Deze norm beschrijft een methode om met elektromagnetische metingen op indirecte wijze de soortelijke weerstand van de bodem te bepalen.

Transcriptie

1 UDC : Bodem Bepaling van de soortelijke weerstand met behulp van elektromagnetische weerstandsmetingen NEDERLANDSE NORM NEN 5774 Soil - Determination of resistivity using the electromagnetic resistivity method 1 Onderwerp 1e druk, juli 1990 Deze norm beschrijft een methode om met elektromagnetische metingen op indirecte wijze de soortelijke weerstand van de bodem te bepalen. 2 Toepassingsgebied Dit document mag slechts op een stand-alone PC worden geinstalleerd. Gebruik op een netwerk is alleen. toestaan als een aanvullende licentieovereenkomst voor netwerkgebruik met NEN is afgesloten. This document may only be used on a stand-alone PC. Use in a network is only permitted when a supplementary license agreement for us in a network with NEN has been concluded. De norm is van toepassing bij onderzoek van de bodem tot een diepte van 60 m, dat is gericht op het verkrijgen van informatie over de lithologische samenstelling en/of de grondwaterkwaliteit. De elektromagnetische methode is indirect. Indien de bodem homogeen is, kan de soortelijke weerstand van de bodem worden gemeten. Wanneer deze echter anisotroop of inhomogeen is, wordt een schijnbare soortelijke weerstand gemeten, die een niet-lineair gewogen gemiddelde is van weerstanden van de verschillende lagen. De gemeten weerstanden geven informatie omtrent lithologische samenstelling en grondwaterkwaliteit (zie bijlage B) en variaties daarin. Indien de lithologische samenstelling in een verontreinigd gebied lateraal niet verandert, kunnen verschillen in gemeten schijnbare soortelijke weerstanden worden toegeschreven aan verschillen in grondwaterkwaliteit. Omdat de interpretatie van elektromagnetische metingen niet eenduidig is, verdient het aanbeveling aanvullende gegevens in de vorm van boringen, sonderingen, boorgatmetingen, geo-elektrische metingen (zie NEN 5773) of grondwateranalyses bij de interpretatie te gebruiken. Wanneer voldoende aanvullende gegevens voorhanden zijn, is een grove kwantitatieve interpretatie mogelijk. 3 Termen en definities Ten behoeve van deze norm gelden de volgende termen en definities: 3.1 bodemlaag: Laag van constante samenstelling in de bodem. 3.2 formatiefactor, F: De verhouding tussen de soortelijke weerstand van een bodemlaag als geheel en die van het grondwater in de laag. 3.3 lithologische samenstelling: De samenstelling van de bodem exclusief de poriëninhoud (bijv. grondwater, lucht). 3.4 schijnbare soortelijke weerstand, g a : De soortelijke weerstand die door middel van geo-elektrische of elektromagnetische oppervlaktemetingen is bepaald en die van de werkelijke soortelijke weerstand afwijkt wegens inhomogeniteit en anisotropic van de bodem. en 1. De waarde van de gevonden soortelijke weerstand is afhankelijk van de toegepaste meetmethode en van de gebruikte meetopstelling. ^2. Als de bodem homogeen en isotroop is, is de schijnbare soortelijke weerstand gelijk aan de werkelijke soortelijke weerstand. 3.5 schijnbare soortelijke geleiding: Reciproke van de schijnbare soortelijke weerstand. 3.6 spoelconfiguratie: De opstelling van de spoelen, die verticaal (horizontale elektromagnetische dipool) of horizontaal (verticale elektromagnetische dipool) georiënteerd kunnen zijn. Zend- en ontvangspoelen worden in het algemeen hetzelfde georiënteerd. 3.7 spoelafstand: De horizontale afstand tussen het hart van de ontvangspoel en het hart van de zendspoel. 3.8 dempingsdiepte: De diepte in een homogene bodem waarop een aan het bodemoppervlak uitgezonden elektromagnetisch signaal met een factor 1/e is verzwakt tot ca. 37 % van de oorspronkelijke waarde. De dempingsdiepte wordt kleiner bij toenemende frequentie van het uitgezonden signaal en/of de soortelijke geleiding van de bodem. 3o9 penetratiediepte: De diepte waarop de bovengelegen lagen een bijdrage groter dan 50 % leveren aan de respons van een elektromagnetisch instrument. De penetratiediepte wordt onder meer bepaald door de dempingsdiepte.

