onderzoek-van-drainage-omhullings-en

.. . ..
blz.
I . Inleiding
2. Intreeweerstand, filterwerking en duurzaamheid
2 . 1 . Intreeweerstand
2 . 2 . Filterverwerking
2 . 3 . Duurzaamheid
3 . Laboratoriumproeven
3 . 1 . Werkwij ze
3 . 2 . Beproefde materialen
3 . 3 . Resultaten van de proeven
3 . 4 . Conclusies
4. Praktijkproeven
4 . 1 . Algemeen
4 . 2 . Kavel B 11 in Oostelijk Flevoland
4 . 3 . Kavel B 49 in Oostelijk Flevoland
4 . 4 . Kavel P I06 in Oostelijk Flevoland
4 . 5 . Proefterrein Ballastplaat in de Lauwerszee
4.6. Proefpolder Zuidwal in de Lauwerszee
5 . Opgedane ervaringen buiten de proefterreinen
6. Eindconclusie
7. Literatuur
1. Inleiding
Over het onderzoek van drainagematerialen bij de Rijksdienst voor;de
IJsselmeerpolders tot 1971 is enkele jaren geleden verslag uitgebracht
(Scholten, 1974). Inmiddels is verder onderzoek verricht aan verschillende omhullingsmaterialen die de laatste jaren aan de markt gekomen
zijn, voornamelijk synthetische produkten. Het onderzoek vindt behalve
op laboratorimschaal, voor enkele gunstig lijkende materialen tevens
plaats op praktijkproefvelden. De opzet van het onderzoek is voornamelijk gericht op de bepaling van de intreeweerstand van de materialen,
daarnaast wordt ook gelet op de filterwerking en de duurzaamheid.
Als buissoort bij de proeven worden alleen nog geribbelde p.v.c.-buizen
gebruikt, evenals dit sinds enige jaren in de praktijk gebeurt.
In dit verslag worden de resultaten van de proeven met omhullingsmaterialen besproken die tot het voorjaar van 1977 zijn verkregen.
2. Intreeweerstand, filterwerking en duurzaamheid
2.1. Intreeweerstand
De weerstand die het water moet overwinnen bij stroming door het omhullingsmateriaal en de perforaties in de drainwand geeft een zeker drukverlies. Dit drukverlies kan worden bepaald door meting van het verschil
in stijghoogte van het water in en juist naast de drain. Uit het verband tussen het drukhoogteverschil (Ahi) en de drainafvoer (q) kan de
waarde voor de weerstand, intreeweerstand (Wi) genoemd, worden berekend:
Ah,I (in m)
W.1 (in etm./m1) =
q (in m3 etm.
-I m-1 )
Dit verband is voor de modelproeven rechtlijnig of nagenoeg rechtlijnig,
zodat de Wi-waarde voor deze proeven kan worden gekarakteriseerd door
de tangens van de hoek tussen deze lijn en de horizontale as:(tgu).
2.2. Filterwerking
Een maat voor de filterwerking van omhullingsmaterialen is de hoeveelheid zand di'e in de drainbuis terecht komt. Bij de laboratoriumproeven
wordt deze hoeveelheid na droging van het zand gewogen. Bij de praktijkproeven vindt alleen een visuele beoordeling plaats door middel van
plaatselijke opgravingen van de drainreeksen.
2.3. Duurzaamheid
Bij opgravingen van drains op de praktijkproefvelden wordt tevens gelet
op de hoedanigheid van het omhullingsmateriaal en op ijzerverbindingen
e.d. die in het materiaal zijn afgezet.
De l~b6ratoriumproevenvinden plaats met behulp van twee drainageproefbakken (figuur 1) met een horizontale drainopstelling. De lengte van
de proefdrain is 130 cm. De materialen worden getest in resp. zeer fijn
zand (Blokzijlzand) en middelf ijn lutumarm zand (Pleistoceen dekzand)
De samenstelling van deze zandsoorten is gegeven in tabel 1.
.
Tabel 1. Het U-cijfer, het lutumgehalte 'en de fractieverdeling van de zandsoorten in gebruik
.,. bij de laboratoriumproeven'
..
.
, x 1 ., .
,
4, van de stoofdroge
grond
1,-
benaming
Blokzijlzand
Pleist. dekzand
u-
cijfer
van het zand in X
50- 75- 105- 150- 210- 300- 420- 600CaCO humus lutum zand 163
50 75
105 150 210 300 420 600 2000
6.2 0.4
300
90
subfracties (mm x
< 0.5
0.3
3.4
88.0 52.5 31.4
1.0 97.5 4.3
3.1
0.5
0.1 0.1 0.1
7.3 11.5 28.2 28.7 12.3
0.4
3.2
0.1
1.0 1.0
De stijghoogteverschillen worden gemeten in een aantal stijgbuisjes die
geplaatst zijn resp. op de drain (1 x ) , vlak tegen het omhullingsmateriaal (6 x) en op I0 cm uit het hart van de drain(6 x ) , welke laatste afstand aansluit aan de waarnemingen bij praktijkproeven, waar de stijgbuizen juist tegen de wand vande (+
- 20 cm brede) drainsleuf worden geplaatst.
De duur van de proeven in de proefbakken is drie weken.
3.2. Beproefde materialen
De beproefde materialen kunnen in twee hoofdgroepen worden onderscheiden nl.
le Organische materialen. Deze volumineuze omhullingsmaterialen (cocos
en turfmolm) worden reeds gedurende enige jaren in de praktijk toegepast
2e Synthetische materialen. Deze zijn deels volumineus (polypropyleenvezelmat, polystyreenkorrels of -vlokken) deels in de vorm van een
vlies of doek. Van de synthetische materialen zijn tot heden alleen
acrylvezel en glasvlies op ruimere schaal dan op praktijkproefvelden
toegepast
.
.
3.3. Resultaten van de proeven
Van de proeven met de belangrijkste materialen zijn de gegevens vermeld
in tabel 2, te weten de intreeweerstanden als tga-waarden en de hoeveelheid ingespoeld materiaal. Uit deze gegevens blijkt het volgende:
le in Blokzijlzand is de intreeweerstand van de volumineuze omhullingsmaterialen over het algemeen belangrijk lager dan van de doek- of
vliesvormige materialen. Uitzonderingen hierop zijn de volumineuze
materialen polystyreenvlokken verpakt in vliezen, waar de vliezen de
"bottle neck" vormen en turfmolm dat als omhullingsmateriaal een zeer
dichte pakking heeft. Een proef in Blokzijlzand met losse turfmolm
als afdekkingsmateriaal geeft als tga-waarden 0.15 en 0.50 resp. voor
metingen tegen de drainbuis en 10 cm uit hart drain. Hierbij moet
worden opgemerkt dat losse turfmolm aanzienlijk meer volume heeft als
afdekkingsmateriaal, dan elk der in de tabel genoemde omhullingsmaterialen. Dit komt vooral uit in de naar verhouding lage tga-waarde
bij turfmolmafdekking voor de metingen op 10 cm uit hart drain.
Het Blokzijlzand dat in de proefbak wordt gebruikt heeft een doorlaatfactor K = 0.15 m per etmaal. In de praktijk wordt in een dergelijke grond een drainafstand van 8 m toegepast. Een tga-waarde = 1.0
betekent in de praktijk bij een drainafstand van 8 m en een drainafvoer van 10 mm per etmaal (drainbuizen vol water), een stijghoogteverschil van 8 an tussen het waterpeil in de drain en vlak naast de
Tabel 2. Intreeweerstanden van omhullingsmaterialen uitgedrukt in tga-waarden en de hoeveelheid ingespoeld zand, gemeten bij laboratoriumproeven in Blokzijlzand en Pleistoceen
dekzand
~
dikte
omhullingsmateriaal
1.
