Bepalen gemiddelde grondwaterstand op een plaats

Gedetailleerde gebiedsdekkende informatie is niet beschikbaar voor al deze fenomenen, maar er zijn wel twee manieren om een ruwe inschatting te maken van de grondwaterstand op een welbepaalde plaats: met behulp van peilmetingen en op basis van de Bodemkaart van België.

Met peilmetingen

Selecteren peilmetingen

Grondwaterpeilingen die de VMM en een aantal andere organisaties uitvoeren zijn voor iedereen beschikbaar op DOV via de DOV-verkenner. Je kan DOV-meetpunten in de omgeving selecteren en op basis daarvan een inschatting maken van de grondwaterstand op de plaats die je wil onderzoeken. Let bij de keuze van de meetpunten wel op volgend zaken:

• Meetpunten hebben soms meerdere meetfilters op verschillende dieptes. Neem steeds de data die horen bij de meest ondiepe filter en beperk de selectie sowieso tot de freatische filters (voeg bijvoorbeeld regime = 'Freatisch' toe aan je query).
• Kies bij voorkeur een meetpunt op een gelijkaardige landschappelijke positie. Bijvoorbeeld: om de grondwaterstand in een vallei in te schatten gebruik je best een peilput die eveneens binnen de vallei ligt. De bodemkaart is hier een handig hulpmiddel: kies een meetpunt met hetzelfde bodemtype als de plaats die je wil onderzoeken.

Waterlopen, bronnen, vijvers en moerasgebieden kunnen eveneens een indicatie geven van de grondwaterstand in hun directe omgeving, voor zover deze oppervlaktewaters niet afgesloten zijn van het grondwater (folie, beton,…). Voor sommige waterlopen zijn er peilmetingen beschikbaar op www.waterinfo.be. Elders kan het waterpeil ingeschat worden aan de hand van de hoogte van het maaiveld aangegeven op het DHM.

Gemiddeld peil berekenen

Je kan dan het gemiddeld peil berekenen van de peilfilters en oppervlaktewaterpeilen die je geselecteerd hebt. Dat geeft al een eerste idee van de diepte van de grondwaterstand. Je kan ook een meer geavanceerde intrapolatietechniek toepassen.

De interpolatietechniek vertrekt van het principe dat als je in de omgeving (minimum) twee peilen kent, het peil ter hoogte van de plaats die je wil onderzoeken tussen die twee waarden ligt.

De grondwaterstand wordt in de rapporten op DOV op twee manieren uitgedrukt:

• het peil (mTAW - Tweede Algemene Waterpassing) dat de hoogte van het grondwater weergeeft ten opzichte van het zeeniveau.
• de diepte (m), dit is de diepte van het grondwater, ter plaatse gemeten ten opzichte van het meetpunt (rand van de peilbuis of koker). Deze waarde is minder geschikt voor interpolatie omdat de meting sterk afhankelijk is van het (lokale) reliëf en de hoogte van de buis ten opzichte van het maaiveld.

Je kan dan de peilen in mTAW gaan interpoleren, zoals afgebeeld in figuur 1. Hoewel het grondwateroppervlak in realiteit geen recht vlak is, nemen we dit wel aan om een eerste inschatting te maken van de grondwaterstand op een bepaalde locatie

Je kan het grondwaterpeil op een willekeurig plaats X, tussen twee gekende stijghoogtes op plaatsen A en B, dan bepalen met de volgende formule:

• Grondwaterpeil X= Grondwaterpeil A+(Grondwaterpeil B-Grondwaterpeil A)/(Afstand A)×Afstand X

De hoogte van het maaiveld op de te onderzoeken locatie X (in mTAW) kan je aflezen van het DHM (het Digitaal Hoogtemodel van Vlaanderen met een resolutie van 5 m).

De diepte van het grondwater ten opzichte van het maaiveld kan je dan bepalen door de berekende stijghoogte (in mTAW) af te trekken van de hoogte van het maaiveld (ook in mTAW):

• Diepte onder maaiveld (m - mv) = Hoogte maaiveld (van DHM in mTAW) - Grondwaterpeil X (mTAW)

Figuur 1: Voorbeeld van interpolatie van stijghoogte. Op de locatie die exact in het midden tussen Put 1 en Put 2 gelegen is, is de geïnterpoleerde stijghoogte net het gemiddelde van beide stijghoogtes

In boor- en sondeerrapporten wordt soms de grondwaterstand vermeld. Die vind je door de lagen met boringen en sonderingen aan te zetten in de DOV-verkenner. De grondwaterstand die hier vermeld staat, is minder betrouwbaar dan de metingen in de peilputten. Bovendien gaat het slechts om één enkele waarneming, op het moment van de boring, terwijl de grondwaterstand aanzienlijk kan schommelen doorheen het jaar (tot meerdere meters). Grondwaterstanden uit boor- en sondeerrapporten zijn dus slechts indicatief en moeten met de nodige voorzichtigheid geïnterpreteerd worden.

Met de bodemkaart

De kaart is opgemaakt aan de hand van een intensieve bodemkartering (gemiddeld twee boringen per hectare) waardoor ze toch enigszins representatief is op perceelsniveau. De bodemkartering gebeurde gedurende de jaren 1950 tot 1970 waardoor de bodemkaart geen correct beeld geeft van de waterhuishouding van percelen die sindsdien werden opgehoogd, afgegraven, gedraineerd, enz.

