Geomorfologische processen: Excursie Vlaamse Ardennen Verslag door: Nele Kelchtermans Foto’s door: Bram Boets
Inleiding P3: eoceenformaties zijn van toepassing Formatie van Kortrijk (Lid Moen (45m) en Lid van Aalbeke (10m)) Formatie van Tielt Deze beide formaties bestaan uit smectiet. Kenmerkend voor deze klei is dat ze een lage schuifweerstand heeft wanneer ze nat is. Er kunnen hangende watertafels voorkomen, deze hebben ook invloed op de landverglijdingen. P5: de lagen zijn subhorizontaal P6: topografie gaat tot hoogtes van 150-160m De nummers (1-6) duiden de hoogste toppen van de Vlaamse Ardennen aan. Ze bestaan uit Diestiaanzand (Bevat glauconiet en deze verweert tot ijzerzandsteen die de heuvels tegen verwering beschermt) P9: schets van typische slumpstructuur = roterende landverglijding P11: Het type van een massabeweging wordt bepaald door enerzijds het materiaal en anderzijds de soort beweging. In de Vlaamse Ardennen is het allemaal los materiaal => Verglijding is de hoofdbeweging. P13: Stabiliteit van de hellingen = Factor of safety (FS) Wanneer FS > 1 is het een stabiele helling, maar wanneer FS < 1 is ze zeer instabiel. We kunnen best weggaan van de helling wanneer FS = 1, want dan kan de helling elk ogenblijk beginnen glijden. P18: Kaart met landverglijdingen P19: Hellingen van NW – Z zijn veel vatbaarder voor verglijdingen. Ze zijn veel steiler dan N – ZO georiënteerde hellingen. Deze laatste hebben een dik bedekkingspakket van löss. P20: Karakteristieken van landverglijdingen. landverglijding precies zal plaatsvinden.
Niemand
kan
zeggen
wanneer
de
P22: jaren wanneer er landverglijdingen zijn opgetreden. P24: Tussen januari en maart komen de meeste landverglijdingen voor. Dit komt doordat de evapotranspiratie dan het laagst is en er veel water in de bodem zit. Hierdoor zijn er meer hangende watertafels en deze zorgen voor een lagere schuifweerstand. P41 en 43: topografische kaart
Excursiepunt 1: Zuidflank van Muziekberg (Ronse) – Wandeling Hul
Foto 1: muziekberg
We splitsen in twee groepen en zoeken naar kenmerken die wijzen op een landverglijding. Kenmerken:
Foto 2: scheefgezakte paaltjes
Foto 3: barst in de weg
Foto 4: tegenhelling
Foto 5: Barst in huis, mensen verven ieder jaar hun huis om de barsten te camoufleren
Foto 6: Waterminnende plant wijst of op een bron of op een plasvorming door tegenhelling
Foto 7: hobbelige weg
Foto 8: Hobbelige topografie
Foto 9: Convexe helling waar je anders een concave helling zou verwachten
Foto 10: De hobbel in de verte is veroorzaakt door het ploegen en dus niet door een landverglijding
Foto 11: Scheur in muur
Foto 12: Scherpe knik in weg wordt ieder jaar erger => auto’s kunnen hier nu niet meer rijden
Er zijn voldoende kenmerken die wijzen op landverglijdingen. Op p 43 (bundel) zien we hetzelfde als op p41, maar gedetailleerder. Deze kaart is immers gebaseerd op LIDAR-beelden. De landverglijdingen kunnen gereactiveerd worden door: - vijver of zwembad dat lekt - bronnen die geblokkeerd worden, waardoor het water zich ondergronds opstapelt - het bouwen van huizen. Hierdoor wordt het gewicht op de instabiele helling groter. 90% (600 km²) van het gebied is nog stabiel. De pers heeft natuurlijk enkel oog voor die overige 10% (600 ha). Mensen bouwen ook op het instabiele gedeelte. De Vlaamse Overheid vroeg om dit gebied in kaart te brengen zodat duidelijk werd waar de gevaarlijk zones gelegen zijn. Rondom plaatsen waar reeds landverglijdingen plaatsgrepen vinden we vaak een gevaarzone. De snelheid van zo’n verglijding bedraagt 1 à 2m per 24h. Uitlokkende factoren: - Als er veel regenval is, zit er veel water in de ondergrond => bodem begint te glijden - Aardbevingen - Periglaciale omstandigheden tijdens de ijstijden => landverglijdingen In historische documenten (lees: dagboeken van nonnen die hier vroeger een klooster hadden) (Artikel bundel van Lieven Ost, tabel 3 p 346) heeft men gevonden dat er vroeger ook al verschillende aardbevingen hebben plaatsgevonden. Zelfs met een grootte tot 5.6! Door dit gebied lopen ook verschillende breuken. But remember: one swallow doesn’t make the spring ;) Extra stop: Piping Op het eerste zicht is er niet veel oppervlakte-erosie, maar ondergronds is er die wel. In de planvormconcaviteit zien we putjes.