~
~-~
~
~
~~~
~
Pleistoceen dekzand
Omhull. tgcc-waarde
tga-waarde . .
materiaal
inspoeling
lnspoeling
in nnn
glm'
g/m'
a
b
a
- b
COCOS
2. turfmolm
3. polypropyleenvezel
grove vezel
4. polypropyleenvezel
grove, 30% middel.
fijne vezel
5. polypropyleenvezel
mengd)
6. polystyreenkorrels
perforatie-afstand
7. polystyreenkorrels
perforatie-afstand
8. polystyreenkorrels
perforatie-afstand
9. polystyreenvlokken
10. acryldoek
1 1 . polypropyleendoek
12. polypropyleenkous
13. glasvlies
14. zonder omhulling
Blokzijlzand
100%
50%
20%
(gein folie
5 nnn
in folie
7 mm
in folie
10 nnn
in vliezen
a = stijgbuizen vlak tegen de drain
b = stijgbuizen 10 cm uit hart drain
~
drain. Dit geeft dan verder een extra opbolling midden tussen de
drains van ongeveer 50 cm. Een dergelijke situatie kan aanleiding
geven tot verslemping van de grond in de drainsleuf en tot moeilijkheden bij de bewerking van de bouwvoor of schade aan de gewassen.
Een tga-waarde van 0.5 is we1 de maximumgrens voor de intreeweerstand;
2e in Pleistoceen zand liggen de tga-waarden van de beproefde materialen
vrij dicht bij elkaar. Opmerkelijk is dat de beide organische filtermaterialen cocos en turfmolm de hoogste intreeweerstand geven. Vertaald naar praktijkomstandigheden zijn de verschillen echter gering.
De doorlaatfactor van het Pleistoceen zand in de proefbak K = 1.5 m
per etmaal. Daarbij hoort in de praktijk een drainafstand van 24 m.
Voor deze drainafstand bij een drainafvoer van 10 nun per etmaal, betekent een tga-waarde van 0.05 een drukhoogteverschil van 1.2 an;
3e vlies- en doekvormige omhullingsmaterialen blijken het fijne Blokzijlzand goed tegen te kunnen houden in tegenstelling tot de volumineuze materialen. Grove polypropyleenvezel en polystyreenkorrels in
geperforeerd folie houden slechts weinig Blokzijlzand tegen, gezien
de hoeveelheid zand die bij'de proef met een niet omhulde buis is
binnengedrongen.
In Pleistoceen dekzand is de filterwerking van vrijwel alle beproefde
materialen goed, met uitzondering van polystyreenkorrels welk materiaal ook in dit grovere zand nog te veel doorlaat.
Van enkele proeven in Blokzijlzand is van het ingespoelde materiaal
de samenstelling bepaald. Deze analyses zijn vermeld in tabel 3.
Tabel 3. Drainageproefbak met Blokzijlzand. Het lutum- en zandgehalte en de subfracties van het ingespoelde materiaal in de drain, in vergelijking met het
oorspronkelijke materiaal
% van de stoof-
- -
droee erond
omhullingsmateriaal
subfracties van het zand in %
75105
105- 150- 210- 300- 420150 210 300 420 600
lutum
zand
16- 5050 75
3.5
86.2
63.3 20.6
1.2 0.4 0.4
3.0
87.5
64.8 20.8
1.2 0.4 0.2 0.1
o
0.1
cocos
polypropyleenvezel (100%
grof)
polypropyleenvezel (50% g
+ 30% m + 20% f)
polystyreenkorrels (5 m
perf. afst,.)
polypropyleenkous
zonder omhulling
0.2 0.1
2.3
87.6
63.5 21.8
1.4
2.9
3.5
2.0
88.8
86.4
88.8
60.6 23.9
62.6 21.9
64.2 22.1
3.3 0.6 0.2 0.1 0.1
1.3 0.3 0.2 0.1 0.1
1.4 0.4 0.3 0.2 0.1
0
0
0.1
zand in proefbak
3.4
88.0
52.531.4
3.1
0.1
0.5 0.2 0.1
0.5
0.1 0.1 0.1
0
o
'
0
Volgens deze analyses ligt het percentage van de subfractie 16-50 micron van het ingespoelde zand belangrijk hoger dan van het oorspronkelijke materiaal waarmee de proefbak is gevuld. De omhullingsmaterialen blijken op de samenstelling van het ingespoelde zand van weinig
of geen invloed te zijn, gezien de analyses van het zand bij de proef
zonder omhullingsmateriaal;
43 vermindering van het aantal perforaties in het folie dat de polystyreenkorrels bijeenhoudt doet de intreeweerstand toenemen. Bij het
monster met het geringste aantal perforaties (een onderlinge perfor-
'
.,
atieafstand van 10 nun) is de intreeweerstand nog niet ontoelaatbaar
hoog. Dat bij de proeven in ~leistoceendekzand de tga-waarden van
de metingen op 10 cm uit hart drain geen verband geven met het aantal perforaties,in het folie is te verklaren uit de verschillende
dikte van de bdproefde monsters.
In Pleistoceen dekzand neemt het gewicht van het ingespoelde materiaal af met het afnemen van het aantal perforaties. In Blokzijlzand
is dit niet het geval.
3 . 4 . Conclusie
Uit de gegevens van de proeven in de drainageproefbakken kunnen de volgende conclusies worden getrokken:
a. in fijzandige grond is het gebruik van vlies- en doekvormige omhullingsmaterialen af te raden. Deze materialen voorkomen we1 de inspoeling van zand, doch de intreeweerstand is ontoelaatbaar hoog. Hetzelfde geldt voor het volumineuze filtermatieraal polystyreenvlokken
verpakt in acetaatalcoholvliezen;
b. in middelfijne (en grove) zandgronden kunnen vlies- en doekvormige
materialen we1 worden gebruikt, indien geen kans op afzetting van
wavel- en ijzerverbindingen aanwezig is;
c. de intreeweerstand van de nieuwe volumineuze omhullingsmaterialen
polypropyleenvezelmat en polystyreenkorrels in geperforeerd folie
is voldoende laag. Bij toepassing in fijnzandige grond zal inspoeling
van zand bij polypropyleenvezel kunnen worden tegengegaan door gebruik van een mengsel van grove en fijne vezels en door een dikkere
vezellaag te nemen, zoals dit in het verleden ook voor cocosomhulling
is gebeurd. Het percentage fijne vezel mag niet te hoog zijn, daar
dit de intreeweerstand ongunstig beinvloedt. Momenteel wordt voor
en 30% fijne
de praktijk een verhouding van 701: grove (200 denier)
(70-90 denier) vezels aanbevolen.
Bij polystyreenkorrels zal tegengaan van zandinspoeling moeten worden gezocht in het toepassen van een kleinere korreldiameter, niet in
vermindering van het aantal of in de grootte van de perforaties in
het folie;
d. turfmolmomhulling blijkt in fijnzandige grond minder geschikt te zijn
als omhullingsmateriaal, door een te hoge intreeweerstand.
4. Praktijkproeven
4.1 Algemeen
.
Beproeving van afdekkings- en omhullingsmaterialen in de praktijk heeft
de laatate jaren op de volgende terreinen plaatsgevonden:
a. in Oostelijk Flevoland op de kavels B 11, B 49 en P 106;
b. in de Lauwerszee op het proefterrein Ballastplaat en in de proefpolder Zuidwal.
De resultaten van de praktijkproeven zullen in de vermelde volgorde worden behandeld.
4 . 2 . Kavel B 1 1 in Oostelijk Flevoland
4 . 2 . 1 . Algemeen
-- -----
Het bodemprofiel op kavel B 1 1 bestaat uit 100 cm opgespoten grof zand
op lichte zavel. De drains zijn in november 1972 gelegd. in december
1974 zijn de drains verstoord door aanleg van een niewe drainage ongeveer loodrecht op de proefdrains.
