Natuurlijke verwerkingstechnieken voor baggerspecie, Hydrologische factoren bij rijping van baggerspecie
Nadat het oppervlaktewater in het depot boven de baggerspecie is afgevoerd gaat een aantal hydrologische factoren een rol spelen bij het fysische rijpingsproces, te weten neerslag en kwel voor de aanvoer van water en verdamping, drainage en oppervlakkige afvoer voor de afvoer van water. De processen zijn weergegeven in onderstaande figuur.
Neerslag
De jaarlijkse neerslag in Nederland bedraagt gemiddeld 750 mm en is in de zomerperiode (april-september) gemiddeld vrijwel gelijk aan die in de winterperiode (oktober-maart). In de zomer valt de neerslag meer in de vorm van buien dan in de winter, zodat het aantal uren met neerslag in de winter groter is dan ’s zomers.
Verdamping
Om water door middel van verdamping te verwijderen uit baggerspecie moet de verdamping groter zijn dan de neerslag minus de afvoer van neerslag. De verdamping wordt door twee factoren bepaald: de open- grondverdamping (evaporatie) en de gewasverdamping (transpiratie). Bij rijping in tijdelijke depots zal de verdamping met name worden bepaald door evaporatie. Evaporatie beperkt zich tot de bovenlaag van de specie en zal door indroging en korstvorming in de loop van het rijpingsproces sterk verminderen. De indroging van de baggerspecie is voor de diepere lagen met name afhankelijk van drainage. Regelmatig omzetten (op rillen) helpt ook. Het verdampend oppervlak wordt erdoor vergroot en turbulente luchtstroming rond de rillen zorgt voor een verdere toename van de verdamping. Zonder bewerking ontwikkelt zich in een depot meestal een oppervlakkige begroeiing met een geringe bewortelingsdiepte. De invloed van transpiratie is gering en beperkt zich hoofdzakelijk tot de bovenlaag. De verdamping vertoont in Nederland een duidelijk jaarlijkse trend. In de winter is de verdamping laag. Door toeneming van de straling en verhoging van de temperatuur worden in de zomer veel hogere waarden bereikt. Als gevolg van de jaarlijkse gang in de verdamping en het gelijkmatige verloop van de neerslag kent het Nederlandse klimaat gemiddeld een periode met een verdampingsoverschot en een periode met een neerslagoverschot. Het verdampingsoverschot valt over het algemeen in de periode april-augustus. De volumereductie van de specie die in het zomerhalfjaar door indroging (verdampingsoverschot) wordt gerealiseerd is grotendeels onomkeerbaar.
Kwel
In een gebied zal kwel optreden indien de stijghoogte van het water in de diepere ondergrond hoger is dan de grondwaterstand. De hoeveelheid kwelwater hangt af van het stijghoogteverschil tussen het diepe en ondiepe grondwater en de doorlatendheid van de tussenliggende grondlagen. Kwel heeft alleen een negatief effect op rijping als er geen waterdichte onderafdichting aanwezig is. Als in dit geval de hoeveelheid water onttrokken aan een laag ten gevolge van verdamping gecompenseerd wordt door kwelwater, dan zal het vochtgehalte in deze laag nooit dalen en daardoor geen rijping optreden.
Oppervlakkige afvoer van water en drainage
De afvoer van neerslag en percolaatwater wordt sterk beïnvloed door de veranderingen in het sediment ten gevolge van het rijpingsproces, en tegelijkertijd wordt de voortgang van het proces bepaald door diezelfde afvoer. Door een snelle afvoer van neerslag wordt voorkomen dat neerslag in het sediment kan infiltreren en in de poriën wordt vastgehouden. Hierdoor zal in een droge periode sneller rijping optreden. Een goede afvoer van neerslag treedt alleen op indien het water oppervlakkig wordt afgevoerd of als het sediment een goede doorlatendheid heeft. In de meeste gevallen is de doorlatendheid van ongerijpt sediment onvoldoende om een goede ontwatering mogelijk te maken en kan er alleen naar gestreefd worden om de neerslag zo goed mogelijk oppervlakkig af te voeren. Bij een (enigszins) gerijpt sediment met een gescheurde bovenlaag is de doorlatendheid al veel beter en kan door de aanleg van ondiepe ontwateringsmiddelen, zoals greppels, neerslag en percolaatwater worden afgevoerd. Daarnaast kan de ontwatering worden verbeterd door het aanbrengen van drainage aan de onderzijde van de opgebrachte laag baggerspecie. De werking van deze drainage is echter veelal beperkt omdat de toestroming naar de drains moet gebeuren door nog niet gerijpte specie en deze is matig tot slecht doorlatend. Voor meer informatie zoek ook op 'inrichting' en 'doorgangsdepot'.