NN31545,0467
INSTITUUT VOOR CULTUURTECHNIEK EN WATERHUISHOUDING NOTA 467, d . d . 15 m e i 1968
De invloed van b o s in Nederland op de afvoer van beekgebieden
i r . J. Bon
4
N o t a ' s van het Instituut zijn in p r i n c i p e i n t e r n e c o m m u n i c a t i e m i d-delen, dus geen officiële p u b l i k a t i e s .
Hun inhoud v a r i e e r t s t e r k en kan zowel b e t r e k k i n g hebben op e e n eenvoudige w e e r g a v e van c i j f e r r e e k s e n , a l s op een c o n c l u d e r e n d e d i s c u s s i e van o n d e r z o e k s r e s u l t a t e n . In de m e e s t e gevallen zullen de c o n c l u s i e s e c h t e r van voorlopige a a r d zijn omdat het o n d e r -zoek nog niet i s afgesloten.
Bepaalde n o t a ' s k o m e n niet v o o r v e r s p r e i d i n g buiten h e t Instituut i n a a n m e r k i n g .
oma u oi-;::
r
I Inleiding
Een redelijke maat voor de hoogte van de waterschapslasten i s de te verwachten grootte van de afvoer van verschillende gronden. In verband h i e r -mede werd de vraag gesteld, of bossen een lagere afvoer geven dan c uit uur-land en daardoor een grotere regulerende werking op de afvoer hebben. De verschillen in grondsoort in ons land en de eveneens sterk wisselende b e -groeiing maken een algemene uitspraak over de gestelde vraag niet eenvoudig.
Een nauwkeuriger omschrijving van de vi*aag zou kunnen luiden: Heeft bos ten opzichte van cultuurland (waaronder wordt verstaan grasland en bouwland) een verlagende invloed op de veelal kortdurende hoge topafvoeren in de leidingen.
Reeds m e e r dan een eeuw zijn onderzoekingen gaande naar de invloed van bossen op de afvoer. Deze hebben echter steeds betrekking op buitenlandse omstandigheden, die niet zonder meer op ons vlakke land toepasbaar zijn. In veel gevallen had het onderzoek betrekking op erosiebestrijding in gebergten en heuvelland, of op het slibtransport van rivieren en beken. Ook werd de
vraag onderzocht, of door bossen in hogere gebieden langduriger van een even-tuele vertraagde afvoer sprake was, waarvan in de lagere gebieden geprofi-teerd kon worden.
De resultaten van deze onderzoekingen waren soms tegenstrijdig, of de uitkomsten konden niet goed met elkaar worden vergeleken, doordat te weinig of onbetrouwbare neerslaggegevens aanwezig waren. Vaak waren de projecten sterk verschillend wat betreft klimatologische, geologische of topografische faktoren. Voorts hebben deze onderzoekingen veelal betrekking op gemiddelde afvoergegevens of op afvoergegevens over langdurige perioden (KITTREDGE, 1948). De boslysimeters in Castricum werden in de eerste plaats aangelegd om de grootte van de nuttige neerslag te meten. Bovendien hebben de l y s i m e -t e r s een cons-tan-te grondwa-ters-tand op een diep-te van 2, 25 m (WIND, 1958).
Het rapport van HELLINGA, BRUINSEL en HELLINGA (1963) geeft een uitvoerig literatuuroverzicht van de buitenlandse waarnemingen. Het in dit rapport beschreven onderzoek van genoemde auteurs, behelst de toepassing van enkele empirische formules voor de afvoer. Het geeft echter geen uitspraak over de mogelijke verschillen in afvoer en verdamping tussen bos en cultuur-grond.
• .••:..:•• üc.i, ! » . : : . ' • . • : • • • .:.-'.V 3 D n . G Y ' ^ O O f i 3 D TC ::'V :Ii . ; T ' : Ö f l O ' : ;-: •> O ft'":• i.'l ; d.T .V-1 i V r i f ' r>C • ••,/ •;, o -r •;. . - I - •••••• r j o i;: 1 • • : •••.;•> ri:.- <,!.> :: • . ,>• ••-. ,."•. u c er-; .-'?rï^>i>l-- h .-'?rï^>i>l--;.-'?rï^>i>l-->'•" ::-!fios-o r : :•>'.!:• . .< •;/i>:-.'i'.}iïi\'i.-:-:^.--rr: , : : J :!;'!': a-.'i's
- 2
Doordat in ons land bijna geen grote aaneengesloten boscomplexen voor-komen die bovendien als afzonderlijke stroomgebiedjes beschouwd kunnen wor-den, is een zuiver afvoe ronder zoek niet mogelijk. Bovendien wordt als eis
gesteld dat de te beschouwen boscomplexen tevens vergelijkbaar dienen te zijn met cultuurland. Hierdoor moeten grondsoort, helling, hoogteligging boven het grondwater en de neerslag zowel voor het bos als voor het cultuurland zo goed mogelijk gelijk zijn. Het onderzoek naar de invloed van bos op de afvoer i s door ons dan ook uitgevoerd als een onderzoek naar het verloop van de grondwaterstanden in op het oog vergelijkbare objecten bos en cultuurland. Speciale aandacht werd hierbij geschonken aan het tijdstip en de duur van hoge grondwaterstanden, die door winterregens werden veroorzaakt en welke de hoge afvoertoppen in de leidingen ten gevolge hebben. De grootte van deze hoge toppen i s namelijk bepalend voor de afmetingen van de leidingen en voor de kosten van aanleg en onderhoud.