Buissoort: geribbelde p.v.c.-buis, diameter 65/58 mm:
Tabel 4. P r o e f d r a i n s op kavel B 11. De d r a i n a f v o e r en de s t i j g h o o g t e van h e t w a t e r i n d e
d r a i n s l e u f op enkele dagen i n 1973 e n 1974
13-2-'73
filtermateriaal
vlas
id.
cocos
id.
acrylvezel
id.
split
id.
drain
nr.
-afvoer
llmin.
1
2
3
4
5
6
7
8
14.0
12.5
11.1
13.3
14.3
16.7
16.7
13.6
16-4-'73
23-10-'73
24-10-'74
stijghoogte
stijghaogte
stijghoogte
a f v o e r boven onder- a f v o e r boven onder- a f v o e r boven onderl l m i n . k a n t d r a i n l l m i n . k a n t d r a i n l/min. k a n t d r a i n
i n cm
i n cm
i n an
2.3
3.5
1.5
3.5
3.3
4.6
5.5
6.0
24
7
7
12
16
9
5
21
~iltebaterialen:vlasomhulling ..
cocosomhulling
acrylvezeldoekomhulling
splitafdekking
Drainafstand: 24 m
+ 250 m
Drainlengte: Draindiepte: 170 cm beneden maaiveld.
Alle objecten bestonden uit twee drains.
Op 75 m en 150 m uit de sloot waren bij elke drain waarnemingspunten
aangebracht bestaande uit 6Gn stijgbuis op de drain en twee stijgbuizen
in de drainsleuf op 10 cm uit hart drain.
4.2.2.
lJ_a_ar_ngmjggzg
Bij het opstellen van het advies voor de aanleg van de proefdrainage is
uitgegaan van een tweezijdige afwatering van de drains, daar volgens de
plannen ook aan de andere zijde van het terrein een sloot zou worden
gegraven. Tijdens de waarnemingen op het proefveld was deze sloot nog
niet aanwezig, daardoor was de capaciteit van de drainbuizen te gering
en stond het waterpeil in de drainsleuven reeds bij matige neerslag boven drainniveau. Verder trad a1 spoedig wortelingroei in de drains op,
voornamelijk in de eerste vier.tot vijf meter vanaf de sloot, onder het
sloottalud waar een dichte rietvegetatie stond. De rietwortels vormden
plaatselijk kluwens waarop zich ijzerverbindingen afzetten. Hierdoor
werd de drainafvoer ernstig bemoeilijkt en kwamen hoge waterstanden in
de drainsleuven voor, zoals blijkt uit de gegevens in tabel 4 . Een advies betreffende de reiniging van de drains. was voor de opheffing van
het proefveld nog niet uitgevoerd. Door de genoemde omstandigheden
heeft deze proef weinig resultaten opgeleverd.
De drukhoogteverschillen tussen de stijghoogten in de drain en in de
drainsleuf waren bij alle metingen voor elk der filtermaterialen zeer
gering. Dit gegeven zegt evenwel weinig of niets omtrent de intreeweerstand van de materialen, gezien de stagnatie in de afvoer van de drains.
Na de aanleg van de nieuwe drainreeksen was de waterstand bij de proefdrains voldoende laag om deze drains te kunnen opgraven. Dit gebeurde
op enkele plaatsen op 70 en 120 m vanaf de sloot. Hierbij bleek dat de
drainbuizen praktisch geheel schoon waren. In de filtermaterialen kwam
een geringe afzetting van ijzerverbindingen voor. In de drainsleuven
kwamen tamelijk veel worteltjes voor van distels, plaatselijk waren deze
tot in het filtermateriaal doorgedrongen.
In oktober 1975 werden nogmaals drains opgegraven op een strook waar de
zandlaag inmiddels was afgegraven, op ongeveer 220 m vanaf de sloot. In
alle drains kwam afzetting van ijzerverbindingen voor, bij vlasomhulling
was deze afzetting gering, bij de overige filtermaterialen veel nl. een
laag van 5 tot 10 m op de bodem van de buis en verder een dun laagje
rondom tegen de binnenkant van de buis. De afzetting van ijzer in de
filtermaterialen was bij vlas en cocos gering, bij acrylvezeldoel veel.
Bij split kwam veel ijzerafzetting voor tot 4 'a 5 cm vanuit de wanden
van de drainsleuf. Midden boven de drainbuis was het split schoon.
4.2.3.
Conclusie
De enige lering die uit de gegevens van het proefveld B 1 1 kan worden
getrokken is dat drainonderhoud in een opgespoten terrein reeds in het
eerste jaar na aanleg van de drainage gewenst is. Ook daarna zal een
regelmatige controle op wortelingroei en ijzerafzetting dienen plaats
te vinden om stagnatie in de waterafvoer van het terrein te voorkomen.
. '
..
4.3..Kavel B 49 i n O o s t e l i j k Flevoland
4.3.1.
-- ----Algemeen
..
Het bodemprofiel o p ' k a v e l B 49 b e s t a a t u i t 100 cm opgespoten grof zand
op zware z a v e l . De kavel i s voor h e t o p s p u i t e n een a a n t a l j a r e n i n cult u u r geweest en g e d r a i n e e r d op 15 m a f s t a n d . Deze d r a i n s z i j n . n a h e t
leggen van de p r o e f d r a i n s v e r s t o o r d . De nieuwe d r a i n s z i j n i n november
1975 gelegd onder g u n s t i g e omstandigheden.
B u i s s o o r t : g e r i b b e l d e p.v.c.-buis,
diameter 65/58 nrm
.
F i l t e r m a t e r i a l e n : g l a s s i n t e l s (afdekking)] t o t 10 cm b w e n bovenkant
(afdekking) d r a i n
lavaliet
turfmolm
.. ...
(omhulling)
COCOS
(omhulling)
polypropyleendoek (omhulling)
acrylvezeldoek (omhulling)
Drainafstand: 24 m
Drainlengte: 250 m
Draindiepte: 190 cm beneden maaiveld
Opvulling d r a i n s l e u f : grof zand;min
of meer vermengd met z w a r e - z a v e l
Aantal d r a i n s p e r o p b j e c t : v i e r
Waarnemingspunten: op 100 m u i t de. a f v o e r s l o o t z i j n b i j e l k e d r a i n
waarnemingspunten aangebracht b e s t a a n d e u i t r e s p . 6Cn ongeperforeerde
s t i j g b u i s op de d r a i n d i e j u i s t door d e drainwand heen s t e e k t en d r i e
op d r a i n n i v e a u g e p e r f o r e e r d e s t i j g b u i z e n i n de d r a i n s l e u f , op 10 cm u i t
h a r t d r a i n . . B i j e l k e d e r d e d r a i n van i e d e r o b j e c t i s tevens op 50 m vanu i t , d e s l o o t een waarnemingspunt bestaande u i t r e s p . 66n ongeperforeerde
s t i j g b u i s op de d r a i n en twee op d r a i n n i v e a u g e p e r f o r e e r d e s t i j g b u i z e n
i n 'de d r a i n s l e u f . De t o t a l e o p b o l l i n g van de grondwaterspiegel wordt
gemeten i n geheel g e p e r f o r e e r d e grondwaterstandsbuizen ( l e n g t e 130 cm)
g e p l a a t s t midden t u s s e n de d r a i n s , ' o p 100 m v a n u i t de s l o o t .
4.3.2.
Aanleg------drainage
-----
Het d r a i n e r e n vond p l a a t s i n een droge p e r i o d e . Er s t o n d t i j d e n s h e t
leggen van de buizen geen w a t e r i n de s l e u f . De "oude" d r a i n r e e k s e n
voerden nog een g e r i n g e hoeveelheid w a t e r a f . Het f i l t e r m a t e r i a a l g l a s s i n t e l s was m o e i l i j k op de d r a i n aan t e brengen. Regelmatig kwam vers t o p p i n g van de t r e c h t e r en g e l e i d e b u i s voor. Twee maal t r a d . b r e u k . 0 ~
van de d r a i n b u i s doordat b u i s en g l a s s i n t e l s i n de s-.l o f- beklemd r a a k t e n .
