-A A +A

Grondwater onderzoek vanuit de lucht

Westkapelle, 3 april 2014. Op de helihaven van Westkapelle (bij Knokke-Heist) staat een Duits geregistreerde Ecureuil in het ochtendlicht te blinken. Daarnaast een groot vreemdsoortig frame. De reden van dit bijzondere bezoek in de helihaven is een onderzoek van de verzilting van het grondwater in het oostelijk gedeelte van de kustvlakte. De Deense firma SkyTEM Surveys voert het onderzoek uit in opdracht van de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM), vanuit de lucht per helikopter.

Begin april kreeg de helihaven van Westkapelle uitzonderlijk bezoek voor een grondwateronderzoek vanuit de lucht. Dat was trouwens een primeur voor België.

Katrien Smet, woordvoerder van de Vlaamse Milieumaatschappij legt uit: “Het grondwater aan de kust is van nature verzilt waardoor je er zowel zoet, brak, als zout water aantreft. Bedoeling is om de juiste verdeling tussen de verschillende soorten water te meten en in kaart te brengen. Dat werd al eens in kaart gebracht in de jaren 60 en 70. Maar het oostelijke kustgebied maakte intussen heel wat ontwikkelingen door die de verhouding tussen zoet en zout grondwater beïnvloed hebben. Denk maar aan verstedelijking en de uitbouw van de haven van Zeebrugge. Ook voor toekomstige projecten en voor drinkwaterwinning is kennis over de verziltingsgraad van belang. En met het oog op de stijging van de zeespiegel en de klimaatverandering kan een vergelijking van de huidige situatie met die van 50 jaar geleden interessante informatie opleveren.”

Vliegen op lage hoogte
Het oostelijke gedeelte van de kustvlakte werd in kaart gebracht van woensdag 2 tot en met zaterdag 5 april. Zo werd de helikopter gespot in Knokke-Heist, het Zwin, delen van Damme, Brugge en een klein gedeelte net over de grens in Zeeland.

De helikopter vliegt systematisch langs lijnen op 250 m afstand van elkaar (100 m van elkaar boven het Zwin). Onderaan de helikopter hangt een hoepelvormige meetsonde van 314 m2. Het frame samen met de instrumenten weegt om en bij de 500 kg. De helikopter vliegt op lage hoogte (65 meter) zodat de meetsonde 30 meter boven de grond hangt, terwijl de piloot tracht om een constante snelheid van 80 km/u aan te houden.

Op deze AS 350 B2 werden spiegels gemonteerd om de last en het aanhaken te controleren. Het systeem kan trouwens op praktisch elke helikopter geïnstalleerd worden die een sling kan dragen. Sommige piloten prefereren daarvoor open ramen, maar chef-piloot Walther Koopmann werkt liever met spiegels.

Door het uitzenden van een elektromagnetisch veld worden gegevens verzameld over het geleidend vermogen van de ondergrond. Uit dit onderzoek kan de VMM de verziltingsgraad van het grondwater afleiden. De elektromagnetische straling is onschadelijk voor de mens. Het stralingsniveau ligt lager dan dat van een gsm-toestel.

Dichtbevolkt
De moeilijkheidsgraad in de polders is het vliegen dicht tegen de grond in een dichtbevolkt gebied, weet teamleider Poul Mousten Sørensen: “Al is dat een pilotenprobleem,” zegt de goedlachse Deen. “Wij als geofysici willen het frame zo dicht mogelijk bij de grond hebben voor een optimaal resultaat. Het systeem dat we gebruiken werkt zowat als een MRI-scanner zoals we die kennen uit de medische wereld. We laten een magnetisch veld opwekken en sturen het naar de grond, het veld wordt uitgeschakeld en een sensor meet dan hoe lang het duurt vooraleer het in de grond is verdwenen. Zo brengen we de ondergrond in kaart. Dat gebeurt allemaal in microseconden, want eigenlijk doen we 900 metingen per seconden. Alle data wordt dan opgeslagen op het frame en bij terugkomst gedownload en voor verwerking naar de supercomputers in ons hoofdkwartier in Denemarken verzonden.”

Geofycici Poul Mousten Sørensen en Gorm Thøgersen controleren nog een laatste keer het frame. Eens in de lucht kan de piloot niets meer instellen.

Wereldwijd ingezet
Het meetsysteem werd in Denemarken ontwikkeld door SkyTEM in samenwerking met de universiteit van Aarhus. Sinds 2004 wordt het voor een breed scala van onderzoeken gebruikt, variërend van het grondwater, mijnbouw, olie, gas en geotechnische toepassingen. Wereldwijd werden er al ruim 200 dergelijke opdrachten gevlogen.

