vakgebied waarvan de naam werd ontleend aan de Duitse term Kulturtechnik, in de vorige eeuw ingeburgerd ter aanduiding van het geheel van technische maatregelen dat ten plattelande werd toegepast als tegenhanger van het begrip Ziviltechnik uit de urbane sfeer; de Nederlandse benaming heeft in oorsprong een gelijksoortige betekenis.
Thans kan men stellen dat cultuurtechniek beoogt het optimaal inrichten van het land, d.w.z. alles waarop (nog) geen aaneengesloten bebouwing aanwezig is, voor elke gewenste bestemming. Het werkterrein van de cultuurtechniek is ruimtelijk hetzelfde gebleven: het landelijke gebied; haar taakstelling is in de loop der jaren meeromvattend geworden naarmate de functies van het landelijke gebied in de samenleving toenamen, waardoor haar opdracht zich thans tevens uitstrekt tot een rangschikking van de factoren water, grond en ruimte ten behoeve van de inrichting van landelijke gebieden voor allerlei vormen van openluchtrecreatie, van terreinen voor woningbouw, wegenaanleg, vliegvelden e.d. en bij de landschapsbouw en de inrichting en instandhouding van natuurterreinen.
De plaats temidden van andere disciplines die in dezelfde ruimte actief zijn, kan als volgt worden afgebakend, zonder dat daarbij strakke grenzen kunnen worden aangewezen. De civiele techniek neemt de grote constructies (zeeweringen, gemalen, stuwdammen, kanalen, sluizen, hoofdverkeerswegen) voor haar rekening; de cultuurtechniek de kleinere (kaden, onderbemalingen, aftappingen voor irrigatie, aan- en afvoerleidingen in het kader van de waterbeheersing, ontsluitingswegen en andere voorzieningen in het raam van de infrastructuur).
Uit haar agrarische afkomst behield de cultuurtechniek het gevoel te werken in en met de levende natuur, met ruimten waarin de omstandigheden zich voortdurend wijzigen. De gedachtenwereld van de civieltechniek is sterker gericht op het afgeronde object. Anderssoortige raakvlakken bestaan met de planologie. Deze baseert zich bij het aangeven van bestemmingen voor de ruimte vooral op maatschappelijke aspecten. De cultuurtechniek richt zich sterker op de materiële omstandigheden: het aanwijzen van specifieke mogelijkheden en beperkingen van gebieden voor bepaalde ruimtelijke bestemmingen op grond van de fysieke omstandigheden, het ontwerpen en uitvoeren van ingrepen ter verbetering van en ter aanpassing van deze fysieke omstandigheden aan de gekozen gebruiksbestemming, het inrichten van gebieden ten aanzien van maaiveldligging, opbouw van het bodemprofiel en de waterhuishouding.
Als grove indeling onderscheidt men de natte cultuurtechniek, omvattende de waterbeheersing, de grondverbetering en het bodembehoud, en de droge, als bundeling van ontsluiting, verkaveling en vestiging. In de cultuurtechnische praktijk is deze indeling weinig zinvol omdat de verscheidenheid van activiteiten doorgaans een sterke mate van onderlinge verwevenheid vertoont, hetgeen moge blijken uit het later volgende overzicht. Wel wordt op praktische gronden vaak een ander onderscheid gemaakt, namelijk dat tussen activiteiten op nieuw land en activiteiten op het oude land, waarbij onder nieuw land de gebieden worden verstaan die nog niet of ten hoogste zeer extensief in gebruik zijn geweest. In Nederland betreft dit thans vooral ingepolderde en drooggemaakte oppervlakten, sinds de in de eerste helft van de 20ste eeuw met behulp van kunstmest doorgevoerde ontginning van woeste gronden in de zandgebieden tot staan is gekomen. Op het oude land vormt de bestaande situatie een gegeven van doorslaggevende betekenis. Aan de orde is dan hetzij een verbetering van deze situatie, hetzij een aanpassing aan een wijziging in gebruiksbestemming. Wettelijke bepalingen, o.a. ten aanzien van eigendom, en wensen en mogelijkheden van landgebruikers in het bedrijfstechnische en -economische vlak, spelen daarbij, naast de aanwezige landschapselementen, een hoofdrol in de uiteindelijke vormgeving van de plannen. Deze tweedeling vindt men ook in organisatorisch opzicht bij overheidsinstanties doorgevoerd. Een andere indeling berust op het onderscheiden van de Tropische Cultuurtechniek als een bijzondere tak. Haar activiteiten zijn vooral gericht op droge gebieden waar aanvoer van water en irrigatie het landgebruik beheersen.
Onderzoek.
