Onderzoek meetinstrumentaria · Het ontwikkelen van een wetenschappelijk gevalideerde basis van...

SWNL0189988, revisie 3

Onderzoek meetinstrumentaria

Inventarisatie en onderzoek naar aardbeving gerelateerde meetnet-

ten in de provincie Groningen

Definitief

Nationaal coördinator Groningen, Ministerie van Economische Zaken

t.a.v. Arjen Siepelinga

Sweco Nederland B.V.

De Bilt, 5 oktober 2016


Pagina 2 van 42

Verantwoording

Titel : Onderzoek meetinstrumentaria

Subtitel : Inventarisatie en onderzoek naar aardbeving gerelateerde

meetnetten in de provincie Groningen

Projectnummer : 352134

Referentienummer : SWNL0189988

Revisie : 3

Datum : 5 oktober 2016

Auteur(s) : ir. H.P.W. Winde, ing. P. van de Waal, Ing. J. Hopman.

E-mail adres : [email protected]

Gecontroleerd door : Ing. J. Hopman

Paraaf gecontroleerd :

Goedgekeurd door : Ir. R.A.H. Cuppers

Paraaf goedgekeurd :

Contact : Sweco Nederland B.V.

De Holle Bilt 22

3732 HM De Bilt

Postbus 203

3730 AE De Bilt

T +31 88 811 66 00

F +31 30 310 04 14

www.sweco.nl


Pagina 3 van 42

Inhoudsopgave

1 Inleiding ......................................................................................................................... 4 1.1 Algemeen ...................................................................................................................... 4 1.2 Aanleiding en doelstelling opdracht .............................................................................. 4 1.3 Scope ............................................................................................................................ 4 1.4 Kwaliteitsborging ........................................................................................................... 4 1.5 Opbouw rapport ............................................................................................................ 5

2 Plan van aanpak ........................................................................................................... 6 2.1 Algemeen ...................................................................................................................... 6 2.2 Stappenplan .................................................................................................................. 6

3 Resultaten inventarisatie ............................................................................................... 8 3.1 Algemeen ...................................................................................................................... 8 3.2 AHN ............................................................................................................................... 8 3.3 ChemiePark Delfzijl (CPD) ............................................................................................ 8 3.4 GasUnie ........................................................................................................................ 9 3.5 Gemeente Groningen ................................................................................................... 9 3.6 KNMI ............................................................................................................................. 9 3.7 LTO Noord .................................................................................................................. 10 3.8 Rijkswaterstaat ............................................................................................................ 10 3.9 OmniDots .................................................................................................................... 10 3.10 Open Seismic Sensor Grid (OSSG) ........................................................................... 11 3.11 Samenwerkende Bedrijven Eemsdelta (SBE) ............................................................ 11 3.12 StabiAlert ..................................................................................................................... 11 3.13 TNO ............................................................................................................................. 12 3.14 NAM ............................................................................................................................ 13 3.15 Waterschap Hunze & Aa’s .......................................................................................... 13 3.16 Overige ........................................................................................................................ 13

Bijlagenlijst ................................................................................................................................... 15

Bijlage I Overzicht organisaties ................................................................................................... 16

Bijlage II Vragenlijst interviews .................................................................................................... 17

Bijlage III Meetnetten Groningen ................................................................................................. 18

Bijlage IV Internationale meetnetten ........................................................................................... 26 Algemeen ………………………………………………………………………………………………...26 Oklahoma .................................................................................................................................... 26 SIGNAL & SUPREME (Tokyo, Japan) ........................................................................................ 27 NEES (Zuid-Californië en Seattle, Verenigde Staten)................................................................. 27 Instrumenten ................................................................................................................................ 28

Bijlage IVa Afbeeldingen internationale meetnetten ................................................................... 31

Referenties .................................................................................................................................. 41

Inleiding


Pagina 4 van 42

1 Inleiding

1.1 Algemeen

Sweco Nederland B.V. is door Nationaal Coördinator Groningen (NCG) gevraagd om een onaf-

hankelijke inventarisatie te doen naar het huidige meetnet voor het meten van grondversnelling,

tilt door aardbevingen en andere aardbeving gerelateerde metingen. De inventarisatie is uitge-

voerd in week 35 t/m 37 (2016).

1.2 Aanleiding en doelstelling opdracht

De inventarisatie is onderdeel van het meerjarenprogramma van het NCG, hierin zal tevens na-

der onderzoek gedaan worden naar verschillende meetinstrumentaria. Doelstellingen hiervoor

zijn:

Het ontwikkelen van een wetenschappelijk gevalideerde basis van (deel)oorzaken van opge-

treden schade.

Het kunnen treffen van preventieve maatregelen ter voorkoming van schade.

Het vergroten van de veiligheid.

Bij de inventarisatie gaat het om wat er momenteel wordt gemeten, door wie en met welk doel.

Daarnaast zijn de frequentie van meten en wijze van beschikbaarheid (openbaarheid en toe-

gankelijkheid) van de data van belang. Het doel is om een duidelijk overzicht dan wel totaal-

overzicht te verkrijgen van het huidige, aardbeving gerelateerde meetnet in de provincie Gronin-

gen. Aanvullend is gevraagd om literatuuronderzoek te doen naar internationale meetnetten om

zoveel als mogelijk inzicht te verkrijgen in ontwikkelingen en technische oplossingen m.b.t.

meetnetten t.b.v. aardbevingen.

1.3 Scope

In dit inventarisatierapport en tijdens de onderzoeksfase is enkel gekeken naar aardbeving ge-

relateerde meetnetten. In samenspraak met NCG heeft Sweco een lijst met organisaties opge-

steld welke mogelijke informatie m.b.t. dit onderwerp zouden kunnen verschaffen, overzicht van

deze organisaties zijn te zien in bijlage I. Als gevolg van de korte onderzoeksperiode is er geko-

zen om het aantal te benaderen organisaties te maximeren.

1.4 Kwaliteitsborging

Sweco wil met haar producten en diensten zo goed mogelijk aan de behoeften, doelstellingen

en eisen van haar opdrachtgevers voldoen. Voor het bewijsbaar en zichtbaar maken van de

kwaliteit (kwaliteitsborging) beschikt Sweco over een kwaliteitssysteem. Dit kwaliteitssysteem is

er mede op gericht de individuele kennis, kunde en activiteiten van de medewerkers zodanig te

organiseren en af te stemmen, dat de kwaliteit van de gezamenlijk tot stand gebrachte pro-

ducten en diensten zo goed mogelijk beheerst en gewaarborgd worden.

Inleiding


Pagina 5 van 42

Om een zo compleet mogelijk overzicht te krijgen van het huidige meetnet is met grote zorgvul-

digheid getracht alle organisaties te benaderen, echter niet alle organisaties hebben gerea-

geerd of kunnen reageren binnen de gestelde termijn en deadline van week 37. Dit is derhalve

dus ook niet in het rapport opgenomen.

1.5 Opbouw rapport In dit rapport wordt beschreven hoe de inventarisatie tot stand is gekomen en welke resultaten hieruit voortgekomen zijn. Ten eerste zal er worden verklaard welk plan van aanpak is gehan-teerd voor de inventarisatie (hoofdstuk 2). In hoofdstuk 3 worden per organisatie de meetnetten en resultaten van de provincie Groningen benoemd. In bijlage I is een totaaloverzicht te vinden van de organisaties welke zijn benaderd voor dit rap-port. In bijlage II zijn de vragen welke aan de organisaties zijn gesteld beschreven. De meetnet-ten in Groningen zijn visueel weergegeven in bijlage III middels GeoWeb, de geoviewer van Sweco. Tot slot is in bijlage IV is het onderzoek welke is gedaan naar internationale meetnetten beschreven.