Alle apparatuur is bevestigd op het frame, tot zelfs de generator die het systeem van stroom voorziet. De piloot heeft een extra monitor om hoogte en snelheid precies te meten. Maar verder heeft hij geen controle over de lading. Er werden ook camera’s gemonteerd om de geofysici te laten zien waar er gevlogen werd.

Op het te onderzoeken gebied aan de Oostkust werden vluchtlijnen uitgetekend. In totaal werd er bijna 500 kilometer gevlogen boven het gebied. Geofycici Poul Mousten Sørensen en chefpiloot Walther Koopmann overleggen welk deel ze straks zullen onderzoeken.

De chef-piloot met dienst is de 64-jarige Walther Koopmann. Hij totaliseert momenteel zo’n 21.000 vlieguren en vliegt al sinds de ontwikkeling van het SkyTEM-systeem dergelijke opdrachten. Hij leerde vliegen bij de Duitse Landmacht op Alouette II, en ging daarna aan de slag als freelance helikopterpiloot op diverse types. Sinds 1984 vliegt hij bijna uitsluitend met de AS350 Ecureuil-familie van Airbus Helicopters (de huidige naam van Aérospatiale / Eurocopter). Het type waarmee ze vandaag aan de slag zijn is de AS 350 B2 met registratie D-HKMG.

Teamwerk tussen cockpit en geofycici, de twee meegereisde geofycici staan immers ook in voor het aankoppelen van het meetframe.

Voorzichtig bij paarden
“Het is een uitdaging om hier te vliegen,” zegt Walther. “We kijken constant uit naar solitaire bomen of bomenrijen. Ook bij de vele paarden die we hier in de buurt vinden gaan we omzichtig te werk. Als we een paard zien gaan we het voorzichtig naderen. Blijven de dieren kalm kunnen we er over, maar anders is het rondvliegen. Want het is niet uitgesloten dat paarden kunnen schrikken van het geluid van de helikopter en/of de grote zwevende hoepel in de lucht. Andere dieren zoals runderen blijken geen of nauwelijks hinder te ondervinden van helikoptervluchten.”

De Airbus Helicopters AS 350 B2 kan volgens het boekje tot 1.160 kg extern laadvermogen heffen. Al bijft er inclusief brandstof en twee piloten niet veel marge over met een meetframe dat ongeveer 500 kg weegt.

30 meter boven de grond
Copiloot is Steffen Becher (33): “Het is de derde keer dat een SkyTEM-opdracht vlieg, normaal vliegen we alleen, maar vandaag kijkt Walther mee over de schouder. Het is vooral een andere manier van vliegen. Een gewone vlucht over land is zoals rijden, maar nu moeten we zeer laag vliegen en moeten we auto’s, huizen en paarden vermijden. Ook voor bomen is het uitkijken. Het frame moet op ongeveer 30 meter boven de grond hangen en tussen frame en helikopter zit nog eens 30 meter. Met het blote oog kan je dus niet zien hoe hoog je precies zit. We moeten dus constant de hoogte checken op het scherm in de cockpit en daarnaast nog naar buiten kijken om obstakels te vermijden.”

“SkyTEM-opdrachten vliegen is altijd boeiend,” lacht Steffen. “Al is 2,5 uur vliegen toch afmattend. Soms vliegen we in een bergachtig gebied en is wind de onbekende factor, maar hier in het vlakke land heb je dan weer de bebouwing waarmee er rekening moet gehouden worden… de concentratie blijft dus eigenlijk dezelfde.”

Het draagfame hangt 30 meter onder de helikopter en is voorzien van een generator, laserhoogtemeter, hellingswatterpassen en meet 314 m². Het kan tot 350 meter onder het aardoppervlak meten.

Vlot vliegen
De geofysici laden de te vliegen lijnen in de cockpit en zo kan de piloot die volgen. “Het is hard werken in de cockpit,” zegt Walther. “Voor de beste resultaten moeten we een bepaalde snelheid en hoek blijven aanhouden. Zo is de wind een limiterende factor. Vorig jaar vloog ik met het frame in de Caraïben. Het was een moeilijk bergachtig terrein, we deden ons best en behaalden min of meer het resultaat dat werd verwacht. Maar er waren plaatsen waar ik door turbulentie niet kon bijkomen, 30 meter is echt niet ver van de grond. Maar de manier van vliegen went wel: alles moet vlot gebeuren, geen bruuske manoeuvres om bijvoorbeeld een bocht te nemen om de volgende lijn af te vliegen.”

“Je wordt niet lui van dit werk te doen! En achteraf kunnen we wel even genieten, van een goed Belgisch biertje,” besluit de chef-piloot.

Tekst en foto's: Tom Brinckman