Voor het onderzoek werd in overleg met de Cultuurtechnische Dienst, het Staatsbosbeheer, de Provinciale Waterstaat van Limburg en het Waterschap de Regge een aantal proefplekken uitgezocht en wel:
a. In de boswachterij Chaam-Ulvenhout bij Breda b . in de Vredepeel
c. bij Meerselo bij Venray d. bij Hoog Keppel
e. bij het landgoed Kervel (Hengelo, Gld) f. op het landgoed 't Kiefskamp bij Vorden
g. in het van Buren's bos bij het Hoge Hexel (gemeente Wierden, Ov) h. op het landgoed Overwater bij Hellendoorn.
Op de onder a, f en g genoemde objecten werden drie raaien, op de overige plekken steeds één raai grondwaterstandsbuizen geplaatst, die van het bos uitliepen in de aanliggende cultuurgrond. Deze buizen werden gedeeltelijk g e r e -gistreerd, gedeeltelijk waargenomen in de periode van februari 1967 tot mei 1968.
II Vegetatie in verband met de ontwateringsdiepte of vochtvoorziening
Li ons dichtbevolkte land, met zijn intensieve bodemgebruik, wordt z o veel mogelijk alle grond benut en worden die cultuurgewassen verbouwd w a a r -van het hoogste economisch nut verwacht mag worden. De meest vochtminnende gewassen worden op natte en ondiep ontwaterde gronden verbouwd. Dit houdt
>H'-' :;3:-.-.::oeO 1 > '.•'-• '. ;->L>i. 3 .U • -OV.Ci -r :-..•; t.! • a n : ï è . ü ' • ' m o i-• n :i-•: j:rr':. ! 1 u '•. XX ü Ji'J • V } ! ! ( ; ;• . 'II.: ï.'lt'.Vl£: v i i i v .'}.! :'.'•. . x n x u ' i o '.' '•> '>_a>H).>xl
3
-in, dat een gewas a l s rogge naar de drogere gronden verdrongen i s .
Hetzelfde v e r s c h i j n s e l doet zich ook min of m e e r voor bij de houtsoor-ten. De grove dennen vindt men m e e s t a l op de armste en droogste zandgronden, dikwijls om verstuivingen tegen te gaan, hoewel op wat vochtiger en l e m i g e r gronden de houtopbrengsten veel groter zijn dan op de arme zandgronden. Wil men op onvoldoend ontwaterde gronden de productie opvoeren, dan moeten cultuurtechnische maatregelen worden toegepast, zoals beekverbeteringen, drainage of bemaling. In de m e e s t e gevallen hebben deze kunstmatige ingrepen plaatsgevonden in akker- en weidegebieden, doch zelden in b o s s e n . In b o s s e n duurt het vele jaren voordat deze ingrepen rendement afwerpen. Toch komt in Nederland ook bos voor op slechtontwaterde gronden. Voor de aanplant van dit bos heeft men doorgaans sloten en greppels op korte afstanden van 6 à 8 m gegraven en de tussenliggende stroken met de uitgegraven grond opgehoogd. De jonge bomen zijn op deze bedden ingeplant waarin e e n diepere winterwater-stand optreedt dan in het gelijkwaardige omringende land. Bij het ouder worden van het bos hebben deze greppels en sloten in het algemeen geen goede afwa-terende functie m e e r . Het onderhoud ervan i s vaak te duur waardoor dit niet plaatsvindt. Ze raken vervuild met blad, takken en ingespoelde grond.
De bodemkundige indeling van de zandgronden in l a g e , middelhoge en hoge gronden, die echter op de profielen betrekking hebben, wordt ook hier gebruikt, doch dan met betrekking tot de ontwateringsdiepte. Een dergelijke indeling kan vrij eenvoudig worden afgeleid uit de provinciale C. O, L. N. r a p -porten (T. N. O . , 1958). Een globale indeling van de gronden naar de ontwa-teringsdiepte i s weergegeven in tabel 1.
Tabel 1. Indeling van de gronden naar de ontwateringsdiepte gemiddelde ontwa-tering in c m - mv laag winter 0 - 3 0 z o m e r 80-100 middel hoog winter 30- 50 z o m e r 120-140 hoog winter > 50 z o m e r > 150 cultuurg grasland hooiland weide weide kunst -weide [ewas sen bouwland -bieten tarwe g e r s t haver haver rogge houtsoorten loofhout wilg popul e s beuk eik eik 1er naaldhout -fijnspar l a r i x . douglas spar douglas spar
:";:. ' i r i o ••:•>•£ : ••!" r i. : • .>(>".• ;. V j f f - S U : . " - ",j :.: O ' 1 •' '-.i • ! ' • ..-.; i •• n o ;
4
-Lage gronden worden gebruikt als grasland» griend- of populierenbos. Deze houtsoorten zijn vrat hun standplaats betreft aan een m e e r kleiig en voedsel-rijk milieu gebonden en komen niet op de arme zandgronden voor. De lage gronden zijn doorgaans gekenmerkt door vele sloten en greppels. Het bergend vermogen in deze gronden i s in regenperioden zeer klein. Wordt de afvoer geremd door slecht onderhouden sloten, zoals in deze laagland bossen, dan treedt daar slootberging op die de afvoer vertraagt. Dergelijke bossen werken dan als boezemland.
