Kwel

Venkoelen bij Venlo, een door kwelwater gevoed stroomdalven

Kwel is grondwater dat onder druk aan de oppervlakte uit de bodem komt.

In het algemeen ontstaat kwel door een ondergrondse waterstroom van een hoger gelegen gebied naar een lager gelegen gebied. De grootte van het debiet wordt gemodelleerd met de wet van Darcy, waarin de doorlatendheid van de materialen een rol speelt.

Kwel kan zich afspelen over afstanden van enkele meters tot vele kilometers. Kwelwater vormt bronnen. In een modern ontwaterd gebied wordt kwelwater meestal weggevangen in sloten voordat het in het maaiveld aan de oppervlakte treedt. Dit is één van de oorzaken van verdroging van de natuur.

Kwel heeft vaak een bijzondere waterkwaliteit. Vooral diepe kwelstromen die eeuwenlang door de bodem hebben gestroomd, zijn zuurstof- en voedselarm en vaak kalk- en ijzerhoudend. Dit leidt tot bijzondere flora. Een plant als waterviolier geldt als kwelindicator.

Het voedselarme karakter van oude kwel wordt verder versterkt doordat het vaak ijzerhoudend is. IJzer bindt de meststof fosfaat waarmee weilanden bemest worden en maakt het kwelwater minder geschikt voor planten die voor hun groei sterk op de aanwezigheid van fosfaat leunen. Zodra het zuurstofarme ijzerhoudende kwelwater aan de oppervlakte komt en zuurstof uit de lucht opneemt, zal het opgeloste ijzer oxideren tot onoplosbare ijzeroxiden welke uitvlokken en neerslaan. Hierdoor zal het water rond het kwelpunt sterk roestkleurig worden.

Kwel wordt ook wel aangeduid als achterloopsheid of onderloopsheid, vooral in verband met kunstwerken zoals dijken.

Ontstaan van natuurlijke kwel

De grondwaterstroming, het reliëf en de geomorfologische opbouw van een gebied bepalen of er kwel ontstaat. Op de hogere delen van een gebied zakt het (regen)water in de bodem. Een deel van dit water stroomt af als freatisch grondwater en komt zo direct in sloten en plassen terecht. De rest dringt door de slecht doorlatende laag heen en komt uiteindelijk in het eerste watervoerende pakket of dieper terecht.

Of het diepere grondwater aan de oppervlakte zal komen wordt bepaald door het verschil in stijghoogte tussen het freatische grondwater en dit diepere grondwater. De wet van de communicerende vaten zegt dat water door de zwaartekracht van het ene vat naar het andere stroomt tot de waterniveaus gelijk zijn. In een hellend gebied zal het water van het hoger gelegen (infiltratie)gebied naar het lager gelegen gebied gaan stromen. Water dat op hoger gelegen delen is geïnfiltreerd en door de slecht doorlatende laag is gepasseerd heeft een grotere stijghoogte. Hierdoor is er een drukverschil en treedt het diepe grondwater als kwel aan de oppervlakte. Zie ook artesische bron.

Polder(dijks)kwel

Bij dijken langs polders is kwel een normaal fenomeen. Door sloten evenwijdig aan de dijk te graven, is de afvoer van het kwelwater gewaarborgd. Deze vorm van kwel treedt vooral op tussen twee polders met een hoogteverschil, bijvoorbeeld een oude veenpolder naast een droogmakerij. De veenpolders in Nederland liggen tussen 0 en 2 meter onder NAP. Droogmakerijen zijn tot ruim 6 meter diep. In veel veengebieden lekt het water weg naar de diepere polders. Bijvoorbeeld het veengebied van rond de Nieuwkoopse plassen verliest water aan de Polder Groot-Mijdrecht. Om het water in de sloten op peil te houden moet er water worden ingelaten. De waterkwaliteit in de Nieuwkoopse plassen verandert hierdoor en natuurwaarden komen onder druk.

Rivier(dijks)kwel

Kwelwater kan ook naar boven komen bij hoge waterstanden in een rivier. Het kwelwater komt dan onder de dijken door. Wanneer dit zich voordoet kan het de voorbode zijn van een dijkdoorbraak (zie piping en kwelweglengte).

Zoute of brakke kwel

Bij gebieden die onder zeeniveau liggen, komt ook zoute of brakke kwel voor. Hierbij komt brak water, onder dijken of duinen door, omhoog in poldergebieden. Enerzijds verlaagt dit de kwaliteit van de grond voor landbouw (met name tuinbouw), anderzijds was het zilte water bijvoorbeeld in Noord-Holland boven het IJ (het gebied van het Hoogheemraadschap van de Uitwaterende Sluizen in Kennemerland en West-Friesland) een belangrijke reden dat de sloten, de kanalen en de boezem niet dichtgroeiden. Verder geeft een (licht) zilte grond een betere smaak van in die gebieden geproduceerde kaas. benaan

Menselijke beïnvloeding van grondwaterstroming

In Nederland wordt het watersysteem al eeuwenlang op kleine en grote schaal beïnvloed. De aanleg van polders is het bekendste voorbeeld. Maar in het oosten en zuiden van Nederland is ook grootscheeps de ontwatering aangepakt, die de natuurlijke kwel in Nederland tot een fractie van wat het ooit was heeft gereduceerd. Met de aanleg van kanalen zoals het Twentekanaal werd niet alleen de scheepvaart en de industrie gestimuleerd, het land werd in de wijde omtrek veel droger en meer geschikt voor de landbouw. Dergelijke kanalen snijden vaak diep in de bodem en beïnvloeden daarmee grondwaterstromen zeer sterk. Kwel neemt af of verdwijnt geheel. Ook de ontwatering op kleine schaal beïnvloedt het voorkomen van kwel volgens hetzelfde principe.

Vooral langs de oostflank van de Veluwe is de kwelstroom sterk. Deze kwelstroom is eeuwenlang benut door het graven van sprengen. Met deze watergangen werd een gestage, schone waterbron aangeboord die gebruikt werd in watermolens, wasserijen en brouwerijen. Ook in de polders rondom de Veluwe is nog veel kwel. Het grondwater dat hier aan de oppervlakte treedt kan duizenden jaren oud zijn. Daardoor is het weinig vervuild en voedselarm. De sloten in deze polders herbergen een flora dat aan dit milieu gebonden is en als bijzonder wordt gekenmerkt. Dit komt mede doordat de meeste sloten en vaarten in andere poldergebieden vaak voedselrijk zijn. De kweldruk vanaf de Veluwe is in de laatste decennia van de twintigste eeuw verminderd door de aanleg van de Flevopolders, die ook een deel van het grondwater naar zich toe trekken alsmede door waterwinning op de Veluwe zelf.

Zie ook

• Grondwaterhydrologie
• Karst (geografie)