Elk cultuurtechnisch project vereist praktisch gericht onderzoek, analyse van de omstandigheden die het gebied en zijn omgeving kenmerken. Het gaat hierbij om het verzamelen en interpreteren van gegevens van sterk uiteenlopende aard:
Klimatologische gegevens, vooral aangaande neerslag en verdamping en hun verdeling over het jaar ten opzichte van het groeiseizoen, ter beantwoording van de vraag hoe groot eventueel af te voeren neerslagoverschotten of eventueel door wateraanvoer op te vangen tekorten zullen zijn met de frequenties van optreden van extreem natte of extreem droge perioden. Temperatuurgegevens zijn bijv. van belang voor verdampingsberekeningen.
Bodemkundige en geologische gegevens, waarbij sinds de invoering van de kunstmest de chemische eigenschappen van de grond (de vruchtbaarheid) minder belangrijk zijn dan de fysische. De te beantwoorden vragen in het bodemfysische vlak betreffen in hoofdzaak: het watervasthoudende vermogen en de draagkracht van de bouwvoor en de mogelijkheden voor waterbeweging en wortelontwikkeling in grond. Een goede grond kan voldoende bodemvocht in de wortelzone vasthouden en ter beschikking van de planten stellen om deze door een (ook in humide klimaten voorkomende) droge periode heen te helpen. Bij bevloeide landbouw in aride klimaten hebben dergelijke goede gronden het voordeel dat zij minder vaak, met grotere watergiften ineens, bevloeid kunnen worden. De beschikbare bodemvochtvoorraad is positief gecorreleerd met het gehalte aan afslibbare en humeuze delen in de grond en met de bewortelingsdiepte.
Het is daarom belangrijk deze gehalten na te gaan benevens de eventuele aanwezigheid van harde lagen of abrupte overgangen in het bodemprofiel, die de wortelontwikkeling kunnen beperken. Het voorkomen van slecht doorlatende lagen of ondoorlatende formaties die de grondwaterbeweging kunnen hinderen, dient te worden vastgesteld. Men krijgt bij de beoordeling van mogelijkheden voor grondwaterbeweging te maken met de geologie van de diepere ondergrond. Dit is ook het geval wanneer wordt overwogen grondwater te winnen bijv. voor bevloeiingsdoeleinden uit diep liggende watervoerende pakketten. Een ander geologisch aspect is het voorkomen van slappe lagen in de ondergrond in verband met inklinking. Plaatselijk voorkomen van zulke lagen kan in de loop der jaren de topografie sterk wijzigen door ongelijke klink. Bij inrichting van zulke gebieden moeten te verwachten veranderingen in het ontwerp verdisconteerd worden.
Topografische gegevens, maaiveldhoogten, dienen altijd in kaart gebracht te worden, vooral in verband met de waterhuishouding: afwatering te richten op en via lage terreingedeelten, wateraanvoer via ruggen; bewoning, ook tijdelijke zoals kampeerterreinen op hoge plekken; erosiegevaar onderkennen op hellingen, benevens bovengrondse afvoer van hellende terreinen, waardoor een extra zware belasting van het afwateringsstelsel kan ontstaan. Ook voor de ontsluiting zijn hellingen van belang. Bij sterk hellende akkers prefereert men tweezijdige ontsluiting (verkeer op de akker van boven naar beneden). In vlak land grenzen de percelen maar met een korte zijde aan de weg.
Hydrologische gegevens, zowel wat betreft het open water als het grondwater. Vragen ten aanzien van open wateren kunnen het verloop van waterstanden en debieten in de tijd betreffen met frequentieverdeling van optreden, voorts inundaties (waar, in welk jaargetijde, hoe vaak, hoe lang), waterkwaliteit, hoogteverschillen tussen wateren binnen en buiten het beschouwde gebied in verband met lozings- en inlaatmogelijkheden en te verwachten kwel of inzijging. Grondwaterstanden zijn voor de cultuurtechniek in het algemeen alleen van belang wanneer het freatisch vlak zich binnen twee meter beneden maaiveld bevindt en in staat is direct of door capillair contact het bodemvochtregime te beïnvloeden; in grote delen van Nederland een normale toestand, internationaal gezien echter uitzonderlijk.
Gegevens over bodemgebruik, bij landbouwkundig gebruik.
