TECHNIEKSHEET

Onderzoekstechniek: HPT-sondering met MPT-mini-pompproef

Versie: November 2016

[Naar zoekapplicatie]

Samenvattende omschrijving techniek (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert)

De HPT-sondering (Hydraulic Profiling Tool) en MPT-minipompproef (Mini-Pumping Test) zijn feitelijk aparte technieken die in de praktijk zo goed als altijd gelijktijdig worden uitgevoerd.

Met een HPT-sondering wordt tijdens het sonderen een constante hoeveelheid water via een gat in de sondeerstang de grond in gepompt. Hieruit kan de relatieve doorlatendheid in de bodem worden berekend.

Met een MPT-minipompproef wordt op verschillende diepten een korte test (MPT) gedaan waarmee de absolute doorlatendheid K en de bergingscoëfficiënt Ss wordt berekend. Dit wordt gebruikt om de relatieve doorlatendheid uit de HPT te vertalen naar een constant profiel van de doorlatendheid met de diepte.

Algemene informatie (gebaseerd op informatie van techniekaanbieder)

Naam

HPT-sondering of HPT-sonde (Hydraulic Profiling Tool).
Er zijn voor de HPT-sondering varianten als de doorlatendheidsonde (verouderde variant), de Permeafór of de DPIL sonde.

MPT-minipompproef (Mini-Pumping Test).

Meeteenheid en parameter

Wateroverdruk in m H2O of kPa, om te rekenen naar waterdoorlatendheid K in m/s of m/d en bergingscoëfficiënt Ss [1/m].

Bodemfase

Aard techniek

Plaats van toepassing

Detectiewijze

Toepasbaar in afzonderlijke lagen

Minimale dikte laag: n.v.t.

Bodemtypen waarvoor techniek geschikt is

Landbodem/waterbodem

Stap in keten van dataverzamelen

Moment van beschikbaarheid resultaten

Ontwikkelingsfase techniek

Wijze van inkopen

Algemene omschrijving uitvoeringswijze

HPT: Met een HPT-sondering wordt tijdens het sonderen een constante hoeveelheid water via een gat in de sondeerstang de grond in gepompt. De druk die hiervoor nodig is wordt gemeten. Hieruit kan de relatieve doorlatendheid in de bodem worden berekend.

MPT: Op verschillende diepten wordt tijdens een HPT-sondering een korte test (mini-pompproef) uitgevoerd, waarbij water in de bodem wordt gepompt en de drukopbouw op enige afstand wordt gemeten. In het geval van de MPT is dat in de verticaal, onderaan de sondeerconus. Er gaat bij de HPT-MPT combinatie dus maar 1 stang naar beneden met alle sensoren en injectieelementen erin/aan.

Uit de MPT-meting kan de absolute doorlatendheid K en de bergingscoëfficiënt Ss worden berekend. Dit wordt gebruikt om de relatieve doorlatendheid uit de HPT te vertalen naar een constant profiel van de doorlatendheid met de diepte.

Werkingsprincipe

Aan de hand van flux en de waterdruk kan via een formule de doorlatendheid worden berekend.

Punt / lijnmeting / volumemeting

Technische specificaties

(w.o. nauwkeurigheid)

Techniek kan worden toegepast bij doorlatendheden K van 0,05 m/d tot ca. 150 m/d (zandlagen). Nauwkeurigheid is in een orde van grootte van 10% van de gemeten doorlatendheid.

Typisch dieptebereik

Tot de diepte waarop de sondering kan plaatsvinden. Typisch dieptebereik in Nederland: 30 a 50 m-mv

Tijdeigenschappen

De metingen kunnen worden uitgevoerd met een snelheid vergelijkbare met een gewone sondering waarbij de conus en kleef wordt gemeten (1 a 2 uur per sondering).

Meetsnelheid

Typisch wordt met een snelheid van 2 cm/sec gemeten (gebruikelijke snelheid).

Presentatie resultaten

Grafieken met een diepteprofiel van de doorlatendheid (HPT) en uitwerking van de MPT mini-pompproeven.
Indien gelijktijdig andere metingen worden uitgevoerd, worden deze gecombineerd weergegeven; bijv. conusweerstand, mantelwrijving, wrijvingsgetal, waterspanningen, EC en de gemeten Q/P verhouding en continue doorlatendheidsprofiele over de diepte.

Kosten

€ 1.000,- tot € 4.000 per sondering (sterk afhankelijk van lokale situatie, diepte, bereikbaarheid en bijkomende metingen).