De gepubliceerde bodemkaart heeft als schaal 1:20.000 en kan worden geraadpleegd in de bodemverkenner op DOV. Je dient in te zoomen tot 1:150.000 om alle detailinfo van de bodemkaart te kunnen raadplegen. De dataset van de bodemkaart is omwille van de visualisatie onderverdeeld in 5 kaartlagen:

• bodemtypes
• substraten
• fasen
• varianten van het moedermateriaal
• varianten van de profielontwikkeling

De kaartlaag 'bodemtypes' bevat alle info van de bodemkaart (op te vragen door in de resultatentabel te klikken op de blauw gekleurde lettercode van het bodemtype).

De bodemtypes worden op de bodemkaart van België weergegeven als een code, waarbij de eerste hoofdletter van de code de textuurklasse weergeeft, gevolgd door twee letters die respectievelijk de drainageklasse en de profielontwikkelingsgroep weergeven. Deze 3 letters vormen samen het kerndeel (=bodemserie) van het bodemtype. Het bodemtype bevat daarnaast ook andere mogelijke letters of cijfers voor of na dit kerndeel die een substraat, fase of varianten van het moedermateriaal of de profielontwikkeling specifiëren.

Voor een inschatting van de grondwaterstand zijn voornamelijk de textuurletter en de drainageklasse van belang. De drainageklasse werd bij de bodemkartering niet bepaald op basis van gemeten grondwaterstanden, maar op basis van bodemkenmerken. Gleyverschijnselen (roestvlekken afgewisseld met bleke vlekken) komen voor in de zone de afwisselend nat en droog is (schommelende grondwaterstand). Reductieverschijnselen (blauwe en grijze tinten) zijn kenmerkend voor de permanente waterverzadigde zone.

Indicatieve waarden voor de GHG en de GLG per bodemtype zijn weergegeven in tabel 1 die onderaan deze pagina kan worden gedownload. De gemiddelde absolute fout op de GHG bedraagt ongeveer 25 cm, voor de GLG is de fout ongeveer half zo groot.

Op sommige plaatsen, voornamelijk in bebouwde percelen (ten tijde van de bodemkartering) en in de zeepolders, is de bodemclassificatie anders opgesteld en kan er geen informatie over de grondwaterstand uit de Bodemkaart gehaald worden. In de zeepolders is het grondwaterpeil bovendien sterk beïnvloed door drainagegrachten en -buizen.

De drainageklasse op de Bodemkaart van België is toegekend op basis van de diepte waarop roest- en reductieverschijnselen werden vastgesteld tijdens de boringen. Roestverschijnselen, ook wel gleyverschijnselen genoemd, ontstaan in bodemlagen die een zekere periode van het jaar verzadigd zijn, en buiten deze periode onverzadigd. Het wisselende vochtregime resulteert in een afwisseling van oxiderende en reducerende omstandigheden waardoor vlekken ontstaan met een sterk verhoogde concentratie ijzer- en mangaanverbindingen (roestvlekken) en grijsblauwe vlekken waaruit het ijzer quasi verdwenen is. Reductieverschijnselen ontstaan in de permanent verzadigde zone, en geven de bodem een homogeen grijze tot grijsblauwe kleur.

De bodemkaart vertelt ons dus iets over de diepte waarop roest en reductie worden verwacht, maar bevat geen rechtstreekse informatie over de diepte van de grondwaterstand. Nu is het voorkomen van roest en reductie wel gerelateerd met de grondwaterdynamiek. Reductieverschijnselen treden maar op in permanent verzadigde bodemlagen. De diepte waarop reductie wordt waargenomen is daarom indicatief voor de GLG. De zone tussen de hoogste en de laagste grondwaterstand is periodiek verzadigd en periodiek onverzadigd, waardoor roestvlekken kunnen ontstaan. De diepte waarop roestverschijnselen beginnen voor te komen, is dus indicatief voor de gemiddelde hoogste grondwaterstand (GHG).

De relatie tussen de drainageklasse, gedefinieerd in functie van de diepte van roest en reductie, en de grondwaterdynamiek (GHG en GLG) is voor zandgronden in de provincie Antwerpen onderzocht geweest door Vandamme (1971)[1]. Uit metingen van het grondwaterpeil (zie tabel 1 onderaan deze pagina) blijkt dat de GHG doorgaans natter was dan wat men zou verwachten op basis van roestvlekken. Het gaat hier om metingen uitgevoerd in de jaren 1960. Recenter (2009-2010) is de relatie tussen de drainageklasse en de GHG en GLG in gans Vlaanderen onderzocht geweest door Finke et al. (2010)[2]. Ook hier werd vastgesteld dat de GHG doorgaans ondieper is dan het peil dat op basis van de drainageklasse verwacht wordt (zie tabel 2 onderaan deze pagina). De auteurs vermoeden dat er in werkelijkheid geen vernatting is opgetreden, maar dat er een systematisch verschil bestaat tussen de GHG en de diepte waarop de roest waargenomen kan worden (p. 79): roestvlekken zijn pas waarneembaar op grotere diepte dan de GHG. Een belangrijke uitzondering vormen de ecoregio's Kempen en Polders en getijdenschelde, waar de GHG in werkelijkheid dieper is dan op basis van de drainageklasse verwacht zou worden.

Referenties

[1] Vandamme, J. 1971. Variatie van de textuur van de bovengrond en van de grondwaterstand in de bodems van de provincie Antwerpen. RUG.

[2] Finke, P., Van de Wauw, J., Baert, G. 2010. Ontwikkelen en uittesten van een methodiek voor het actualiseren van de drainageklasse van de bodemkaart van Vlaanderen. Eindrapport. Studie i.o.v. Dept. Leefmilieu, Natuur en Energie.