De middelhoge gronden hebben een redelijke ontwatering in de winter en dragen een grote verscheidenheid van gewassen. De sloot-dichtheid in deze gronden i s kleiner dan bij de lage gronden en vaak staan de sloten in de zomer droog.
Loofhout en soms ook naaldhout wordt op deze gronden soms op rillen geplant zoals in beekdalen en op (kei)leemgronden, om te voorkomen dat de winter grondwaterstand voor de houtgewassen te hoog komt. Door verwaarlozing van de bosgreppels kan ook hier een vertraagde afvoer optreden.
Op bouw- en grasland kan door de verdichte zandondergrond of door mechanische verdichting als gevolg van zware landbouwwerktuigen een vrij snelle horizontale afvoer door de verzadigde humeuze bovenlaag optreden (subsurface run-off of interflow) in perioden van intensieve regens (BON, 1967). Ook kan de bouwvoor in bouwland door regen dichtslaan en hierdoor aanleiding geven tot oppervlakte afvoer (surface run-off).
In het bos zorgt de strooisellaag voor een gelijkmatige indringing van het regenwater, waardoor oppervlakte afvoer op lichthellende bosgrond niet voorkomt.
De hoge gronden worden gekenmerkt door een diepe winter ontwatering en diepe zomerwater standen. Daardoor worden bijna geen ontwatering s sloten aangetroffen. Het bergend vermogen i s in deze gronden veelal groot. Slechts in extreem natte maanden zoals in december 1965 en 1966 kunnen de grond-waterstanden hoog oplopen. Dan treden op middelhoge en vooral op de lage gronden al oppervlakte afvoer en inundaties op. Daar de afvoer op de hoge gronden voornamelijk door de ondergrond en slechts langzaam plaatsvindt, vanwege de grote afstand tot de drainage b a s i s , kan deze hoge grondwaterstand zich ook lang handhaven en nog lange tijd voeding geven aan de beken. Jn het vrij droge voorjaar 1967 was nog tot april de hoge grondwaterinvloed van de voorgaande natte winter merkbaar. De afvoertoppen als gevolg van de afzonder-lijke zware regenbuien worden door dit grote bergend vermogen sterk
•G. . c o d . . . [ j j q o • :>ov' --b vb-;. •[ r u.! . ; , • • ; :;, r :-• ,•!'.,-!.: 3 D I Î Ù - . . ;••'/ :t-\j.x f i ü J i • '•bauds'1' !.'••! b -' H -' t O ù ! :-'• •:•..: ;c< ; .- . : r ^ ; - . O J . - 3 " l . ) - . !'tc.':JiiO-;-;\ • j . ï - j b a i : b r r ••.>.) ; • ! ! •;! • :.-)! • r i,L : ! < i ' f *[;•>,;..-.,• . :.? : l.. J : >.bi - i J [ P O : • : ? > 'L . ; : . ) : \ v . •••:•. f '
gereduceerd. In deze gebieden hoeft men niet veel onderscheid tussen bos en cultuurland te verwachten.
III Waargenomen grondwaterstanden
De grondwaterstandswaarnemingen hebben plaatsgevonden in raaien loodrecht op een bosrand, waarvan enkele buizen in het cultuurland staan en enkele in het bos. Bij de plaatsing van de buizen werd getracht vergelijkbare objecten te kiezen, wat betreft de hoogteligging, de grondsoort en de algemene stroomrichting van het grondwater. In de praktijk bleek het niet geheel m o -gelijk te zijn, doch de verschillen in hoogteligging waren niet groot. Wel bleken in sommige gevallen de bodemprofielen op 50 tot 80 m afstand nogal
sterk te variëren.
De voornaamste profiel kenmerken, de aard van de begroeiing en een viertal grondwaterstandswaarnemingen zijn weergegeven in tabel 2.
Van al de raaien werden de grondwaterdiepten naar de tijd in grafieken uitge-zet. Slechts een drietal van deze grafieken is als voorbeeld weergegeven in de figuren i , 2 en 3, namelijk voor Chaam III, Meerselo en 't Kiefskamp
(Vorden). Onder deze tijdstijghoogtelijnen zijn de verschillen in de grond-waterstand tussen de buizen in het bos en die in het grasland ten opzichte van de graslandbuis welke het verste van het bos verwijderd was, aangegeven.