De o v e r i g e m a t e r i a l e n l i e t e n z i c h v l o t verwerken.
4.3.3.
4.3.3.1.
Waarnemingg~
Intreeweerstanden
Drainafvoer- en stijghoogtemetingen hebben plaatsgevonden i n de w i n t e r p e r i o d e 1975/'76 en 1976/'77. I n de w i n t e r 1975/'76 b l e e f t h e t a a n t a l
waarnemingen b e p e r k t t o t d r i e , vanwege de g e r i n g e hoeveelheid n e e r s l a g
i n deze p e r i o d e . I n de w i n t e r 19761'77 werd t i e n maal gemeten. U i t d e
gegevens van de metingen z i j n de Wi-waarden berekend. Deze waarden z i j n
vermeld i n t a b e l 5 .
Tabel 5. Kavel B 49. Intreeweerstanden u i t g e d r u k t i n W.-waarden, over de winterperioden 141751'76 en $9761'77
W .-waarde
filtermateriaal
glassintels
lavaliet
turfmolm
cocos
polypropyleendoek
a c r y ldoek
.
1
'
19751'76
19761'77
0.10
0.16
0.58
0.35
0.41
0.69
0.13
0.24
0.66
0.69
0.96
1.21
U i t deze t a b e l b l i j k t h e t volgende:
l e De i n t r e e w e e r s t a n d i s i n een j a a r t i j d s b i j d e meeste f i l t e r m a t e r i a l e n a a n z i e n l i j k toegenomen. De toename i s n a a r verhouding h e t ger i n g s t b i j turfmolmomhulling. D i t m a t e r i a a l had e c h t e r r e e d s i n de
e e r s t e w i n t e r p e r i o d e n a aanleg van de d r a i n a g e een v r i j hoge i n t r e e weerstand.
2e I n de w i n t e r p e r i o d e 19761'77 z i j n de t o e g e p a s t e f i l t e r m a t e r i a l e n n a a r
de hoogte van de Wi-waarde d u i d e l i j k i n d r i e groepen i n t e d e l e n en
deze i n d e l i n g hangt weer nauw samen met h e t volume van d e m a t e r i a l e n
nl.:
g l a s s i n t e l s en l a v a l i e t met een v r i j l a g e i n t r e e w e e r s t a n d v u l l e n de
gehele b r e e d t e van de d r a i n s l e u f t e r hoogte van de d r a i n ,
turfmolm- en cocosomhulling, met een matig hoge i n t r e e w e e r s t a n d , hebben een d i k t e van ongeveer 10 m n ,
polypropyleen- en acryldoek met een hoge i n t r e e w e e r s t a n d hebben een
d i k t e van ongeveer 3 mm.
Daar de s t i j g h o o g t e n i n de d r a i n s l e u f op 10 cm u i t h e t h a r t van de d r a i n
worden gemeten, wordt h e t s t i j g h o o g t e v e r s c h i l behalve door de i n t r e e weerstand ook g e d e e l t e l i j k bepaald door de r a d i a l e weerstand d i e i n de
d r a i n s l e u f o p t r e e d t . B i j de g r a n u l a i r e f i l t e r m a t e r i a l e n i s d e z e r a d i a l e
weerstand zeer g e r i n g d a a r de d o o r l a a t f a c t o r van deze m a t e r i a l e n z e e r
hoog i s . U i t laboratorium onderzoek i s gebleken d a t de d o o r l a a t f a c t o r
van l a v a l i e t K = + 5000 m p e r etmaal (Leehuis, 1976). B i j de minder
volumineuze m a t e r i a l e n s p e e l t de d o o r l a a t f a c t o r van h e t zand waarmee
de d r a i n s l e u f v e r d e r i s opgevuld een g r o t e r o l b i j de g r o o t t e van de
r a d i a l e weerstand. Op kavel B 49 i s de gemiddelde d o o r l a a t f a c t o r i n de
d r a i n s l e u f op d r a i n n i v e a u (bepaald met behulp van Kopeckijringen) K =
0 . 3 m p e r etmaal.
Er van uitgaande d a t de s t i j g h o o g t e i n de d r a i n s l e u f b i j l a v a l i e t wordt
v e r o o r z a a k t door de i n t r e e w e e r s t a n d van de d r a i n b u i s kan dan voor de
o v e r i g e f i l t e r m a t e r i a l e n met behulp van h e t g e d e e l t e van de formule van
E r n s t voor r a d i a l e weerstand ( E r n s t , 1954) worden berekend hoeveel de
s t i j g h o o g t e veroorzaakt door de r a d i a l e weerstand z a l bedragen b i j een
d o o r l a a t f a c t o r van 0.3 m p e r etmaal. Het v e r s c h i l t u s s e n d e berekende
en de gemeten s t i j g h o o g t e op 10 cm u i t h a r t d r a i n i s dan v e r o o r z a a k t
door de i n t r e e w e e r s t a n d van h e t omhullingsmateriaal. I n t a b e l 6 z i j n
deze berekende en gemeten waarden voor de d i v e r s e m a t e r i a l e n vermeld.
Tabel 6. Kavel B 49. Gemeten en berekende stijghoogten op 10 cm uit
hart drain bij een doorlaatfactor van de grond in de sleuf
K = 0.3 m/etm. en een drainafvoer q = 40 l/etm./mt
filtermateriaal
lavaliet
turfmolm
COCOS
polypropyleendoek
acryldoek
stijghoogte op 10 cm uit hart drain in cm bij
K drainsleuf = 0.3 mletm. en q = 40 l/etm./mt
gemeten
berekend
0.9
2.8
2.7
3.8
4.9
2.7
2.7
3.1
3.1
Volgens de berekening is de intreeweerstand van turfmolm en cocos op
proefveld B 49 zeer gering. De intreeweerstand van de doekvormige materialen is wat hoger met name van acryl. Uitgedrukt in Wi-waarden is de
berekende intreeweerstand voor polypropyleen- en acryldoek resp. 0.2 en
0.45.
4.3.3.2. Drainafvoeren
De drains voerden gedurende het gehele winterseizoen en tot ver in het
voorjaar een vrij regelmatige hoevelheid water af ook tijdens langdurige
droge perioden. De afvoeren bereikten vergeleken met de drainafvoeren
op landbouwkavels geen hoge waarden. Aan het begin van het winterseizoen
19761'77 bleek in de meeste drains,'onder het sloottalud, vrij veel wortelingroei (soms wortelkluwens) afkomstig van riet voor te komen. In
enkele van de drains veroorzaakte de wortelingroei gecombineerd met
enige ijzerafzetting verstopping van de drain, wat bleek uit forse
stijghoogten in de drains bij de meetpunten en zeer geringe drainafvoeren in vergelijking met de overige drains. Alle drains zijn daarom aan
het begin van het winterseizoen over de eerste vier meter vanaf de uitmonding doorgestoken, in afwachting van een geadviseerde doorspuitbeurt
over de volle lengte van de drains. Wegens tijdgebrek is het doorspuiten
in deze winterperiode echter niet uitgevoerd. Een indruk van de hoogte
van de drainafvoeren gemeten inde winterperiode 19761'71 geeft tabel 7.