Plan van aanpak


Pagina 6 van 42

2 Plan van aanpak

2.1 Algemeen

Om een zo compleet mogelijke inventarisatie te waarborgen zijn Sweco en NCG overeengeko-

men om het volgende stappenplan te hanteren:

1. Informatiebehoefte inventarisatie vastleggen

2. Startoverleg

3. Interviewplan opstellen

4. Interviews uitvoeren

5. Onbekende organisaties/hiaten uitzoeken

6. Meetnetanalyse (spreiding type metingen)

7. Internationale meetnetten informatie verzamelen

8. Resultaten verwerken, controle en oplevering

2.2 Stappenplan

1. Informatiebehoefte inventarisatie vastleggen

In deze stap is bepaald hoe het resultaat er mogelijk uit zou kunnen komen te zien. Hierbij is

gekeken naar de informatiebehoefte van deze inventarisatie met betrekking tot welke infor-

matie een onafhankelijk meetnet dient op te leveren. Hierbij zijn de huidige meetinstrumen-

ten, die de effecten van seismiciteit, mijnbouw of andere menselijke activiteiten in kaart

brengen, van belang. Ook is er gekeken naar voor aardbevingen en mijnbouw relevante

sensoren en instrumenten die aanwezig zijn (incl. bijv. TILT, satelliet). Naast deze huidige

meetnetten kijken wij ook naar welke andere zaken van belang kunnen zijn zoals bodemsa-

menstelling, grondwater en boven- en ondergrondse infrastructuur.

Vanuit de informatiebehoefte bepaling, databronnen en onze kennis over deze ‘meetwereld’

is er een lijst opgesteld van organisaties die wij benaderd hebben. Dit doen wij door top-

down (van groot naar klein) die organisaties af te vinken waarvan wij weten dat ze dit type

metingen uitvoeren. Tijdens de interviews is tevens gevraagd of de organisaties ons kunnen

aangeven wat zij nog meer weten over metingen in het gebied waar aardbevingen plaatsvin-

den. Dit is gedaan om een zo breed mogelijk beeld te krijgen van de metingen in het gebied.

Vervolgens is er een vragenlijst opgesteld welke aan de eerder bepaalde organisaties kon

worden gesteld. Een compleet overzicht van deze vragen is te vinden in Bijlage II.

2. Startoverleg

In dit overleg is de werkwijze besproken en afgestemd, alsmede de te benaderen organisa-

ties en vragen.

3. Interviewplan

Aan de hand van alle voorstellen uit de punten 1 en 2 is een plan opgesteld en zijn alle orga-

nisaties benaderd.

Plan van aanpak


Pagina 7 van 42

4. Interviews uitvoeren

Na het interviewplan, de vaststelling van de vragenlijst en Scrumbord, zijn waar mogelijk en

van toepassing de interview op afstand uitgevoerd.

5. Onbekende organisaties/hiaten uitzoeken

Gedurende de uitvoering van deze opdracht zijn er enkele onbekendheden naar voren geko-

men inzake één of meerdere meetnetten en/of organisaties, in deze stap zijn vervolgacties

uitgevoerd n.a.v. hiervan.

6. Meetnetanalyse (spreiding type metingen)

In deze stap hebben de adviseur Monitoring en adviseur aardbevingen de data kort geanaly-

seerd. Hierbij hebben zij de data geanalyseerd om uitspraken te kunnen doen m.b.t. be-

trouwbaarheid (compleetheid, actualiteit en consistentie), de spreiding en beschikbaarheid

van de verkregen data.

7. Internationale meetnetten informatie verzamelen

NCG heeft aangegeven zoveel mogelijk ontwikkelingen en technische oplossingen te willen

inventariseren die wereldwijd zijn of worden toegepast. Hierbij leggen wij de focus op wát er

wordt gemeten in drie gebieden (waaronder Oklahoma aardbevingen waar aardbevingen

door schaliegas/fracking worden veroorzaakt en dus net als in Groningen geïnduceerd zijn),

waarbij op hoofdlijn ingegaan wordt op de type systemen incl. voor- en nadelen hiervan. Dit

wordt verder beschreven in bijlage IV.

8. Resultaten verwerken, controle en oplevering

De resultaten uit de interviews, de verkregen data, alle meta informatie over de meetnetten

en bijbehorende organisaties en de internationaal relevante onderzoeken zijn gebundeld in

dit rapport, de resultaten worden benoemd in hoofdstuk 3.

Resultaten inventarisatie


Pagina 8 van 42

3 Resultaten inventarisatie

3.1 Algemeen

In dit hoofdstuk wordt per benaderde organisatie het meetnet (indien aanwezig) verklaard aan

de hand van de volgende opbouw:

Organisatie

Wat wordt er gemeten?

Welk doel heeft de meting?

Frequentie van de meting?

Toekomstplannen m.b.t. metingen (indien van toepassing)

Locatie sensoren (indien mogelijk en beschikbaar ten tijde van opstellen rapport) 3.2 AHN

Het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN) is een digitale hoogtekaart van Nederland (zie bij-

lage III, afb III-a). Vastgesteld is dat dit niet direct een aardbeving gerelateerde meting is, der-

halve zou er wel indicatief en ondersteunend gebruik van gemaakt kunnen worden om wijziging

in hoogten te bepalen bij aardbevingen (voor/na situatie). Dit is enkel mogelijk indien dit perio-

diek wordt bijgehouden en gecontroleerd.

3.3 ChemiePark Delfzijl (CPD)

Op dit moment is er op het CPD één TNO-gebouwsensor aanwezig op het centrale locatiekan-

toor van het CPD. Deze sensor is onderdeel van het TNO-meetnet en wordt dan ook door TNO

beheerd. De data mogen van het CPD publiek toegankelijk zijn, maar worden nog niet op het

NAM-platform weergegeven.

Het CPD is samen met TNO voornemens om nog in 2016 het meetnet uit te breiden. Er zullen

vijf TNO-gebouwsensoren bijgeplaatst worden aan de controlekamers van de volgende bedrij-

ven:

AkzoNobel MEB / AkzoNobel MCA (gecombineerde controlekamer)

Delamine

BioMCN/Dutch Glycerin Refinery

Lubrizol

Teijin Aramid

De data van deze 5 sensoren zullen publiek toegankelijk gemaakt worden, net als de data van

de sensoren op diverse gemeentehuizen.

Naast de genoemde 5 sensoren worden nog 2 TNO-sensoren in/op de grond geplaatst bij de

bedrijven MEB / MCA en Delamine. De data van deze sensoren zal niet publiek toegankelijk

worden, reden is dat deze data andersoortig is en zodoende tot verwarring of onterechte veront-

rusting zou kunnen leiden.



Pagina 9 van 42

De data van alle sensoren wordt via TNO teruggekoppeld naar de controlekamers van de be-

treffende bedrijven, zodat zij de gemeten waarden direct kunnen toepassen in het kader van de

noodplannen (mede BRZO gerelateerd). Daarnaast gaat alle data tevens naar de regelkamer

van de algehele site-security, zodat ook zij de data kunnen gebruiken in hun werkzaamheden.

Verder wordt er gewerkt aan plannen voor uitgebreidere monitoring van o.a. bedrijfsinstallaties.

Dit gebeurt in samenwerking met de Omgevingsdienst/veiligheidsregio. Deze plannen zullen

verder worden geconcretiseerd zodra de kwantitatieve risico analyse (QRA) afgerond is (ver-

wacht medio 2017). De uitgebreidere monitoring zal dan voornamelijk bestaan uit het detecte-

ren van daadwerkelijke schade aan/beïnvloeding van installaties met andersoortige sensoren

(zoals rekstroken en tiltmetingen). De data hiervan zal in beginsel voor eigen gebruik zijn, maar

kunnen mogelijk op verzoek ook beschikbaar komen voor bijvoorbeeld gezamenlijk onder-

zoek/studie.