Uit fig. 1 blijkt, dat de boshuizen in de maanden maart en april 1967 en 1968 een snelle toename vertonen van het peilverschil ten opzichte van de graslandbuis n 1. Dit houdt in, dat de grondwaterstand onder het grasland dan sneller daalde dan die onder het bos. Na april 1967 werd de daling van het grondwater onder het bos sneller dan die onder het grasland, waardoor de verschillen weer kleiner werden. In november - december werd het verschil zelfs negatief, hetgeen betekent, dat de buizen in het grasland dan een hogere grondwaterstand hadden. Eenzelfde tendens werd ook in de andere raaien aangetroffen, hoewel het beeld iets minder uitgesproken kon zijn (zie fig. 2). Een uitzondering vormen de raaien in 't Kiefskamp (fig. 3) en bij Kervel. Deze beide raaien staan waarschijnlijk onder invloed van een aanzienlijke drangwater aanvoer uit hogere gronden. Hierdoor kunnen verschillen in water-opname snel worden aangevuld en blijven de peilverschillen klein.
De zeer snelle daling van de voorjaarsgrondwaterstand onder grasland kan toegeschreven worden aan de vroege groei en de daardoor optredende grotere verdamping. Bij ondiepe grondwaterstanden is deze daling in het
O •-' ' •:>:,: • 'i ••• •• \J y
r.r r.z
'i.;)]--.• '\ï. :• a j n a / i i Ü J
. .7 J';-/;.••
- 6
algemeen sneller dan bij diepere. Het bos begint ongeveer eind april begin mei met hernieuwde groei en toenemende verdamping en deze doet het grond-water snel dalen. Door de diepere be worteling mag men hier ook een grotere en langer durende daling van de waterstand verwachten. De diepste waterstand onder het bos werd in fig. 1 in november bereikt, terwijl onder g r a s -land in juli de diepste stand al werd waargenomen. Afgezien van kleine schommelingen in de waterstand tengevolge van regen, begint de algemene stijging onder gras ongeveer eind oktober en die onder het bos ongeveer eind november. Hierdoor ontstaat een naijling van het grondwaterpeil van een maand onder het bos ten opzichte van die onder grasland. Zo werden de
hoog-ste grondwaterstanden in het grasland reeds eind december bereikt en in het bos pas begin februari. Het grasland moet dan reeds oppervlakkige afvoer hebben gegeven terwijl het bos nog voldoende berging s capaciteit had om een verdere grondwater stijging mogelijk te maken.
Ter staving van bovengenoemde explicatie zijn in de figuren 4, 5 en 6 de lengteprofielen van de raaien Chaam II, Meerselo en 't Kiefskamp weerge-geven. Behalve het maaiveld is ook een viertal momentopnamen van de grond-waterdiepte opgenomen. Opmerkelijk is de grote stijging van het grondwater
onder grasland in fig. 4 (Chaam III) tussen l 7 - 6 - ' 6 7 en 15-12-'67 bij buis 1 en het naijlen van de waterstanden in de andere buizen. De stroomrichting van het grondwater was half december zelfs tegengesteld aan die van maart en juni. Zelfs na de winterregens was in januari 1968 de hoogste grondwater-stand in de bosbuis 4 nog niet bereikt. Ook in fig. 5 wordt eenzelfde beeld gegeven. In fig. 6 daarentegen wordt om reeds eerder genoemde reden van aanwezigheid van drangwater, weinig of geen verschil in waterstand waar-genomen.
Het bos oefent door de sterkere uitdroging van het profiel in het begin van de winter een reducerende invloed op de afvoer uit. Door het achterblijven van de grondwater stijging onder het bos in de voorwinter stroomt grondwater van onder het grasland naar het bos toe. Door deze onttrekking van grondwater aan het grasland wordt de stijging langs de bosranden vertraagd. Wannéer geen bos aanwezig was, zouden de grondwaterstanden onder het grasland
sneller zijn gestegen en was eerder oppervlakte of oppervlakkige afvoer opge-treden.
Uit het voorgaande mag worden geconcludeerd dat de waterstanden onder bos op de middelhoge en hoge gronden langer laag blijven dan onder
îo -x v. "< •:. •' :>o ? :••• .':• '•<•'• '.."• ; i J s H c : :-xs;-;rr:f3§i. oCï . ••.!>'•. L-sm, " s l r ^ 11: v ' > « ' ' -jf r i; :•:•.! :..<:< :f.:i ' • f r : r . f i " i . f i o ; S f f TC.!. 'T O .'!>[ƒ:'. rrr.ov'i:.:". •••••).::• T vJ3 •.'/jii'-i.G 't ;;•• .GvVJ' '. ÏJ.Î-. ; Ü C . ••>:.i :.v • X S J . ; 5 ' . ' O i i - i . i < - .. u 3 D f [ j H : ï n
bouw- of grasland. Hierdoor is in de herfst en voorwinter een grotere berging mogelijk, zodat in die tijd de afvoer uit het bos geringer moet zijn. De vraag is nu of de extra onttrekking van water uit de grond door bos niet voldoende is om gedurende de hele winter een lagere afvoer te bewerkstelligen. Met andere woorden, geeft bos ooit wel een maximale afvoer? Om dit na te gaan werd een reeds e e r d e r gevolgde methode toegepast (BON, 1967). Hierbij werd voor elke verhoging van de waterstand het bergingspercentage berekend, door de hoeveelheid neerslag te delen door de grondwaterstandsstijging. Dit percentage wordt uitgezet tegen de waterstand die optrad voor de stijging.
