Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

Onttrekken grondwater, basisgegevens voor rekenmodellen voor grondwatersanering

Bij vrijwel iedere modellering van een grondwatersanering worden de volgende aspecten behandeld:

  • aard en omvang van het probleem;
  • geologische en hydraulische gegevens;
  • (geo-)hydrologische;
  • randvoorwaarden opgelegd door de omgeving.

Aard en omvang van het probleem

Met betrekking tot aard en omvang van het probleem wordt meegenomen uit welke componenten de verontreiniging bestaat; hoe mobiel de grondwaterverontreiniging is; hoe makkelijk deze uitspoelt; wat de omvang van de verontreiniging is in 3 dimensies en in welke bodemlagen zij is geconcentreerd. Verder wordt bekeken waar door de verontreiniging mogelijk bedreigde of door latere maatregelen mogelijk beïnvloede objecten zijn gesitueerd. Aan de hand van deze gegevens worden de voor modellering voor de hand liggende grenzen bepaald.

Geologische en hydraulische gegevens

Geologische en hydraulische gegevens geven informatie over de opbouw van de bodem. Dit kan zodanig worden geschematiseerd, dat er een model mee kan worden gemaakt. Hieruit volgt welke modelparameters bekend moeten zijn (doorlatendheid, weerstanden, berging, anisotropiefactoren).

Met betrekking tot de beschrijving van de stroming van grondwater kan de bodemopbouw beschreven worden als te zijn opgebouwd uit lagen die meer en minder waterdoorlatend zijn. Op regionale schaal zal er binnen de beter doorlatende lagen sprake zijn van een dominerende, horizontale grondwaterstroming, terwijl in de minder doorlatende lagen de verticale stroming juist zal domineren. De beter doorlatende lagen bestaan uit zand-, grind- of schelpafzettingen. De minder doorlatende afzettingen hebben betrekking op klei, veen en sterk slibhoudend zand. Voor de beschrijving van de grondwaterstroming is de doorlatendheid van watervoerende pakketten (Kd) en de weerstand van slecht doorlatende lagen (c=D/k) van belang. Voor de bepaling van de filtersnelheid of effectieve grondwaterstroomsnelheid is de porositeit (p) van de bodemlaag van belang.

(Geo-)hydrologische gegevens

Bij dit aspect wordt voor verschillende dieptes het stromingspatroon beschouwd, zowel in verticale als in horizontale richting. Van belang is door welke factoren de grondwaterstroming wordt bepaald (waar vindt voeding van het grondwater plaats en waar drainage), en hoe de dynamiek is van de grondwaterstroming. Voor dit aspect zijn stijghoogtemetingen gedurende een voldoende lange periode en globale waterbalansen van belang.

Bekend dient te zijn hoe het onttrokken grondwater wordt aangevuld en welke implicaties dit heeft voor de grootte van het te modelleren gebied. Verder dient bekend te zijn hoe zetting-, verdrogings- en verlagingsgevoelig de door de onttrekking beïnvloede objecten, zoals funderingen en natuurgebieden zijn.

Voor het ontwerp van een saneringsmaatregel is het van belang dat de uitgangssituatie c.q. de gemiddelde nulsituatie (stijghoogtepatroon en het stromingspatroon voor de ingreep) wordt vastgelegd. Hierbij is het wenselijk dat de periode waarover waarnemingen beschikbaar zijn voldoende lang is, zodat seizoensfluctuaties (indien aanwezig) kunnen worden gemiddeld. Daarnaast is het voor de beoordeling van de effectiviteit van de maatregel essentieel dat ook de te verwachten extreme situaties bekend zijn, zoals bijvoorbeeld de situatie in de winter in vergelijking met de zomer.

De lokale stroming dient geplaatst te worden in het regionale stromingsbeeld zoals boven beschreven. Hierbij dient aanvullende informatie beschikbaar te zijn met betrekking tot:

  • kortdurende stijghoogteveranderingen (bijvoorbeeld door lokale intermitterende onttrekkingen, getijdebeweging, tijdschaal van een dag). Dit in verband met macro-dispersie en het dimensioneren van het systeem;
  • historische veranderingen van de geohydrologische situatie, om inzicht te verkrijgen in het ontstaan van het aanwezige verspreidingspatroon en om het opgestelde model te kunnen valideren.

Het oppervlaktewater functioneert vaak als een begrenzing van het beïnvloede gebied van het eerste watervoerende pakket. Daarnaast is de drainerende of infiltrerende werking van het oppervlaktewater een belangrijk onderdeel van de lokale geohydrologie.

Randvoorwaarden vanuit de omgeving

Voor vrijwel iedere modellering van een grondwatersanering is het ook nodig randvoorwaarden opgelegd door de omgeving mee te nemen. Hierbij kan gedacht worden aan de maximaal toegestane stijghoogte- en grondwaterstands-verlagingen; hoeveel kwalitatief en kwantitatief maximaal kan worden geloosd; hoeveel maximaal mag worden onttrokken en of infiltratie mogelijk is.