Invloedsafstand van een diepe sloot (met een bekend intrekgebied)
Een freatische watervoerende laag met neerslag wordt aan de linkerrand begrensd door een watergang met een vast peil. Op de rechterrand ligt een waterscheiding. Door het lagere peil in de sloot treedt verlaging op van het grondwater.
Formule
strook met verlaging
De afstand B waarover verlaging optreedt is te berekenen met:
De toestroming van grondwater naar de bufferzone wordt bepaald door de som van de grondwateraanvulling en eventuele kwel of infiltratie in het totale gebied B+L. Wanneer sprake is van een bekende kwelflux mag deze bij de neerslag worden opgeteld.
verklaring van symbolen
| B | : | breedte van de strook met verlaagde grondwaterstand (m) |
| L | : | breedte van het gebied zonder grondwaterstandsverlaging (m) |
| D | : | dikte van het watervoerend pakket tussen hydrologische basis en slootbodem (m) |
| N | : | grondwateraanvulling (m/dag) |
| k | : | doorlatendheid van de watervoerende laag (m/dag) |
| Δh | : | hoogte van het grondwater ten opzichte van het slootpeil op afstand B van de watergang (m) |
Rekenvoorbeeld
Onderstaande grafiek toont de breedte van een bufferzone met verlaging van de grondwaterstand bij een toenemende dikte van de watervoerende laag. De verlaging wordt veroorzaakt door een watergang met een waterpeil op één meter beneden maaiveld, bij een neerslagoverschot van 300 mm/jaar.
In het rekenvoorbeeld blijkt de doorlatendheid van de bodem zeer bepalend voor de breedte B van de zone met verlaging. Bij een zeer hoge doorlatendheid van 50 m/dag kan de zone met verlaging breder worden dan de zone L zonder verlaging van 1000 m.
Toepassing
afstand met verlaging in een bestaande gebied met breedte B+L
Bovenstaande formule kan eenvoudig worden gebruikt om de breedte van een nieuw aan te leggen bufferzone te berekenen. Maar het is ook mogelijk om in een bestaande situatie het gebied met verlaging van de grondwaterstand te berekenen. Dat gaat als volgt:
Voor een bestaand gebied waarvoor de totale breedte B+L bekend is, wordt verondersteld dat de afstand L veel groter zal zijn de afstand B. De afstand B wordt berekend, waarbij voor L de grootheid L+B wordt ingevuld. Vervolgens wordt gecontroleerd of B inderdaad veel kleiner is dan L. Eventueel wordt de berekening enkele keren herhaald waarbij de grootheid L+B wordt verminderd met de berekende B.
situatie waarin de aan het gebied L niet kan worden gerekend
Soms is de geohydrologische situatie in het gebied L zo complex, dat de grondwaterstand daar niet kan worden berekend. In die situatie kan de breedte van de bufferzone B nog steeds worden berekend, want de vorm van de grondwaterspiegel in het gebied tussen x=0 en x=L hoeft daarvoor niet bekend te zijn. Dat maakt de formule breed toepasbaar.
Als voorbeeld: een natuurgebied aan de voet van een stuwwal wordt hydrologisch ingesloten tussen de sloten in de omgeving en de hogere grondwaterstand in de stuwwal. Wanneer de stuwwal is opgebouwd uit gestuwde formaties met scheefgestelde kleischotten, kan de opbolling in de stuwwal niet worden berekend. In bovenstaande formules is de stuwwal dan te beschouwen als een gebied dat water levert, zonder dat bekend hoeft te zijn hoe groot de opbolling is van het grondwater.
Achtergrond
In de formule voor de breedte van een bufferzone in een freatisch pakket herkennen we de formule van Colding [2, p.44] voor opbolling tussen twee volkomen waterlopen:
In de formule voor de breedte van een bufferzone is de afstand L gesplitst in een breedte B van de bufferzone en de resterende afstand L tot de waterscheiding.
In principe verloopt de grondwaterstand tussen x=0 en x=L gewoon volgens de formule van Colding, maar voor de berekening van een bufferzone is dat niet relevant. Waar het om gaat, is dat uit het gebied tussen x=0 en x=L een hoeveelheid grondwater toestroomt naar de bufferzone.
Referenties
[1] S. van der Schaaf en J. Ph. witte, 1997. Inleiding Landschapshydrologie Dictaat vakgroep waterhuishouding, Landbouwuniversiteit Wageningen.
[2] J.W. van Hoorn, 1992. Waterbeheersing. Dictaat Landbouwuniversiteit Wageningen, vakgroep Waterhuishouding.