De metingen wordt continue uitgevoerd.

3.4 GasUnie

Op moment van schrijven worden geen relevante metingen uitgevoerd door GasUnie. Het is ge-

pland om nog in 2016 een meer-/langjarig meetnet van 12 GeoSIG versnellingsmeters te reali-

seren. De sensoren gaan de PGA’s (Peak Ground Acceleration) meten/bepalen. De waarden

worden lokaal opgeslagen en periodiek (1 à 2 keer per jaar) uitgelezen en verzameld. De verza-

melde data kan naar alle waarschijnlijk voor externe partijen beschikbaar gesteld worden.

De metingen gaan uitgevoerd worden ter extra veiligheid voor de Gasunie medewerkers en in-

stallaties. Bij een PGA groter dan 0,1 g gaat een alarm naar de centrale commando post in Gro-

ningen, van daar uit zal verder actie worden genomen.


3.5 Gemeente Groningen

De gemeente/stad Groningen meet versnelling/verplaatsing (4 richtingen) op de Martinitoren

centraal in de stad. Het betreft hier één sensor/meetpunt (Osmos) welke initieel is geplaatst om

mogelijke schade door trillingen van bouwwerkzaamheden inzichtelijk te maken. Aanvullend

worden er door de gemeente periodiek opnamen gemaakt en gedocumenteerd m.b.t. scheur-

vorming in het bouwwerk, dit kunnen bestaande en/of nieuwe scheuren zijn.

De meting is een continumeting.

3.6 KNMI

Het KNMI maakt voor het monitoren van aardbevingen gebruik van vier verschillende meetin-

strumenten:

Accelerometers (versnellingen op maaiveld in m/s²)

Broadband seismometers (trillingen in m/s)

Borehole geofoons (trillingen in m/s)

Microbarometers (geluidsgolven door luchtdrukvariaties in Pa)

De data uit de metingen is openbaar toegankelijk via de website van het KNMI (overzicht van

de meetlocaties in bijlage III, afb.III-b). Door de positie van het KNMI en het feit dat de data

openbaar toegankelijk is wordt de data door veel verschillende partijen gebruikt, zoals particu-

lieren, overheden, bedrijven en onderzoeksinstituten. Het KNMI gebruikt de data om overheden,



Pagina 10 van 42

beleidsmakers, bedrijven en burgers te informeren en adviseren over en voor te bereiden op

mogelijke risico’s met een seismische oorsprong.

Kerntaak van het KNMI is het leveren van meteorologische en seismologische producten en

diensten die diverse overheidsorganisaties ondersteunen bij hun publieke taken en verantwoor-

delijkheden op het gebied van openbare orde en veiligheid. Het uitgebreide meetnetwerk vormt

de basis voor deze producten, diensten en onderzoeken. Het KNMI heeft een voorlichtende

taak ten aanzien van de oorzaak van trillingen in Nederland.

De metingen worden continu uitgevoerd.

Op dit moment wordt gewerkt aan het plaatsen van 10 extra acceleratie stations aan de noord-

west, west en zuidwest kant van het bestaande netwerk.

3.7 LTO Noord

Land- en Tuinbouw Organisatie Noord voert zelf geen metingen uit maar maken gebruik van

NAM (aantal bevingen, locatie, magnitude, tijdstip) en KNMI informatie (grondversnelling). LTO

Noord heeft met ingenieursbureau Tebodin en Stabialert een plan van aanpak ten aanzien van

een aanvullend monitoringsprogramma samengesteld. Het doel van het onderzoek is het onder-

zoeken van schade aan onroerende goederen. Bij leden van LTO Noord bestaat de behoefte

aan een objectieve vaststelling van de oorzaken van ontstane schades aan onroerende goe-

deren / de opbouw van kennis rondom causaliteit.

LTO wil dit realiseren door toepassing van versnellings-, tilt- en waterspanningsmeters en is

aanvullend op de metingen van het KNMI.

Bovenstaand monitoringsprogramma is nog niet gefinancierd en nog niet actief.

3.8 Rijkswaterstaat

Rijkswaterstaat meet geen specifieke aardbeving gerelateerde zaken, enkel de deformatie van

kunstwerken voor onderhoudsdoeleinden.

3.9 OmniDots

Op het moment van schrijven heeft OmniDots ruim 300 low-cost tri-axiale versnellingsmeters bij

klanten geplaatst (bijlage III, Afb. III-f). De data is van de klanten van OmniDots en in beginsel

ook alleen beschikbaar voor de betreffende klant via een webportal van OmniDots. Er zijn wel

sensoren welke via het OSSG ontsloten worden.

Op dit moment voert OmniDots geen verdere analyse uit voor de klanten.

OmniDots heeft diverse plannen voor het plaatsen van vele sensoren, maar dit is nog in con-

ceptuele fase. Op dit moment is de vraag onder welke vlag of paraplu dit gaat plaatsvinden. Dit

kan in eigen beheer zijn, maar bijvoorbeeld ook in het kader van het OSSG.

De sensoren worden op dit moment ingezet voor het meten van trillingen aan huizen en funde-

ringen. In eerste aanzet het meten van trillingen veroorzaakt door aardbevingen, maar de sen-

soren kunnen ook gebruikt worden om effecten van trillingen van andere trillingsbronnen te me-

ten.




Pagina 11 van 42

3.10 Open Seismic Sensor Grid (OSSG)

Het OSSG is een consortium van een aantal Groningse bedrijven met onder andere het doel

om een grootschalig netwerk op te zetten van grofweg 10.000 low-cost versnellingsmeters in

combinatie met circa 1.500 high-end tiltsensoren en de daaruit volgende meetdata te kanalise-

ren en (grotendeels) openbaar beschikbaar te stellen.

Op dit moment is een beperkt aantal sensoren in het OSSG ondergebracht. Het betreft hier

circa 300 versnellingssensoren van OmniDots klanten (bijlage III, Afb. III-f) en circa 15 tilt-/ver-

snellingssensoren van StabiAlert klanten.

Binnen nu en 2 à 3 maanden is de plaatsing van 2 proef-clusters met circa 100 sensoren ge-

pland. De volledige uitrol van het meetnet is gepland om binnen 1 à 2 jaar te zijn afgerond,

maar is sterk afhankelijk van de externe financiering.

Het OSSG heeft onder andere als doel om een onafhankelijk en objectief meetinstrument te

creëren dat bestaat uit een grote hoeveelheid (>1000) sensoren. Door de grote hoeveelheid

sensoren tracht OSSG:

De lagere kwaliteit van de low-cost sensoren in meer of mindere mate te compenseren door

de hoeveelheid.

Meer daadwerkelijke meetdata beschikbaar te krijgen en daardoor minder interpolatie nodig

te hebben (door de veel hogere dichtheid van het meetnet);

Het epicentrum van bevingen beter en nauwkeuriger te kunnen bepalen, waaronder op

welke breuk de aardbeving is ontstaan (ook weer door de hogere dichtheid van het meetnet

en dus minder de noodzaak om te interpoleren);

Beter te kunnen modelleren (door de hoge dichtheid ontstaat een beter beeld van lokale ver-

schillen) en kunnen bestaande modellen getoetst en verfijnd worden.


3.11 Samenwerkende Bedrijven Eemsdelta (SBE)

SBE voert zelf geen metingen uit, de leden van SBE verrichten wel metingen. Daarvoor wordt

verwezen naar het ChemiePark Delfzijl.

3.12 StabiAlert

StabiAlert heeft momenteel op circa 53 locatie in de provincie Groningen sensoren in gebruik;

grotendeels voor private partijen. Van deze 53 locaties zijn 15 locaties door de betreffende op-

drachtgever vrijgegeven voor publieke ontsluiting in het kader van het OSSG (zie bijlage III, afb.



Pagina 12 van 42

III-c). De meetdata is in beginsel alleen beschikbaar voor de betreffende klant. Alleen van de 15

vrijgegeven locatie is de data ook publiek beschikbaar.

De StabiAlert sensoren bevatten twee technieken, te weten:

Versnellingsmeters: meten conform SBR-A 2010 met een frequentie van 400Hz;

Tiltsensoren: meten met een nauwkeurigheid van 1/25.000e graad en een frequentie van

100Hz;

Van de sensoren wordt iedere 5 seconden een samenvatting doorgestuurd (bij tilt de minimale,

maximale en gemiddelde waarden en bij versnelling alleen het maximum). Bij events kan hoog-

frequente data opgeslagen worden (tot 400Hz) gedurende maximaal 5 minuten.

Specifiek benoemd door NAM en bevestigd door StabiAlert:

NAM heeft één specifiek, geïsoleerd project waarin een 3-tal StabiAlert sensoren ingezet wor-

den. Het betreft hier Zorgboerderij 'Fenna Heerd' te Noordbroek. De eigenaren / bewoners ma-

ken zich namelijk grote zorgen door de “afwijkende / vreemde gebouwdynamiek” van de boer-

derij.

In het kader van de aardbevingsproblematiek worden met de StabiAlert sensoren de versnellin-

gen en standveranderingen gemeten waaraan objecten worden blootgesteld als gevolg van

aardbevingen. De met de tiltsensoren gemeten stand- en vormveranderingen van objecten kun-

nen zowel tijdelijk (terugkomen in de oude stand) als permanent zijn.

De metingen worden continue uitgevoerd.

Tevens wordt er waterspanning hoogfrequent gemeten (200 x p/s) voor de waterschappen

Noorderzijlvest en Hunze en Aa.

3.13 TNO

De oorsprong van het ontstaan van het meetnet ligt in de betrokkenheid van TNO bij de Hui-

zinge-beving van 2012. Hierbij heeft TNO richting NAM aangegeven, dat om de gevolgen van

toekomstige aardbevingen te kunnen voorspellen het wenselijk is feitelijke informatie te verza-

melen over de schade ten gevolge van aardbevingen.

TNO heeft inmiddels een meetnet van ca. 340 GeoSIG gebouwsensoren (tri-axiale versnellings-

meters) welke gemonteerd zijn op een stijf punt van de fundering van gebouwen. De exacte lo-

catie van de sensoren is aan privacy richtlijnen onderhevig en wordt dan ook alleen publiek ont-

sloten in geanonimiseerde vorm. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van een blokkenkaart met een

grid van 1 x 1 km, waarin per blok het maximum wordt bepaald van de zich in dat blok bevin-

dende sensoren (zie bijlage III, afb. III-d). Dit maximum wordt vervolgens publiek ontsloten. De

data van een beperkt aantal sensoren (met name die op gemeentehuizen) is daarentegen ge-

heel publiek toegankelijk.

Er wordt permanent op een frequentie van 250Hz gemeten, maar niet alles wordt echter door-

gestuurd om de internet verbinding van de deelnemer niet volledig te belasten. Uit de perma-

nente metingen worden eens per minuut de toptrillingswaarde gehaald, hiervan wordt een data-

pakket gemaakt van 30 sec. bij overschrijding van een 1 mm/s drempel (10 sec voor en 20 sec

na het event). Dit wordt vervolgens doorgestuurde naar de centrale servers van TNO.

De werking/toestand van de sensoren wordt bepaald door iedere minuut een piekwaarde te stu-

ren.

Het initiële doel van het meetnet was het bieden van transparantie over de trillingen waaraan

gebouwen blootgesteld worden door (o.a.) aardbevingen. In later stadium is dit uitgebreid met



Pagina 13 van 42

onderzoek naar gedrag/dynamiek van gebouwen tijdens bevingen en anderszins gebruik van

de (geanonimiseerde) meetdata door andere partijen.

De metingen wordt continue uitgevoerd. 3.14 NAM

De NAM maakt gebruik van de meetnetten van TNO, KNMI en voor één specifiek project van

StabiAlert (zie 4.12). Aanvullend zijn er diepe geofoon locaties voor het meten van micro-seis-

miciteit (<0 op de Schaal van Richter) en GPS monitoring stations zoals te zien in bijlage III,

afb.III-g/h. De meetgegevens van de diepe geofoons maken het bovendien mogelijk om de

diepte van aardbevingen beter te analyseren. NAM maakt tevens gebruik van waterpassing en

InSar data om bodemdaling te meten (elk jaar dienen alle mijnbouwbedrijven voor 1 november

een meetplan in bij Staatstoezicht op de Mijnen waarin alle metingen m.b.t. bodemdaling wor-

den vermeld).0020

3.15 Waterschap Hunze & Aa’s

Op één meetlocatie aan het Eemskanaal (bijlage III, afb. III-e) worden grondversnellingen ge-

meten met een meter van StabiAlert. Daarnaast worden de waterspanningen gemeten met sen-

soren in de ondiepe zandlaag (dit geldt ook voor waterschap Noorderzijlvest). Deze locatie be-

vindt zich aan de zuidzijde van het kanaal, ter hoogte van het NAM-terrein. De resultaten van

de metingen zijn niet openbaar toegankelijk, ze zijn enkel beschikbaar voor enkele medewer-

kers van het waterschap, beide deelnemende bedrijven en een onderzoeker.

Het doel van de meting is de invloed van aardbevingen op waterspanningen te registreren.

De metingen worden continu uitgevoerd.

Vanwege tegenvallende meetresultaten is het waterschap voornemens om bovenstaande me-

ting te stoppen, er zijn momenteel geen plannen voor verplaatsing of uitbreiding van het aantal

sensoren.

3.16 Groningen Seaports

GSP heeft sinds enkele jaren een eigen meetnet in haar beheersgebieden. Daarnaast vinden er periodiek waterpasmetingen plaats aan grond kerende constructies. Een aanvraag voor een TNO meter voor het hoofdkantoor (met een 24/7 bemand nautisch coördinatiecentrum – onder-deel van de calamiteitenbestrijding-) is besproken met de NAM en wordt bij de NAM aange-vraagd.



Pagina 14 van 42

3.17 Overige

Onderstaande benaderde organisaties gaven aan zelf geen metingen uit te voeren, te weten:

Commissie bodemdaling

Deltares

Gemeente Appingedam/Delfzijl/Eemsmond/Loppersum

Groninger bodembeweging

Het Gasberaad

LTO Noord

Ministerie van I&M (IL&T)

Provincie Groningen

RIVM

Staatstoezicht op de Mijnen

Tebodin

Technische commissie bodembeweging

Waterschap Noorderzijlvest

Werkgroep onafhankelijk meten effecten mijnbouw

Daarnaast is het niet mogelijk gebleken binnen de gestelde onderzoeksperiode om informatie te

verkrijgen van Veiligheidsregio Groningen waardoor er geen uitsluitsel gegeven kan worden

over metingen van deze organisaties.


