO N •ti G 0 > O <D ca ci co •d O- <0 N G > (Q o n O •H 0 ,0 bO W T3 G JS a> O O OJ -H JS T) O CO rH bO X > G r3 CO a G •o ^3 i 1 o ca •H Ti 'Ö O fn > r—1 G G r-1 0 CD <D O CO CÖ O > S E (L> _{•P -P -P} CQ cO +3 U co C/2 c c _{X O 0 0} fn S •H O O O CÖ CO U w -p -p iH CO es 0 11 II II II rQ /—s y—x cS t— Oi O

>

O EH

(13)

8

-H. DE GLOBAAL TE VERWACHTEN MAAIVEIDSDALIKG DOOR PEILVERLAGINj ^ U.l Algemeen

Daling van het maaiveld bij gronden met een slappe (weinig gerijpte) ondergrond kan o.a. het gevolg zijn vanj

a. Samentrekken van de grond door capillaire krachten bij rijping, waarbij de grond boven het freatisch vlak krimpt en ; b. inklinking door verlaging van de grondwaterstand.

Beide factoren (Van Duin, 19Ö9) veroorzaken een volumevermindering van de grond, hetgeen in een maaiveldsdaling resulteert.

Door een vergelijking van het soortelijk of specifiek volume! van de lagen die door grondwaterstandsdaling aan inklinking en rij-ping: onderhevig zijn, met die van een zelfde grond nadat soortgelijke processen reeds heb ben plaats gehad, is de maaiveldsdaling globaal te berekenen. De hiervoor benodigde gegevens zijn ontleend aan bemonsterde profielen van Polder De Westerkogge (afb. 3) en een overeenkomstig pfofiel van Pold!er de Beemster, waar een drooglegging van gronden, zoals die in de Polder De West^erkogge en Polder Beschoot wordt nagestreefd, reeds voorkomt.

Bij de berekening van de te verwachten zakking is uitgegaan va:n de volgende vergelijking: Als D de dikte van de bodemlaag aangeeft en V het soortelijk of specifiek volume, dan geldt voor de toestand vóór en na de inklinking j ~ waaruit volgt dat Dl = D°vo ^ '

lj-,2 De resultaten van de berekeningen en de globaal te verwachter! maaivelds dalingen in Polder De Westerkogge en Polder Beschoot (tabel3)

a. Het in het noordoosten van de polder De Westerkogge voorkoménde gebied bestaat overwegend uit gronden met een dunne veenlaag op een vandf 60 cm -mv. overwegend ongerijpte (potentiële) kattekleiondergrond. De bovengronden bestaan uit humusrijke of venige klei. Deze gronden liggen ca. 2,'85 m bene den NAP. Het polderpeil is 3*15 m beneden NAP of ca. 30 cm benedén maaiveld, terwijl de gemiddeld laagste grondwaterstand (GLG) 50 à 60 cm beneden maai veld voorkomt. Bij een peilverlaging met ca. 60 cm tot ca. 3*75 ra - NAP zal de gemiddeld laagste grondwaterstand tot 90 à 100 cm beneden maaiveld dalen.

Uit de berekening blijkt, dat de laag van 65 tot 110 cm beneden maaiveld als gevolg van inklinking met 7A cm in dikte afneemt. Daar de gegevens om trent de bovenste 65 cm ontbreken kon hiervan geen berekening worden uitge voerd. Uit onderzoek op ontwateringsproefvelden elders in een veengrasland is echter gebleken dat in de bovenste 50 à 60 cm van het profiel ca. 4 cm Inklinking plaatsvindt. Daar de gronden in het noordoosten van Polder De Wes terkogge in de bovenste 50 à 60 cm overeenkomen met die van de gronden op de ontwateringsproefvelden, is ook hier een inklinking van 1)- cm aangenomen.

(14)

9

-De totale zakking van het maaiveld in dit gebied zal dan ook 7,k + U cm = 11,U cm of totaal 10 à 15 cm bedragen, indien een peilverlaging van 60 cm wordt toegepast.

b. De in het westelijke deel van Polder De Westerkogge en in de Polder Beschoot voorkomende gronden bestaan vanaf maaiveld uit zware klei die vanaf 60 à 80 cm beneden maaiveld slap en ongerijpt is.

