Daling piëzometrisch oppervlak

[jones123]

Hallo!

Kan iemand mij aub het volgende eens uitleggen:

Waarom daalt het piëzometrisch oppervlak sneller in een freatische laag dan in een gespannen laag? (dit is geen huiswerkvraag!)

Alvast bedankt!

[Jan van de Velde]

Hier hoort vast het een en ander aan context bij?

[jones123]

Hier hoort vast het een en ander aan context bij?

We hebben oefeningen gemaakt op potentiële verzakkingen van het aardoppervlak onder invloed van afpomping van grondwater: db = Sdh

met db = verzakking aardopp, S = bergingscoefficient, dh = verlaging piëzometrisch oppervlak door pompen.

In deze oefeningen kwam duidelijk naar voren dat het aardoppervlak meer kan verzakken (db groter) in een freatische watervoerende laag. Dit heeft te maken met compactie door een dalende waterdruk en een stijgende druk van het 'aquiferskelet' die veel groter zijn in een freatische laag. Omdat ik weet dat conclusies ook belangrijk zijn in de resultaten van de oefeningen voor het examen, vroeg ik me af waarom dit kwam.

Dus waarom daalt de waterdruk sneller in een freatische laag <-> waarom daalt het piëzometrisch oppervlak er sneller in?

[Jan van de Velde]

Mijn kennis van geohydrologie is niet voldoende voor een zeker antwoord. Maar is dat hele inklinkingsgebeuren niet eerder een kwestie van het feit dat rondom een freatische bron een "droge trechter" ontstaat waarin de opwaartse kracht van water op gronddeeltjes wegvalt? Waardoor de druk van bovenliggende lagen op het bodemskelet veel groter wordt?

[jones123]

Mijn kennis van geohydrologie is niet voldoende voor een zeker antwoord. Maar is dat hele inklinkingsgebeuren niet eerder een kwestie van het feit dat rondom een freatische bron een "droge trechter" ontstaat waarin de opwaartse kracht van water op gronddeeltjes wegvalt? Waardoor de druk van bovenliggende lagen op het bodemskelet veel groter wordt?

Ik dacht ook zoiets. In een freatische laag kan drainage door een verlaging van de stijghoogte snel gebeuren omdat een deel van de poriën 'droog' komt te liggen m.a.w. het water kan gebruik maken van de effectieve porositeit om weg te stromen waardoor het piëzometrisch oppervlak sneller daalt. De stijghoogte kan in een spanningslaag ook dalen, maar de gehele laag blijft dan wel vaak verzadigd waardoor drainage enkel gebeurt door samendrukbaarheid van de laag. Ik zal het voor alle zekerheid nog eens aan de prof vragen!

[Jan van de Velde]

Anderzijds bedenk ik me, water is nauwelijks samendrukbaar (ruwweg 4% volumeverandering bij 1000 bar), dat zou hier ook betekenis kunnen hebben.

Neem ik bijvoorbeeld een sterk vat van 1000 L dat ik met een hogedrukpomp op 25 bar (0,1% samenpersing) zet. Tap ik van dat vat maar één liter af dan zakt de druk onmiddellijk naar normaal: 25 bar drukdaling door aftappen van 0,1 procent van de inhoud.

Maar pak ik datzelfde vat, open, dan is de druk onderin bijvoorbeeld 0,1 bar (vat van 1 m hoog) Haal ik daar diezelfde liter (diezelfde 0,1 procent) uit dan zakt het niveau maar met een millimeter. De druk onderin zakt dan dus niet noemenswaard.

[Jan van de Velde]

Let wel, een aquifer is natuurlijk geen gesloten vat, in die zin dat water van rondom zal kunnen toestromen en de drukdaling op de plaats van afpompen dus niet zó dramatisch zal zijn. Terwijl rondom een afpompplaats in een freatisch pakket zal gelden wat we al eerder constateerden, dwz dat in een deel van het pakket de waterdruk en dus ook opwaartse (drijf) kracht volledig zal wegvallen.

[Jan van de Velde]

maar de gehele laag blijft dan wel vaak verzadigd

Als het goed is kan er in die laag geen lucht binnendringen dus blijft die sowieso verzadigd

waardoor drainage enkel gebeurt door samendrukbaarheid van de laag.

zolang die laag verzadigd blijft gaat die laag geen schokkend hogere "samendrukking" vertonen.