Pagina 15 van 42

Bijlagenlijst

Bijlage I…………………………………………………………………Overzicht organisaties

Bijlage II……………………………………………………………….. Vragenlijst interviews

Bijlage III………………………………………………………………. Meetnetten Groningen

Bijlage IV………………………………………………………………..Internationale meetnetten

Bijlage IVa………………………………………………………………Afbeeldingen int. meetnetten

Bijlage I Overzicht organisaties


Pagina 16 van 42

Bijlage I Overzicht organisaties

1. AHN 2. ChemiePark Delfzijl 3. Commissie bodemdaling 4. Deltares 5. Eurospace 6. GasUnie 7. Gemeente Appingedam/Delfzijl/Eemsmond/Groningen/Loppersum 8. Groningen Seaports 9. Groninger bodembeweging 10. Het Gasberaad 11. Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) 12. Land- en Tuinbouw Organisatie (LTO) Noord 13. Ministerie van Infrastructuur & Milieu (Inspectie Leefomgeving & Transport) 14. Ministerie van Infrastructuur & Milieu (Rijkswaterstaat) 15. OmniDots 16. Open Seismic Sensor Grid (OSSG) 17. Provincie Groningen 18. Rijks Instituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) 19. Samenwerkende bedrijven Eemsdelta (SBE) 20. Shell voor NAM/TNO 21. Staatstoezicht op de Mijnen 22. Stabialert 23. Tebodin 24. Technische commissie bodembeweging (TCBB) 25. Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek (TNO) 26. Veiligheidsregio Groningen 27. Waterschap Hunze & Aa’s 28. Waterschap Noorderzijlvest 29. Werkgroep onafhankelijk meten effecten mijnbouw

Bijlage II Vragenlijst interviews


Pagina 17 van 42

Bijlage II Vragenlijst interviews

1. Wordt door jullie organisatie gemeten en/of gemonitord in het betreffende gebied (Pro-vincie Groningen)?

2. Wie bij uw organisatie heeft de verantwoordelijkheid over het meetnet? 3. Wat wordt er dan precies door u gemeten? Welke grootheden? 4. Op welke locaties wordt gemeten (per meetnet)? 5. Kunnen wij de data van u ontvangen (bij voorkeur als GIS bestand en o.b.v. een NDA)? 6. Bevat deze data dan minimaal de volgende velden: 7. Waar staat of staan de sensoren (in RD + z-waarde)? 8. Wat gemeten wordt? 9. Wat zijn de type sensor(en)? 10. Wat is de frequentie van meten? 11. Wat is de start- en evt. einddatum van de metingen? 12. Waarom worden deze metingen verricht (waarom is dit meetnet ingericht)? 13. Waarvoor wordt de data momenteel gebruikt en door wie? 14. Hoe is de data ontsloten (intern en extern) en hoe is deze toegankelijk en/of vrij be-

schikbaar? 15. Wat zijn de plannen voor de (nabije) toekomst van dit meetnet? 16. Wat kunt u nog aangeven over naburige meetnetten van uw of andere organisaties? 17. Zou u ons akkoord willen geven op een kort verslag van ons interview (wat wij nazen-

den)?


Pagina 18 van 42

Bijlage III Meetnetten Groningen

Afbeelding III-a: Actuele Hoogtekaart Nederland Groningen (bron: AHN)


Pagina 19 van 42

Afbeelding III-b: Meetnet KNMI (bron: Geoweb)



Pagina 20 van 42

Afbeelding III-c: Meetnet Stabi-alert (bron: StabiAlert/Geoweb).



Pagina 21 van 42

Afbeelding III-d: Meetnet TNO (blokkenkaart, bron: NAM/TNO/Geoweb)



Pagina 22 van 42

Afbeelding III-e: Meetnet Waterschap Hunze & Aa’s Eemskanaal (bron: waterschap Hunze & Aa’s/Geoweb)



Pagina 23 van 42

Afbeelding III-f: Meetnet OmniDots (op postcode, bron: OmniDots/Geoweb)



Pagina 24 van 42

Afbeelding III-g: Meetnet NAM-Locatie diepe geofoons (bron: NAM sensordata/Geoweb)



Pagina 25 van 42

Afbeelding III-h: Meetnet NAM-Locatie diepe GPS monitoring stations (bron: NAM sensordata/Geoweb)


Pagina 26 van 42

Bijlage IV Internationale meetnetten

Algemeen

Nationaal Coördinator Groningen wil zoveel mogelijk de ontwikkelingen en technische oplossin-

gen inventariseren die wereldwijd toegepast worden. Er is gekozen om een aantal meetnetten

op hoofdlijnen uit te werken in dit rapport, Oklahoma, Japan en Seattle/California. Er is gekozen

voor Oklahoma vanwege de geïnduceerde seismiciteit en dus vergelijkbare oorzaak heeft als in

de provincie Groningen. Daarnaast is er gekozen voor Japan en Seattle/California vanwege

respectievelijk het geavanceerde, omvangrijke meetnet (Japan) en de wetenschappelijke ach-

tergrond (meetnet Seattle/California: University of Washington/USGS, inclusief onderzoek loca-

tie).

Oklahoma

Evenals Groningen heeft Oklahoma te maken met geïnduceerde seismiciteit. Echter, waar in

Groningen aardbevingen ontstaan ten gevolge van het onttrekken van aardgas, zijn de aardbe-

vingen in Oklahoma een gevolg van het injecteren van vloeistoffen door de olie-industrie [11].

Vergelijkbaar met Nederland is de monitoring van aardbevingen in Oklahoma verdeeld over ver-

schillende organisaties, waardoor het volledige meetnet moeilijk in kaart is te brengen. Boven-

dien wordt er door desbetreffende organisaties vaak gesproken over seismische stations, zon-

der specifiek te vermelden welke metingen er worden verricht.

Het ANSS Backbone netwerk is onderdeel van het Advanced National Seismic System (ANSS).

Dit netwerk is gebaseerd op kern van het originele US National Seismic Network, wat is uitge-

breid en vernieuwd in 2004-2006 [32]. Momenteel bestaat dit netwerk uit bijna honderd stations,

waarvan één in de staat Oklahoma, enkele tientallen kilometers ten zuidwesten van Oklahoma

City in de Wichita Mountains [31]. Dit station bestaat uit een broadband meter en een versnel-

lingsmeter [34]. Het ANSS is nog in ontwikkeling; wanneer het systeem gereed is bestaat het uit

een landelijk netwerk van ten minste 7.000 meetsystemen, toegepast op zowel grond als ge-

bouwen in voornamelijk de risicovolle stedelijke gebieden [33].

De Oklahoma Geological Survey (OGS) is verantwoordelijk voor het Oklahoma Geological Sur-

vey’s Seismic Monitoring Program [35]. Dit monitoringsprogramma maakt gebruik van zowel

permanente als tijdelijke seismische stations van OGS, maar ook van private onderzoekers, de

Incorporated Research Institution for Seismology (IRIS) en de United States Geological Survey

(USGS) [35]. Het merendeel van deze stations meet permanent; een enkele meet alleen wan-

neer er een beweging plaatsvindt [35]. [bijlage IVA, afb. IVA-a] Het OGS-netwerk is nog volop in

ontwikkeling. Zo werd op 28 januari 2016 bekend dat de OGS één miljoen dollar ter beschikking

krijgt voor onderzoek en uitbreiding van hun netwerk, waaronder het aanleggen van nieuwe

seismische stations [37].



Pagina 27 van 42

Van 2014 tot 2016 heeft er een twee jarig onderzoeksproject plaatsgevonden op kosten van het

Research Partnership to Secure Energy of America (RPSEA); genaamd “4D Integrated Study

Using Geology, Geophysics, Reservoir Modeling & Rock Mechanics to Develop Assessment

Models for Potential Induced Seismicity Risk”. Voor het monitoren van aardbevingen werden tij-

dens dit project twaalf tijdelijke seismische stations met gevoelige seismometers toegevoegd

aan het OGS-netwerk. Het monitoren werd gedaan onder de naam OKRaH (Oklahoma Risk

and Hazard) [36]. [bijlage IVA, afb. IVA-b]

Tot slot bevinden zich geen seismische stations van het Global Seismographic Network (GSN)

in Oklahoma; enkel in omliggende staten [30].