2 NEN 5774-Biz. 2 Beginsel Bij elektromagnetische weerstandsmetingen wordt gebruik gemaakt van twee draagbare spoelen: een zendspoel en een ontvangspoel (zie figuur 1). Met de zendspoel wordt een primair magnetisch wisselveld opgewekt dat de wervelstromen in de bodem induceert. Deze wervelstromen wekken een secundair magnetisch wisselveld op, dat samen met het primaire veld een wisselspanning in de ontvangspoel genereert waaruit de schijnbare soortelijke weerstand van de bodem kan worden afgeleid. De gegevens worden verwerkt tot kaarten en profielen. De methode is uitgebreid beschreven in bijlage A. Er bestaan andere elektromagnetische meettechnieken, die echter niet voor milieuonderzoek in Nederland in aanmerking komen. zendspoel referenfiekabel meetpunt onfvangspoel _ spoelafsfand bodem Figuur 1 - Meetopstelling voor de bepaling van de soortelijke weerstand van de bodem met behulp van elektromagnetische weerstandsmetingen (verticale spoelen) 5 Toestellen en hulpmiddelen Apparatuur voor elektromagnetische weerstandsmetingen bestaande uit de volgende onderdelen: 5.1 Zender: - regelbare oscillator voor verschillende frequenties in het gebied 10 Hz-100 MHz (voor zenden bij de verschillende spoelafstanden) met bijbehorende voeding; - zendspoel. 5.2 Referentiekabel: - kabel van zendspoel naar ontvanger-regelkastje. 5.3 Ontvanger: - toestel dat de kwadratuur en de in-fase meet en de schijnbare soortelijke geleiding op een schaalverdeling weergeeft met bijbehorende voeding; - ontvangspoel. 6 Werkwijze De EM34-3, EM31 en EM38 van Geonics vormen op dit moment de enige beschikbare apparatuur voor de in deje^norm beschreven methode. De metingen moeten worden uitgevoerd door (afhankelijk van het gebruikte instrument) één persoon of door twee personen, met de zendspoel en met de ontvangspoel (zie figuur 1), waarbij de voorschriften van de fabrikant moeten worden gevolgd. De meetpunten dienen in het algemeen langs vooraf bepaalde raaien of in netwerken te liggen. De spoelen dienen bij elke meting, zowel in horizontale als verticale positie, in één vlak te worden gehouden (verschil ten opzichte van elkaar < 2 ). Indien van fabriekswege geen voorziening is getroffen voor een goede positionering, kan het gebruik van een waterpas, dat op de spoelen is geplaatst, uitkomst geven. Het hoogteverschil tussen zendspoel en ontvangspoel dient niet meer dan 3 % van de onderlinge afstand te zijn. Er zijn meetinstrumenten waarbij met een vaste spoelafstand wordt gewerkt. Bij andere instrumenten wordt de uitslag op de in-fasemeter op nul gesteld door de spoelen ten opzichte van elkaar in afstand te verplaatsen. In die positie kan de schijnbare soortelijke geleiding correct worden afgelezen. De betrouwbaarheid van de metingen komt in het geding bij storende invloeden van kabels, leidingen en hekwerken. Dit komt in het bijzonder voor bij lokaal onderzoek in de bebouwde kom. Men dient met horizontale spoelen ca. U x de spoelafstand van een storend object verwijderd te blijven.

