TECHNIEKSHEET

Onderzoekstechniek: Self Potential metingen (SP)

Versie: November 2016

[Naar zoekapplicatie]

Samenvattende omschrijving techniek (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert)

De Self Potential techniek meet het natuurlijk aanwezige elektrisch potentiaalveld in de bodem die locale variaties kent. Deze variaties kunnen meerdere oorzaken hebben zoals de aanwezigheid van dichtheidsverschillen van ionische oplossingen of stromende vloeistoffen met elektrische eigenschappen (bijvoorbeeld grondwaterverontreinigingen). Het is een passieve meetmethode die deze potentiaalvariaties meet. Metingen worden uitgevoerd met elektroden die in grond worden gestoken of met een contactloze sensor waarmee semi-continue metingen langs een profiel of in een raster worden uitgevoerd.

Het resultaat van de metingen zijn contouren (isopotentiaallijnen) met afwijkende gebieden voor wat betreft elektrische bodemgeleidbaarheid. Verder onderzoek zal vooral op de verschillende onderscheidde kernen zijn gericht.

Algemene informatie (gebaseerd op informatie van techniekaanbieder)

Naam

Self Potential metingen (ook wel SP of Groundtracer genoemd).

Meeteenheid en parameter

Natuurlijke potentiaal in mV.

Bodemfase

Aard techniek

Plaats van toepassing

Detectiewijze

Toepasbaar in afzonderlijke lagen

Minimale dikte laag:

nvt

Bodemtypen waarvoor techniek geschikt is

Landbodem/waterbodem

Stap in keten van dataverzamelen

Moment van beschikbaarheid resultaten

Ontwikkelingsfase techniek

Wijze van inkopen

Algemene omschrijving uitvoeringswijze

Op het maaiveld worden sensoren in een raster geplaatst. Er wordt op semi-continue wijze metingen uitgevoerd van de elektrische potentiaalverschillen tussen de elektroden. Vervolgens vinden in de computer enkele verwerkingsstappen worden plaats en wordt een kaart met meetwaarden of isopotentiaallijnen gemaakt. Hiervoor zijn verschillende technieken (software) beschikbaar. In de resultaten zijn mogelijke gebieden met afwijkende meetwaarden te herkennen.

Werkingsprincipe

Van nature is een elektrisch potentiaalveld in de bodem aanwezig. Deze wordt verstoort door bijvoorbeeld dichtheidsverschillen van ionische oplossingen, mineralen of stromende vloeistoffen met elektrische eigenschappen (bijvoorbeeld grondwaterverontreinigingen met zware metalen en LNAPL). Door de afwijkingen in het potentiaalveld op het maaiveld binnen een gebied te meten is de ligging van de verstoringen in de bodem in beeld te brengen.

Punt / lijnmeting / volumemeting

Technische specificaties

(w.o. nauwkeurigheid)

Het effect van een verstoring op het potentiaalveld neemt af als de afstand tot de verstoring toeneemt. Dit betekent dat hoe dieper deze is, des te groter de verstoring op potentiaalveld moet zijn om deze nog te detecteren aan het maaiveld.

Typisch dieptebereik

Onafhankelijk van grondsoort, zie werkingsprincipe

Tijdeigenschappen

Metingen worden uitgevoerd aan het maaiveld en kunnen herhaald worden. Bij ongewijzigde bodemsamenstellingen behoren de resultaten in hoofdlijnen dezelfde variaties te vertonen. De diepte kan niet exact uit de metingen worden afgeleid, wel kan uit de “fingerprint” van de metingen hiervoor een aanwijzing worden verkregen.

Meetsnelheid

De meetsnelheid is afhankelijk van de terreintoestand en de afstand tussen de sensoren (meetgrid). Hoe groter de sensorafstand hoe groter het door te meten gebied/tijdseenheid, maar hoe onnauwkeuriger het resultaat.

Presentatie resultaten

Kaarten met meetwaarden en een interpretatie daarvan in de vorm van contouren van mogelijk aanwezige verontreinigingen. Positieve waarde duidt op organische bijmenging. Negatieve waarde duidt op verhoogde gehalten aan metalen.

Kosten

Metingen aangeboden als dienst: € 4.000 à € 6.000 per meetdag, inclusief interpretatie en rapportage. De kosten zijn voor een kleinschalig bodemonderzoek (ca 2.500 – 3.000 m², raster 5x5 meter). Voor grotere terreinen wordt eerst een grootschaliger opzet gebruikt (bv raster 20x20 meter of 50x50 meter) om mogelijke kernen te traceren en gerichter onderzoek te kunnen doen.

Bij grotere terreinen worden de kosten vooral bepaald door de onderzoekstrategie en het aantal dagen benodigd voor de veldmetingen.

Trends en ontwikkelingen

Deze techniek kan ook worden ingezet als monitoringsysteem voor bijvoorbeeld stortplaatsen en vloeistofdichte voorzieningen.

Illustratie

[Figuur]

Gebruikersinformatie (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert)

Beschikbaarheid

Wordt techniek vaak toegepast?

Onderzoeksfase waarin techniek toepasbaar is

Verificatiemetingen / ijkmetingen

Veel gebruikte toepassing in praktijk

Deze methode is voornamelijk geschikt als quick scan om in een gebied snel een beeld te krijgen van de contouren van mogelijk aanwezige afwijkingen in de ondergrond (verontreinigingen).

Geschiktheid

- Het terrein moet toegankelijk, gevlakt en niet verhardt zijn.

- Het dieptebereik is onder andere afhankelijk van het effect van de verontreiniging op het potentiaal veld.

- In gebieden met een heterogene ondergrond is de methode minder geschikt.

Praktijkervaringen in Nederland

In kaart brengen van metalen verontreiniging in het grondwater, opsporen funderingen, metalen objecten, monitoring vloeistofdichtheid van afvalwatertransportleidingen (i.c.m. grondradar).

“Do's“

- Gebruik referentiegegevens of verifieer de metingen met traditioneel bodemkwaliteitsonderzoek; ook in ogenschijnlijk ‘schone’ gebieden.

- Deze methode kan tegelijk worden ingezet met andere technieken als grondradar. De beide datasets kunnen dan in relatie tot elkaar worden geïnterpreteerd om zo meer een meer betrouwbare interpretatie te geven en een 3D beeld te maken van de ondergrond met de daarin aanwezige structuren of verontreinigingen.

“Don'ts “

- Blijf zoveel mogelijk op afstand van de sensor met randapparatuur aangezien deze dit de meting kan verstoren.

- Toepassen voor het opsporen van verontreinigingen met lage gehalten.

Ook geschikt voor

Onderzoek naar kabels en leidingen, archeologisch onderzoek, niet gesprongen explosieven etc.

Achtergrondinformatie / Links

Bodemstandaard

NEN 5773: Bodem - Bepaling van de soortelijke weerstand met behulp van geo-elektrische metingen (ICS-code 13.080.20).

Literatuur

Telford, W.M., Geldart, L.P, and Sheriff R.E. Applied Geophysics, Second Edition, Cambridge University Press, 1990.

Geofysische technieken voor grondonderzoek, CUR-publicatie 182, Gouda.

Toepassing geofysische technieken bij grootschalige terreinen, SKB project PT7440.

Hyperlinks (internet)

Wikipedia (Exploration geophysics)

Clu-in