SIGNAL & SUPREME (Tokyo, Japan)

Doordat Japan gelegen is op een plek waar vier tektonische platen, te weten de Euraziatische,

Filipijnse, Noord-Amerikaanse en Pacifische plaat, samenkomen, is dit gebied seismisch zeer

actief [25], [26]. Om de schade van tweede orde rampen als gevolg van aardbevingen te bewer-

ken heeft Tokyo Gas Company in 1994 een aardbevingsmonitoringssysteem opgesteld. Dit sys-

teem, genaamd SIGNAL (Seismic Information Gathering and Netwerk Alert), bestaat uit 331 SI-

sensoren, gecombineerd met automatische afsluiters en slimme meters [28]. Hierdoor wordt de

gastoevoer direct afgesloten in geval van een aardbeving. Een SI-sensor is een seismograaf

die de spectrum intensiteit (SI) van een aardbeving meet [29]. Daarnaast wordt ook de piek-

grondversnelling (PGA) gemeten, om op basis van de SI en PGA de schade in te schatten [28].

Naast de 331 SI-sensoren worden op vijf locaties de versnellingen in de tijd (acceleration time

history) gemeten en op twintig locaties de wateroverspanningen. [bijlage IVA, afb. IVA-c]

Begin deze eeuw heeft Tokyo Gas een nieuwe en veel goedkopere SI-sensor ontwikkeld, die is

toegepast in alle 3.700 gasdistributiestations [28]. [bijlage IVA, afb. IVA-d/e] Dit nieuwe meetnet

heet SUPREME (Super-Dense Real-time Monitoring of Earthquakes). Doordat de SI sensoren

van het SIGNAL-netwerk in werking blijven, bestaat het netwerk nu uit ongeveer 4.000 seismo-

meters [27] in een gebied van 3.100 km² en is daarmee één van de dichtste aardbevingsmeet-

netten in de wereld. De gebruikte SI-sensor is in staat om versnellingen tot 2,0g te meten met

een nauwkeurigheid van minder dan plus of minus 5%, met een frequentie van 100 Hz en een

resolutie van 1/8e cm/s² [28]. Daarnaast is de sensor in staat om zes versnellings-tijd diagram-

men op te slaan. Tot slot biedt de nieuwe sensor de mogelijkheid om verweking te detecteren

op basis van de gemeten gegevens. Op basis van versnellingssignalen uit locaties in de

Verenigde Staten en Japan waar verweking is opgetreden zijn daarvoor de volgende criteria

vastgesteld [28]:

PGA is groter dan 100 cm/s²;

SI is groter dan 20 cm/s;

de geschatte maximale verplaatsing D (D=2*SI²/PGA) is groter dan 10 cm;

de geschatte overheersende periode T volgens de nuldoorgangsmethode is groter dan 2,0

seconden.

Indien aan alle vier de voorwaarden wordt voldaan, gaat er een alarm voor verweking af.

NEES (Zuid-Californië en Seattle, Verenigde Staten)

NEES, voluit George E. Brown, Jr. Network for Earthquake Engineering Simulation, is een Ame-

rikaanse organisatie dat zich richt op het versnellen van innovaties om zo schade door aardbe-

vingen en tsunami’s te minimaliseren door onderzoek, engineering, wetenschap en educatie

[19]. Om meer inzicht te krijgen in grondbeweging, ontwikkeling van wateroverspanningen,

grondvervorming en bodem-fundering-constructie-interactie (soil-foundation-structure interac-

tion, SFSI) zijn twee meetlocaties ingericht met versnellingsmeters (zowel op maaiveld als op

diepte), waterspanningsmeters en tiltmeters [16]. Deze twee locaties, te weten de Wildlife li-



Pagina 28 van 42

quefaction array (WLA) en de Garner Valley downhole array (GVDA), bevinden zich in het zui-

den van Californië. Bij de GVDA is een daarbij een constructie opgebouwd om de SFSI-respon-

sie te monitoren. Deze constructie bestaat uit twee platen, waarvan de bovenste plaat op vier

kolommen rust. [bijlage IVA, afb. IVA-e t/m k].

In 2012 is er in samenwerking met University of Washington en USGS een nieuwe meetlocatie

voor ingericht voor onderzoek naar wateroverspanningen en verweking: de Seattle Liquefaction

Array. Op deze meetlocatie zijn diverse versnellingsmeters en waterspanningsmeters aange-

bracht, [bijlage IVA, afb. IVA-l/IVA-m]

Instrumenten

Tilt

Tiltmeters of inclinometers zijn zeer gevoelige meters die hoekveranderingen meten [3]; ze kun-

nen gezien worden als een elektronische waterpas. Door de sensor op een muur te monteren is

het mogelijk de vervorming van de muur in twee richtingen (langs- en dwarsrichting) te monito-

ren en tevens te controleren of de muur na een vervorming weer terug komt naar de beginstand

of dat er blijvende standverandering is opgetreden. Door de tiltmeter te combineren met een

versnellingsmeter is aan te tonen of een standverandering het gevolg is van een aardbeving of

een andere belasting, zoals bouwwerkzaamheden of zwaar vrachtverkeer. De huidige generatie

tiltmeters zijn zeer accuraat, zo hebben de meters van het bedrijf StabiAlert een meetfrequentie

van 100 Hz en een nauwkeurigheid tot op 1/25.000e graad [13].

In 1996 is door het KNMI een theoretisch onderzoek gedaan naar het toepassen van tiltmeters

voor het bepalen van bodemdaling, ter vervanging van waterpassing. Destijds werd geconclu-

deerd dat tiltmeters in enkele specifieke gevallen een vervanging voor waterpassing kunnen

zijn, maar bovenal dat er meer onderzoek naar de praktische bruikbaarheid nodig is [12]. Ech-

ter, in hun productbeschrijving stelt StabiAlert dat hun systeem met tiltsensoren in staat is bo-

demdaling en –stijging in kaart te brengen [13]. In het buitenland is veel ervaring met het ge-

bruik van tiltsensoren in vulkanische gebieden, voornamelijk voor het monitoren van hoekveran-

deringen door het omhoogkomen van magma [15].

Tot op heden worden tiltmeters nauwelijks toegepast in Groningen. Momenteel maakt de NAM

gebruik van gebouwsensoren van GeoSig voor het meten van versnellingen, in combinatie met

visuele inspecties na elke significante aardbeving om mogelijke extra schade ten gevolge van

de aardbeving op te nemen [10]. Echter, uit de inventarisatie van de meetnetten in Groningen

bleek dat meerdere organisaties, waaronder LTO Noord, Tebodin en werkgroep Onafhankelijk

Meten Effecten Mijnbouw, groot voorstander zijn van het gebruik van tiltmeters. Hierbij werd be-

nadrukt dat het met tiltmeters mogelijk is de gevolgen van een aardbeving op een constructie te

monitoren, waaronder scheefstand en vervormingen van muren. Een tiltmeter meet met een

hoge frequentie en nauwkeurigheid de vervorming van een object, de signalen behoeven geen

nabewerking en zijn direct te interpreteren [15]. Tiltmeters en versnellingsmeters kunnen in

combinatie worden gebruikt om de relatie tussen versnelling en vervorming, indien aanwezig

van een object weer te geven. De meters dienen per object individueel aangebracht te worden.

InSAR

InSAR (Interferometric synthetic aperture radar) is een meettechniek die complexe radarbeel-

den van verschillende tijdstippen en/of locaties op een coherente wijze koppelt [6], waardoor

een zogenaamd interferogram ontstaat. Op basis van de faseverschillen tussen verschillende

opnamen en meetpunten (zogenaamde “scatterers”) wordt de deformatie bepaald [5]. Hierbij

wordt gebruik gemaakt van de manier waarop het gestuurde signaal reflecteert op het opper-

vlak, de zogenaamde terugverstrooiing. In de tijd kan deze terugverstrooiing sterk variëren,

door veranderende terugverstrooiingseigenschappen van het gebied waar naar gekeken wordt.

