Voor omwonenden van de Nederlandse Horstermeerpolder was het een even indrukwekkend als vreemd schouwspel: een Airbus H-125 helikopter met daaronder een enorme hoepel vloog afgelopen september meerdere keren laag over het polderlandschap. Het gevaarte werd ingezet voor bodemonderzoek in het gebied. Niet met diepe grondboringen, maar vanuit de lucht. Het bodemonderzoek werd uitgevoerd door Waternet, in samenwerking met PWN.
Grootste blikvanger was de hoepel met een diameter van 30 meter onder de helikopter. Dit gevaarte wekt met een generator een magnetisch veld op, waarmee de verschillende aardlagen en het grondwater tot ruim 150 meter diep in kaart worden gebracht. Waar zit het zand en klei? En waar het zoete en brakke grondwater? Onderzoek moet uitwijzen of het op termijn mogelijk is brak water gericht te onttrekken uit zoet water.
“De heli vliegt met ongeveer 70 kilometer per uur in lange banen over het gebied. Om de paar seconden wordt een meting gedaan met een elektromagnetisch signaal”, aldus onderzoeker Frank Smits van Waternet. “Per vlucht legt de heli ongeveer 100 tot 130 kilometer af. Zo krijgen we in een paar dagen tegen relatief lage kosten een volledig beeld van de ondergrond. Ter vergelijking: deze methode van bodemonderzoek is gelijk aan zo’n 900 diepe grondboringen maar dan dus veel sneller en goedkoper.”
Nieuwe drinkwaterbron
Met de data over de bodemsamenstelling wil het waterschap de waterkwaliteit in de polder Horstermeer verbeteren. Een deel van het grondwater in de polder is brak, dus zit tussen zoet en zout water in. Dit grondwater komt als ‘brakke kwel’ in de sloten naar boven en is niet goed voor planten en dieren. Het brakke kwelwater wordt nu naar het Amsterdam-Rijnkanaal weggespoeld met zoet water uit het Markermeer. Waternet doet onderzoek naar het oppompen en afvangen van het brakke water in putten.
“We vangen dan het water af voordat het in de sloten komt. Daardoor hoeven we veel minder zoet water te gebruiken uit het Markermeer. Sterker nog: als we jaarlijks 8 miljoen m³ aan brak grondwater winnen, besparen we naar verwachting ongeveer 80 miljoen m³ per jaar aan zoet water uit het Markermeer.”
Daarnaast hoopt Waternet met het onderzoek naar de putten die het brakke grondwater afvangen een nieuwe drinkwaterbron te realiseren. Brak, maar ook heel oud grondwater dat honderden jaren geleden in de grond is geïnfiltreerd. Schoon water dus, met alleen wat zout erin. Haal je het zout eruit, dan heb je dus eigenlijk perfect drinkwater.”
Techniek
Het Duitse KMN (Koopman Helikopter) is specialist in dit soort vluchten voor geofysisch aardonderzoek. Een navigatiesysteem zorgt ervoor dat de gebieden gelijkmatig worden vastgelegd. Afhankelijk van de behoefte worden sondes met verschillende afmetingen tot ca. 500 m2 gebruikt. Het frame van de sonde bestaat voornamelijk uit niet-geleidende materialen om de meetgegevens niet te beïnvloeden.
De geleidbaarheid van de grond wordt gemeten. Resultaten kunnen worden verkregen uit verschillende aardlagen tot een diepte van ca. 400 m. Doordat het systeem gebaseerd is op tijdmetingen kan zowel de geleidbaarheid van het oppervlak als de geleidbaarheid van diepere lagen worden gemeten.
Het principe van de metingen is gebaseerd op inductie. In de zenderspoel wordt door elektriciteit een magnetisch veld opgewekt en vervolgens uitgeschakeld. De verandering in de geïnduceerde stroom van de grond wordt geregistreerd door de meeteenheid die aan de achterkant van de sonde is bevestigd. Op basis van deze info kunnen de geologen en hydrologen dan de structuur van de ondergrond bepalen.
Video:
