Algemene uitgangspunten doorlatendheidsmetingen in het veld

EN-ISO-DIS-22282-2 In de concept-ISO-normering prEN ISO-DIS 22282-2 vindt u een uitgebreide beschrijving van de meetopstelling en de uitvoering van de metingen. Hieronder vindt u een korte toelichting hierop. Onder aan deze pagina vindt u algemene uitgangspunten voor het verrichten van doorlatendheidsmetingen. Meetopstelling en verrichten van metingen Meetopstelling Vooraf vindt een boring plaats om de bodemopbouw en de diepte van het meettracé te bepalen. Met zo’n boring kunt u ok achterhalen waar zich eventueel stoorlagen bevinden. Handboorgaten hebben normaal gesproken een diameter tussen de 0,05 en 0,10 m. Vervolgens boort de veldmedewerker een nieuw gat tot in de laag waarvan u de doorlatendheid wilt laten bepalen. De diepte van het boorgat is afhankelijk van het traject waarover de doorlatendheid moet worden bepaald. Maar ook de aard, de dikte en de opeenvolging van de bodemlagen zijn van belang. Plaatsen peilbuis In het boorgat plaatst de veldmedewerker meestal een peilbuis, waarin de meting kan plaatsvinden. Dit voorkomt ook dat het boorgat instort. Het is belangrijk dat de veldmedewerker de peilbuis op de juiste manier plaatst. Aandachtspunten hierbij zijn bijvoorbeeld de filterstelling en de filteromstorting (zie het Handboek meten van grondwaterstanden in peilbuizen). De feitelijke diameter van het boorgat is groter dan die van de peilbuis. Houd hiermee rekening bij het bepalen van de doorlatendheid. (Zie ook onder Algemene aandachtspunten, onder aan deze pagina.) Doorlatendheidsmetingen in bestaande peilbuizen kunnen alleen nauwkeurig gedaan worden als de filterstelling en de locatie van zwelklei bekend zijn, en als duidelijk is of er filtergrind aanwezig is. Bovendien moet de diameter van het boorgat bekend zijn en moet de peilbuis onvervuild zijn. Versmering Als een ervaren veldmedewerker op de juiste manier met het juiste materiaal boort, is versmering (vrijwel) altijd te voorkomen. Versmering heeft een negatieve invloed op de uitkomsten van de meetmethode. Bij (vermoeden van) versmering moet de veldwerker het boorgat eerst borstelen.   Wachten Na het boren en het plaatsen van een peilbuis/filter moet de veldmedewerker wachten tot de grondwaterstand weer terug is op het oorspronkelijke niveau, anders klopt het beginpunt van de test niet. Meten in verticale infiltratiebuizen Ook in verticale infiltratiebuizen zijn metingen mogelijk. Het kan zelfs zeer wenselijk zijn om hiermee na de aanleg en in de gebruiksfase de infiltratiecapaciteit te bepalen. De meetopstelling is hierbij dezelfde als bij een peilbuis, alleen is de diameter van een verticale infiltratiebuis groter (0,3 - 0,8 m). Uitvoering Bij alle methoden moet de veldmedewerker na de proef de bodemopbouw onder de locatie van de meting in beeld brengen (hij moet daarvoor circa 0,5 m dieper boren). Hiermee wordt duidelijk of zich vlak onder de meetlocatie een ondoorlatende laag bevindt. Inzicht hierin is van belang voor het kiezen van de juiste formule voor het berekenen van de doorlatendheid. De diepte van de eerstvolgende ondoorlatende of slecht doorlatende laag beïnvloedt het meetresultaat. Voor de betrouwbaarheid moet er per locatie minimaal twee keer gemeten worden. Het voordeel hiervan is ook dat dichtgesmeerde poriën zich vaak weer openen. Barometrische compensatie De grondwaterstand kunt u met een datalogger meten. Hierbij wordt de druk (water- en luchtdruk) gemeten. Bij metingen korter dan twee uur is barometrische compensatie niet nodig. Meestal volstaat een meting van twee uur, omdat hiermee duidelijk wordt of de bodem al dan niet slecht doorlatend is. Als het toch wenselijk is om de meting met een datalogger langer door te zetten, dan moet u de gemeten waterdruk barometrisch compenseren. U moet dan de variatie in de luchtdruk gedurende de duur van de meting verrekenen met de gemeten druk onder het grondwater. Alleen de verandering van de waterdruk moet immers worden gemeten. Deze verrekening is nodig omdat de luchtdruk binnen de duur van de meting (meerdere uren) en afhankelijk van het weer aanzienlijk kan wijzigen. Verzadigingstijd Bij metingen boven de grondwaterstand is het nodig om gedurende een bepaalde tijd de bodem te verzadigen. Pas dan kunt u de verzadigde doorlatendheid meten. Dit doet u door de peilbuis regelmatig (bij) te vullen met water, bijvoorbeeld met een dompelpomp. Als bij een constante watertoevoeging het water niet meer daalt (‘steady state’), dan heeft er voldoende verzadiging plaatsgevonden. In het algemeen geldt: hoe groter de doorlatendheid, hoe korter de verzadigingstijd. De verzadigingstijd kunt u vooraf bepalen door een inschatting te maken van de doorlatendheid. Voor geschatte doorlatendheden van zeer hoog tot circa 1 m/d is minimaal 12 minuten voorverzadiging nodig. Bij doorlatendheden tussen circa 1 en 0,1 m/d minimaal 36 minuten. Voor lagere doorlatendheden is theoretisch gezien een nóg langere voorverzadiging nodig. Bij onvoldoende voorverzadiging geldt een deel van de meting als voorverzadiging (dit blijkt uit de meetgrafiek). Uitwerking meetresultaat De uitwerking van de meetresultaten is per methode verschillend. Per methode treft u in dit onderdeel een toelichting op de bijbehorende formules aan, een rekenvoorbeeld en specifieke aandachtspunten. Algemene aandachtspunten Geef de veldwerker een verwachting mee hoelang een meting ongeveer moet duren op basis van de bodemopbouw. Vraag de veldwerker contact met u op te nemen als dit in de praktijk aanzienlijk anders is, zodat u eventueel kunt kiezen voor een extra locatie, voor een andere diepte van de meting of voor een nieuw boorgat en een nieuwe peilbuis. Bij een slecht doorlatende bodem kan het enkele uren duren voordat de grondwaterstand na het boren weer op het beginniveau is. Als de grondwaterstand bij de start van de meting niet geheel terug is op het beginniveau, klopt het beginpunt van de test niet. Dichtvloeien of instorten van het boorgat beïnvloedt het volume van het boorgat en levert een foutief berekende k-waarde (doorlatendheid) op. Dit komt vaak voor in goed doorlatende zandige bodems. In dat geval moet de veldmedewerker een filter gebruiken. Bij metingen boven de grondwaterstand is voorverzadiging nodig, anders levert de meting een foutieve (hogere) waarde op dan de werkelijke verzadigde doorlatendheid. Dat komt doordat de bergingsruimte in de bodem dan (gedeeltelijk) wordt gevuld. Daarom moet de veldmedewerker altijd controleren of een zogenoemde ‘steady state’ is bereikt. Het goed isoleren van een bepaald tracé met een precisiefilter en zwelklei is niet eenvoudig. Zwelklei heeft tijd nodig om uit te harden. Als de afdichting niet goed is gelukt, wordt ook buiten het gewenste tracé gemeten (lekkage langs het filter en het filtergrind). De formules gaan uit van de diameter van het boorgat, niet van de peilbuis of het filter.