Zo geeft een bos in lente of zomer vanwege de bladeren een andere terugverstrooiing dan in de

winter. Daarom wordt er vaak gebruik gemaakt van langdurig coherente verstrooiers (zoge-

naamde “persistent scatterers”), die met name in bebouwd gebied worden gevonden [14]. Deze



Pagina 29 van 42

techniek wordt PS-InSAR genoemd. De NAM maakt sinds 2003 gebruik van InSAR [1]. Het rap-

port Praktische toepassing van deformatiemeting met InSAR geeft verschillende voorbeelden

van projecten waarbij InSAR gebruikt is.

Met InSAR is het mogelijk om met een nauwkeurigheid beter dan een millimeter per jaar bewe-

gingen te meten, met name van infrastructuur en gebouwen [2], [5]. Deze nauwkeurigheid blijkt

ook uit het feit dat tijdens een vergelijking van deformatieschattingen uit 1992-2005, waarbij de

waarnemingen van verschillende satellietbanen zijn vergeleken. Hieruit bleek dat het verschil

tussen de gemiddelde bodemdaling volgens de verschillende satellietbanen één millimeter of

minder was [7]. Over de periode 2003 tot 2007 is tevens een vergelijking gemaakt tussen de

bodemdaling boven het Groninger gasveld volgens de InSAR techniek met de bodemdaling vol-

gens waterpassing. Hieruit bleek dat de resultaten van beide technieken vergelijkbaar waren

[4].

Voor het verkrijgen van radarbeelden kan gebruik gemaakt worden van zowel satellieten als

vliegtuigen. In het verleden was het gebruik van vliegtuigen minder interessant, met name door

de hoge exploitatiekosten. Echter, met de ontwikkeling van drones worden deze kosten aan-

zienlijk gereduceerd.

Een groot voordeel van InSAR is de grootte van het gebied wat gemeten wordt en de nauwkeu-

righeid waarmee bewegingen in kaart worden gebracht. Daarnaast is er geen (dag)licht nodig

en vormt bewolking geen belemmering [2]. Een nadeel van InSAR is dat het alleen deformaties

in de richting van het signaal ziet [2],[5],[8], waardoor er minimaal dertig SAR-beelden nodig zijn

[2], [14]. Dit betekent dat er voor langere periode (omstreeks een jaar [2]) beelden opgenomen

dienen te worden voordat er resultaten beschikbaar zijn. In sommige gevallen is het echter mo-

gelijk gebruik te maken van eerder opgenomen beelden. Daarnaast zijn punten benodigd die

over een lange periode hun terugverstrooiingseigenschappen behouden, zoals bebouwing. Met

name landelijke gebieden met begroeiing verliezen deze eigenschappen. Een oplossing hier-

voor is het plaatsen van kunstmatige reflectoren, al zijn deze zeer gevoelig voor omstandighe-

den van buitenaf [2].

Alternatieven voor InSAR zijn:

Waterpassing: één van de oudste en meest gebruikte methoden van landmeten. Hierbij

wordt gebruik gemaakt van een net van peilmerken die, voor het meten van bodemdaling

door gaswinning, direct of indirect op de eerste stabiele grondlaag gefundeerd te worden [5].

Door de peilmerken op deze laag te funderen worden effecten van de ondiepe ondergrond,

bijvoorbeeld ten gevolge van belastingen of grondwaterstandwijzigingen, uitgesloten. De In-

dustrieleidraad [5] beschrijft uitgebreid hoe een waterpasmeetnet opgezet dient te worden.

Voor het bepalen van hoogteverschillen over korte afstanden, in de ordegrootte van enkele

tientallen kilometers, is waterpassing de meest nauwkeurige techniek [6]. Voor een beter re-

sultaat kan waterpassen gecombineerd worden met GPS en zwaartekrachtmetingen. In

2013 is in Noord-Nederland een grote waterpassing in combinatie met InSAR uitgevoerd om

de bodemdaling die is opgetreden door gaswinning te bepalen [1].

GPS: hierbij wordt door middel van het uitzenden van een tijdcode de afstand van de ont-

vanger tot de GPS-satelliet bepaald. Door gebruik te maken van minimaal vier GPS-satellie-

ten is het mogelijk om zowel de locatie van de ontvanger als zijn klokfout te bepalen [6]. Om

een hogere nauwkeurigheid te bereiken kan naast de tijdcode ook de fase van de draaggolf

gemeten worden. Hierdoor kan echter meerduidigheid van optreden; waardoor voor faseme-

tingen een langere waarnemingsduur wordt aanbevolen [5],[6]. Het GPS-systeem werkt in

principe 24 uur per dag, overal ter wereld en onder welke weersomstandigheid [5]. De Indu-

strieleidraad beschrijft uitgebreid hoe een GPS-meetnet opgezet dient te worden.

Waterspanningsmeters

Tijdens een aardbeving kunnen snelle schuifspanningswisselingen leiden tot een verhoging van

de waterspanning tussen de poriën in een grondlichaam, waardoor zogenaamde waterover-

spanning ontstaat. Dit kan leiden tot verweking, volgens NPR 9998:2015 [8]: “verlies van sterkte



Pagina 30 van 42

en stijfheid in zand door wateroverspanning en daarmee gepaard gaande reductie van effec-

tieve spanning”. Met name verzadigde losgepakte zandlagen zijn gevoelig voor verweking. Als

gevolg van verweking kan onder andere verlies in draagkracht van funderingen en ongelijkma-

tige zettingen optreden bij gebouwen en overige constructies. Bij dijken en kades kan verweking

leiden tot verlies van de waterkerende functie.

Met een waterspanningsmeter of piëzometer is het mogelijk de opbouw van wateroverspannin-

gen tijdens een aardbeving te monitoren en daarmee meer inzicht te krijgen in het risico op ver-

weking. Daarnaast worden waterspanningsmeters regelmatig gebruikt voor stabiliteitsmonito-

ring in waterkeringen en het monitoren van de effecten van grondverbeteringen [17], [18]. Met

een elektrische waterspanningsmeter kan een nauwkeurigheid worden bereikt van lager dan 1

kPa [18]. Met een Vw-waterspanningsmeter, die gebruik maakt van een trillende snaar (vibra-

ting wire) kan zelfs een nauwkeurigheid van 0,5 kPa worden bereikt [18].

Bijlage IVa Afbeeldingen internationale meetnetten


Pagina 31 van 42

Bijlage IVa Afbeeldingen internationale

meetnetten

Afbeelding IVa-a: Overzicht van seismische stations gebruikt voor de OGS Seismic Monitoring Program [35].



Pagina 32 van 42

Afbeelding IVa-b: Overzicht van OKRaH seismische stations [36]



Pagina 33 van 42

SIGNAL & SUPREME

Afbeelding IVa-c: De nieuwe SI-sensor [28]



Pagina 34 van 42

Afbeelding IVa-d: De sensorlocaties uit het SIGNAL-meetnet [28]

Afbeelding IVa-e: De sensorlocaties van de 3,700 sensors uit het SUPREME-meetnet [28]



Pagina 35 van 42

NEES

Afbeelding IVa-f: Overzicht meetinstrumenten WLA [20]

Afbeelding IVa-g: Dwarsdoorsnede versnellingsmeters en waterspanningsmeters WLA [21]



Pagina 36 van 42

Afbeelding IVa-h:Overzicht meetinstrumenten GVDA [23]



Pagina 37 van 42

Afbeelding IVa-i: Dwarsdoorsnede versnellingsmeters en waterspanningsmeters GVDA [23]



Pagina 38 van 42

Afbeelding IVa-j: Foto van de GVDA locatie, inclusief de SFSI-constructie [23]

Afbeelding IVa-k: Overzicht van meetinstrumenten in de SFSI-constructie [24]



Pagina 39 van 42

Afbeelding IVa-l: Overzicht meetinstrumenten SLA [22]



Pagina 40 van 42

Afbeelding IVa-m: Dwarsdoorsnede versnellingsmeters, waterspanningsmeters en barometers SLA [22]

Referenties


Pagina 41 van 42

Referenties

[1] NAM B.V., ‘Bodemdaling door aardgaswinning’, van december 2015. EP Document Num-

mer: EP201511213444.

