permeabiliteit

Ook: doorlatendheid. Veel bouwstoffen bevatten poriën. Chemische permeabiliteit is de mate waarin vloeistoffen (vaak water) of gassen zich door dit poriënsysteem kunnen bewegen. De doorlatendheid van grond is dus de mate van vermogen om vloeistoffen of gassen door te laten. 
Permeabiliteit heeft te maken met porositeit. Porositeit is de mate waarin een stof een vloeistof of gas kan "bevatten" (dus niet "transporteren" zoals bij permeabiliteit).

Voor het Hollandse gebied is het verschijnsel permeabiliteit zeer belangrijk: gelukkig heeft klei een lage doorlatendheid waardoor de dijken het water tegenhouden en de ingelanden, degenen die in een lager gebied tussen dijken wonen, vaak droge voeten houden. 
Bij biologische reiniging van de grond speelt de permeabiliteit een grote rol: weinig doorlatend wil hier zeggen weinig "vermogen" om biologisch te reinigen. Voor slecht doorlatende gronden suggereren onderzoekers dat het gebruik van lucht als drager van zuurstof 1000 maal efficiënter is dan water...

Doorlatendheid wordt aangegeven met een k (zie bij doorlatendheidscoëfficiënt k-waarde).

De Wet van Darcy geeft aan dat de stroming van water door een met water verzadigd zandlichaam evenredig is aan het verschil in waterhoogte aan de beide einden van dit lichaam en omgekeerd evenredig met de lengte ervan:
 
v = k * i
of 
Q = k * A * i

waarbij 
v = watersnelheid [m/s]
Q = watersnelheid [m³/s]
k = doorlatendheidscoëfficiënt (k-waarde) van de betreffende grond [m/s]
A = oppervlakte van het zandpakket in stromingsrichting ("frontaal") [m²]
i = dh/dl = verhang (dimensieloos)

Doorlatendheid van grind, zand, klei (voor meer gegevens en tabellen zie bij k-waarde):

permeabiliteit, transport van een vloeistof of een gas in een materiaal (links; mcgraw hill) en de permeability cell (rechts); klik voor groter:

een voorbeeld van een molengang waarmee "overlopen" van het water uit de druk op de dijken wordt vermeden:

de dijk bij reest-wieden geeft het hoogteverschil aan tussen de dijk en het achterland (waterschap drents overijsselse delta):

dijkdoorbraak van de veendijk wilnis (civiele techniek tu delft): In de nacht van 25 op 26 augustus 2003 brak de boezemkade van de ringvaart bij Wilnis door. "De Technische Adviescommissie Waterkeringen (TAW), die de minister van Verkeer en Waterstaat adviseert over onderhoud en constructie van waterkeringen, heeft in 1993 al geconcludeerd dat de dijk onveilig was." Het grote niveauverschil tussen de ringvaart en de polder speelt o.m. bij Wilnis een belangrijke rol. Van Baars: "De kracht van het water neemt kwadratisch toe met dit niveauverschil. Hierdoor is de kans op horizontaal afschuiven groter." Door de lange droogteperiode is het veen in de dijk licht geworden. Hoe lichter het veen, hoe groter de kans dat het veen gaat drijven en uiteindelijk afschuift. "Met een simpel sommetje kun je de stabiliteit van een dijk met het gewicht van veen en de druk die het water uitoefent op de kanten berekenen." Uitgedroogde kades nemen niet snel water op. Ze kunnen hierdoor maanden zwak blijven. (Bron Cobouw.) Opvallend is dat er geen bomen of struiken op het weggezakte deel van de dijk in Wilnis stonden (en staan). Waarom dan de aandacht richten op de bomen als veroorzaker van instabiliteit van een dijk? Omdat bomen ooit kunnen omwaaien en dan een deel van de dijk kunnen meetrekken, ziet het Waterschap bomen liever niet op een dijk. Daar kan ik me wel wat bij voorstellen, maar fors snoeien helpt veel.  Bomen en struiken kunnen waarschijnlijk zowel een positieve als een negatieve invloed hebben op de structuur en het gedrag van de grond: - het wortelstelsel houdt de grond vast waardoor afschuiven vermeden wordt (positief) - het wortelstelsel gaat het compacter worden van het veen tegen, waardoor hevige regenval na een lange periode van droogte waarschijnlijk minder kwaad kan; het water wordt beter verdeeld in de dijk (positief) - het bladerdek beschermt de bodem in droge tijden tegen verregaande uitdroging (positief) - de vegetatie onttrekt water aan de dijk (negatief maar wellicht bij hevige regenval positief) - het wortelstelsel voert het water waarschijnlijk sneller door de dijk (negatief maar soms ook positief) - verder is het onderhoud aan de vegetatie natuurlijk een kostenpost voor gemeente of waterschap (negatief).  Er zijn de laatste eeuw niet veel dijkdoorbraken geweest, maar welke dijkdoorbraak werd veroorzaakt door bomen? Misschien is gewoon het nathouden van de dijk in extreem droge perioden simpelweg het belangrijkste. Zoals het wegpompen van een teveel aan water ook bij de taken van het Waterschap hoort.

Het woord permeabel (doordringbaar) is afkomstig van het Franse perméable dat afgeleid is van het Latijn permeabilis, van permeare (gaan door), van per (door … heen) en meare (gaan) en -(b)ilis (-baar); bron Etymologiebank.

Met dank aan Bodemrichtlijn, McGraw Hill, Waterschap Drents Overijsselse Delta en Civiele Techniek TU Delft. 

Zie eventueel ook bij debiet, doorlatendheid (k-waarde ofwel doorlatendheidscoëfficiënt, die geeft de waterdoorlatendheid van de bodem of een constructie, de hydrologische conductiviteit), aquifer, membraan, verticale drainage, poreus, capilair, kwel, dijkbewaking.

Eng. permeability

*) De eenheid van permeabiliteit is eigenlijk de darcy (de D; de millidarcy is md of mD), maar deze eenheid zelf wordt zelden gebruikt. "Een medium met een permeabiliteit van 1 darcy laat een stroming toe van 1 cm³/s van een vloeistof met een viscositeit van 1 mPa*s onder een drukgradiënt van 1 atm/cm werkend over een gebied van 1 cm²." (Wikipedia)
Terug