Op hoge gronden wordt het landbouwkundig bodemgebruik, behalve door een bepaalde voorkeur van de gebruikers (die vaak verband zal houden met prijsverhoudingen van produkten), vooral bepaald door het vochthoudend vermogen van de grond en door de steilte van de hellingen (gras of bos op onbewerkbaar steile stukken). In gebieden met het freatisch vlak op bereikbare diepte is de ontwateringsdiepte van overheersend belang. Bij toenemende ontwateringsdiepte is de algemene volgorde: grasland, tuinbouw, akkerbouw, boomgaard. Ook de grondsoort speelt in dit verband een rol. Voor elke combinatie van bodemtype en gewas kan de relatie tussen ontwateringsdiepte en opbrengst worden weergegeven in een opbrengst-ontwateringsdiepte-curve. Niet landbouwkundig bodemgebruik stelt zijn eigen eisen aan ontsluiting (toegangswegen en parkeerterreinen voor recreatieobjecten) en waterbeheersing (snelle waterafvoer van sportvelden, speciale peilregeling voor natuurterreinen).
Gegevens over verkaveling, grootte en vorm van percelen, grootte van bedrijven, aantallen percelen per bedrijf, afstand van percelen tot het bedrijfscentrum en van beide tot de weg, voorzover het landbouwgronden betreft.
Vorm en grootte van percelen dienen beoordeeld te worden in verband met het bodemgebruik. Akkerbouw stelt prijs op rechthoekige percelen van flinke afmetingen in verband met het gebruik van machines. Voor grasland, vooral als dit uitsluitend beweid wordt, is de perceelsvorm minder belangrijk. Een sterke versnippering van de bedrijfsoppervlakte is altijd nadelig met name wanneer op grote afstand gelegen percelen tot het bedrijf behoren. Soms, voornamelijk bij gemengde bedrijven, is een samenvoeging van tot het bedrijf behorende percelen tot een enkele kavel ongewenst omdat dergelijke bedrijven moeten beschikken over laag grasland met goede opbrengst in droge zomers, hoger gelegen grasland met grotere draagkracht en betere opbrengst in natte zomers en bouwland op nog hoger gelegen gronden. Verschillende verkavelingstypen kunnen onderkend worden, gebonden aan bepaalde landschapstypen.
Gegevens over verkeer.
Voor het wegverkeer gaat het om te verwachten doorgaande en interne verkeersstromen in verband met ligging en grootte van woonkernen en de aanwezigheid van hoofdwegen binnen en buiten het gebied en om de aard en de intensiteit van het al dan niet landbouwkundige bodemgebruik. Verhardingstype en breedte van ontsluitingswegen en vormgeving van daarin voorkomende kruisingen hangen hiervan af. In de recreatieve sfeer dienen bijv. aantallen, typen en afmetingen van te verwachten pleziervaartuigen bekend te zijn om de behoefte aan aanlegplaatsen en ligplaatsen en de grootte en inrichting van jachthavens te kunnen vaststellen.
Gegevens over het landschap.
Inventarisering van in het oog vallende landschapselementen: welke zijn als onvervangbaar te beschouwen, welke zijn waardevol, welke dienen daarentegen aan het oog te worden onttrokken; zijn er ruimtelijke en financiële mogelijkheden om bijv. een bestaande beekloop te sparen, verdwenen beplantingen door nieuwe te vervangen, de gebouwen van een bio-industrie te camoufleren? Voorts een aantal economische, demografische en sociologische gegevens over het gebied en zijn omgeving, zoals daar zijn de verhouding tussen eigendom en pacht, de leeftijdverdeling van ondernemers, de mate van aanwezig zijn van potentiële opvolgers, de inkomens per bedrijfsgrootteklasse en per bedrijfstype, het voorkomen van landbouw als nevenberoep, de beschikbaarheid van vervangende werkgelegenheid bij bedrijfsbeëindiging, de aanwezigheid van tweede woningen, de mogelijkheden voor vakantiegasten op de boerderij.
Ontwerp.
Het cultuurtechnische ontwerp richt zich op doelstellingen die in een breder, veelal maatschappelijk kader worden vastgesteld, in wisselwerking met de technische mogelijkheden tot het verrichten van ingrepen. Cultuurtechnische projecten kunnen van zeer verschillende afmeting en intensiteit zijn, van betrekkelijk eenzijdig en plaatselijk (bijvoorbeeld het verbeteren van de ontsluiting in een klein gebied) tot veelomvattend en zich over een landstreek ter grootte van duizenden ha uitstrekkend (een ruilverkaveling). De uitvoerigheid van het te verrichten vooronderzoek hangt hiermee nauw samen; de nauwkeurigheid van te verzamelen gegevens zal groter moeten zijn naarmate zwaarder wegende belangen door de te ontwerpen voorzieningen beïnvloed worden. Het ontwerpstadium omvat steeds het kwantificeren van normen en criteria aan de hand van de eisen die uit het onderzoek bleken. Meer en meer kan hierbij gebruik worden gemaakt van de resultaten van analytische en fundamentele studies ter vervanging van uit het verleden stammende empirische kennis. Verder het dimensioneren van uit te voeren werken met behulp van de vastgestelde normen. In de plannen zal ook de overweging moeten meespreken dat de uit te voeren werken aan in de toekomst te verwachten ontwikkelingen moeten kunnen worden aangepast (bijv. te voorziene verandering van gebruiksbestemming of bedrijfsgrootte). Een aspect dat vooral bij omvangrijker werken naar voren komt is het uitwerken van alternatieve plannen met variaties in de ingrijpendheid van ontworpen maatregelen en met bijbehorende schattingen van te verwachten baten of te voorkomen schaden, dit ter ondersteuning van de besluitvorming. In dit kader leveren imponderabele kosten en baten (bijv. de waarde van een bepaald landschapselement) vooralsnog problemen op.