Foto 13: overzicht piping
Er is hier ook veel exfiltratie van grondwater. Het water sijpelt makkelijk door de zandlaag bovenaan, maar stuit dan op een kleilaag die dieper gelegen en dan noodgedwongen terug bovengrond afstroomt. Oppervlakteafstoming kan geen ravijnen tot gevolg hebben, maar is hier wel het geval. De oorzaak ligt bij de piping. Het water dat ondergronds stroomt, graaft gangen waardoor de bodemtoplaag kan instorten (koe inbegrepen). (foto 14)
Foto 14: instorting t.g.v. piping
We voerden ter plaatse een boring uit (foto 15) en we merkten dat hoe dieper we gingen, hoe kleirijker het materiaal werd.
Foto 15: boring
Foto 16: landverglijding
Op foto 16 zien we een oppervlakkige landverglijding wat verder in de wei gelegen. Klei heeft een kleinere hoek nodig opdat de bodem begint te glijden. De schuifweerstand is kleiner. Als het regent, stijgt de watertafel en daalt de schuifweerstand.
Foto 17: aarde gegeten door koeien
De kuil op foto 17 is ontstaan doordat koeien aarde eten om voldoende mineralen op te nemen en dus niet door piping. Landverglijdingen komen voor waar bomen verdwijnen en de wortels wegrotten. Vermijdt ook activiteiten die water in de ondergrond doen lekken. Dit geldt voor oppervlakkige landverglijdingen. Bij diepe landverglijdingen kan vegetatie geen oplossing bieden. MIDDAGPAUZE
Excursiepunt 2: Collinabos (Kluisbergen)
Foto 18: overzicht collinabos
Onderaan de helling loopt een rivier. We staan op een steilrand (hoofdrand van de landverglijding). P260 bundel: A: hoe is topografische kaart gemaakt? Via laser wordt de hoogte van de bomen gescand ipv de hoogte van het terrein. Daarom komen mensen naar het bos om te schatten hoe hoog te bomen zijn en zo de kaart aan te passen. B: Bos en akker C: LIDARbeeld (als bladeren van de bomen zijn gevallen kan wel de hoogte van het terrein gekarteerd worden). Profiel
Op bovenstaand profiel geeft de stippellijn het oorspronkelijk verloop weer van de helling. Er traden dus reeds verschillende landverglijdingen op. De blokken kwamen individueel naar beneden gegleden.
Foto 19: kromme bomen
De meeste bomen zijn recht ondanks dat de landverglijdingen kromme bomen tot gevolg zouden hebben. Dit komt doordat de eigenaar de kromme bomen heeft verwijderd. Hoe kunnen we de landverglijdingen dateren? Op het profiel wijst de pijl naar plaatsen waar plasvorming optreedt door tegenhellingen. In deze plasvorming bevindt zich organisch materiaal en dit kan men dateren. (bundel p268) Er zijn hier al verglijdingen sinds 6000 vC dus al 8000 jaar oud! Wat opvalt is dat de dateringen sterk van elkaar verschillen, dit komt doordat er verschillende reactiveringen plaatsvonden. Daarbij komt dan nog dat men dit gebied heeft proberen te draineren, dus het zou kunnen dat deze data helemaal niet correct zijn doordat de geulen door de mens zijn zuiver gemaakt. Opvallend is ook de convexe voet ipv concave voet bij normale hellingen. Buiten het bos zien we geen landverglijdingen, maar toch is daar een groot risico op landverglijdingen. Gevaar van huis bouwen: Als men een huis bouwt kan de landverglijding gereactiveerd worden. Vaak willen de mensen in de depressies vijvers of zwembaden aanleggen => lekkage => water in ondergrond => landverglijding. De rivier onderaan snijdt in in de helling waardoor de verglijdingen toenemen. Excursiepunt 3: Voetbalveld van Nukerke (Maarkedal) Vroeger was op een landverglijding een voetbalveld gelegen. In 2001 was er een reactivering van de landverglijding en schoof het voetbalveld naar beneden. Nu heeft men terug een voetbalveld aangelegd boven de steilrand. Het is dus erg belangrijk te weten waar de instabiele gebieden gelegen zijn. Aan de bodem van de steilrand zaten veel bronnen, door de depressies op te vullen worden de bronnen afgesloten en stapelt het water zich ondergronds op waardoor er verglijdingen worden geactiveerd. Je moet de bronnen draineren ipv blokkeren.