Hierbij wordt een puntenzwerm verkregen die begrensd wordt door een kromme lijn (fig. 7).
Het bergingspercentage, op deze wijze berekend neemt met de s t i j -ging van het grondwater tot een minimumwaarde af om dan weer toe te nemen en vrijwel onafhankelijk van de grondwaterdiepte te worden. In dit traject wordt een groter of kleiner deel van de in rekening gebrachte regen gebruikt als horizontale afstroming of als oppervlakteberging en niet voor de stijging van het grondwater. Onder deze omstandigheden mag worden aangenomen dat maximale afvoer optreedt. De diepte waarbij dit minimum bergingspercen-tage wordt verkregen wordt de verzadigingsdiepte genoemd. Deze diepte zal niet alleen afhangen van de hydrologische eigenschappen van het profiel, doch ook van de hoogteligging van de ontwateringsdiepte en -intensiteit.
Op de hoge gronden, welke in de winter diep zijn ontwaterd en over het algemeen goed doorlatend zijn zoals bij Meerselo, de bosgronden van de Vredepeel en de lemige gronden bij Hoog Keppel, v/erd de verzadigingsdiepte niet bereikt. Deze diepte moet hoger in het profiel voorkomen dan de waar-genomen hoogste grondwaterstanden tijdens het onderzoek. De verzadigings-diepten zijn in de figuren 4, 5 en 6 voor zover mogelijk ingetekend. Ook zijn zij in kolom 9 van tabel 2 vermeld. De grondwaterstandswaarnemingen van de raaien in de gemeente Hellendoorn en V/ierden werden slechts één maal per week opgenomen. Door deze lange tussentijden was het niet mogelijk de stijging door een enkele regen veroorzaakt na te gaan. Hierdoor kon dan ook geen verzadigingsdiepte worden bepaald.
Door deze diepten in kolom 9 van tabel 2 te vergelijken met de grond-waterdiepten vermeld in kolom 4 of 7 van de maand maart of januari, blijkt de hoogste vermelde grondwaterstanden in de middelhoge gronden ongeveer met 1 2 - 3 5 cm de verzadigingsdiepte hebben overschreden. Voor de lage gronden (Kervel) bedraagt de overschrijding 9 - 3 0 cm. Voor de hoge gronden
t o n .K* O'J'S • M., i -'.' 't'^ ' r- ' •h ; o v •<•- :>'ii:)r\. o b • c-.l •• o o h " i - i i R . h n .(. > i s : v ^ :^ o ,-.••' '••••! ' i : j .•'••'•.••;•; ••h • . r.r •.- i b n i .'--.b-' i Or' '•' • ' '.' T S :r :'•;''••' ' •'•' V '<"i ' '• .:"! /! *.Vr 'VJSi-'î >.'."!'*''.' : ' . ' • ' •••'« " f . j " H •/v • f.;. - ! J 7 î ! 1:o - v / u o ' J i ' t o JJJ.' ••.: i : J V r.civ s i V D ' i LMW . H f - ' 3; j - ï ö Q ./.ai'i r '0:r ••;•:;:. . rr ... r. K.IO. -2 J ;' : , j :fü<".. ;::>•• o r r • .. m i . ' ,(.' . b i n ' . r, . ; : , • '• : ' . :rrti -• ! -• . " -• i"-'i -• ; . I:'ÎO n i ••.•f-- n.. . : - w [ o - ; . o a o d JCl : ; . b : ' - 'J-i '-IIB.•:;-! '-V/ •;.' - • U ; . T ; .s-b i i s t r : o . :; :"-rL r<" .ï L>.'.:". K V. ::SV ;•'..(' . ' : . ' . ï G . U - . . . , ÏX • • o V> fv b> r j "r Ü r-ÀiïL: • ' O . . n ï ï O - T O . r a b ö !.:.ri :.:•;: •.£ ; l.'.'/T;-i: ; [••> 'Tf-\>! :
;::cb.a<-werd de verzadigingsdiepte niet of juist even bereikt.
Wanneer de verzadigingsdiepte door de stijging van het grondwater wordt overschreden, dan is de grondwater afvoer zowel van cultuurland als van bos gelijk te noemen. Uit de verkregen gegevens blijkt, dat ook bos perioden van maximale afvoer kent, althans dat er perioden voorkomen dat geen grondwater afvoerverschillen tussen bos en cultuurgrond optreden.
IV De invloed van het bos op de waterhuishouding in het algemeen
In de zandgebieden van Nederland is de gemiddelde terreinhelling vrij klein. De helling van de grondwaterspiegel is doorgaans vrijwel evenwijdig
aan de gemiddelde terreinhelling. Door deze helling van het grondwatervlak heeft steeds een grondwater stroom naar de laagste delen plaats. Door de grotere verdamping zal de vochtvoorraad onder bos in de zomer sterker af-nemen dan in de omgeving. Het hangt dan van de mate van de horizontale doorlatendheid van de grond af, of deze uitdroging onder het bos in de herfst snel wordt aangevuld door aanvoer uit de omgeving. Bij grote oppervlakten van het bos zou men zich namelijk kunnen voorstellen, dat er een ondiepe kuil in het grondwatervlak kan ontstaan. Met de najaarsregens worden de vochttekorten in de bovengrond aangevuld. Onder cultuurland is deze uitdro-ging minder diep dan onder bos. Hierdoor zal in deze perioden water uit deze gebieden naar het bosgebied stromen (fig. 4).
