Bodembeweging

Bodembeweging
Bodembeweging omvat bodemdaling, bodemstijging,  horizontale bodembeweging en aardbevingen.

Bodemdaling en bodemstijging
Bodemdaling en bodemstijging veranderen het niveau van de bodem. De mate van verandering is direct afhankelijk van het gebruikte referentievlak en van het type bodemvlak, waarvan de beweging gezocht wordt.

Horizontale bodembeweging
Vooral bodemdaling door diepere oorzaken kan gepaard gaan met een significante opschuiving van de bodem in de richting van het diepste punt van de bodemdalingskom.

Aardbevingen
O.a. door delfstofwinning en tektoniek ontstaan spanningsverschillen  in de diepere ondergrond. Schoksgewijze vereffenning van deze spanningsverschillen resulteert in aardbevingen. 

Referentievlak
Hoogte  in absolute zin is niet meetbaar.  Door op tijdstip 1 het hoogteverschil tussen de punten A en B te meten en  dat op tijdstip 2 te herhalen kan de relatieve daling van punt B ten opzichte van punt A uit het verschil van deze twee hoogteverschilmetingen worden bepaald . Doordat NAP hoogtes ten opzichte van steeds andere punten worden gemeten zijn deze niet geschikt voor de bepaling van bodemdaling. Het gemiddelde van alle meetpunten buiten de invloedsfeer van het onderzochte bodemdalingsfenomeen voldoet doorgaans goed als stabiel referentievlak.

Bodemvlak
O.a door zetting verandert de positie van individuele meetpunten ten opzichte van de bodem.  Ruimtelijk consistente daling kan aangemerkt worden als bodemdaling, de van meetpunt tot meetpunt verschillende dalingscomponent niet. Meetpunten zitten doorgaans vast aan goed gefundeerde bouwwerken. Zij volgen de top van het Pleistoceen binnen nauwe grenzen. O.a. door klink en veenoxidatie kan de daling van het vrije maaiveld, die van goed gefundeerde infrastructuur, als wegen en dijken, op de zelfde locatie vele malen overtreffen. 

Oorzaken

Natuurlijke oorzaken

Isostasie, eustasie en sediment compactie veroorzaken een langzame kanteling van Nederland. In de vorige eeuw resulteerde dit in een relatieve zeespiegelstijging, d.w.z. zeespiegelstijging plus bodemdaling, van 1,8 mm per jaar. Vergelijking met de wereldwijde zeespiegelstijging doet vermoeden dat het aandeel van bodemdaling hierin zeer klein moet zijn geweest (1).   

In de Peel is sprake geweest van neotektoniek langs breuken. Na uitsluiting van geisoleerde onstabiele meetpunten resteerde een niet significante bewegingsnelheid langs de breuk (2).

Diapirisme in zoutkoepels kan in theorie de bodem boven zo'n zoutkoepel met een snelheid van rond de 0,2 mm doen stijgen (1). Dergelijke fenomenen zijn in Nederland nog niet uit metingen gebleken. 

Menselijke ingrepen

Peilverlaging

Onttrekking van gas, olie en water

Een gasreservoir is vergelijkbaar met een gashouder. Het gewicht van het dak wordt deels gedragen door de wanden, deels door het onder druk staande gas.  Als er gas uit het vat wordt gehaald, daalt de gasdruk en moet een groter deel van het gewicht van het dak door de zijwanden worden gedragen. De zijwanden zullen afhankelijk van de stijfheid iets in elkaar worden gedrukt. Het dak komt dan iets naar beneden.  Als de wanden extreem stijf zijn zal het dak ondanks de verlaagde druk niet of nauwelijks dalen.

Het Groningen gasreservoir bestaat voor zo’n 85% uit wand, de gesteentematrix, en voor 15% uit met gasgevulde ruimtes, de gesteente poriën.  Het dak is drie kilometer dik en oefent een druk van zo’n 600 bar uit op het reservoir gesteente. Het reservoir is maximaal  200 meter dik en de druk zal uiteindelijk met 337 bar omlaag gebracht worden. De grootste in het lab gemeten samendrukbaarheid van het gesteente is 1.45 % per kilobar. Het Groningenveld zal dus maximaal
1.45% x 0.337 x 200m = 98 cm inzakken.

Aan deze uitkomst kleven zeker vier grote onzekerheden.

·         Is de in het lab gemeten samendrukbaarheid representatief voor de werkelijke ondergrondse situatie?

·         Is de samendrukbaarheid bij de huidige hoge drukken het zelfde als die bij toekomstige lage drukken?

·         Is de samendrukbaarheid  bij de huidige hoge productiesnelheid het zelfde als bij toekomstige lage snelheden?

·         Daalt de bodem aan het maaiveld direct en proportioneel met de ondergrondse reservoircompactie of zitten daar vertraging- en schaaleffecten tussen? 

Onttrekking van zout en steenkolen 

Gevolgen
Vernatting
Verzilting
Oogstschade
Gebouwschade


Referenties
  1. Heden en verleden. Nederland naar beneden??? Interim-rapport over het onderzoek naar bodembeweging in Nederland, Rijkswaterstaat, Rijks Geologische Dienst, november 1991
  2. Presentatie 15-10-2003, commissie Bodembeweging & Zeespiegelvariatie /NCG/KNAW.