S = C + (σ+υ)tan Ф S = schuifweerstand C = cohesie, hoe groter de cohesie, hoe groter de schuifweerstand
σ = normaalkracht υ = veroorzaakt door opwaartse stuwkracht van water Ф = hoek helling FS kan kleiner dan 1 zijn in natte perioden. Excursiepunt 4: Hekkebrugstraat (Oudenaarde)
Foto 20: naast de witte koe is de rand van een landverglijding zichtbaar
Foto 21: bomen bovenaan landverglijding vormden vroeger 2 rijen. Bomen gleden mee.
Foto 22: Reuzepaardestaarrt groeit typische op vergleden land, is waterminnende plant.
Foto 23: door de landverglijding verschoof de oprit en heg van dit huis
Schuifweerstandsapparaat Meetkop wordt in de bodem geduwd. Je kan draaien aan de top en als de schuifweerstand overschreden wordt, draait de meetkop ook. Zo kan je de schuifweerstand van het materiaal meten. De eenheid = PSI (Pounds per Square Inch = Pascal) We meten steeds 5 – 5,5 kPa voor de kritische schuifspanning, wat een typische waarde is voor slappe klei. 5
Kritische schuifspanning
5 10
Normaaldruk (PSI = kPa)
15
Hierboven zie je een schets van de indeling van zo’n papier dat gebruikt wordt bij het meten van de kritische schuifspanning. Mohr-Coulomb wet: S = c + δ . tan Ф (wij hebben steeds metingen loodrecht op de wand uitgevoerd => Ф = 0) c = cohesie, dit is een constante ongeacht de normaalkracht Andere manier: Gegeven is een box in een frame (dus kan niet bewegen) van 10x10cm die bovenaan open is, erboven bevindt zich nog een box zonder bodem noch top. We vullen het geheel met bodemmateriaal. Bovenop box 2 kan nog een gewicht gelegd worden ifv normaaldruk. Daarna beginnen we aan box 2 te trekken tot deze verschuift terwijl box 1 op dezelfde plaats blijft.
HAAKWEERSTAND = gevolg van in elkaar haken van zandkorrels = wrijvingshoek Ф S
δ Hierboven zie je een grafiekje waarop de rode lijn staat voor klei en de zwarte voor zand. Klei heeft een hogere cohesiekracht, maar een lagere haakweerstand. De cohesie neemt ook toe wanneer er boomwortels in de bodem groeien.
Foto 24: weg die we naar boven liepen
Op foto 24 is de weg zichtbaar die we omhoog liepen naar het veld met gele mosterd. Vroeger was dit een holle weg en al het water liep hierheen als het regende. => hangende watertafel. Foto’s van 1952 tonen landverglijdingen aan, toen werd de akker (nu met gele mosterd) nog gedraineerd, maar toen wilden de andere mensen die holle weg verbeteren en werden de bronnen afgesloten. Dan ging de boer ook nog op pensioen en stopte het draineren… => Landverglijdingen In 1996 werd de akker een maïsveld. Typische hieraan is dat de bodem na het oogsten sterk verslempt en het infiltratiegehalte dus zeer laag ligt. Op foto 25 zie je één van de twee ravijnen veroorzaakt door de grote hoeveelheid oppervlakte afvoer.
Foto 25: ravijn, veroorzaakt door oppervlakkige afvoer
In 1996 zijn er landverglijdingen geweest en sinds toen kan je niet meer met de auto tot boven rijden. Dan was er ook nog een eigenaar die graag een vijver wilde waardoor er mensen hellingafwaarts problemen kregen (o.a. deuren die klemden bij het openen, wijst op landverglijding) De gele mosterd die nu op het veld staat zorgt voor goede infiltratie door de penwortel (zie foto 26)
Foto 26: gele mosterd met penwortel
