TECHNIEKSHEET

Onderzoekstechniek: Zoutwachter

Versie: November 2016

[Naar zoekapplicatie]

Samenvattende omschrijving techniek (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert)

Met een zoutwachter wordt de elektrische bodemweerstand gemeten. Vaak wordt een Permanent Electrode Cables System (PEC) gebruikt. Dit is een kabel met 13 paar elektroden. De PEC wordt permanent (veelal verticaal) in de bodem geplaatst. De elektrodeparen worden aan maaiveld aangesloten op een weerstandsmeter. Deze wekt een elektrische spanning op tussen twee elektroden en meet het potentiaalverschil tussen twee andere elektroden. Deze meting wordt een aantal keer uitgevoerd steeds met een andere combinatie van elektroden. Het gemeten potentiaalverschil zegt iets over de bodemweerstand op verschillende afstanden rondom de gebruikte elektroden.

Omdat de zoutwachter permanent in de bodem aanwezig is, kan eenvoudig de meting later worden herhaald. Zo kunnen eenvoudig en snel eventuele veranderingen van de bodemweerstand worden gemeten. Deze veranderingen worden veelal veroorzaakt door veranderingen in de grondwatersamenstelling.

Algemene informatie (gebaseerd op informatie van techniekaanbieder)

Naam

Zoutwachter (ook bekend als PEC systeem).

Meeteenheid en parameter

Schijnbare bodemweerstand in Ohm-meter (of bodemgeleidbaarheid in mS/m).

Bodemfase

Aard techniek

Plaats van toepassing

Detectiewijze

Toepasbaar in afzonderlijke lagen

Minimale dikte laag:

Zie technische specificaties

Bodemtypen waarvoor techniek geschikt is

Landbodem/waterbodem

Stap in keten van dataverzamelen

Moment van beschikbaarheid resultaten

Ontwikkelingsfase techniek

Wijze van inkopen

Algemene omschrijving uitvoeringswijze

Een kabel met hieraan dertien elektrodeparen wordt veelal verticaal in de bodem geplaatst. De onderlinge afstand tussen de elektrodeparen is typisch 5 meter.

Met de zoutwachter kan op elk gewenst tijdstip een weerstandsprofiel verkregen worden. Op deze wijze kan de elektrische bodemweerstand rondom de waarnemingsput gemonitord worden.

Het resultaat van deze metingen is een 2D-model van de schijnbare weerstand van de ondergrond en de veranderingen hierin na verloop van tijd. Als de metingen laten zien dat er in de loop van de tijd een betere geleiding optreedt kan dit, bij gelijkblijvende bodemopbouw, een indicatie zijn van instroom van verontreinigingen of zout grondwater.

Een andere monitoring is mogelijk door middel van (permanente) cross hole weerstandsmetingen ([Elektrische weerstandsmetingen (ERT)]).

Werkingsprincipe

Door de opgewekte stroom tussen de twee stroomelektroden ontstaat een verschil tussen de beide potentiaalelektroden. Dit ontstane potentiaalverschil is afhankelijk van de lokale geleidbaarheid van de bodem inclusief grondwater met de daarin opgeloste (verontreinigende) stoffen. De gemeten bodemweerstand is een ‘schijnbare’ weerstand omdat niet alleen de bodem maar ook de matrix en opgeloste stoffen mede bepalend zijn voor de gemeten weerstand.

Met de meetwaarden kan een model van de lokale ondergrond worden gemaakt waarin verschillende lagen met afwijkende weerstand zijn te onderscheiden. De methode kan geen onderscheid maken tussen lagen met gelijke weerstand maar verschillende bodemopbouw (klei of verontreinigingen in grondwater). Vooral de verschillen in weerstand zijn voor de zoutwachter van belang om daarmee verschillen in grondwatersamenstelling zijn aan te tonen (monitoring verplaatsing van pluimen of zoet/zout-grens).

Punt / lijnmeting / volumemeting

Technische specificaties

(w.o. nauwkeurigheid)

De gemeten waarde van de metingen is binnen 1% van de daadwerkelijke schijnbare weerstand van de ondergrond. De veranderingen in schijnbare weerstand als verloop van de tijd kunnen zodoende nauwkeurig worden gemonitord.

Naarmate de afstand tussen de electroden toeneemt wordt meer informatie over de bodem op grotere afstand van de elektroden verkregen maar het onderscheidend vermogen tussen verschillen wordt kleiner.

Typisch dieptebereik

Afhankelijk van diepte waarnemingsput

Tijdeigenschappen

Metingen worden uitgevoerd in een waarnemingsput en kunnen herhaald worden. Bij ongewijzigde bodemsamenstellingen zijn de resultaten gelijkwaardig. De zoutwachter is bij uitstek geschikt voor monitoring.

Meetsnelheid

Het instrument wordt permanent geplaatst. Metingen kunnen op elk gewenst tijdstip uitgevoerd worden. Het meten op een meetpunt neemt circa een half uur in beslag.

Presentatie resultaten

1D- Elektrische weerstandsmodellen van de ondergrond (lagenmodel van de bodem met per laag een andere elektrische bodemweerstand).

Ook veranderingen in elektrische weerstand als functie van de tijd kunnen worden aangegeven.

Kosten

Aanschaf kosten apparatuur:

- circa € 10.000 exclusief plaatsingskosten en de kosten voor uitvoer van metingen en analyse van de gegevens.

Trends en ontwikkelingen

-

Illustratie

Gebruikersinformatie (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert)

Beschikbaarheid

Wordt techniek vaak toegepast?

Onderzoeksfase waarin techniek toepasbaar is

Verificatiemetingen / ijkmetingen

Veel gebruikte toepassing in praktijk

Monitoring van verontreinigingspluim uit stortplaats.

Geschiktheid

De methode is vooral geschikt als monitoringstool van de verspreiding van verontreinigingen e.d.

De verontreinigingen die moeten worden gemonitord, moeten wel een meetbaar effect hebben op de elektrische weerstand van het grondwater. Macroparameters zijn bij uitstek te meten parameters terwijl bijvoorbeeld koolwaterstoffen minder goed meetbaar zijn.

Praktijkervaringen in Nederland

De techniek is met name ingezet bij voormalige stortplaatsen.

“Do's“

- Gebruik als een early warning systeem bij stortplaatsen;

- Meting op verschillende diepten met één meetopstelling.

“Don'ts “

-

Ook geschikt voor

Monitoring van het contactvlak tussen zout en zoet grondwater.

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.

Hyperlinks (internet)

Technische Commissie Bodembescherming

Wikipedia (exploration geophysics)

TNO

Design Projects

COB: Geofysische methoden