veencompactie in delta’s een nieuw numeriek compactiemodel sanneke van asselen, esther stouthamer...
TRANSCRIPT
![Page 1: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/1.jpg)
Veencompactie in delta’sEen nieuw numeriek compactiemodel
Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek KarssenbergDepartement Fysische Geografie
Universiteit Utrecht
![Page 2: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/2.jpg)
Doel onderzoek
Kwalitatief en kwantitatief bepalen hoe compactie van veen de ontwikkeling van deltagebieden op tijdschalen van enkele tot duizenden jaren beïnvloedt.
Onderwerpen
Sedimentatiepatronen overstromingsvlakteDeformatie bovenliggende lagen en oppervlaktetopografie (architectuur)Extra accommodatieruimte door bodemdaling
![Page 3: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/3.jpg)
Voorbeeld invloed op sedimentatie en deltavorming
(Rajchl and Uličný; 2005)
Concept geldig voor Holocene tijdschaal?
![Page 4: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/4.jpg)
Aanpak
1) Ontwikkelen methoden om veencompactie in holocene successies te kwantificeren.Op basis van: dichtheid, grondwaterverhanglijnen, model.
2) Ontwikkelen apparaat voor nemen compactievrije monsters.
3) Verzamelen veldgegevens.
4) Kwantificeren veencompactie in moderne overstromingsvlakte en in holocene successie.
5) Bepalen invloed veencompactie op ontwikkeling delta’s.
![Page 5: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/5.jpg)
Onderzoeksgebieden
• Overstromingsvlakte Saskatchewan rivier, Canada• Holocene Rijn-Maas delta, Nederland• Overstromingsvlakte Biebrza rivier, Polen
![Page 6: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/6.jpg)
Dichtheid
Nodig: dichtheid ongecompacteerd veen van zelfde type.
![Page 7: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/7.jpg)
Een nieuwe boor voor het nemen van ongecompacteerde monsters
![Page 8: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/8.jpg)
Grondwaterverhanglijnen voor holocene sequentie
RM-delta ~350 14C monsters gebruikt voor 3D grondwaterinterpolatie-model. Bodemdaling berekend voor ~100 monsters.
![Page 9: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/9.jpg)
Modellering compactie holocene sequentie
Per tijdstap:
1. Wordt een laag veen, klei of zand afgezet (5-10 cm dik).
2. Compacteren alle veenlagen in een sequentie.
De hoeveelheid compactie van eenveenlaag hangt af van:
1. Belasting (door bovenliggend gewicht – waterdruk).
2. Tijd sinds afzetting.
3. Organisch stof gehalte van het veen.
Een Holocene sequentie bouwt zich stapsgewijs op.
![Page 10: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/11.jpg)
Modelresultaat: aggradatiesnelheid en bodembeweging
Uitgangspunten:
- dikte veenlaag 8 m
- LOI=0.8
- 100 jr constante aggr.
- kleibedekking
> veen
geen compactie
wel compactie
veel compactiehoge aggr. compenseert compactie
Veel klei, veen reeds gecomp.
![Page 12: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/12.jpg)
Modellering compactie holocene sequentie
Voorbeeld resultaat
Bodemdaling door compactie van Holocene veenlagen, na grondwaterpeilverlaging:
![Page 13: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/13.jpg)
Conclusies onderzoek (1)
• Veencompactie zeer variabel in ruimte en tijd.
• Compactie bepaald door:Dikte bovenliggende sedimentlaagDikte veenlaagVeentype (organisch stofgehalte)Tijd sinds belasting
![Page 14: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/14.jpg)
Resultaten compactie holocene sequentie RM-delta
CB-I
0 20 40 60 80 100
0
1
2
3
4
5
6
percentage [%]
OR-I
0 20 40 60 80 100
0
1
2
3
4
5
6
Legendfloodbasin deposits
levee/crevasse splay depositsreed/sedge or wood peatr/w
eolian sand (Pleistocene)compactionLOI
percentage (%)
dep
th (
m b
elo
w s
urf
ace)
OR-II
0 20 40 60 80 100
0
1
2
3
4
5
6
percentage (%)
w
r
r
r
r
r
![Page 15: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/15.jpg)
Conclusies onderzoek (2)
• Compactie tot 50% in eerste decaden na afzetting (aanbrengen belasting).
Middelen over langere tijdsintervallen leidt tot overschatting!
• Maximale compactiepotentiaal bepaalt snelheid bodemdaling. • Compactie genereert extra accommodatieruimte en leidt tot dikkere
oeverafzettingen.
• Compactie leidt tot een grotere hoeveelheid sediment die in de delta wordt opgeslagen.
• Compactie leidt op kortere tijdschaal tot vertraging delta-uitbouw en op langere termijn tot versnelling.
![Page 16: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/16.jpg)
•Verbeterd inzicht in compactieproces: compactie en bodemdalingssnelheid moeten niet gemiddeld worden over langere tijdsintervallen sterke overschatting!
•Nieuw model voor berekenen bodemdaling a.g.v. compactie dat gebruik maakt van:
natuurlijke rek i.p.v. lineaire rekcompactiehistorie van opbouw sequentie validatie met velddata van fluviatiel gedomineerde
laaglandgebieden
•Model stelt ons in staat compactie hele sequentie door te rekenen op deltaschaal o.i.v. bijvoorbeeld GW-verlaging of tijd.
•Koppeling met GeoTop (TNO) biedt veel mogelijkheden.
Wat hebben we er maatschappelijk gezien aan?
![Page 17: Veencompactie in delta’s Een nieuw numeriek compactiemodel Sanneke van Asselen, Esther Stouthamer & Derek Karssenberg Departement Fysische Geografie Universiteit](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022070315/5551a0f04979591f3c8baeb0/html5/thumbnails/17.jpg)
Mississippi delta, USA Rijn-Maas delta, Nederland