Oppervlaktewatermonitoring door Brabantse Delta (Nederlands Waterschap)

Beschrijving en conclusies van de pilot "waterstand meten met de Staal radarmeting" uitgevoerd door het waterschap Brabantse Delta.

Inleiding

Een concrete aanleiding voor Waterschap Brabantse Delta om te zoeken naar een oplossing om extra metingen van het oppervlaktewaterpeil te realiseren is het intensiever monitoren van peilgebieden. Op dit moment zijn er nog een groot aantal peilvakken waar het waterpeil slechts incidenteel en handmatig kan worden gemeten. Uitgaande van de taak om de peilbesluiten na te leven is dit niet meer voldoende en is vastgesteld dat er minstens 70 nieuwe meetpunten moeten worden aangelegd om de evaluatie van de peilbesluiten te verbeteren.

Volgens een eerste evaluatie van het Waterschap Brabantse Delta blijken de huidige meettechnieken hiervoor te duur, vooral vanwege de installatie- en beheerskosten.

Waterschap Brabantse Delta stond er daarom voor open om samen met Staal Instruments een uitgebreid proefproject op te zetten en uit te voeren om een nieuwe meettechniek te testen. Het betreft de draadloze radarmeting van Staal. De combinatie van een contactloze radarniveaumeting, geïntegreerde telemetrie, batterijgevoed, prijs, installatie- en onderhoudsgemak wekte de interesse.

Proefopstelling en locaties

De nieuwe meettechniek is door Brabantse Delta vergeleken met de huidige meettechnieken. Gedurende zes maanden zijn twee draadloze radarsensoren van Staal naast de bestaande meettechnieken geplaatst. Hiervoor zijn twee meetlocaties geselecteerd. Na deze meetperiode zijn de resultaten vergeleken en beoordeeld.

Op beide locaties was al meetapparatuur aanwezig en is naast de Staal radarmeting ook een standalone drukopnemer (onderdompelbare hydrostatische druksensor) geplaatst, zodat op beide locaties dezelfde referentie meettechniek werd gebruikt.

Markiezaatsmeer Bergen op Zoom: Op deze plaats waren reeds verschillende meters aanwezig: Een manometer en een "E + WATER L" druksensor. Een extra druksensor en de Staal radarmeting zijn hier voor de loods aan toegevoegd. Daarnaast zijn er handmetingen verricht. De Staal-radarmeting is met een beugel direct boven de peilbuis aan de stuw bevestigd (zie figuur 1).

Bij het Stuw Markiezaatsmeer zijn metingen verricht met een peilschaal, referentie handmeting, twee drukopnemers en een radarmeting. Om de zes weken werden de drukopnemers handmatig uitgelezen om gegevens op te halen, waaronder de peilschaal. De radarmeting geeft de gegevens automatisch door aan het Staal-portaal.

Dongedijk's Gravenmoer: Op deze locatie is naast een manometer reeds een TSX-100 drukopnemer in een beschermende buis aanwezig. Hieraan is een extra druksensor toegevoegd. De Staal-radarmeting is bevestigd aan de bestaande houten meetpaal waaraan ook de andere meetapparatuur is bevestigd (zie figuur 2).

Op de Dongedijk's Gravenmoer werden metingen verricht met een peilschaal, twee druksensoren en een radarmeting. Elke maand werden de druksensoren uitgelezen om gegevens te verzamelen, waaronder de peilschaal. De radarmeting geeft de gegevens automatisch door aan het Staal Portaal.

Testresultaten

Resultaten van de vergelijking van Staalradar en druksensoren door het Waterschap Brabantse Delta:

• Bij het Markiezaatsmeer is het gemiddelde verschil tussen de Staal-radarmeting en de druksensor 5,4 mm.
• Het gemiddelde verschil tussen de Staal en de E + WATER L is slechts 2,7 mm.
• De e + WATER L gebruikt de plaatselijke luchtdruk.
• Aanzienlijk grotere verschillen in maart. Dit zou het gevolg kunnen zijn van een geblokkeerde luchtdrukmeter in de e + WATER L.
• Er is geen merkbaar verloop of afwijking in een van de meetinstrumenten.

Conclusie en aanbevelingen 

De conclusie & aanbevelingen van het Waterschap Brabantse Delta:

De radarmeter Staal blijkt een instrument te zijn dat voldoet aan de eisen die het Waterschap stelt aan de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de metingen.

Gezien de nauwkeurigheid kan het niet alleen worden gebruikt voor het monitoren van waterstanden, maar kan het zelfs worden gebruikt voor het meten van overstortstanden bij stuwen om debieten te bepalen. Dit vereist echter nader onderzoek.

Bovendien is de Staal radarniveausensor een meetinstrument dat gemakkelijk kanworden geïnstalleerd en desgewenst ook gemakkelijk kan worden verplaatst: het is een kwestie van het apparaat losschroeven, installeren op de nieuwe locatie en binnen enkele minuten is het apparaat weer volledig operationeel.

Bovendien zijn de meetgegevens van de Staal radarmeting in real-time beschikbaar. Dit betekent dat in real-time een fout of defect sneller wordt ontdekt door een gebruiker die de gegevens op elk moment kan bekijken. De druksensor moet bijvoorbeeld eerst worden uitgelezen voordat de gegevens beschikbaar zijn en vervolgens worden gecompenseerd met de luchtdruk.

Het enige punt van kritiek is dat de radarmeting van Staal minder robuust is dan de manier waarop de huidige drukopnemers zijn gemonteerd, waardoor deze gevoeliger is voor vandalisme. Omdat de Staal boven het wateroppervlak is geïnstalleerd en de drukopnemers in een stilstaande put, heeft de Staal ook meer invloeden van buitenaf, zoals golfslag, en treedt er een wat grotere fluctuatie op in de meetreeks.

Dit heeft echter geen invloed op de gemiddelde waarden. Het waterpeil blijft gelijk op basis van de gemiddelde uur- of dagwaarden.

Al met al scoort de Staal radarmeting voor het monitoren van oppervlaktewaterstanden beter dan de huidige standaard van het waterschap, de hydrostatische / druksensor.

NOOT: Deze Testimonial is volledig gebaseerd op de beschrijving, meetresultaten en conclusies uit het rapport "Monitoring Oppervlaktewater" van Waterschap Brabantse Delta, opgeleverd op 9 oktober 2019, door auteurs: Rutger van Ouwerkerk en Jens Vloedgraven, en reviewers: Luc Rouws, George Corman , Mark Janssen, Arjan Segeren, Linda Lauwerijssen en Ben Willemsen.