Tabel 7. ~ a v e lB 49. Gemiddelde drainafvoer van 4 drains per
object over de winterperiode 19161'77 en de hoogste
gemeten drainafvoer
drainafvoer in mmletm. winter 19761'77
filtermateriaal
...
glassintels
lavaliet
turfmolm
cocos
polypropyleendoek
acryldoek
gemiddelde afvoer
van 10 waarnemingen
hoogste afvoer
(op 25-2-1977)
1.7
2.7
.2.2
2.3
2.4
2.0
2.5
3.8
2.8
3.0
3.2
2.7
4.3.3.3. Grondwaterstanden
De gemeten grondwaterstanden (opbolling midden tussen de drains) zijn
in tabel 8 samengevat.
Tabel 8. Kavel B 49. Gemiddelde grondwaterstanden per object in de winterperiode 19761'77
filtermateriaal
gemiddelde grondwaterstand in
cm beneden maaiveld
bij gemidd. drainafvoer bij hoogste drainafvoer
glassintels
lavaliet
turfmolm
COCOS
polypropyleendoek
acryldoek
110
110
100
105
100
95
I05
100
90
100
90
85
Voor bouwterreinen geldt de norm dat bij een drainafvoer van 5 mm per
etmaal, de opbolling gerekend vanaf het oude maaiveld niet meer dan
30 cm mag bedragen (Schultz, 1976). Volgens tabel 8 zal op het object
met acryldoek deze grens dicht worden genaderd (nl. 15 cm opbolling bij
een drainafvoer van 2.7 mm per etmaal).
4.3.4. -Conclusie
-------Na twee waarnemingsperioden kan van het proefveld B 49 voorlopig het
volgende worden gezegd:
le de onderlinge verschillen in stijghooften in de drainsleuf tussen de
diverse objecten wordt in hoge mate bepaald door het volume van de
filtermaterialen, terwijl bij de doekvormige materialen ook de intreeweerstand extra verhogend werkt;
2e de drainafvoeren hebben een zeer geleidelijk verloop zonder hoge pieken bij veel neerslag. Het afvoerpatroon gelijkt op dat van drains
in fijnzandige bodemprofielen;
3e alle objecten behalve het object met acryldoek lijken tot nu toe ruim
aan de gestelde norm te voldoen voor wat betreft de maximale opbolling van bet grondwater tussen de drains;
4e regelmatige draincontrole en -0nderhoud blijken zeer gewenst te zijn
gezien de geconstateerde wortelingroei en afzetting van ijzerverbindingen.
4.4. Kavel P 106 in ~ostelijkFlevoland
4.4.1.' Algemeen
-- ----Het bodemprofiel op kavel P 106 bestaat uit 30 5 50 crn zware zavel op
een veenlaag ter dikte van 10 tot 40 cm. Daaronder komt het pleistocene zand voor (lutumarm middelfijn zand)
Kavel P 106 ligt in een gebied met zeer sterke kwel. dit houdt in dat
de drains ononderbroken water afvoeren.
Buissoort: geribbeld p.v.c.-buis, diameter 50/44 m
Draindiepte: 90 cm beneden maaiveld
Drainafstand: 8 m
Drainlengte: 100 m
Organische omhullingsmaterialen (aanleg 1971):
.
vlasvezel
haverstro
.2
cocos ( 6 0 0 g per m )
turfmolm in nylongaas
Synthetische omhullingsmaterialen (aanleg 1 9 7 5 ) :
polystyreenkorrels in geperforeerd folie
polystyreenvlokken in acetaatalcoholvliezen
polypropyleendoek
Aantal drains per object:
bij de organische materialen : 4
bij de synthetische materialen: 2
Waarnemingspunten:
bijde organische filtermaterialen op 80 m vanaf de uitmonding 66n niet
geperforeerde buis op de drain (door de drainwand) en twee op drainniveau geperforeerde stijgbuizen in de drainsleuf;
bij de synthetische filtermaterialen op resp. 50 en 80 m vanaf de uitmonding GGn niet geperforeerde stijgbuis op de drain en resp. twee en
drie op drainniveau geperforeerde stijgbuizen in de drainsleuf.
De aanleg van de drains met synthetische omhullingsmaterialen had onder
zeer ongunstige omstandigheden plaats, namelijk tijdens mare regenval
en daardoor veel water in de greppels waarin gedraineerd moest worden.
Dit had tot gevolg dat vrij veel structuurloos slikking bodemmateriaal
op de drains terecht kwam. Door de sterke kwel wordt indroging en rijping van dit materiaal verhinderd.
4.4.2.
Waarnemingen
Stijghoogte- en drainafvoermetingen hebben in de loop der jaren regelmatig plaatsgevonden. Uit de verkregen gegevens zijn de intreeweerstanden berekend.
Enkele malen zijn steekproefsgewijs drains opgegraven. In de winterperiode 19741'75 en 19761'77 zijn de drains gereinigd door middel van
doors teken.
4.4.2.1.
Grondwaterstand
Bij de objecten met organische filtermaterialen wordt de grondwaterstand
midden tussen de drains gemeten. Bij een drainafvoer van 10 mm per etmaal is de opbolling van het grondwater midden tussen de drains 4 'a 5 cm
boven het waterniveau in de drainsleuven. Dezelfde waarde voor de opbolling wordt verkregen bij berekening met behulp van de formule van
Hooghoudt, waarbij wordt uitgegaan van de gemeten waarde voor de doorlaatfactor van het pleistocene zand K = 2 m per etmaal.
4.4.2.2.
Drainafvoer
Doordat kavel P 106 in een gebied met zeer sterke kwel ligt, voeren de
drains ononderbroken water af, met een jaargemiddelde van 10 'a 30 nun per
etmaal.
In het najaar van 1974 begonnen de drainafvoeren op de objecten met organische omhullingsmaterialen (de synthetische materialen waren toen
nog niet gelegd) sterk terug te lopen. In de winterperiode 1 9 7 4 1 ' 7 5
daalde bij tien van de in totaal zestien drains de afvoer tot 0.1 ?I
1.0 mm per etmaal, waarbij alle vier drains met cocosomhulling. EEn
drain met haverstro-omhulling en SGn drain met turfmolmomhulling bleven
nog vrij normaal afvoeren. De rest van de drains gaf een afvoer van 2
tot 5 mm per etmaal. Gelijktijdig werd een toename van de stijghoogte
in de drains waargenomen van 20 'a 30 cm-.De oorzaak van de afnemende
Tabel 9. Kavel P 106. Het verloop van de drainafvoeren bij de synthetische
omhullingsmaterialen over de jaren 1974 tot 1977
drainafvoer in mm per etmaal
-19761'77
omhullingsmateriaal
polystyreenkorrels
idem
polystyreenvlokken
idem
polypropyleendoek
idem
X ) is
~
RX)
L
R
L
R
L
dec. jan. meiljuni mrt./aug.
1974 1975
1975
1976
47
33
36
32
32
37
43
28
27
27
25
33
32
16
14
19
15
21
30
II
11
12
8
23
rechter kavelhelft, L is linker kavelhelft
voor
na
reiniging reiniging
35
10
9
13
8
25
37
14
13
14
12
26
werking van de drains was de afzetting van een grote hoeveelheid met het
kwelwater aangevoerde ijzerverbindingen die in de laatste meters vanaf
de uitmonding rondom in de drainbuizen waren afgezet. In veel van de
drains was slechts een opening met een diameter van I 5 2 cm overgebleven. Na reiniging van de drains in februari 1975, kwamen de drainafvoeren weer op de normale waarden terug. Een lichte teruggang in de drainafvoer werd waargenomen in de winterperiode 19761'77 met name bij de
met cocos omhulde drains. Na doorsteken van de drains in februari 1977
was het draindebiet weer nagenoeg gelijk aan het debiet dat kort na aanleg van de drainage werd gemeten. De drains met synthetische omhullingsmaterialen gaven kort na aanleg zeer hoge afvoeren. De afvoeren liepen
evenwel snel terug. Ongeveer een halfjaar na aanleg was de drainafvoer
a1 vrijwel' gehalveerd en deze teruggang zette bij de meeste drains door.
Reiniging van de drains in februari 1977 gaf een geringe toename van het
debiet. De afname van het draindebiet is dus niet in de eerste plaats
te wijten aan verstopping van de drainbuis, maar zal we1 hoofdzakelijk
gezocht moeten worden in een verminderde doorlatendheid van het omhullingsmateriaal en van de grond waarmee de drainsleuf is opgevuld. Een
indruk van het verloop van de drainafvoeren met de tijd geeft tabel 9.
Uit deze tabel blijkt verder nog dat een drain met polystyreenkorrelomhulling en een drain met polypropyleendoekomhulling nog steeds een zeer
hoge afvoer geven.
4.4.2.3.
Intreeweerstanden
De intreeweerstanden van de verschillende objecten zijn gegeven in de
tabellen 10 en 1 1 . Voor de synthetische materialen zijn de Wi-waarden
niet per object gemiddeld maar voor elke drain apart vermeld, omdat de
onderlinge verschillen vrij groot zijn. Bij de organische omhullingsmaterialen is de intreeweerstand in het eerste jaar na aanleg van de
drainage laag, terwijl slechts een geringe toename van de intreeweerstand in de loop der jaren heeft plaatsgevonden. Het reinigen van de
drains heeft geen verlaging van de intreeweerstand tengevolge gehad.
Uit de metingen is we1 gebleken dat na de reiniging de drainafvoeren
zijn toegenomen en de stijghoogte in de drains gemiddeld 10 cm is gedaald.
Bij de synthetische omhullingsmaterialen is wat bereft de intreeweerstand de uitgangstoestand aanmerkelijk ongunstiger dan bij de organische
materialen. De voornaamste oorzaak hiervan zal zijn de zeer ongunstige
omstandigheden bij het leggen van de buizen met synthetische omhullingsmaterialen, waarbij veel gemengde slikkige grond op de drains terecht
is gekomen in plaats van een laag Pleistoceen zand. Met verloop van tijd
zijn de intreeweerstanden sterk toegenomen met name bij de drains waar
de uitgangstoestand het ongunstigst was. De reinigingsbeurt heeft voor
de meeste drains weliswaar een verlaging van de intreeweerstand ten gevolge gehad, maar over het algemeen zijn de Wi-waarden zeer hoog. De
twee drains met het hoogste debiet geven de meest aanvaardbare intreeweerstand.
4.4.2.4.
Overige waarnemingen
Op verschillende plekken zijn drainopgravingen verricht voor waarnemingen naar inspoeling, afzettingen en duurzaamheid van de materialen. Zoals bij punt 4 . 4 . 2 . 2 . a1 is vermeld worden met het kwelwater veel ijzerverbindingen aangevoerd die vooral in de laatste meters van de drain'
bij de uitmonding tot afzetting komen, waar luchttoetreding kan plaatsvinden. De rest van de drainreeksen ligt namelijk gheeel of grotendeels
onder water, waardoor de neerslag van ijzerverbindingen wordt bemoeilijkt
Afzetting van ijzerverbindingen in de omhullingsmaterialen is bij alle
objecten waargenomen, maar slechts in zeer geringe mate. Daarnaast is
in polypropyleendoek en inpolystyreenvlokken plaatselijk enige afzetring van zkavelverbindingen geconstateerd.
Inspoeling van zand is alleen bij cocos en polystyreenkorrels plaatselijk waargenomen ter dikte van 1 2 2 mra op de bodem van de buis.
Vertering van omhullingsmateriaal komt alleen voor bij haverstro. De
ovexge materialen verkeren in zeer goede staat.
4.2.3. -Conclusie
------De organische omhullingsmaterialen vlas, cocos en turfmolm zijn geschikt
voor toepassing in middelfijn zand in een gebied met kwel, vanwege een
blijvend lage intreeweerstanden, goede filtereigenschappen en een goede
duurzaamheid. Haverstro is vanwege pen snelle vertering niet aan te bevelen.
De synthetische omhullingsmaterialen geven een minder duidelijk beeld,
voornamelijk vanwege de slechte omstandigheden waaronder deze materialen
zijn gelegd. De omhulling met polystyreenkorrels geeft onder deze omstandigheden nog het beste resultaat.
4.5. Proefterrein Ballastplaat in de Lauwerszee
4.5.1. -Algemeen
----Het bodemprofiel op de Ballastplaat bestaat tot beneden drainniveau
uit middelfijn wadzand (U-cijfer 90) met plaatselijk dunne slibbandjes.
In dit gebied wordt een onderzoek ingesteld naar het meest gewenste infiltratiepeil in een fijnzandige grond voor verschillende soorten loofen naaldbomen. Het terrein is daartoe ingedeeld in objecten met een verschillend infiltratiepeil, uiteenlopend van 50 tot 175 cm beneden maaiveld, met tussenttappen van 25 cm. De draindiepte is op de verschillende objecten zodanig aangepast dat de drains 50 an beneden het ter plaatse
beoogde infiltratiepeil liggen. De drainbuizen zijn omhuld met cocos
(1000 g per m2).
Op het object met een infiltratiepeil van 50 cm beneden maaiveld is een
proef aangelegd met verschillende omhullingsmaterialen, te weten:
vlas
turfmolm
acrylvezeldoek
daarnaast is nog een object gelegd met cocosbandafdekking (1000 g per
m2).
Deze materialen worden vergeleken met de in het terrein toegepaste cocosomhulling
Aantal drains per object: vier tot zes
Buissoort: geribbelde p.v.c.-buis, diameter 65/58 m
Draindiepte: 100 cm beneden maaiveld
Drainafstand: 12 m
Drainlengte: 150 m
Aanleg drainage: winter 1973f174
Waarnemingspunten: op 60 'a 85 m vanaf de uitmonding van de drains, twee
op drainniveau geperforeerde stijgbuizen op 10 cm uit het hart van de
drain, en een grondwaterstandsbuis (geheel geperforeerd) midden tussen
twee drains. Eind 1976 zijn op alle objecten behalve bij cocosafdekking
een aantal stijgbuizen op de drain geplaatst voor meting van de stijghoogte in de drain.
.
Tabel 10. Kavel P 106. Intreeweerstanden uitgedrukt in Wi-waarden vande
objecten met organische omhullingsmaterialen, over de jaren
1972 tlm 1977
omhullingsmateriaal
vlas
havers tro
cocos
turfmolm
19761'77
1972
1973
1975
19751'76
0.10
0.17
0.16
0.14
0.15
0.25
0.17
0.18
0.12
0.20
0.19
0.22
0.12
0.15
0.16
0.18
voor
reiniging
na
reiniging
0.11
0.17
0.22
0.18
0.15
0.21
0.20
0.22
Tabel II. Kavel P 106. Intreeweerstanden uitgedrukt in Wi-waarden van de
objecten met synthetische omhullingsmaterialen over de jaren
1974 tlm 1977
Wi-waarden
omhullingsmateriaal
'
dec. jan. meiljuni mrt./aug.
1974 1975
1975
1976
polystyreenkorrels
idem
polystyreenvlokken
idem
polypropyleendoek
idem
X,
R ~ 0.30
)
0.35
L
R
L
R
L
0.50
0.65
0.45
0.65
0.30
0.60
0.95
0.50
0.95
0.40
0.30
0.70
0.95
0.55
1120
0.30
0.40
1.35
1.95
0.95
2.40
0.55
R is rechter kavelhelft, L is linker kavelhelft
19761'77
voor
na
reiniging reiniging
0.50
2.10
2.40
1.10
3.00
0.70
0.50
1.70
2.00
1.30
2.40
0.60
Tabel 1 1 . Ballastplaat. Afwijking van de waterstand in de drainsleuven van het infiltratiepeil, bij verschillende filtermaterialen, 1974 t/m 1977
1974
1975
1976
1977 (t/m juli)
cm boven
cm beneden
cm boven
cm beneden
cm boven
cm beneden
cm boven
cm beneden
filtermateriaal infiltratie- infiltratie- infiltratie- infiltratie- infiltratie- infiltratie- infiltratie- infiltratiepeil
peil
peil
peil
peil
peil
peil
peil
totaal max.
cocosafdekking
cocosomhulling
turfmolmomhulling
vlasomhulling
acrylomhulling
6
3
7
6
5
6
3
7
6
5
totaal max.
120
95
112
79
78
19
16
19
15
14
totaal max.
33
21
47
46
34
14
I0
20
20
14
totaal max.
72
42
76
47
34
16
9
19
11
8
totaal max.
11
4
9
13
9
4
3
5
7
5
totaal max.
75
65
94
82
57
31
23
36
32
21
totaal max.
49
26
63
40
34
29
13
37
21
20
totad max.
35
14
42
25
34
19
6
22
15
16
4.5.2. Waarnemingen
--------- -De stijghoogten en grondwaterstanden worden ongeveer eens per maand gemeten, gelijktijdig met het infiltratiepeil in de sloten. De mate waarmee de waterstand in de drainsleuf afwijkt van het infiltratiepeil is
een gegeven voor de werking van de drainage. Om de werking van de verschillende filtermaterialen met elkaar te vergelijken zijn de afwijkingen van het infiltratiepeil per object per waarnemingsdag gemiddeld en
per jaar gesommeerd. Deze gegevens zijn vermeld in tabel 11. Hierbij is
nog weer een onderscheid gemaakt in stijghoogten in de drainsleuf boven
en beneden het infiltratiepeil. Ook is de maximale grootte van de afwijkingen vermeld.
Uit de gegevens blijkt dat bij geen van de gebruikte filtermaterialen
het infiltratiepeil in de drainsleuf gehandhaafd kan worden in perioden
met veel neerslag noch in droge perioden. De beste resultaten zijn'tot
heden bereikt met cocos- en acrylomhulling. In 1977 is de werking van
cocosomhulling wat gunstiger dan van acryl, zowel in natte als in droge
perioden. Turfmolmomhulling en cocosafdekband geven de grootste afwijkingen te zien. Vooral turfmolmomhulling blijkt een grote in- en uittreeweerstand te hebben. Bij cocosband is een sterke zandinspoeling in
de drains waargenomen, waardoor de werking van de drains sterk is belemmerd. Vlasomhulling gaf in 1975 en 1976 een grotere afwijking van
het infiltratiepeil dan acryl. In 1970 was de afwijking ongeveer gelijk
aan die van acryl.
In droge perioden is de grondwaterstand midden tussen de drains bij alle
filtermaterialen nagenoeg gelijk aan stijghoogte in de drainsleuven. In
natte perioden stijgt het grondwater midden tussen de drains bij vrijwel
alle objecten tot minder dan 10 cm beneden maaiveld. Uitzonderingen hierop zijn gedeelten van objecten met cocosafdekking en cocosomhulling
waar de maximale grondwaterstand 25 cm beneden maaiveld bedraagt.
In 1975 en 1976 zijn bij de,verschillende objecten drains opgegraven.
De bevindingen zijn als volgt:
in april 1975
cocosbandafdekking: ongeveer 2 cm zand in de drain
cocosomhulling: geringe hoeveelheid zand in de drain
vlasomhulling: 2 'a 3 mm zand in de drain
acryl en turfmolm: geen zand in de drain
in oktober 1976:
cocosbandafdekking: geen waarnemingen
cocosomhulling: geringe afzetting van zwavelverbindingen
vlasomhulling: drainbuis plaatselijk halfvol zand
acryl: geen inspoeling
turfmolm: geen inspoeling
acryl en turfmolm waren zwart verkleurd.
Tegen de binnenzijde van de turfmolmomhulling was een filmpje glimend
materiaal afgezet. Tijdens de opgravingen stond het waterpeil in de
sloot nog ongeveer 10 cm boven drainniveau. Bij het blootleggen van de
drains stroomde bij alle materialen water uit de drain in de gegraven
kuil. In tegenstelling tot de overige materialen was de uitstroming bij
turfmolmomhulling zeer gering, zolang de omhulling intact gelaten werd.
4.6. Proefpolder Zuidwal Lauwerszee
4.6.1. l ~ ~ g g ~ ~ g g g ,
Het bodemprofiel bestaat tot beneden drainniveau uit middelfijn zand
(U-cijfer 90, M50-cijf er 105-1 50) , waarin plaatselijk sliblaagjes voor-
komen. De drains in het gebied wateren grotendeels af op drie hoofddrains
en voor de rest rechtstreeks op een tocht. Een van de hoofddrains wordt
opgestuwd. Het doe1 hiervan is, door het permanent onder water houden
van de zuigdrains afzetting van ijzerverbindingen tegen te gaan.
Buissoort: geribbelde p.v.c.-buis, diameter 65/57 en 80172 mm
Draindiepte: 180 cm beneden maaiveld
Drainafstand: als regel 45 m, daarnaast als proef enkele gedeelten op
resp. 25, 35 en 60 m
Drainlengte: 200 m
Omhullingsmaterialen:
vlas
turfmolm
ny londoek
acryldoek
Aantal drains per object: drie tot zeven, met enkele herhalingen
Waarnemingspunten: op 100 m uit de hoofddrains of de tocht, twee op'>
drainniveau geperforeerde stijgbuizen in de drainsleuven en een geheel
geperforeerde grondwaterstandsbuis midden tussen de drains
De drainage is in 1970 aangelegd bij een vrij hoge grondwaterstand. Het
grondwater was brak tot zout.
4.6.2. Waarnemingen
.
.
Uit metingen van stijghoogten en grondwaterstanden die in de loop der
jaren zijn verricht, is gebleken dat de drainage geleidelijk minder
goed tot slecht is gaan functioneren. In perioden met veel neerslag
komst de laatste jaren plaatselijk plasvorming op het maaiveld voor. Alleen de objecten met vlasomhulling geven tottheden een redelijk resultaat, hoewel ook bij vlas een geleidelijke achthruitgang met de tijd
valt waar te nemen. Uit opgravingen is gebleken dat de achteruitgang
voornamelijk moet worden toegeschreven aan afzetting van ijzer- en m a velverbindingen in het omhullingsmateriaal en tussen het omhullingsmateriaal en de drainbuis. Alle drains iijn met lage druk (+ 15 atm. aan
de pomp) doorgespoten. Een aantal drains zijn ook met hog: druk doorgespoten (60 'i 75 atm. aan de pomp). Het doorspuiten heeft geen aantoonbare verbetering van de drainwerking gegeven. De bevindingen en het verrichtte onderzoek in de proefpolder Zuidwal zijn vastgelegd in een nota (Benning, Scholten, Zuidema, 1976). Eind 1976 is een gedeelte,van
de proefpolder opnieuw gedraineerd, waarbij de bestaande drainage werd
verstoord. Als filtermaterialen zijn toegepast:
.. .
split 3-7 mm (tot 10 &I boven bovenkant drain)
cocosomhulling
turfmolmomhulling (als vergelijkingsobject met de eerste drainage)
Draindiepte: resp. 110 cm beneden maaiveld bij een drainafstand van 15 m
en 170 cm beneden maaiveld bij een drainafstand van 30 m.
Door een aantal drains rechtstreeks op controleputten in'de hoofddrains
te laten afvoeren is het mogelijk om van deze drains het debiet te.meten. De waarnemingspunten voor meting van de stijghoogten in de drainsleuven en van de opbolling van het'grondwater midden tussen de drains
zijn gelijk als die bij de eerst gelegde drains. Daarnaast zijn op de
drains waarvan het debiet kan worden gemeten, ongeperforeerde stijgbuizen geplaatst-verbondenmet het inwendige van de betreffende drains.