Om na te gaan in welke orde van grootte de vochtonttrekkingen liggen, werd het vochtspanningsverloop in het profiel getekend, dat bij een diepe zomer ontwatering zou kunnen voorkomen, zoals bij Breda en in de Peel in I967 werd waargenomen (fig. 8). Hierbij is uitgegaan van een vochtspanning onder g r a s welke ook op de 'Sinderhoeve1, het proefveld van het I. C. V/. te Renkum, in 1967 werd bereikt, namelijk p F 3, 5 aan het maaiveld. Voor bos werd een vochtspanning pF 4 aangenomen. Boven de grondwaterdiepte van 1, 30 m onder het grasland en 1, 80 m onder het bos zal het vochtspannings-verloop ongeveer tot 0, 5 m boven het phreatisch vlak in evenwicht zijn met de stijghoogte. Daarna neemt de vochtspanning geleidelijk toe tot aan m a a i -veld. Voor de winter of voorjaarstoestand werden grondwaterdiepten van 0, 2 en 0, 7 m aangenomen respectievelijk voor grasland en bos, met de daarbij behorende vochtspanning op veldcapaciteit.
De vocht spanning slijnen in fig. 8 werden met behulp van een pF curve van een overeenkomstige fijne zandondergrond van het proefbedrijf
b o ^ r r h i i . ! - ," T a , •• b ï s w jbv.- .v • e i r;:„>.; "v '.>•''• ' • o c : itT'. .•ICtïAL M7 yin > 6 C û ; • ; ) . ' ! : 'J..I.1 " H . i t v ; ; . ('T n j : ' : i s T i i.i •.-. >•->.;• ;;••
9
-'de Vredepeel', omgezet in volume procenten vocht. Hierbij werd uitgegaan van een homogeen profiel, geheel bestaand uit deze fijnzandige ondergrond, zowel voor het grasland als voor het bos. De berekende vochtprofielen zijn weergegeven in fig. 9. Uit deze figuur blijkt, dat voor de vochtaanvulling van de bosgrond 196, 5 + 194, 5 mm = 391 mm water nodig i s . Voor het grasland is 194, 5 + 42, 5 mm = 237 mm vocht nodig. Het bos blijkt in dit voorbeeld 154 mm meer water nodig te hebben dan het grasland om na uitdroging weer op veldcapaciteit te komen.
Tijdens het onderzoek werd voor de grondwaterstijging onder bos in zeer veel gevallen een naijling van ongeveer een maand geconstateerd ten opzichte van de stijging onder grasland. Aangenomen mag dus worden, dat de grotere uitdroging van het profiel onder het bos die soms gepaard kan gaan met een lagere grondwaterstand een zijdelingse toe stroming van water tot gevolg heeft, zoals ook blijkt uit de dwarsdoorsneden van de raaien (zie b . v . fig. 4). Op de ondiep ontwaterde gronden en in gronden met een sterke drangwaterstroom heeft direct compensatie van het vochttekort onder het bos plaats, waardoor de uitdroging zeer beperkt van omvang blijft.
V Samenvatting en conclusies
Op lage gronden is de afvoer van bos als van cultuurland praktisch gelijk door de aanwezige sloten en greppels. Deze gronden regenen door het kleine bergend vermogen en de ondiepe ontwatering spoedig vol. Een groter bergend vermogen van de bossen ten aanzien van het grasland is op deze lage gronden niet aannemelijk. Eventuele grotere grondwaterdalingen onder het bos worden door infiltratie uit sloten en hogere gelegen gronden direct opge-heven. De afvoersnelheid van het regenwater bij verzadigd grasland zal dan wat sneller verlopen door oppervlakte afvoer naar de goed onderhouden greppels. In het bos houdt de strooisellaag deze oppervlakte afvoer tegen. Vaak zijn ook de greppels verwaarloosd. De reducerende werking van het bos op deze gronden is dan ook, afhankelijk van de ontwatering zeer gering of nihil.
Middelhoge gronden hebben in het algemeen een diepere en grotere uitdroging van bosprofielen. In het najaar vindt daar naijling plaats van de grondwater stijging ten opzichte van die van het grasland. Gedurende die tijd heeft het bos een reducerende invloed op de afvoer, omdat enerzijds het
bli^jos.' i 'CT::'!)-d:;cr : ? i . r i l :; ^c > t q „vTï.'JiC'v ;: --I -Y: . 13 S 3 3m . - , Mt. - q ^ !>.-' -v Ofl^ •>.D- ! , . i j .5 • •• >:M.'i. :T"' :oC .;H^C •r-,8tJjlp-xq b a s I x u i / J ü : O o T -•'• -J S'-'f:- vf. i.l-.• • : ßlc;
10
-profiel l a t e r v e r z a d i g d wordt en a n d e r z i j d s zijdelingse t o e s t r o m i n g uit h e t aanliggende gebied mogelijk i s . Wordt de v e r z a d i g i n g s d i e p t e e c h t e r ook onder het b o s o v e r s c h r e d e n , wat in n o r m a l e w i n t e r s v e e l a l h e t geval z a l zijn, dan zijn de g r o n d w a t e r a f v o e r v e r s c h i l l e n t u s s e n b o s en c u l t u u r l a n d v e r w a a r l o o s b a a r . De duur van de o v e r s c h r i j d i n g van de v e r z a d i g i n g s d i e p t e i s in b o s -gronden o v e r het a l g e m e e n k o r t e r .
