Samenvatting kennisdocument

In opdracht van de STOWA heeft een onderzoek plaatsgevonden om de mogelijkheden en beperkingen van georadar voor waterbodemonderzoek te onderzoeken. 

De aanleiding voor het onderzoek is het gebrek aan kennis van, en ervaring met de georadartechniek bij de waterbeheerders. Gezien de potentie van deze meetmethode voor waterbodemonderzoek in ondiepe binnenwateren achtte de STOWA het zinvol om een kennisdocument voor deze toepassing op te laten stellen. Het doel van het onderzoek is om de waterbeheerder een goed beeld te geven van de mogelijkheden, nauwkeurigheid en beperkingen van georadar voor waterbodemonderzoek in de Nederlandse binnenwateren. 

Het onderzoek heeft bestaan uit een theoretisch en een praktijkgedeelte, waarbij: 

• Het voorliggende kennisdocument over de mogelijkheden van radartoepassing is opgesteld
• De toepasbaarheid van de methodiek voor verschillende typen watergangen is onderzocht middels een viertal praktijkonderzoeken.

De mogelijkheden om georadar in te zetten bij waterbodemonderzoek zijn:

• Vaststellen waterdiepte (bovenkant slib/waterbodem);
• Bepalen hoeveelheid baggerspecie (wordt berekend aan de hand van waterdiepte en een voorkeurprofiel voorkeursdiepte van de watergang);
• Vaststellen slibdikte (door directe detectie boven- en onderkant slib);
• Waterbodemclassificatie (bijvoorbeeld uitkarteren gebieden met puinbestorting, of gebieden met/zonder slib);
• Detecteren van kabels, leidingen en objecten op/onder de waterbodem.

De eerstgenoemde drie toepassingsmogelijkheden zijn in een viertal praktijksituaties door twee radarbedrijven onafhankelijk van elkaar onderzocht. De resultaten van het onderzoek voor deze drie gebieden zijn als volgt:

Algemeen

Algemeen kan gesteld worden dat het uitgevoerde onderzoek heeft aangetoond dat georadar een geschikt instrument is om de waterdiepte en de hoeveelheid in-situ baggerspecie van ondiepe zoete watergangen (waterdiepte minimaal circa 0,3 tot maximaal circa 2,5 à 3,5 m) in kaart te brengen. De methode is niet geschikt voor zout of brak water. 

Bepalen waterdiepte met georadar

Bij een vergelijking van radarmetingen met middels conventioneel onderzoek bepaalde waterdiepten voor een viertal onderzochte werden correlaties bepaald die tussen R² = 0,94 en 0,99 lagen. Metingen die door twee bedrijven onafhankelijk van elkaar op eenzelfde locatie zijn uitgevoerd leverden resultaten die sterk overeenkomen. De meetmethode levert goede resultaten voor alle onderzochte bodemtypen (klei, veen, zand).

Een voorgenomen vergelijking van de resultaten van een radarpeiling met de resultaten van een door een waterschap uit te voeren akoestische peiling kon niet worden gerealiseerd, omdat de akoestische metingen niet zijn uitgevoerd. 

Bepalen baggerspeciehoeveelheid met georadar

De hoeveelheid in-situ baggerspecie wordt bepaald als het volume dat tussen de actuele waterbodem en het voorkeurprofiel van de watergang aanwezig is. In het project is door twee radarbedrijven onafhankelijk van elkaar de hoeveelheid baggerspecie van eenzelfde onderzoekstraject bepaald. Om de gegevens goed te kunnen vergelijken hebben beide bedrijven in hun berekening gebruik gemaakt van dezelfde oeverlijnen en hetzelfde voorkeurprofiel. De resultaten van deze geautomatiseerde berekeningen zijn aangegeven in onderstaande tabel. 

Resultaten baggerspecie berekeningen

Aangezien de resultaten van de twee onafhankelijke onderzoeken goed overeenkomen betekent dit dat de reproduceerbaarheid van de meetmethode goed is. 

Bepalen slibdikte met georadar

Voor het bepalen van de sliblaagdikte is het noodzakelijk dat zowel de bovenkant als ook de onderkant van de sliblaag in de radardata eenduidig tot uiting komen. De voorwaarden waaraan een onderzoekslocatie moet voldoen om de sliblaagdikte direct uit georadarmetingen te kunnen bepalen zijn momenteel niet goed bekend. Bij de vier uitgevoerde onderzoeken is de directe detectie van de sliblaag in één geval mogelijk geweest (kleigebied). In de andere drie gevallen kon de onderkant van de sliblaag niet worden waargenomen (veengebied), of was er geen sprake van een goed gedefinieerde sliblaag (zandgebied).

Eerdere ervaringen van de deelnemende radarbedrijven gaven aan dat de directe detectie van een sliblaag voornamelijk bij gebieden met een zandondergrond mogelijk zou zijn. Bij een vergelijking van uit radarmetingen bepaalde slibdikten met middels conventioneel onderzoek bepaalde slibdikten werden voor de klei-locatie correlaties van R² = 0,84 tot 0,94 bepaald.

Kennisdocument

Het Kennisdocument "Waterbodemonderzoek met georadar" is vanaf 11 april te bestellen bij: Hagemann Fulfilment Postbus 1110 3330 CC Zwijndrecht email: hff@wxs.nl onder vermelding van bestelnummer: 2000-11 ISBN 90 5773 091.xHet rapport kost f 50,--