Besluitvorming.
Op de besluitvorming is de financieringsregeling van invloed, waarin subsidies van lokale en centrale overheid doorgaans een rol spelen. Aan ieder project worden voorstellen voor een lastenverdeling verbonden. De beschikbare middelen kunnen voorts leiden tot een prioriteitsbepaling tussen verschillende projecten; verder is de realisering van een project afhankelijk van de instemming van de bij het bodemgebruik betrokkenen (bijv. volgens de ruilverkavelingswet). Ook dient overeenstemming bereikt te worden met planologische, landschappelijke en andere instanties die lokale en regionale belangen behartigen. Dit vereist uitgebreider overleg naarmate de plannen meeromvattend zijn.
Uitvoering.
Het ontwerp wordt uitgewerkt in bestek en begroting en na de besluitvorming geheel of in opeenvolgende gedeelten aanbesteed. Ten behoeve van de uitvoering wordt een planning opgesteld. Cultuurtechnische werken vergen investeringen in duurzame produktiemiddelen: grond, wegen, waterlopen en bijbehorende kunstwerken en soms ook in gebouwen en beplantingen. Gedurende de uitvoeringsfase dienen veelal bijzondere maatregelen ten aanzien van het bodemgebruik te worden genomen. In de IJsselmeerpolders worden pas ontgonnen gronden (tot zij voldoende gerijpt, ontwaterd en van gebouwen voorzien zijn) van staatswege beteeld in een daartoe speciaal ingesteld landbouwgrootbedrijf. In een ruilverkaveling vindt tijdelijke toedeling van kavels plaats aan boeren op wier grond werk in uitvoering is. In cultuurtechnische projecten wordt vaak ‘werk met werk’ gemaakt. Aanleg van waterlopen en wegen, wijziging van perceelsvormen en egalisatie van terreinen leiden tot ontgravingen en afgravingen, aanvullingen en ophogingen. Deze kunnen zo worden afgestemd dat grond die hier vrijkomt elders een bestemming vindt. Ontgravingen voor zandwinningen worden vaak ingericht tot recreatieplassen. Een bijzonder punt bij de uitvoering van cultuurtechnische werken is de sterke afhankelijkheid van de weersomstandigheden en soms van het seizoen.
Beheer.
In een aantal gevallen zal de cultuurtechniek ook na voltooiing van de werken een functie in het gebied moeten vervullen. Dit betreft bijv. de exploitatie van waterbeheersingssystemen. In irrigatiegebieden vormen de bepaling van tijdstip en mate van waterverstrekking en de verdeling van water over de belanghebbenden een omvangrijke taak. In Nederlandse boezemgebieden waar de peilhandhaving en kwaliteitsbewaking van de boezemwateren van vele factoren afhangen, geldt dit eveneens. Ook voor het beheer van bepaalde recreatiegebieden is een specifieke deskundigheid vereist bijv. ter regulering van de bezoekersstromen en aanpassing daaraan van landschap en technische voorzieningen in verband met gevaar voor erosie, vervuiling van waterpartijen of degeneratie van de begroeiing.
Algemeen.
De cultuurtechniek is sterk gebonden aan de plaatselijke milieuomstandigheden. In Nederland ligt daarom een zware nadruk op waterafvoer door ontwatering en afwatering, op de inrichting van laag, vlak land, op ruilverkaveling en op de interactie tussen landelijk gebied en daarin opdringende stedelijke elementen. In de tropen en subtropen staat de wateraanvoer centraal, in gebieden met hoge regenintensiteiten de erosiebestrijding en het bodembehoud.Toch geldt, ingepast in de plaatselijke klimatologische, topografische, economische en sociale omstandigheden, steeds eenzelfde basiskennis: de relatie tussen grond, water en gewas.