Modellen en sensornetwerken voor de bescherming van onze grondwatervoorraden

Grondwater staat in toenemende mate onder druk als gevolg van droogte en verontreiniging. Met een multidisciplinair team bieden we een integrale kijk op de brede grondwaterproblematiek en zoeken we samen met onze klanten naar duurzame en efficiënte oplossingen. Daarvoor maken we gebruik van modelberekeningen, zetten we sensornetwerken op en interpreteren we metingen van grondwaterpeil en -kwaliteit.

  • Advies bij grondwatermanagement  en grondwaterwinning
  • In kaart brengen van stroombanen voor puntbron- en diffuse verontreiniging
  • Opzetten van modellen voor grondwaterstroming, grondwatervoeding en stoftransport van verontreiniging
  • Opbouw van en advies met betrekking tot sensornetwerken

Belang van grondwater
Grondwater is onze grootste zoetwatervoorraad en daarom van groot maatschappelijk belang. Naast het directe watergebruik via grondwaterwinningen heeft grondwater ook veel andere functies. Zo is grondwater noodzakelijk voor grondwaterafhankelijke natuur en is het ook een belangrijke bron van water voor beken en rivieren.

 

Grondwaterwinning en ontginningen
Onze klanten zijn vaak op zoek naar advies over (extra) grondwateronttrekkingen of de impact van ontginningen op het grondwatersysteem. VITO modelleert al vele jaren de effecten van (zand)ontginningen in de Kempen op de lokale hydrogeologie. Daarnaast is VITO een vaste partner van de drinkwaterbedrijven in Vlaanderen voor het modelleren van de impact van hun waterwinningen.

Modellen
We gebruiken onder meer grondwaterstromingsmodellen aangevuld met de meest recente geologische inzichten en hydrologische informatie. De modelresultaten vullen we bij voorkeur aan met data van lokale sensornetwerken. Zo brengen we de uitdagingen rond grondwaterbeheer, de gevolgen van droogte en de impact van grondwateronttrekking zowel op regionale als lokale schaal gedetailleerd in kaart.
Onze grondwatermodelleringsexpertise focust zich voornamelijk op projecten in een complexe omgeving of waar studiewerk op maat noodzakelijk is. Ook bestuderen we in het kader van onderzoeksprojecten de impact van klimaatveranderingen, drainage, landbeheer en landgebruik op het grondwatersysteem. 

Stoftransport in het grondwater
De grondwaterstromingsmodellen stellen ons ook in staat om de stroombanen van puntbronnen en diffuse bronnen van grondwaterverontreiniging te simuleren. Zo ontwikkelden we op vraag van de Vlaamse Milieumaatschappij een tool die de kwetsbaarheid van drinkwaterwinningen voor pesticiden in beeld brengt. Hiervoor werden stoftransportmodellen voor de onverzadigde zone op een innovatieve manier gekoppeld aan grondwaterstromingsmodellen.

 

Grondwatervoedingsmodellen
Voor de simulatie van watertransport in de onverzadigde zone gebruiken we afhankelijk van de vraag eerder conceptuele waterbalansmodellen zoals WetSpaSS en WetSpa of fysisch gebaseerde modellen zoals Hydrus of SWAP
Deze modellen bieden onder andere de mogelijkheid om de grondwatervoeding te berekenen rekening houdend met de neerslag, bodemeigenschappen, en grondwaterdiepte. We gebruiken deze modellen ook als basis voor transport- en uitlooggedrag van polluenten (onder andere zware metalen, PFAS en pesticiden).

Daarnaast kunnen deze modellen ook inzicht geven in de evolutie van droogtes. Ze laten namelijk toe om een simulatie te maken van de toestand in de bodem tijdens langdurige periodes zonder neerslag en van de impact van de droogte op de grondwatervoeding.

Sensornetwerken
Sensornetwerken zijn een bijzonder waardevolle aanvulling voor onze modellen wanneer we inzicht willen krijgen in de lokale of regionale hydrogeologie. Aan de hand van in-situ data kunnen grondwaterpeilen en -stromingen beter in kaart worden gebracht. De meetgegevens zijn ook nodig voor een betrouwbare kalibratie en validatie van onze grondwatermodellen.

De sensornetwerken helpen ons ook om in realtime de stijghoogte van het grondwater te meten met behulp van zogenaamde ‘divers’ (druksensoren). De verzamelde meetgegevens worden overzichtelijk gepresenteerd in een dashboard.

VITO biedt zijn expertise ook aan bij het opzetten van een sensornetwerken voor zowel grondwater als oppervlaktewater. We adviseren onze klanten bij de selectie, het type sensoren en het bepalen van de ideale locatie en diepte van de sensoren.