Zoutindringing : geofysische meetsimulaties bij Kornwerderzand

Deze studie evalueert door middel van meetsimulaties de toepasbaarheid van Electrical Resistivity Tomography (ERT) voor het monitoren van zoutindringing in oppervlaktewater, met de focus op het sluiscomplex bij Kornwerderzand, de beoogde locatie voor een veldproef. De opzet van een veldproef valt buiten dit onderzoek. De toenemende bedreigingen door zoutintrusie, versterkt door klimaatverandering, vereisen effectieve monitoringsmethoden om drinkwater, landbouw en ecosystemen te beschermen. Om ERT-methode te optimaliseren voor de situatie bij Kornwerderzand, zijn geofysische metingssimulaties uitgevoerd met behulp van inputdata van het D-HYDRO-model in combinatie met varende temperatuur metingen met behulp van CTD sondes. De doelstellingen van dit onderzoek zijn: het begrijpen en kwantificeren van onzekerheden die inherent zijn aan de ERT methode, het optimaliseren van meetconfiguraties , en het evalueren van het potentieel van ERT-gegevens als invoer ter verbetering van D-HYDRO-modellen. De studie vergelijkt systematisch de effectiviteit van verschillende elektroden configuraties en elektrodenafstanden met als doel het in beeld brengen van de zoet-zout verdeling door middel van simulaties met homogene en multi-laags zoutmodellen. Eerdere bevindingen geven aan dat ERT geschikt is voor het detecteren van significante saliniteitscontrasten, met name het identificeren van een zouttong aan de basis van de waterkolom. Echter, uitdagingen blijven bestaan in het oplossen van fijne stratificatie (centimeterschaal). De resultaten uit de simulatie in een constante zoutomgeving geeft afwijking van ongeveer ±0,1 PSU. De robuustheid van de ERT methode werd verder gevalideerd door de beoordeling van de resultaten bij het ontbreken van een enkele elektrode. Dit gaf nog steeds betrouwbare resultaten. De SaltSimulator is een open-source Python-pakket ontwikkeld in deze studie. Deze ontwikkeling draagt bij aan de reproduceerbaarheid van de simulaties en resultaten, en ondersteund toekomstige onderzoeksprojecten. Bij Kornwerderzand staat een meetcampagne gepland, hierbij wordt aangeraden een elektrodenafstand van 2 m met een Schlumberger-array te toe gebruiken, terwijl een "slimme mesh" wordt geïntegreerd voor verbeterde inversieresultaten in gebieden gekenmerkt door hoge zoutgradiënten. Dit resultaten van de meetsimulaties laten duidelijk zien de ERT methode goed werkt om de zoutverdeling in de waterkolom goed in kaart te brengen. Er zijn echter ook duidelijk beperkingen die in deze studie goed onderzocht en waar mogelijk gekwantificeerd zijn, waar ook uit blijkt dat de methode kansrijk is voor het meten van zoutindringing. De aanbevelingen in dit rapport vormen de basis voor het opzetten van een meetplan voor zoutindringing bij de Lorentzsluizen van Kornwerderzand, de schutssluizen tussen de Waddenzee en het IJsselmeer aan de noordwestkant van de afsluitdijk.