V/el m a g ook h i e r w o r d e n aangenomen dat ook h i e r de afvoer snelheid uit van goed onderhouden sloten v o o r z i e n c u l t u u r l a n d s n e l l e r i s dan uit m e t v e r w a a r l o o s d e g r e p p e l s v o o r z i e n of onbegreppeld b o s . Op c u l t u u r l a n d kan oppervlakte afvoer optreden door de d i c h t g e t r a p t e of d i c h t g e r e d e n b o v e n l a a g , doch niet over de s t r o o i s e l l a a g van de b o s g r o n d .
De hoge gronden hebben d o o r g a a n s een g r o t e b e r g i n g s c a p a c i t e i t , z o -wel in bos a l s in c u l t u u r l a n d v e r l o o p t de g r o n d w a t e r a f v o e r l a n g z a a m door de g r o t e afstanden tot de d r a i n a g e b a s i s . De verzadigingsdiepte wordt z e e r zelden b e r e i k t door de diepe w i n t e r ontwatering w a a r d o o r zelden of nooit o p p e r v l a k kige afvoer o p t r e e d t . Door de naijling van de g r o n d w a t e r stijging in de b o s -gronden, hoewel m i n d e r dan bij de middelhoge g r o n d e n , oefenen de b o s s e n ook h i e r een r e d u c e r e n d e w e r k i n g op de afvoer uit.
Bovengenoemde c o n c l u s i e s zijn g e b a s e e r d op g r o n d w a t e r s t a n d s -m e t i n g e n . Zoals r e e d s e e r d e r i s o p g e -m e r k t , zijn z u i v e r e af v o e r -m e t i n g e n van v e r g e l i j k b a r e g r o n d e n m e t of z o n d e r bos in ons land niet of z e e r m o e i -lijk uit te v o e r e n door de r e l a t i e f kleine b o s o p p e r v l a k t e n en de w e d e r k e r i g e beïnvloeding van het bos op zijn omgeving. Het zou dan ook aanbeveling v e r d i e n e n de t h a n s gevonden r e s u l t a t e n te t o e t s e n door een n a d e r onderzoek w a a r b i j v o c h t b e m o n s t e r i n g e n in het profiel worden u i t g e v o e r d .
Lite r a t u u r ove r z i c h t
BON, J. 1967. Afvoer en b e r g i n g in v e r b a n d m e t b e e k v e r b e t e r i n g , t o e g e l i c h t aan het s t r o o m g e b i e d van de L u n t e r s e b e e k . Pudoc V. L. O. n 7 0 1 . COMMISSIE ONDERZOEK LANDBOUWWATERHUI3HOUDING NEDERLAND
T . N . O. 1958 12 delen.
HELLINGA, G. , F . BRUINSEL en F . HELLINGA. 1963. De r e g u l e r e n d e w e r k i n g van b o s s e n op de w a t e r a f v o e r . R a p p o r t .
KITTREDGE, J. 1948. F o r e s t i n f l u e n c e s . Mc G r a w - H i l l Book Comp. WIND, Hzn. R. 1958. The l y s i m e t e r s in the N e t h e r l a n d s . C o m m i t t e e on
:,>ii A<: ..' 'i • )lr!r."i.- ft: • " b f
n r . b ;f i | i : : ir,:-. b~o -ro i-A
:'(;o ["r.r I V / T ;•, •/ ::->ra.-i!'x:.:. •• c;; ' i > j ï s - r a v -..»b t i r : :• : i.,OC. • - ::U1 :; • b ;• (b, •.-•,, • • i ^ B obi',.-:-iniI/r.i5A:; b O ä "!';"-• VC :-:'Or! 'bij'1 .;wJ:.no-: o .j.: o! rx , ;.f, ; : „ ,,f., ">V( - 9 f , :?o:: , 7 i :;i , : • . H . ' I -br «h f o o i - :.7Ïi:rr.r^d - 1 0 0 . 0 ' : • ':• • AI in-:. A: i ob • \-.\i.y--oo :!t,rr: ion Q M n , . : j ; ï a £ • AK :i . o n o' : . Ï: dJJXITI/ /•Il . V b b b r, j O Q L .
