Winkler Prins Encyclopedie

E. de Bruyne, G.B.J. Hiltermann en H.R. Hoetink (1947)

Gepubliceerd op 18-10-2023

Grondwater

betekenis & definitie

[/i]is het water, dat in de aardkorst voorhanden is en in vloeibare vorm te voorschijn kan treden. Het komt dus in holten in de aardkorst voor en wel hetzij in spleten en holen of in de poriën van gesteenten.

Tot de eerste categorie behoort het karstwater (z karst), dat zich tot onderaardse rivieren verenigt (z druipsteen). Het grondwater in poreuze gesteenten heeft een grotere verspreiding en een grotere economische betekenis. Door sommige hydrologen, bijv. E. Prinz, wordt slechts deze vorm grondwater genoemd. De poreuze gesteenten, waarin grondwater optreedt, zijn los en worden dan zand en grind genoemd, of vast en zijn dan door verkitting van zand in zandsteen of van grind in conglomeraten veranderd.

Daarnaast kennen wij nog poreuze dolomieten, kalkstenen, lava’s, enz. Grondwater komt steeds op kleine of grote diepte in de bovenste aardlagen voor, wanneer deze poreus zijn. Bovendien treedt het in poreuze lagen op, die tussen twee ondoorlaatbare of, beter gezegd, slecht doorlaatbare lagen in liggen. Deze laatste bevatten het dieper grondwater, terwijl de bovenste aan de oppervlakte liggende poreuze laag het phreatisch grondwater bevat. In Nederland treedt het phreatisch grondwater overal op, maar heeft vooral in de zandige formaties (duinen, Veluwe, Brabant) een economische betekenis voor het aanleggen van drinkwatervoorzieningen. J.

Versluys, die diepgaande studies over grondwater gemaakt heeft, noemt in navolging van A. Daubrée phreatisch oppervlak, hetgeen ook wel grondwateroppervlak of grondwaterspiegel genoemd is. Hieronder is te verstaan het vlak, dat alle waterspiegels in boringen en putten verbindt. De vorm van het phreatisch oppervlak is in dikke poreuze grondsoorten min of meer horizontaal, zolang niet ergens op een diepte onder dit oppervlak water aan het grondwater onttrokken wordt (fig. 1). Is dit wel het geval, bijv. door uit boorgaten water te pompen, of door diepliggende kanalen aan te leggen, waaruit het water opgepompt wordt, dan daalt de grondwaterspiegel naar het niveau van het water in boorgat of kanaal (fig. 2). Ligt de ondergrond van de poreuze laag en/ of haar oppervlakte niet horizontaal, dan zal het phreatisch oppervlak een helling vertonen, waaruit de stroomrichting van het grondwater bepaald kan worden. In de praktijk wordt de vorm van het phreatisch oppervlak bepaald uit de hoogten der waterspiegels in verschillende boorgaten en putten (fig. 3) en op een kaart voorgesteld door hoogtelijnen (fig. 4).Boven het phreatisch oppervlak volgt niet dadelijk droge grond. Versluys onderscheidt hier drie zones, waarin de grond door capillaire eigenschappen vochtig is (fig. 5). In de zone vlak boven het phreatisch oppervlak heerst hetgeen Versluys de capillaire toestand noemt; de poriën zijn geheel met water gevuld (fig. 6). Daarboven volgt een zone met funiculair water. In de funiculaire toestand zijn de zanddeeltjes zodanig met water bevochtigd, dat het water een driedimensionaal netwerk vormt, waarin beweging van de vloeistof nog kan plaatsvinden, maar waartussen luchtbelletjes liggen (fig. 6B). Nog hoger ligt de zone met pendulair water. De pendulaire toestand is gekarakteriseerd door het capillair vasthouden van water om de aanrakingspunten der zandkorrels, waarbij waterbeweging niet meer kan plaatsvinden en een driedimensionaal netwerk van luchtkanalen in de grond aanwezig is (fig. 6C). Eindelijk ligt daarboven de droge grond, waarin de poriën geheel door lucht gevuld zijn (fig. 6D).

Natuurlijk zijn de poriën van de grond in het grondwater ook geheel met water gevuld. De overgang van de pendulaire toestand in de funiculaire is niet scherp. Wordt van boven water aan de grond toegevoegd, dan zal een gedeelte van de droge grond tijdelijk in de pendulaire toestand, de pendulaire zone gedeeltelijk in de funiculaire toestand en de funiculaire zone gedeeltelijk in de capillaire toestand overgaan. Versluys vond als capillaire stijghoogte van het water in het zand der jonge duinen ruim 29 cm, terwijl de funiculaire stijghoogte meer dan 3,30 m bedroeg. Hoe kleiner de korrels van de grond zijn, hoe groter de stijghoogten van het water zijn. Deze beschouwingen gelden voor ideale, homogene grondsoorten, waarin de korrels alle even groot en bolvormig zijn.

