Dubbele-ringinfiltrometermethode

Toepassingsgebied Metingen voor het bepalen van de infiltratiesnelheid en de infiltratiecapaciteit verricht u in de onverzadigde zone, boven de grondwaterstand. Om de verzadigde verticale doorlatendheid te kunnen meten, is voorverzadiging nodig. De meetopstelling staat op een vlak horizontaal oppervlak. Omdat er een relatief groot oppervlak nodig is, vindt de meting meestal plaats vanaf het maaiveld (tot enkele decimeters diepte).  Figuur A Opstelling dubbele-ringinfiltrometertest Vergroot afbeelding Toepassingsgebied: 0,001 m/d < k < 1,0 m/d Kenmerk: meting van daling waterspiegel of van debiet Meting van de verticale verzadigde doorlatendheid Normen: ISO-DIS 22282-5 Boven grondwater De meting kunt u (laten) uitvoeren met zowel een constant-headtest als met een falling-headtest. Meetopstelling In de concept-ISO-norm prEN ISO-DIS 22282-5 (Infiltrometertests) vindt u een uitgebreide beschrijving van de meetopstelling en van de dubbele-ringinfiltrometertest. Hierna vindt u een korte toelichting hierop. De dubbele-ringinfiltrometer bestaat uit twee cilinders van verschillende diameters en van circa 25 cm hoog. Deze liggen in elkaar op de laag waarvan u de doorlatendheid wilt bepalen. De binnenste ring heeft een diameter van minimaal 200 mm, de buitenste een diameter die bijna twee keer zo groot is. De kleinere ring ligt precies in het midden van de grote ring. Een stelplaat houdt de afstand tussen de ringen gelijk. De veldmedewerker drukt of slaat beide ringen 5 à 10 cm de grond in, waardoor de ringen uiteindelijk ongeveer 15 à 20 cm boven het grondoppervlak uit steken. Met een waterpas controleert de veldmedewerker of de ringen waterpas staan. Daarna verwijdert hij de stelplaat en plaatst hij een meetbrug over de binnenring. Hierin komen later de meetband en de vlotter. Vervolgens dicht hij de binnenste en de buitenste ring aan de buitenkant lekvrij af met bentoniet, vermengd met water. Uitvoering Na het installeren van de dubbele-ringinfiltrometer vult de veldmedewerker beide ringen met water om de grond te verzadigen. Dit moet voorzichtig gebeuren om wervelingen te voorkomen die bodemdeeltjes meenemen die bij het neerslaan een slecht doorlatend laagje kunnen vormen. Als het water in de ringen op het juiste peil is, plaatst de veldmedewerker de vlotter met meetband in de binnenste ring. Falling-head Als er voldoende voorverzadiging heeft plaatsgevonden, giet de veldmedewerker een hoeveelheid water in de infiltrometer, zodat het waterpeil in beide ringen hetzelfde is. Vervolgens meet hij met een meetband met vlotter periodiek het waterniveau in de binnenring. Als de meting start (t = 0), noteert hij de eerste aflezing. De infiltratiesnelheid bepaalt het meetinterval. Aan het begin van de meting meet de veldmedewerker in het algemeen (op basis van praktijkervaring) om de 5 à 30 seconden. Als de infiltratiesnelheid tegenvalt, is een groter tijdsinterval mogelijk. De veldmedewerker noteert minimaal elke centimeter waterpeildaling. Hij kan de test stoppen als de waterdaling per tijdseenheid constant is. Het voortschrijdend waterfront in de bodem is dan zodanig groot geworden dat factoren zoals de zuigspanning in de bodem en het waterniveau in de binnenring relatief steeds minder invloed hebben en de infiltratiesnelheid voornamelijk door de zwaartekracht wordt bepaald. De infiltratiesnelheid is dan ongeveer gelijk aan de doorlatendheid.  Afhankelijk van de doorlatendheid kan het bereiken van een constante snelheid enkele minuten tot enige uren duren. Als de ringen bijna leeg zijn, kan de veldmedewerker deze weer vullen en de meting voortzetten of herhalen. Constant-head De meting kan ook uitgevoerd worden met een constant-headtest. De kenmerken hiervan vindt u in figuur A op de pagina Constant-headtest (verhoging) in boorgat of peilbuis. Bij deze methode zorgt de veldmedewerker voor een constant waterpeil in de binnen- en buitenring. Hij noteert het watervolume dat hij per meetinterval aan de binnenring toevoegt. Hij kan de test stoppen als het toegevoegde watervolume per tijdseenheid constant is. Algemeen Het water in de buitenste ring treedt op als buffer, zodat het water in de binnenring zoveel mogelijk verticaal de bodem in zakt. Tijdens de meting moet het water in de buitenste ring op hetzelfde niveau blijven als in de binnenste ring. Als het water in de buitenste ring sneller zakt, vult de veldmedewerker het water hierin aan tot het juiste niveau. Na de meting (of ervoor) moet hij met de hand tot 1 m onder de beproefde diepte boren om de onderliggende bodem op slecht doorlatende lagen te controleren. Over het algemeen is de toplaag het slechtst doorlatend en zal een onderliggende stoorlaag de meting dus niet negatief beïnvloeden. De uitwerking, een rekenvoorbeeld en een veldformulier van deze methode vindt u op de pagina’s Uitleg formules dubbele-ringinfiltrometermethode en Rekenvoorbeeld dubbele-ringinfiltrometermethode.  Aandachtspunten De methode is voornamelijk geschikt voor ondiepe bodemlagen. Voor diepere lagen zijn relatief grote gaten nodig, omdat het oppervlak vlak en horizontaal moet zijn, met voldoende ruimte om te kunnen werken. Scheuren en gaten in de bodem (zoals wortelgangen) zorgen voor voorkeursstroombanen. Hierdoor meet de veldmedewerker een te hoge infiltratiesnelheid. Verschillen in de hoogte van de waterkolom in de ring kunnen (door potentiaalverschil) invloed hebben op de infiltratiesnelheid.  Een slechte afdichting van de ringen aan het oppervlak kan lekkage (laterale of zijwaartse en zelfs opwaartse stroming) tot gevolg hebben. Dan meet de veldmedewerker een te hoge infiltratiesnelheid. Als tijdens het vullen van de ringen een stoorlaagje op het oppervlak ontstaat (of al aanwezig is), neemt de infiltratiesnelheid af. De aanwezigheid van een ondiepe stoorlaag kan laterale stroming bevorderen. Hierdoor meet de veldmedewerker een te hoge infiltratiesnelheid. Na de meting moet hij met de hand tot 1 m beneden de beproefde diepte boren om de onderliggende bodem te kunnen beschrijven. Bij onvoldoende verzadiging meet de veldmedewerker een te hoge infiltratiesnelheid. Daarom is het essentieel om door te gaan met meten totdat de infiltratiesnelheid constant is.