[2] WaLTER, ‘Factsheet InSAR’, van april 2015. Versie: 20150416.

[3] United States Geological Survey, ‘Monitoring instruments’, http://earthquake.usgs.gov/moni-

toring/deformation/data/instruments.php, laatste update 6 april 2016.

[4] Staatstoezicht op de Mijnen, ‘Strategie & Programma 2012-2016’

[5] Technisch Platform Bodembeweging, ‘Geodetische basis voor Mijnbouw – Industrielei-

draad’, versie 1.0.

[6] Hanssen, R., Kremers, R., van der Marel, H., ‘Bodembeweging langs de kust: ‘Wat kun je

meten?’’, van 2008.

[7] NAM B.V., ‘Bodemdaling door Aardgaswinning – Statusrapport 2010 en Prognose tot het

jaar 2070’, van september 2010. EP Document Nummer: EP201006302236.

[8] Pritchard, M.E., ‘InSAR, a tool for measuring Earth’s surface deformation’, uit Physics To-

day van juli 2006, uitgegeven door American Institute of Physics.

[9] NPR 9998:2015 Beoordeling van de constructieve veiligheid van een gebouw bij nieuw-

bouw, verbouw en afkeuren – Grondslagen voor aardbevingsbelastingen: geïnduceerde

aardbevingen, van december 2015. ICS 91.080.01.

[10] NAM B.V., Study and Data Acquisition Plan Induced Seismicity in Groningen – Update

Post-Winningsplan 2016. EP Document Number: EP201604200072.

[11] McGarr, A., Bekins, B., Burkardt, N., Dewey, J., Earle, P., Ellsworth, W., Ge, S., Hickman,

S., Holland, S., Majer, E., Rubinstein, J., Sheehan, A., ‘Coping with eartquakes induced by

fluid injection’, van Science van 20 februari 2015, vol. 347 issue 6224, uitgegeven door

AAAS.

[12] KNMI, ‘Tiltmeting – een alternatief voor waterpassing?’, van 1996. Technisch rapport: TR-

192.

[13] StabiAlert, ‘Monitoren voor uw veiligheid’, van 2014.

[14] Swartvast, ‘Praktische toepassing van deformatiemeting met InSAR – Techniek, projecten

ontwikkelingen en aanbieders’, van 17 april 2013, versie 3.4.1.

[15] Bonaccorso, A., Campisi, O., Falzone, G., Gambino, S., ‘Continuous Tilt Monitoring: Lesson

Learned From 20 Years Experience at Mt. Etna’.

[16] Youd, T.L., Steidl, J.H., Nigbor, R.L., ‘Ground Motion, Pore Water Pressure and SFSI Moni-

toring at NEES Permanentaly Instrumented Field Sites, uit 2004.

[17] Deltares, ‘IV-Keten – Veiligheid als basis Monitoringsfilosofie en proeftuinen’, uit 2014, pro-

ject 1207933-000.

[18] Stowa, ‘Inspectie van waterkeringen – Een overzicht van Meettechnieken’, uit 2006. Rap-

portnummer 2006-10.

[19] NEES, ‘Strategic Plan 2010-2014’

[20] Steidl, ‘NEES Permanent Field Sites’, presentatie gehouden op International Workshop for

Site Selection, Installation, and Operation of Geotechnical Strong-Motion Arrays op 14-15

oktober 2004.

[21] NEES, ‘NEES Channel Maps’, http://nees.ucsb.edu/channel-maps#wla/cross-section

[22] NEES, ‘Seattle Liquefaction Array’, http://nees.ucsb.edu/facilities/seattle-liquefaction-array

[23] NEES, ‘Garner Valley Downhole Array’, http://nees.ucsb.edu/facilities/GVDA

[24] NEES, ‘SFSI Structure Instrumentation Details’, van 16 december 2004.

[25] Ishibashi, K., Status of historical seismology in Japan, uit Annals of Geophysics Vol. 47 N.

2/3 van april/juni 2004.

[26] Barnes, G.L., ‘Origins of the Japanese Islands: The New “Big Picture”’, uit Japan Review

2003, 15:3-15.

http://earthquake.usgs.gov/monitoring/deformation/data/instruments.php

http://earthquake.usgs.gov/monitoring/deformation/data/instruments.php

http://nees.ucsb.edu/channel-maps#wla/cross-section

http://nees.ucsb.edu/facilities/seattle-liquefaction-array

http://nees.ucsb.edu/facilities/GVDA

Referenties


Pagina 42 van 42

[27] Tokyo Gas, ‘Ultrahigh Density Real Time Earthquake Disaster Prevention System – SU-

PREME’, http://www.tokyo-gas.co.jp/techno/english/menu2/11_index_detail.html

[28] Yamazaki, F., Shimizu, Y., Nakayama, W., Koganemaru, K., Ishida, E., Isoyama, R., ‘New

development of super-dense seismic monitoring and damage assessment system for city

gas networks, uit 2001.

[29] Koganemaru, K., Shimizu, Y., Nakayama, W., Yanada, T., Furukawa, H., Takubo, K., ‘De-

velopment of a new SI sensor’, uit 1999.

[30] USGS, ‘Seismic Network Operations – Global Seismographic Network (GSN)’,

http://earthquake.usgs.gov/monitoring/operations/network.php?network=GSN

[31] USGS, ‘ANSS – Advanced National Seismic System – ANSS Backbone (ANSS)’,

http://earthquake.usgs.gov/monitoring/anss/

[32] USGS, ‘ANSS Backbone’, http://earthquake.usgs.gov/monitoring/anss/backbone.php

[33] USGS, ‘ANSS-Advanced National Seismic System’, van mei 2000. USGS Fact Sheet 075-

00.

[34] USGS, ‘Seismic Network Operations – US WMOK’, http://earthquake.usgs.gov/monito-

ring/operations/station.php?network=US&station=WMOK#instrumentation

[35] Oklahoma Geological Survey, ‘Seismic Monitoring Program’, http://www.ou.edu/con-

tent/ogs/research/earthquakes/seismicstations.html

[36] Oklahoma Geological Survey, ‘OKRaH (Oklahoma Risk and Hazard)’,

http://www.ou.edu/content/ogs/research/earthquakes/seismicstations/OKRaH.html

[37] Office of Governor Mary Fallin, ‘Governer Mary Fallin Approves Transfer of Emergency

Funds to Aid Oklahoma’s Earthquake Response’, van 28 januari 2016

http://www.tokyo-gas.co.jp/techno/english/menu2/11_index_detail.html

http://earthquake.usgs.gov/monitoring/operations/network.php?network=GSN

http://earthquake.usgs.gov/monitoring/anss/

http://earthquake.usgs.gov/monitoring/anss/backbone.php

http://earthquake.usgs.gov/monitoring/operations/station.php?network=US&station=WMOK#instrumentation

http://earthquake.usgs.gov/monitoring/operations/station.php?network=US&station=WMOK#instrumentation

http://www.ou.edu/content/ogs/research/earthquakes/seismicstations.html

http://www.ou.edu/content/ogs/research/earthquakes/seismicstations.html

http://www.ou.edu/content/ogs/research/earthquakes/seismicstations/OKRaH.html

Onderzoek meetinstrumentaria · Het ontwikkelen van een wetenschappelijk gevalideerde basis van...

Documents

Transcript of Onderzoek meetinstrumentaria · Het ontwikkelen van een wetenschappelijk gevalideerde basis van...