Geofysicafaciliteiten: meten waar nog ruimte is

Het geeft ook aan welke alternatieven er zijn voor (nieuwe) infrastructuur. Dat is relevant omdat de ruimte daarvoor beperkter is dan ooit. Tegelijkertijd is de behoefte aan ruimte onverminderd groot. Want waar je vroeger nog wel ruimte had om kabels of leidingen in de ondergrond te leggen, is het er nu een drukte van jewelste. Dat botst met de wens om plekken te vinden voor de aanleg van windmolenparken als onderdeel van de energietransitie of andere infrastructuur.

Toekomstige veranderingen voorspellen

‘Klanten willen voorspellingen over veranderingen die zich voordoen in de toekomst’. Klanten als (semi)-overheidspartijen, onderzoeksinstituten, aannemers, delfstof- en waterwinning, projectontwikkelaars en adviesbureaus willen daarom graag weten wat waar ligt. En wat de consequenties zijn voor spoorrails, dijken of pijpen als er ergens iets gaat trillen of zakken. Bijvoorbeeld als gevolg van werkzaamheden en langdurige nattere en drogere periodes. ‘Anders dan in het verleden, vragen klanten vanwege de klimaatverandering en de energietransitie ook vaker om voorspellingen over veranderingen die zich voordoen in de toekomst’, zegt Deltares-expert Chris Bremmer.

Glasvezelkabels langs spoorlijnen in geofysisch onderzoek

Met de geofysica faciliteiten beantwoorden onze geofysici die vragen. Met de faciliteiten beschikken onze onderzoekers over geofysische technieken. Daarmee brengen we de ruimtelijke variatie van de ondergrond op een efficiënte en nauwkeurige manier in kaart. Andere geofysische en geologische technieken karakteriseren de ondergrond of lokaliseren specifieke eigenschappen.

Voorbeelden van de inzet van (nieuwe) technieken in geofysisch onderzoek zijn het gebruik van de huidige glasvezelkabels langs spoorlijnen. Hiermee kunnen we trillingen meten van voorbijrijdende treinen die iets zeggen over de eigenschappen van de ondergrond. Zo weet de klant meer precies wanneer er beheer en onderhoud nodig is.

Technieken van de geofysica faciliteiten en co-creatie van kennis

Voor het meten van zoet/zout en droogte en hoe dat zich ontwikkelt, worden elektromagnetische metingen (EM-31, ERT, grondradar) ingezet. Bijvoorbeeld bij onderzoek naar de mogelijkheid om brakwater als drinkwatervoorziening in te zetten. Optische glasvezels meten continue temperatuur en de richting van het grondwater over rondom de putten zodat de klant weet waar het grondwater vandaan komt.

Ook geo-elektriek (Resistivity inclusief tomografie, IP en SP) en boorgatmetingen worden gebruikt. Zo heeft Deltares voor dijkenmonitoring software ontwikkeld waarmee boringen gecombineerd kunnen worden met geofysische metingen, om 3D-inzicht te krijgen in de opbouw van de dijk. Hierdoor krijg je snel een beter beeld van de ondergrond.

Metingen voeren we zelf uit of in co-creatie met derden, zoals bij offshore-projecten. Zo kunnen we steeds de meest geavanceerde meettechnieken gebruiken. Aan de hand van de data bekijken we hoe de ondergrond eruitziet en wat daar gebeurt. De resultaten van het onderzoek leveren we – voorzien van een uitleg en helder gevisualiseerd – op aan de klant. Ons uitgangspunt is om bij elke vraag te kijken welke combinatie van technieken en kennis het beste resultaat oplevert voor het project. Veldobservaties, geologische en geohydrologische kennis spelen een belangrijke rol bij de integratie van alle metingen, observaties en kennis.

Geofysica faciliteiten koppelen beschikbare data

Data hoeft overigens niet per se uit nieuwe metingen te komen. De hoeveelheid beschikbare data is toegenomen omdat er steeds meer datasensoren beschikbaar zijn zoals satellietbeelden en glasvezelkabeltechnologie. Data is ook goedkoper geworden. Met nieuwe technieken gebaseerd op machine learning, onderzoeken we deze data op patronen die het mogelijk maken het verloop van de eigenschappen van de ondergrond nauwkeuriger te bepalen.

We beoordelen op basis van de onderzoeksvraag of er (nieuwe) metingen nodig zijn of dat data al beschikbaar is. Of dat de antwoorden misschien gevonden kunnen worden door bestaande datasets en verschillende meettechnieken te koppelen. Dat verhoogt de kwaliteit en nauwkeurigheid en sluit goed aan bij de vraag van klanten waar (nog) ruimte is voor infrastructuur en hoe die het beste ingepast kan worden.

We zoeken vooraf goed uit wat een klant nodig heeft om de opgave uit te kunnen voeren. Daarvoor maken we voorspellende modelleringen. Onze onderzoekers bepalen de parameters en de meest realistische condities. Dit helpt om zo nauwkeurig mogelijke informatie op te kunnen leveren die het beste aansluit bij de onderzoeksvraag.

Chris Bremmer

Projecten in de geofysicafaciliteiten

1. GeoProrail-project: in co-creatie met Prorail onderzoeken we of de glasvezelkabels die langs het spoor liggen real time sensoren kunnen zijn. Als er treinen overheen rijden, veroorzaakt dat trillingen in de glasvezelkabels, die daar al liggen vanuit de telecommunicatie. Dat levert inzicht op in de ondergrond waardoor ProRail kan beoordelen of er iets verandert, bijvoorbeeld een verzakking. Daar kan ze dan naar handelen.
   
   De methode is kosteneffectief, veilig omdat er geen mensen langs het spoor hoeven te lopen en snel. Het is een methode die aangevuld kan worden met boringen, als er behoefte is aan meer gedetailleerde informatie of validering.
   
   
2. Dunea: Onze geofycici onderzoeken met verschillende geohydrologische meettechnieken de brakwaterwinning. Vraag is of brak water een van de mogelijke drinkwaterproviders gaat worden voor Nederland. We bekijken ook of het water te zout wordt als je teveel water onttrekt. Het onderzoek is een combinatie van metingen, data gedreven modellering en een numeriek model. Elk geeft specifieke informatie die in samenhang een volledig beeld geven en waaruit de best mogelijke voorspellingen kunnen worden gedaan.
   
   
3. Voor waterschappen en bedrijven ontwikkelen we software die het combineren van geofysische metingen, boringen en geotechnische sonderingen op een hele efficiente manier mogelijk maakt. Hierdoor kunnen nauwkeurige 3D-modellen van de ondergrond en dijken gemaakt worden en eenvoudig bijgewerkt worden.