Nut en noodzaak van het herstellen van scheidende lagen in boorgaten

Transcriptie

1 1 Nut en noodzaak van het herstellen van scheidende lagen in boorgaten Bijeenkomst Boren zonder zorgen Martin van der Schans, Martin Bloemendal

2 2 Wie maakt zich druk om boorgatafdichting? Deep Water Horizon United States Coast Guard

3 3 Wie maakt zich druk om boorgatafdichting? Schonenbeek 9 november 1976 ANP Cor Out/ Frits Gerritsen

4 4 Wie maakt zich druk om boorgatafdichting? Barendrecht CO2-opslag groen.blog.nl

5 5 Wie maakt zich druk om boorgatafdichting? Inundatie puttenveld WBGr Aanbrengen kleiafdichting Brabant Water

6 6 Opbouw presentatie 1. Belang afsluitende lagen 2. Oorzaken kortsluitstroming & slechte boorgatafdichting 3. Gevolgen 4. Praktijkervaring Focus ondiep grondwater / boorgatafdichting Bron: Kennisdocument puttenvelden KWR

7 7 Belang van scheidende lagen bodem/grondwater = ecosysteemdienst Toename gebruik ondergrond Doorboring van scheidende lagen kan leiden tot : Verandering stromingssituatie (kortsluitstroming) Menging Water omzeilt afbraak / sorptie. Belang van scheidende werking is erkend door wetgever Het herstel ervan is verankerd in BRL 2100 en protocol 2101.

8 8 Opbouw presentatie 1. Belang afsluitende lagen 2. Oorzaken kortsluitstroming & slechte boorgatafdichting 3. Gevolgen 4. Praktijkervaring

9 9 Oorzaken kortsluitstroming Putfilter in meerdere paketten Slechte Boorgatafdichting Lekke stijgbuis Klei/ veen zandpakket Klei/ veen zandpakket

10 10 Oorzaken slechte boorgatafdichting Aanlegfase Putten geboord volgens oude voorschriften (<1972) gebruik opgeboord materiaal voor afdichting. Nalatigheid geen afdichting aangebracht. Fout boorprofiel afdichting op verkeerde diepte. Te dunne laag zwelklei, of menging met formatie/ grind Invallen boorgatwand tijdens aanleg, anulaire ruimte te snel opgevuld, te grove diameter filtergrind/ -spleten afdichting onvoldoende afsluitend zakking afdichting door uitspoeling zand/ grind rond filter - met name fijn zandige aquifer (ook na ingebruikname) Tijdens aanleg ingevallen materiaal boorgatwand

11 11 Oorzaken slechte boorgatafdichting Gebruiksfase Ontgassing tijdens reiniging (Spuiter) opbarsten afdichting Veengrond uitzakken & beperkte aanhechting kleiafdichting Overdruk pomp opbarsten afdichting

12 12 Opbouw presentatie 1. Belang afsluitende lagen 2. Oorzaken kortsluitstroming & slechte boorgatafdichting 3. Gevolgen 4. Praktijkervaring

13 13 Gevolgen slechte boorgatafdichting Kortsluitstroming Per put: Grootte gat, opvulmateriaal Drukverschil max 10 m3/dag Bonte et al KWR BTO

14 14 Gevolgen slechte boorgatafdichting Kortsluitstroming Gebiedsniveau: voorbeeld Jeruzalem, Amsterdam Gesloten Bodemenergiesysteem 455 woningen Drukverschil 0,1 tot 0,3 m 1 tot 50 m3/dag (0,3 mm/dag) Bonte et al KWR BTO

15 15 Gevolgen slechte boorgatafdichting Kortsluitstroming Microbiologische besmetting / verontreiniging drinkwater; Verlies van waardevolle grondstof door menging Gebruiker Derden Putverstopping

16 16 Opbouw presentatie 1. Belang afsluitende lagen 2. Oorzaken kortsluitstroming & slechte boorgatafdichting 3. Gevolgen 4. Praktijkervaring