Wisselen grovere en fijnere deeltjes elkaar af is de grond ten opzichte van de korrelgrootte heterogeen, dan kunnen in de funiculaire en pendulaire zones gebieden (sejuncties) voorkomen, die geheel met capillair water gevuld zijn. Op de betekenis van deze sejuncties heeft Engelhardt gewezen. Van bijzondere betekenis voor watervoorzieningen is o.a. in Nederland het grondwater in de duinen

(z duinwater) en in verschillende landen het diepere, ondergrondse water, dat in poreuze lagen circuleert, die tussen twee voor water slecht doorlaatbare lagen liggen. Dit water staat soms ten gevolge van plooiing der aardlagen, bijv. in synclinale gebieden, onder druk. Wordt in de synclinale een boorgat (put) gemaakt, dan stijgt daarin het water omhoog. Het kan tot boven de oppervlakte opwellen of spuiten, indien het voedingsgebied van de watervoerende laag hoger ligt dan de putmond. Oude, met grof zand en grind gevulde rivierdalen, zoals in Noord-Zwitserland, bevatten stromend grondwater, dat voor drinkwatervoorziening bij uitstek geschikt is.

Lit.: K. Keilhack, Lehrbuch der Grundwasser- und Quellenkunde (Berlin 1917); E. Prinz, Handbuch der Hydrologie (2de dr., Berlin 1923);

W. Koehne, Grundwasserkunde (Stuttgart 1928) ; J. Versluys, De capillaire werkingen in den bodem (Amsterdam 1916) ; Idem, Over den oorsprong en het gebruiken van eenige vaktermen in de hydrologie (De Ingenieur, 1931, no 15); Idem, De duinwater-theorie (Water, 3, 1919-1920, no 5); Idem, De verdeling van Zoet- en Zoutwater in Nederland’s bodem en de invloed, daarop uitgeoefend door menselijk ingrijpen (De Ingenieur, 1931, no 19); J. H. Engelhardt, Bijdrage tot de kennis van capillaire verschijnselen in verband met de heterogeniteit van den grond (Groningen 1928); J. H. Steggewentz, De invloed van de getijbeweging van zeeën en getijrivieren op de stijghoogte van grondwater (Delft 1933); B. G. Escher, Grondslagen der Algemeene Geologie (1948), pp. 209-232.



Bevriezen van grondwater

Bij het doordringen van de vorst in de bodem, beperkt de afkoeling zich niet tot het in ijs veranderen van het water in de poriën tussen de minerale korrels, maar ontstaan bovendien concreties* van ijs (ijslenzen), waarvoor het water in de vorm van vloeistof van onderen capillair wordt aangevoerd, misschien ook als waterdamp, die op de concreties sublimeert. Vooral hierdoor neemt het volume van de grond toe, zodat buitendeuren gaan klemmen en paaltjes omhoog vriezen.

Valt na een langdurige periode van vorst de dooi in, dan verandert aanvankelijk slechts in de bovenste grondlaag het ijs in water. De nog bevroren grond daaronder is dan ondoorlaatbaar voor water en de bovenste grondlaag bevat meer water dan met het poriëngehalte overeenkomt. Gewoon zand verandert dan in drijfzand en dit in loopzand.

Gedurende de winter 1941-’42 werd in Nederland ruim 500 km weglengte door bevriezen en weer ontdooien vernield. Wel kan een wegdek door opvriezen breken, maar veel ernstiger is het berijden van de weg wanneer de bovenste grondlaag ontdooid is. Het drijfzand bezit geen vastheid en plaatselijke belasting door zware auto’s moet het wegdek, dat niet als brug gebouwd is, maar berekend op een vaste onderlaag, breken.

Treden deze verschijnselen op in een hellend terrein, dan zal de bovenste grondlaag gaan vloeien, hetgeen in de geologie solifluctie genoemd wordt. Andere hiermede verband houdende verschijnselen worden onder kryoturbate verschijnselen behandeld.

PROF. DR B. G. ESCHER

Grondwerk

of aardwerk is een werk, waarvoor alleen of in hoofdzaak verplaatsing van grond (zand, klei, leem, teelaarde, veen) gevorderd wordt met inbegrip van de maatregelen voor vastlegging der belopen* door bekleding en ontwatering, hetzij door in- of uitgraving (sloot, kanaal, haven, ook voor spoorwegen door een hoogte of landrug), hetzij door ophoging (dijk, kade, aardebaan voor een weg of spoorweg, voor bouwterrein enz.)

3, economisch

vormt naast arbeid en kapitaal één van de drie productiemiddelen. Grond is belangrijk, omdat deze ons de beschikking geeft over productieve krachten. Door zijn natuurlijke vruchtbaarheid te zamen met klimatologische factoren als vochtigheid, warmte en licht vormt de grond de basis voor landbouw. Bovendien verschaft hij ons een ongekende rijkdom aan mineralen, steenkool, aardolie, etc. en in de derde plaats zijn natuurlijke hulpbronnen als rivieren en watervallen een bron van energie voor de mensheid. Verder biedt de aardoppervlakte ons woongelegenheid en is zij de standplaats voor alle productieve menselijke activiteit (industrie, transportwezen, enz.).

In de algemene leer der economie verstaat men onder grond alle natuurlijke hulpbronnen, die een inkomen geven dat hetzelfde karakter heeft als de inkomens, die oorspronkelijk uit de akkergrond verkregen werden. Als productiemiddel kenmerkt de grond zich doordat hij onvernietigbaar, in beperkte hoeveelheid aanwezig, plaatselijk gebonden en niet-reproduceerbaar is. Dit brengt bepaalde problemen met zich voor de financiering van deze productiefactor in het landbouwbedrijf en het is oorzaak, dat het inkomen van de grond, de grondrente, een geheel zelfstandige plaats onder de beloning der productiemiddelen inneemt.

< >