Uit de waarnemingen i n d e eerste winterperiode na aanleg verricht aan
de nieuwe drainage blijkt dat de intreeweerstand bij alle objecten nog
laag is. De waarnemingen worden voortgezet.
I n zandgronden met zout of brak grondwater i s de kans op v e r s t o p p i n g
van omhullingsmaterialen door i j z e r - en zwavelverbindingen g r o o t . Het
i s daarom aan t e raden onder deze omstandigheden f i l t e r m a t e r i a l e n t e
gebruiken d i e een g r o o t volume b e z i t t e n en een p o r i h w i j d t e hebben waarb i j nog j u i s t geen zandinspoeling o p t r e e d t . I n de p r a k t i j k i s gebleken
d a t doekvormige m a t e r i a l e n en turfmolmomhulling i n deze s i t u a t i e z i j n
a f t e raden.
5. Opgedane e r v a r i n g e n b u i t e n de p r o e f v e l d e n
B i j veldwaarnemingen b u i t e n de p r o e f v e l d e n werden de volgende v e r s c h i j n s e l e n aan omhullingsmaterialen waargenomen:
A.
I n twee b i j z o n d e r e g e v a l l e n werd v e r s t o p p i n g van de
turfmolmomhulling waargenbmen:
l e b i j d r a i n s i n de d i j k t e e n van de I J s s e l m e e r d i j k t e r hoogte van de
k a v e l s A 8 e n A 9 i n O o s t e l i j k Flevoland. Deze d r a i n s z i j n ongev e e r twee j a a r oud e n voeren v e e l kwelwater ( d i j k s k w e l ) a f ;
2e b i j d r a i n s op h e r v l o e i v e l d b i j de z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e op k a v e l
FZ 100 i n Z u i d e l i j k Flevoland. Deze d r a i n s z i j n ongeveer 66n j a a r
oud en k r i j g e n h e t w a t e r van de z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e t e verwerken d a t p e r i o d i e k op h e t v e l d wordt gepompt.
B i j opgravingen op b e i d e t e r r e i n e n b l e e k 10 'a 20 cm w a t e r boven de
d r a i n s t e s t a a n . Na p l a a t s e l i j k e v e r w i j d e r i n g van de turfmolmomhull i n g zakte h e t water s n e l u i t t o t drainniveau.
B. Vertering
l e I n november 1976 z i j n op zeven plekken i n de Kollumerwaard, Lauwerszee d r a i n s opgegraven d i e omhuld z i j n met cocos. Deze d r a i n s
waren toen 2 'a 3 j a a r oud. Het bodemprofiel b e s t a a t u i t zware zav e l op l i c h t e z a v e l of zand. De d r a i n s l e u v e n z i j n opgevuld met
zware zavel. Ten t i j d e van de opgravingen hadden de d r a i n s r e e d s
geruime t i j d geen water afgevoerd. Op ZZn p l e k was de cocos aan
de bovenzijde van de d r a i n v r i j w e l v e r t e e r d (gemakkelijk t e versmeren). Tegen de z i j k a n t e n van de d r a i n was de cocos b r o s en
aan de o n d e r z i j d e gaaf en t a a i . B i j v i e r d r a i n s was de cocos aan
de bovenzijde van de d r a i n b r o s en v e r k e e r d e v e r d e r i n goede
s t a a t . B i j twee d r a i n s was i n h e t g e h e e l geen v e r t e r i n g waar t e
nemen.
2e Op k a v e l G 24 i n O o s t e l i j k Flevoland z i j n i n augustus 1977 e n k e l e
d r a i n s opgegraven. Het b e t r o f d r a i n s r e s p . bestaande u i t gebakken
k r a a g l o z e buizen e n g e r i b b e l d e p.v.c.-buis b e i d e omhuld met g l a s v l i e s en gelegd r e s p . i n 1961 en 1964. Het g l a s v l i e s om de r i b b e l b u i s was g r o t e n d e e l s verkeerd en v e r p u l v e r d e b i j aanraking. A l l e e n
de v e r s t e r k i n g s d r a d e n waren nog goed z i c h t b a a r . Het g l a s v l i e s om
de gebakken buizen verkeerde nog i n goede s t a a t .
Het bodemprofiel op deze k a v e l b e s t a a t u i t 20 cm zware z a v e l op
een f i j n z a n d i g e ondergrond. De e e r s t e bedekking op de d r a i n bes t a a t u i t m a r e z a v e l min of meer vermengd met zand. D e kavel i s
i n 1966 i n g e p l a n t met gemengd l o o f h o u t .
.-
6. Eindconclusie
Om t e komen t o t een verantwoorde keuze u i t een stroom van nieuwe omhull i n g s - en a f d e k m a t e r i a l e n voor d r a i n b u i z e n , z i j n een a a n t a l l a b o r a t o r i um- en veldproeven u i t g e v o e r d of v o o r t g e z e t . Daarnaast z i j n ook andere
waarnemingen i n h e t v e l d v e r r i c h t .
Van de r e e s l a n g e r i n g e b r u i k z i j n d e m a t e r i a l e n b l i j k e n cocos- en v l a s -
omhulling in de meeste gevallen aan redelijke eisen te voldoen. Vertering van deze materialen kan optreden op percelen waar de drains gedurende de zomerperiode lange tijd droog liggen.
Turfmolm blijkt in veel gevallen snel verstopt te geraken.
Lavaliet c.q. splitafdekking voldoet goed, maar is door de hoge vewerkingskosten slechts geschikt voor speciale.gevallen zoals stedelijke
drainage.
Van de nieuwe (vrijwel alle synthetische) materialen lijken de volgende
geschikt voor het gebruik in de praktijk:
le polypropyleenvezel, in een mengverhouding van 70% vezels van 200 denier en 30% vezels van 70-90 denier;
2e polystyreenkorrels in geperforeerd folie. Uit de voorlopige gegevens
het best te voldoen, bij een
lijkt een korrelgrootte tot max. 3
onderlinge afstand van de perforaties in het folie tot max. 10 mm.
In fijnzandige grond bestaat er kans op inspoeling;
3e doekvormige materialen kunnen voldoen in grofzandige gronden waar de
kans op afzetting van ijzerverbindingen gering is.
Voor alle omhullingsmaterialen geldt dat de omhulling gelijkmatig van
dikte en zonder naden moet zijn aangebracht.
Regelmatige draincontrole waarbij ook aan de eindbuizen goede aandacht
moet worden geschonken blijkt zeer gewenst.
Verder wordt voor de keuze van omhullingsmaterialen verwezen naar de
aanbevelingen die in overleg met verschillende onderzoeksinstallaties
zijn opgesteld (Knops en Zuidema, 1977).
7. Literatuur
1. Benning, G., J. Scholten en F.C. Zuidema
Over de slechte ontwateringstoestand van de polder ~uidwalin de
Lauwerszee. Werkdocument R.IJ.P.(1977)
2. Ernst, L.F.
Het berekenen van stationaire grondwaterstromingen welke in een verticaal vlak afgebeeld kunnen worden. T.N.O. Rapp. IV (1954)
3. Knops, J.A.C. en F.C. Zuidema
Aanbevelingen voor de keuze van omhullingsmaterialen voor drainbuizen.
Cult. Tijdschrift. Jaargang 16 nr. 6 (1977)
4. Leehuis, H.
De afvoercapaciteit van het lavaliet in een drainsleuf. Interne nota
R.1J.P. (1976)
5. Scholten, J..
Tien iaar onderzoek van drainagematerialen. Flevobericht 96 (1974)
6. ~chuliz,E.
Ontwerpnormen voor waterbeheersingsstelsels in de Zuidelijke IJsselmeerpolders. Werkdocument R.1J.P. (1976)

Download Report