17 17 Praktijkvoorbeeld: Kortsluitstroming WKO en ASR (ASR = Aquifer Storage & Recovery) Oude WKO put klei zoetwaterbel Zand klei Zand Zout grondwater

18 18 Praktijkvoorbeeld: Kortsluitstroming WKO en ASR

19 19 Praktijkvoorbeeld: Kortsluitstroming WKO en ASR (ASR = Aquifer Storage & Recovery) Reverse Osmosis Oude WKO put Reparatie kleiafdichting met grout klei zoetwaterbel Zand klei Zand Opgeblazen kleiafdichting Zout grondwater

20 20 Praktijkervaring: kortsluitstroming drinkwater Ondiepe grondwaterstand/ neerslag + beperkte afdichting (freatische winning, duinen) Inundatie + Put(kop)afdichting (rivierengebied) Lekke stijgbuis + slechte afdichting (veengebied) Zakking afdichting (Fijnzandige Aquifer) Combinatie oorzaken Lekke verbindingen (kordeldraad, RVS, PVC) Runoff/ neerslag + Gebrekkige afdichting (freatische winning, zandgrond) Afdichting afwezig/ Lokaal materiaal (Oudere putten) Problemen afdichting: Verouderde boormethoden & putconstructie Geohydrologische situatie

21 21 Praktijkervaring: kortsluitstroming drinkwater Indringing zuurstof via putten derden Indringing verontreiniging via put of peilbuis derden Stuyfzand & Heijnen 1982 Gebruik verontreinigde boorspoeling door derden

22 22 Detectie kortsluitstroming Stap 1: Identificeren riskante situaties Afwijkende waterkwaliteit Bijzonderheden camera-inspectie Putconstructie foutief of verouderd Frequente putverstopping Freatische winning met ondiepe grondwaterstand Meenemen in reguliere monitoring/ Rapportage aanleg Stap 2: Nader onderzoek Ballonproef Speciale monstername Extra camera-inspectie Geofysische boorgatmetingen N2-gas tracerproef Stap 3: Urgentie en maatregelen Bron: Juhásh-Holterman & Prevoo (2013) Oorzaak lekkage (filterstelling, stijgbuis, afdichting) Aangepaste bedrijfsvoering Reparatie of vervanging

23 Detectie kortsluitstroming Praktijkvoorbeeld: afwijkende waterkwaliteit Stap 1: identificeren riskante situatie Stap 2: nader onderzoek - Boorgatmetingen - Gas dynamic test Na aanschakelen Regulier Cl ~ 150 mg/l Cl ~ 280 mg/l Bron: Falco van Driel/ Oasen 2014

24 24 Detectie kortsluitstroming Praktijkvoorbeeld: chemische putverstopping Stap 1: identificeren riskante situatie Stap 2: nader onderzoek - Boorgatmetingen - Tracerproef Aeroob O2 Putverstopping / Anaeroob ijzerneerslag Fe2+ Bron: Nico vd Moot WMD/ KWR 2011

25 25 Detectie kortsluitstroming Praktijkvoorbeeld: mechanische putverstopping (deeltjes) Stap 1: identificeren riskante situatie Stap 2: nader onderzoek - Capaciteitstest per sectie (packer) Bron: Ton Ebbing/ Vitens

26 26 Conclusie / oproep Kortsluitstroming kan ontstaan tijdens aanleg en gebruiksfase Goede monitoring geeft een eerste inzicht in risico op kortsluitstroming bij putten. Herstel scheidende lagen is dan noodzakelijk. Put-gebruiker heeft (of ziet) niet altijd noodzaak. Wat is nodig? Meer aandacht voor beheer van (al bestaande) putten Waar liggen de grootste risico s Best practices (juridisch) verankerd Oproep: Wie wil meedenken hoe dit voor elkaar te krijgen?

27 27 Martin van der Schans, Martin Bloemendal ZIJN ER NOG VRAGEN? More articles, images and videos in our online annual report Met dank aan: Falco van Driel (Oasen) Harrie Timmer (Oasen) annualreport.kwrwater.nl Nico van der Moot (WMD) Ton Ebbing (Vitens) KWR Watercycle Research Institute