3 NEN Biz. 3 Bij verticale spoelen kunnen betrouwbare metingen tot op de halve spoelafstand van het object worden uitgevoerd. Geringe storende invloeden zijn in de metingen niet te onderscheiden van variaties in de soortelijke weerstand van de bodem. De metingen moeten in een zodanige opstelling worden uitgevoerd, dat de diepte van de te onderzoeken la(a)g(en) geringer is dan de penetratiediepte van het instrument. Het is mogelijk om te berekenen bij welke spoelafstanden maximale soortelijke weerstandsvariaties, ten gevolge van variaties in dikte of weerstand van de lagen, in de te onderzoeken bodem zullen worden gemeten. Door deze berekeningen vóór het veldwerk uit te voeren, wordt tijdens het veldwerk een optimaal resultaat bereikt door de juiste keuze van spoelafstand en -oriëntatie. Indien er te weinig (aanvullende) gegevens voorhanden zijn, verdient het aanbeveling om met verschillende spoelafstanden langs dezelfde raaien te meten. De afleesnauwkeurigheid in de metingen is groot bij soortelijke weerstanden tot ca. 100 Qm (ca. 1 %); voor hoge soortelijke weerstanden (> 500 Qm) zijn de resultaten relatief onnauwkeurig (ca. 5 %). In het algemeen verdient het aanbeveling om naast een elektromagnetisch onderzoek enkele geo-elektrische sonderingsmetingen volgens NEN 5773 uit te voeren. 7 Weergave van de resultaten De metingen moeten in schijnbare soortelijke weerstandsprofielen of in kaarten worden weergegeven, die kwalitatief kunnen worden geïnterpreteerd. 8 Verslag Het verslag van een elektromagnetisch weerstandsonderzoek dient ten minste te bevatten: a. het doel van het onderzoek; b. beschikbare aanvullende gegevens; с motieven voor de keuze van de gebruikte meetopstelling; d. datum, lokatie en resultaten van de elektromagnetische weerstandsmetingen; e. interpretatie van de schijnbare soortelijke weerstandsprofielen en de kaarten; f. eventuele storende invloeden op de metingen; g. de toegepaste methode door de vermelding: volgens NEN Literatuur [1] Grant, F.S. and G.S. West, Interpretation theory in applied geophysics, McGrawhill, New York, (1965) [2] Telford, W.M. et al., Applied Geophysics, Cambridge University Press, New York, (1976). [3] McNeill, J.D., Electromagnetic terrain conductivity measurement at low induction numbers TN-6, Geonics Ltd., Canada, (1982). [4] Ritsema, I.L, Electromagnetic resistivity profiling for the determination of lateral variation in lithology or groundwater quality in The Netherlands, PN82-13, Dienst Grondwaterverkenning TNO, Delft, (1983). [5] Ritsema, I.L, Geo-elektrisch en elektromagnetisch onderzoek rondom de vuilstortplaats Noordwijk, GF-135, Dienst Grondwaterverkenning TNO, Delft, (1983). [6] Won, I.J., A wide band EM exploration method - some theoretical and experimental results, Geophysics 45, (1980) pp

4 NEN Biz. 4 (blanco)

5 Bestelformulier Stuur naar: NEN Standards Products & Services t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer WB Delft NEN Standards Products & Services Postbus GB Delft Vlinderweg AX Delft Ja, ik bestel ex. NEN 5774:1990 nl Bodem - Bepaling van de soortelijke weerstand met behulp van elektromagnetische weerstandsmetingen T (015) F (015) Wilt u deze norm in PDF-formaat? Deze bestelt u eenvoudig via Gratis nieuwsbrieven Wilt u op de hoogte blijven van de laatste ontwikkelingen op het gebied van normen, normalisatie en regelgeving? Neem dan een gratis abonnement op een van onze nieuwsbrieven. Gegevens Bedrijf / Instelling T.a.v. O M O V Klantnummer NEN Uw ordernummer BTW nummer Postbus / Adres Postcode Plaats Telefoon Fax Factuuradres (indien dit afwijkt van bovenstaand adres) Postbus / Adres Postcode Plaats Datum Handtekening Retourneren Fax: klantenservice@nen.nl Post: NEN Standards Products & Services, t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer 10214, 2600 WB Delft (geen postzegel nodig). Voorwaarden De prijzen zijn geldig tot 31 december 2018, tenzij anders aangegeven. Alle prijzen zijn excl. btw, verzend- en handelingskosten en onder voorbehoud bij o.m. ISO- en IEC-normen. Bestelt u via de normshop een pdf, dan betaalt u geen handeling en verzendkosten. Meer informatie: telefoon , dagelijks van 8.30 tot uur. Wijzigingen en typefouten in teksten en prijsinformatie voorbehouden. U kunt onze algemene voorwaarden terugvinden op: LEREN, WERKEN EN GROEIEN MET NEN preview