Hoewel de hoogteligging van de polders onderling verschilt (ca. 2,60 m - NAP in Polder De Westerkogge en ca. 2,90 m - NAP in Polder Beschoot) is door verschil in polderpeil, resp. 3>15 m - NAP, de droogleg ging in beide polders hetzelfde, nl. ca. 55 cm. Ook de gemiddeld laagste grondwaterstand is gelijk nl. ca. 90 cm - mv. Bij een peilverlaging met 60 à 80 cm zal deze gemiddeld laagste grondwaterstand dalen tot ca. 130 cm - mv. Indien ook voor deze gronden wordt aangenomen dat in de bovenste 65

cm een zakking van ca. U cm zal plaatsvinden, bëdraagt de totale zakking U + I4-,8 cm = 8,8 cm of globaal 5 à 10 cm.

Een berekening van de zakking bij een peilverlaging met 80 cm in Pol der Beschoot is niet uitgevoerd, daar deze niet of slechts zeer weinig zal afwijken van hetgeen is berekend bij een peilverlaging met 60 à 80 cm. c. Indien de voorgenomen peilverlagingen worden verwezenlijkt zullen de be staande watergangen moeten worden uitgediept en/of nieuwe worden gegraven. Aangezien de kleiondergrond in het noordoosten van Polder De Westerkogge uit potentiële katteklei bestaat zal de in dit gebied vrijkomende kleispecie bij gebruik als ophoogmateriaal in te dempen sloten, hetzij moeten worden ge neutraliseerd met grote hoeveelheden kalk, hetzij naar elders moeten worden afgevoerd.

(15)

10

-5. DE "P0EMAN"-TEST

Door Ir. J.N.B. Poelman van de Stichting voor Bodemkartering is in 19^7 een methode ontwikkeld om snel en 'ter plaatse 1 te kunnen aantonen of een

sediment sulfaat bevat en of er een kans is op verzuring van het materiaal na oxydatie.

Hiertoe wordt ca. 1 cm^ grond in een reageerbuisje gebracht, waaraan 10 cc waterstofperoxyde (H2O2 30 %) wordt toegevoegd. Na enkele malen schudden om de reactie te versnellen, het extract een half uur laten staan. Indien veel sulfaten aanwezig zijn is er een vrij grote kans dat de inhoud gaat koken. Het overkoken kan voorkomen worden door te koelen in een bak met water.

Na circa een half uur wordt de inhoud van het reageerbuisje gefiltreerd. Het f i l t r a a t wordt aangezuurd met enkele druppels zoutzuur (HCl 12-g %) ,

waarna 5 cc barium chloride

(BaCl2

10 %) wordt toegevoegd. Indien sulfiden aanwezig zijn wordt het filtraat troebel. De intensiteit van de troebeling wordt vergeleken met een standaardreeks, die als volgt is samengesteld: 0,1, 0,5* 1 en 5 cc natriumsulfaat (0,08 normaal Na2S0lj.) met 5 cc barium-chloride (BaCl2). In deze reeks bevatj

0,1 cc 0,08 N Na2S0i(. 0,38 mgr. sulfaat 0,5 cc 1,90 mgr. sulfaat

1 3>80 mgr. sulfaat

5 19»00 mgr. sulfaat

Bij vergelijking van het filtraat van het monster met de standaardreeks moet de laatste regelmatig worden opgeschud om een goede vergelijking moge lijk te maken.

(16)

LITERATUUR

Duin, R.H.A. van 1969

Schothorst, C.J.

1966

College Bodemtechniek, Deel B. afd. Cultuurtechniek LH, Wageningen, Rijksdfenst voor de IJsselmeerpolders Zwolle.

Klink van veengrond na diepere ontwa tering.

Cultuurtechnisch Tijdschrift 6.1 .

BIBLIOTHEEK

STARINGGEBOUW