- 11
Lijst van figuuronderschriften
fig. l a . Tijdstijghoogtelijnen van grondwaterbuizen in bos en g r a s -land bij Chaam.
fig. l b . Grondwaterpeilverschillen tussen buis 2, 3 en 4 ten op-zichte van buis 1.
fig. 2a. Tijdstijghoogtelijnen van grondwaterbuizen in bos en bouw-land bij Meerselo.
fig. 2b. Grondwaterpeilver schillen tussen buis 1, 2 en 3 ten op-zichte van buis 4.
fig. 3a. Tijdstijghoogtelijnen van grondwaterbuizen in bos en g r a s -land bij Vorden.
fig. 3b. Grondwaterpeilverschillen tussen buis 1, 2 en 3 ten op-zichte van buis 4.
fig. 4, 5 en 6. Grondwater diepten in maart, juni, december 1967 en januari 1968 bij Chaam, Meerselo en Vorden.
fig. 7. Verandering van het bergingspercentage naar de diepte van het grondwater van grasland en bos te Chaam.
fig. 8. Voorbeeld van de vocht spanningsverandering in bos en gras> land tussen zomer en winter.
fig. 9. Voorbeeld van de vochtaanvulling in bos en grasland tussen zomer en winter.
!•'• -•.'/.?:; O •[;•;> /f,'; :•i.r.:.~^-Ut::l^l_ltJJ}JÎJ2-> • 5z-l<r...l (!:':>.} '••• . e i •.:•:, sv/i '[•.».:.; T o V a t e e et.-. e •.;. • :J O
? l « l H e e r s c l o (Ve.n r<x* i) «9*7 m r i , t t | i r T m e i j
l
/i
•
V i
i \ \ \ \ v *• 1
\ \ ' • j u n it j u l i , » u q , Sep i , o #A t m - t U l o a n m - k k » m » ' - —!»*»< l4->9 k t , n o v , d * e . j a n„
.* 1* •*l
VA À*\ M
^ r o n « l w a i & r d i e p t e ' N \ / \ *»» • & • tn i Î > j r Ok< S > 4 > yf « ff •i/j
8; e • n i 0)'J
'f
»ifIn
f'
I*f
1
SP•f
• i
J t b r > l 4 .apr .r/.l.
VÄ
Tr tt ^L \S
. i f i nm i A i I » © - *Il,/.
\ /"««y\ — ? r
-/-'M
.
f\
••• V / < V v ' *V ^ N . Irti%l ' t K u f & k a r w p (VorcUh)
1967 ige«
f*fcr mri « f r met i»»i juU «.w* Styl okt * * v d u jft« {«kr « f t &»r
• • ' ' • . « . ' • . • . 1 . » . . r . b b * J o c m - t b s 50Cr*t- b b t qr«n«lw«.Urdltrt« in dm to
.»A
• . ' • • -'.«• • * / v / ^ ^ • y /•• *"•./•./••... • «,,••••<*•• V V * ""'«-••* ^ . ^ ' V v»\.\..—Ä. ^<-v ^<-vw ' " \ /N "*• -> - \ ^ N >-A^\ A / \ \ r \ . • * > « ^ — y .1« » — » , —- W - ~ £
. / ^ w f» — *•*•» n d i *n "• I I«H
E
o o1
•o V 2 . i • ' *-"O ^« 2? *« "•• ri M ^* o »"- "» %> »•^NyXy^çïiSjpKi^H^^^V^'^^^^X^ V1
w&
& $ ^ m m M "• O m i I I • i S ** - — v , "1 <*> »o O N i l l i f t ß. •* S O O. J. f 0J Qi o« o» s m £ S ^ •** « ».4 — 1
l l: i; il \
Ht
— V O. 3 TT P 3. N
-ri
3
i«2
* . *»• V W» * s
en
os «r
• u l r , w r t ai»»-, »wei, ]u,ni Jut i ftufl _ St.fl, okt _ nov d e e . J a n . f« I r . t»rt m a.pr. 50 < m - l»b A F;.
A4 k
1 '
1'
q r o n d w a t e r diepte In dim. 1' .-•:ft-. : / v »o : . ! I I; I "I! / :. lijv>
il
. I» . ;. ?i to*
3 "»
Jï W N H 00 —) s o «r OS U» V* IS» I - \J< * " Vi< W *•* « \Ü I)) H f <Jt N N 4r V CO M \F \M lu t->
m
o. o> S 8 ft o* « ft S g o 3 i E g g » ? n ft • 2 s s»Hl
f * f * • 9n
ft ft h* A a O* O* *0 W 2 3 S CC S | ff? IEff
ft H* ft ft S S 2 2 < M- » «I » M i ft ft W >0 N M ) S/< SJ1 - J SJ» f Ul *? HI
o \ —a - o s o o »•* *• < M« O f f * OD - 4 ' i w i r ^ u i y i ttvû-g « r - g u i o« o o \ u ( a - 4 - ) O N iv) V M - O V i i W W t Ui - ^ U» —I IS» O U» Ui ~J 00 IS) U« *• \J» O i Ö> «
* - INÏ 1 » -SO O V» M - 4 VW h» U t .2) OS I " l \«i O Os SJJ ë * H *r \ * s * »-Ut IS> S* M »-Ut M S* g £ - Oi *? -P M M SO 00 tv IM « M vn U i oo v/i u i vn 2 * * & O O O O CO - o V» —3 —3<: w •*=" • * t» SO H VU a a et ft • & h» o s c u»
