logo idiomorf  
Bekijk de tekeningen op deze website en zie de kracht van de eenvoud
vorige afbeelding terug naar overzicht volgende afbeelding    
   
Weergave bodemopbouw bij een rivierbedding  

 
Geen animatie te zien? Klik hier voor Apple; Ipad; Iphone en Android gebruikers
 
 
   

Zoekt u illustraties als deze?
Deze 3D modellen zijn getekend zodat te zien is hoe de bodemopbouw is bij een rivier. De beeldsegmenten zijn met de cursor verplaatsbaar zodat de rivierbodem op diverse plaatsen in doorsnede te zien is. Onze interactieve illustraties en animaties maken het mogelijk om complexe gegevens van bodemonderzoek overzichtelijk en geordend te presenteren. Dit bespaart u en de eindgebruiker tijd. Onze tekeningen kunnen gebruikt worden voor zowel gedrukte als digitale media.
Neem contact met ons op voor een afspraak.

Sediment
Het ontstaan van de Lage Landen bij de rivieren kreeg vorm bij hoogwater. Tijdens hoogwater in die rivieren werd door de stroming van het rivierwater zand uit het Duitse achterland aangevoerd en in oeverwallen langs de rivier afgezet. Klei en slib zijn verderaf van de rivier bezonken. Richting de zee wordt ook het sediment fijner. Bij de monding is de vroegere invloed van de zee terug te vinden in gebieden met zeeklei, zandige strandwallen en duinenrijen. Door het geringe hoogteverschil in deze deltagebieden zijn dijken langs rivieren ter voorkomen van overstromingen.
De vrijheid van de natuur om dit landschap te vormen, lijkt verleden tijd. De processen van sedimentaanvoer en -afzetting vinden alleen nog plaats tussen de dijken. De dynamiek van de rivieren is er niet minder op geworden. Hoge rivierafvoeren veroorzaken zulke hoge schuifkrachten op de bodem van hun smalle stroomgeul, dat grote hoeveelheden sediment worden meegevoerd. Onder water ontstaan metershoge zandduinen die zich stroomafwaarts verplaatsen. Bij lage waterstanden woelt de drukke scheepvaart het zand van de bodem op.
In het dichtbevolkte Nederland en België is het van groot belang om inzicht te hebben in het verband tussen water- en sedimentbeweging en de hieruit voortvloeiende vormveranderingen van bedding, oevers en uiterwaarden. Vooral waar gebaggerd word en waar nevengeulen en oeververdedigingen, dijken de rivierloop beïnvloeden, moeten de gevolgen vooraf duidelijk zijn.

Dijkdoorbraak
Deze kan veroorzaakt worden door instabiliteit van het grondlichaam van de dijk, overloop of golfoverslag wat leidt tot erosie van het binnentalud van de dijk of zandmeevoerende wellen, waardoor een doorgaande gang onder de dijk ontstaat. Een dijkdoorbraak wordt niet noodzakelijk veroorzaakt door hoogwater op zee, rivier of meer, maar kan ook het gevolg zijn van bijvoorbeeld zettingsvloeiing van de ondergrond bij lage waterstanden. In het verleden werden dijkdoorbraken ook opzettelijk uitgelokt als strategische factor bij oorlogsvoering. Meerdere kreken en geulen zijn op deze wijze ontstaan. De gevolgen van een dijkdoorbraak zijn afhankelijk van het achtergelegen gebied en de waterstand op het buitenwater.

Kwelwater
Ondergrondse aanvoer van water, dat via doorlatende lagen van hoger gelegen gronden naar lagere gebieden toevloeit. Bekende voorbeelden zijn het water dat onder dijken doorsijpelt en water onderaan de stuwwallen. Vooral in polders is kwel een groot probleem, omdat het grondwaterniveau in een polder lager is dan het niveau van het omringende water. Door de druk stroomt het buitenwater onder de dijk door, de polder in. Vooral zout kwelwater is problematisch, omdat het verzilting veroorzaakt. Kwelwater bedreigt ook de stabiliteit van dijken. Om het kwelwaterprobleem tegen te gaan, zijn verschillende oplossingen denkbaar. Achter de dijk kan een kwelsloot aangelegd worden, waarin het kwelwater opgevangen kan worden. Dit water biedt dan tegendruk. De aanleg van een ondoorlatende kleilaag in een dijk beperkt ook de kwelwaterstroom. Doorspoelen is een oplossing op het moment dat te veel (zout) kwelwater de polder is binnengedrongen. Het zoute water wordt dan weggepompt en vervangen door rivierwater. Het probleem is dat door watervervuiling doorspoelen steeds minder mogelijkheden biedt. Tenslotte kan door diepe bemaling het zoute water worden afgevoerd en vervangen worden door zoet neerslagwater.

Ontstaan en opbouw van de pleisterlaag
Een stuk rivierbedding waarvan de korrels allemaal ongeveer even groot zijn, gedraagt zich redelijk voorspelbaar. Wanneer fijn en grof materiaal door elkaar voorkomen, treden er effecten op die de rivierdeskundigen tot op heden alleen in grote trekken kennen. Sterke stroming zuigt de lichte zandkorrels gemakkelijk uit de bedding, zodat alleen het grovere materiaal overblijft. In het extreme geval raakt de bodem geheel afgedekt door een laagje grof grind. Zo’n zogenaamde pleisterlaag ligt op veel plaatsen in de grindrijke delen van onze laaglandrivieren; in elk geval in de Grensmaas en vermoedelijk ook in de Boven-Rijn en de Duitse Niederrhein.
Een pleisterlaag legt de rivierbodem stevig vast. Pas bij hoge stroomsnelheden komt er beweging in. Wanneer dat precies gebeurt, hangt af van de samenstelling van de pleisterlaag en die hangt op zijn beurt weer af van het verloop van het vorige hoogwater. Als bijvoorbeeld de snelheid na een afvoerpiek maar langzaam afneemt, heeft de grove bovenlaag veel tijd om zich te vormen. De pleisterlaag wordt dan grover en ontstaat op meer plaatsen dan wanneer het water snel daalt. Dat verschaft de rivierbodem dus een soort geheugen voor stromingscondities. Het beeld wordt nog ingewikkelder wanneer de verschillen in korrelgrootte tussen binnen- en buitenbocht worden meegenomen.
Hoge afvoeren verplaatsen in verhouding veel meer sediment dan lage. Daardoor zijn hoge afvoeren van groot belang voor de morfologische ontwikkeling van de rivier, ook al komen ze maar af en toe voor. Het begrip van alle interacties en processen tijdens zeer hoge afvoeren is echter klein, doordat daar nog maar weinig metingen van beschikbaar zijn.

Schijnbaar evenwicht door stroming
Als de waterafvoer stijgt, krijgt de bodem van de rivier langzamerhand een golvende vorm. Bovendien begint de rivier langzaam aan te meanderen. Er ontstaan beddingvormen die zich stroomafwaarts verplaatsen. Bij lagere snelheden zijn dat nog ribbels van enkele meters lengte en een paar decimeters hoog, maar als het hoogwater hoog genoeg wordt en lang genoeg duurt, kunnen ze uitgroeien tot rivierduinen van honderd meter lengte en enkele meters hoog. Hier overheen bewegen op hun beurt de kleinere ribbels. De duinen vormen een forse weerstand voor het water en zijn mede bepalend voor de waterstand. Wanneer deze rivierduinen tijdens een hoogwater fors groeien, kan het rivierpeil zelfs nog stijgen terwijl de afvoer alweer daalt.
De flauwe bovenstroomse zijde van het duin slijt voortdurend af en het erosiemateriaal bezinkt op de steile ‘achterkant’ van het duin. Op deze wijze beweegt het hele zandlichaam zich stroomafwaarts. Anders gezegd, het rollende en springende transport vindt plaats in de vorm van bewegende duinen. Door tijdens hoogwater hun beweging van dag tot dag te volgen met peilapparatuur, kan de hoeveelheid bodemtransport worden bepaald.

Waterbeweging, Sedimenttransport en Morfologie
Voor een goed begrip van sedimenttransport op een bepaald moment, ontkomen we er niet aan alle factoren te beschouwen. Dat zijn de schuifkracht nabij de bodem, grootte en samenstelling van het sedimentmengsel in dwarsdoorsnede en over de hele lengte van de rivier, ontwikkeling van beddingvormen en hoogte, duur en verloop van het vorige hoogwater. Bovendien moet rekening worden gehouden met de terugkoppelingen tussen waterbeweging, sedimenttransport en morfologie. Met zoveel factoren en terugkoppelingen lijkt het bijna een wonder dat een rivier zich op de tijdschaal van een mensenleven stabiel voordoet.
De rivier is feitelijk ook niet stabiel. Peilingen van de afgelopen vijftig jaar laten zien dat de rivierbodem van de Rijntakken gemiddeld met wel twee centimeter per jaar daalt. Deze twee meter per eeuw kan op den duur een probleem vormen voor de scheepvaart, de civiel-technische werken in en langs de rivier en de natuur. Er is geen eenduidige oorzaak van deze daling aan te wijzen. In een rivier zijn immers alle processen tegelijkertijd werkzaam.