Door de klimaatverandering kampen kust- en poldergebieden in toenemende mate met verzilting. VITO ondersteunt overheden en andere stakeholders bij het in kaart brengen van de verzilting met behulp van sensordata. Daarnaast combineren we de sensorische metingen ook met modellering en machine learning om verziltingsdynamieken te voorspellen. Dat maakt het mogelijk om de verzilting en de mogelijke nadelige gevolgen slim te beheren en in te perken.
- Advies en ondersteuning bij uitbouw van een sensornetwerk voor het opvolgen van verzilting
- Realtime opvolging verzilting
- Hydrologische modellen met artificiële intelligentie om verzilting te voorspellen
- Gebruik van sensoren voor evaluatie van de verziltingstoestand tijdens periodes van droogte
Droogte
Het kust- en poldergebied is van nature verzilt. In deze zone komen zowel zoet-, brak- als zoutwatercondities voor. Door droogte en een lage grondwaterstanden neemt het zoutgehalte in de bodem, het grond- en het oppervlaktewater de jongste jaren gestaag toe. Dat zorgt voor verzilting en heeft tal van nadelige gevolgen.
Een te hoog zoutgehalte vermindert namelijk de bruikbaarheid van dat water voor zowel de drinkwaterproductie als het gebruik in de landbouw. Het gebruik van te zout water bij irrigatie van landbouwgronden maakt de bodem onvruchtbaar en vee kan ziek worden of sterven door het drinken van te zout water.
Bedrijven die oppervlaktewater gebruiken als proceswater of voor koeling ondervinden eveneens problemen door verzilting. De infrastructuur wordt sneller aangetast bij een toenemende zoutconcentratie.
Sensorennetwerk
VITO adviseert en ondersteunt bij de uitbouw van een sensorennetwerk voor de permanente opvolging van de verzilting (Internet of Water Flanders). De sensoren die hiervoorkader gebruikt worden, meten de elektrische geleidbaarheid in het water, wat geldt als een betrouwbare indicatie voor het zoutgehalte. Dergelijke sensoren kunnen in beken, rivieren en kanalen geplaatst worden, maar ook in grondwaterputten en bij afvalwaterzuiveringsinstallaties.
De datastromen afkomstig van het sensorennetwerk tonen de evolutie van de verzilting in tijd en ruimte. Dat maakt opvolging, evaluatie en eventueel alarmering mogelijk.
Artificiële intelligentie
VITO’s innovatieve algoritmes en hydrologische modellen openen de weg naar het voorspellen van het zoutgehalte. We gebruiken onder andere machine learning technieken om het verwachte zoutgehalte te voorspellen en we koppelen de data afkomstig van sensoren aan onze kennis over fysieke kenmerken zoals bodemtype, rivierbreedte, de nabijheid van de zee en de getijdenwerking.
De actuele situatie en voorspellingen voor de volgende dagen kunnen op een toegankelijk, overzichtelijke en inzichtelijke manier aan alle stakeholders gepresenteerd worden. Zo wordt het mogelijk om tijdig in te grijpen en met gerichte maatregelen mogelijke schadelijke gevolgen te beperken of zelfs te voorkomen.
Momenteel werken we ook aan een verdere verwerking van de sensordata in combinatie met nieuwe en historische labo-analyse data van schepstalen. Dit stelt ons in staat om op basis van gemeten zoutgehalte de status en de trend van de verzilting nog beter te karakteriseren. Zo kunnen we de binnenkomende sensordata nog ruimer interpreteren.
Volledige waterloop in kaart
Door sensordata te verrijken met andere datasets en samen te brengen in algoritmes en modellen kunnen we niet enkel de toestand op de specifieke sensorlocaties evalueren en voorspellen, maar ook de situatie op tussenliggende riviertrajecten inschatten.
Wanneer we sensorische metingen op diverse locaties langs een waterloop integreren in tijd en ruimte, kunnen we dynamieken en patronen ontrafelen om onder meer diverse oorzaken van veranderingen in de waterkwaliteit inzichtelijk te maken.