Trends en ontwikkelingen

De MPT mini-pompproef meet de doorlatendheid K, uitgaande van een isotroop zandpakket. Er is een aangepast systeem ontwikkeld (in 2016 nog in de pilot-fase) om anisotropie (Kh/Kv; horizontale doorlatendheid Kh en verticale doorlatendheid Kv) te kunnen meten, de AMPT, ofwel de Anisotropic Mini-Pumping Test. Deze werkt met twee sondeerstangen).

Illustratie

[Meetopstelling; Resultaten verwerkt in 3D-model]

Gebruikersinformatie (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert)

Beschikbaarheid

Wordt techniek vaak toegepast?

Onderzoeksfase waarin techniek toepasbaar is

Verificatiemetingen / ijkmetingen

Veel gebruikte toepassing in praktijk

Continu doorlatendheidsprofiel van de ondergrond. Deze wordt veelel gecombineerd met ‘standaard’ sondeerresultaten: conusweerstand, mantelwrijving, waterspanningen.

Geschiktheid

• Doorlatendheidsmetingen van het watervoerend pakket;
• Tijdsafhankelijke, niet-stationaire grondwatermodellering.

Praktijkervaringen in Nederland

De methode wordt tot nog toe vooral toegepast in milieuonderzoek en (geo)hydrologisch onderzoek (kwel, welvorming en opbarsten, bronnering / bemaling en diepinfiltratie, verspreiding van vervuiling) en bij onderzoek naar dijken en waterkeringen (stijghoogte ontwikkeling, opbarsten, piping).

“Do's“

• Deze techniek wordt vaak gecombineerd met infiltratieproeven om de doorlatendheid van de deklaag te bepalen. Voor een hydrologisch model zijn vaak ook deze gegevens nodig;
• Er zijn versies waarbij een EC-meter is ingebouwd, om de elektrische geleidbaarheid te meten. Door de EC-metingen te koppelen aan de gemeten druk, kan bepaald worden waar eventuele verontreinigingen of het zoet/zout grensvlak kunnen zitten.

“Don'ts “

De methode is nog niet gevalideerd voor de nauwkeurige bepaling van de doorlatendheid van klei.

Ook geschikt voor

(Diep)infiltratie, bemalingen en het bepalen van de doorlatendheid bij dijken.

Achtergrondinformatie / Links

Bodemstandaard

-

Literatuur

• Berbee B. en Leuvenink K.J. (2013) Piping niet los te zien van grondwaterstroming, Land+Water 10-2013
• Berbee B., Pool A., Hemstra F., Moes, R. en Van der Velde E (2016) Strengere regels piping vereisen uitgekiend ontwerp, Land+Water 10-2016
• Berbee B. en Van Goor, G. (2016) Zandlaagopbouw maakt realistisch dijkontwerp mogelijk, Land+Water 4-2106
• Ebneth, S.; Snacken, B.; Schaffer-Yin, Y. (2015) Untersuchungen und Messmethoden zur Reinfiltration in sandigen Aquiferen zum Einsatz der Düsensauginfiltrationstechnik, Dresdner Wasserbauliche Mitteilungen, Heft 53 – 38. Dresdner Wasserbaukolloquium 2015 „Messen und Überwachen im Wasserbau und am Gewässer“ Lubbers, V. (2014) Bodemopbouw, gelaagdheid en doorlatendheidsfactor in een keer in beeld, Fugro Info 1
• Lubbers V. en Wolfs H. (2014) Grip op doorlatendheid bodem met HPT sondering, Land+Water 6-2014
• Snacken B. en Lubbers V. (2014) Ontwikkeling van duurzame infiltratie- en onderzoekstechnieken, Fugro Info 3-2014
• Characterizing Hydraulic Conductivity with the Direct-Push Pereameter; J. Butler, P. Dietrich, V. Wittig and T. Christy, Groundwater (2007).
• Hydraulic profiling with the direct-push pereameter; Assessment of probe configuration and analysis methodology; L. Zschornack, G.C. Bohling J. Butler and P. Dietrich; Journal of Hydrology (2013)

Hyperlinks (internet)

HPT (Hydraulic Profiling Tool)

Grip op doorlatendheid bodem met HPT-sondering

HYDRAULIC PROFILE TOOL (HPT)

ISAC | PIPING

HPT-sonde

Tussentijdse resultaten Verkenning Doorlatendheid

DPT