Topmenu

Geothermische Screeningstool – Achtergrond Waterdoorlatendheid

Algemeen

De toepasbaarheid van open geothermische systemen is grotendeels afhankelijk van de aanwezigheid van (minstens) één watervoerende laag met een voldoende grote waterdoorlatendheid en dikte, waaruit een voldoende groot debiet kan onttrokken worden. Bovendien mag deze watervoerende laag zich niet te diep onder het maaiveld bevinden (max. 300 meter). Voor het in kaart brengen van deze grondlagen (geografisch, dikte en diepte) baseerde het WTCB zich op het 3D HCOV-model (Hydrogeologische Codering van de Ondergrond in Vlaanderen).

De waterdoorlatendheid van een sediment (bijv. zand, klei) of een gesteente (bijv. schist, kalksteen) hangt niet alleen af van de porositeit, maar ook van de mate waarin deze poriën (of holten) met elkaar in verbinding staan en het water toelaten de matrix te doorstromen (effectieve porositeit).
Klei is bijvoorbeeld heel poreus (50% poriën), maar laat zeer traag water door. De poriën zijn zo klein dat het water door moleculaire krachten wordt vastgehouden. Daardoor is de effectieve porositeit en de waterdoorlatendheid van klei meestal beperkt. Dergelijke (scheidende) grondlagen worden aquitards genoemd (bijv. kleien uit de Formatie van Kortrijk en Boom).
Voor bijvoorbeeld zanden is de porositeit dan weer kleiner dan bij kleien (bijv. 25%), maar is de grootte en de vorm van de poriën zodanig dat de effectieve porositeit groter is en het water dus vlotter kan doorstromen. Dergelijke lagen worden aquifers of watervoerende lagen genoemd (bijv. zanden van Brussel).

Watervoerende lagen die rechtstreeks onder het maaiveld gelegen zijn, zonder een ondoorlatende laag (aquitard) erbovenop, zijn freatisch. Watervoerende lagen die voorkomen onder aquitards worden gespannen (of afgesloten) watervoerende lagen genoemd.
De hydrodynamica van een watervoerende laag (freatisch of gespannen) is onder andere van belang voor de bepaling van de invloedstraal van de bemaling. Bij een gespannen watervoerende laag is deze invloed op de grondwaterstand in de omgeving doorgaans groter dan bij freatische lagen. Zo vergroot dus ook het risico op interferentie met een grondwaterwinning in de buurt.

Grondwater
Figuur 1. Schematisch overzicht grondwater (Bron: VMM, afdeling Water).

Methodologie WTCB – Smart Geotherm

Aan elke HCOV-laag werd een minimale, gemiddelde en/of maximale waterdoorlatendheid toegekend. Voor eenzelfde laag kunnen deze waarden geografisch verschillen (bijv. afhankelijk van het grondwatersysteem waarin de laag is gelegen). Deze waarden zijn gebaseerd op de beschikbare literatuur:

  • VMM, Grondwaterbeheer in Vlaanderen (link)
  • VMM, Grondwatersystemen in Vlaanderen (link)
    • het Kust- en Poldersysteem (KPS)
    • het Centraal Vlaams Systeem (CVS)
    • het Sokkelsysteem (SS)
    • het Maassysteem (MS)
    • het Centraal Kempisch Systeem (CKS)
    • het Brulandkrijtsysteem (BLKS)
Grondwatersystemen
Figuur 2. Overzicht van de 6 grondwatersystemen in Vlaanderen (Bron: VMM, afdeling Water).

Op basis van de gemiddelde waterdoorlatendheid van elke HCOV-laag (KH) en een inschatting van de verzadigde dikte (D) kan de transmissiviteit T = KH x D van elke laag en op elke locatie in Vlaanderen berekend worden. Dit werd in een KWO-potentieelkaart omgezet door op elke locatie de maximale T-waarde te bepalen. Volgende categorieën worden onderscheiden:

  • Rood: T < 50 m²/d, geen KWO-potentieel
  • Oranje: 50 m²/d ≤ T < 125 m²/d, mogelijk KWO-potentieel, site-specifieke studie vereist
  • Geel: 125 m²/d ≤ T < 250 m²/d, waarschijnlijk KWO-potentieel, site-specifieke studie vereist
  • Groen: T ≥ 250 m²/d, groot KWO-potentieel

Aangezien de transmissiviteit een belangrijke parameter is in het bepalen van het grondwaterdebiet dat kan onttrokken worden, geeft deze kaart een ruwe inschatting van de mogelijkheden voor KWO over heel Vlaanderen. Voor de details bij de gebruikte methodologie wordt verwezen naar AGT (2015).

Kaart met het KWO-potentieel in Vlaanderen.

Referenties

AGT, 2015. KWO potentieel in Vlaanderen: Kaart – Versie 3. AGTref.: 2015/C/01-1728-03 mp/jvs 09/10/15. Aartselaar. 30blz.