Delftse hydrologen hebben een nieuw speeltje: een lange glasvezelkabel die watertemperatuur meet. Dat is handig om rioolstelsels mee in kaart te brengen of de hydrologie in bergbeekjes te onderzoeken.
Delen
Met zijn brede straten en luxueuze villa’s lijkt Blixembosch rechtstreeks gegrepen uit een promotieblaadje van een projectontwikkelaar. Maar ondergronds ziet deze wijk in Eindhoven er minder rooskleurig uit. Door onkunde van aannemers en doe-het-zelvers drijven er drollen in het regenwaterriool.
Zoals elke moderne buurt heeft Blixembosch een gescheiden riolering voor regenwater en huishoudelijk afvalwater. Het regenwater kan rechtstreeks de sloot in. Dat scheelt de afvalwaterzuiveringsinstallatie een hoop werk. Althans, dat was het idee. In werkelijkheid worden de gescheiden rioolstelsels weer aan elkaar gekoppeld om te voorkomen dat het oppervlaktewater vervuild raakt.
De gemeente wil de verkeerde aansluitingen opsporen. Daarvoor zijn rookbommen tot ontploffing gebracht in het riool voor huishoudelijk afvalwater. Zwanenhalzen van gootstenen voorkomen rookoverlast binnenshuis. Maar de rook stijgt wel op door regenpijpen die per abuis aangesloten zijn op dit riool. Dus kwam er de laatste tijd in Eindhoven af en toe rook uit de dakgoten.
Eindhoven weet nu dus welke dakgoten verkeerd zijn aangesloten. Maar interessanter is de vraag welke wc’s, douches en wasmachines in het regenwaterriool uitmonden. Rookbommen bieden hiervoor geen soelaas. Robots voorzien met camera’s wel. Maar dan moet wel net iemand op het juiste moment de wc doortrekken als de camera voorbij rijdt, wil deze een verkeerde aansluiting kunnen detecteren.
De gemeente riep daarom de hulp in van dr.ir. Olivier Hoes, van Civiele Techniek en Geowetenschappen. Hij heeft een glasvezelkabel van dertienhonderd meter door het regenriool getrokken, waarmee hij door de hele wijk elke 30 seconden om de 2 meter de temperatuur van het rioolwater meet. Een laser schiet lichtpulsjes door de glasvezelkabel. De door de kabel gereflecteerde golflengte van het licht is afhankelijk van de temperatuur van het water. Sensoren meten deze golflengte en daarmee de temperatuur.
Met Distributed Temperature Sensing (DTS), zoals deze techniek heet, kan Hoes precies zien waar temperatuurpieken ontstaan, en welke huizen dus verkeerd zijn aangesloten. Hij toont een kleurendiagram dat de waterstromen door het regenriool verbeeldt. Ter hoogte van een aantal woningen zijn regelmatig terugkerende rode pieken zichtbaar die overeenkomen met het levensritme van mensen. “Ik vermoed dat deze mensen elke avond om elf uur hun vaatwasmachine aanzetten”, zegt de onderzoeker. “Als ik het kleurenspectrum aanpas en inzoom op het minder warme water kan ik ook zien wanneer mensen de wc doorspoelen.”
Van de ruim honderd woningen blijken er acht hun vieze water op het regenwaterriool te lozen. Over één plek in de wijk kan Hoes nog geen uitsluitsel geven. Er komt daar warm water in het regenriool terecht, maar er staan twee woningen precies tegenover elkaar. Hoes’ sensor kan niet bepalen uit welke richting het warme water komt. “Binnenkort willen we de stoute schoenen aantrekken en de bewoners vragen om de beurt de warme kraan open te draaien.”
DTS wordt al ongeveer tien jaar gebruikt om lekken in oliepijpleidingen en stuwdammen op te sporen en branden te lokaliseren in tunnels. Volgens Hoes gebruiken ook steeds meer wetenschappers uit allerlei watergerelateerde onderzoeksrichtingen de techniek om de temperatuur in ruimte en tijd te volgen.
Collega-onderzoeker ir. Martijn Westhoff beaamt dat. Hij gebruikt DTS voor hydrologisch onderzoek rondom een beekje in Luxemburg. Temperatuursprongen wijzen hem de plekken aan waar grondwater de beek in sijpelt. “Inzicht in de waterstromen in dat gebied is interessant omdat het gebied de Rijn en de Maas voedt”, vertelt Westhoff. “Als het hard regent in Luxemburg kan dit benedenstrooms tot overstromingen leiden.”
Hoes moet hard lachen. “Ja, dat heb ik altijd een mooi excuus gevonden om naar Luxemburg te gaan.” Het onderzoek is volgens hem vooral vanuit fundamenteel wetenschappelijk oogpunt interessant. Westhoff is het daar ook wel mee eens.
De Delftenaren zijn nog op zoek naar andere toepassingen. Zo heeft Hoes al geëxperimenteerd in polders op onder andere Texel. Daar onderzocht hij de instroom van kwelwater in slootjes. “Het lijkt me grappig om te kijken wat deze instroom betekent voor de waterkwaliteit en voor het gedrag van vissen. Vissen houden absoluut niet van temperatuursprongen.”
Hobbeltjes van slechts enkele tienden van een millimeter op het spoor, bijvoorbeeld bij lasnaden, leiden tot grote schade. (Foto: Remy Schilperoort)
Met zijn brede straten en luxueuze villa’s lijkt Blixembosch rechtstreeks gegrepen uit een promotieblaadje van een projectontwikkelaar. Maar ondergronds ziet deze wijk in Eindhoven er minder rooskleurig uit. Door onkunde van aannemers en doe-het-zelvers drijven er drollen in het regenwaterriool.
Zoals elke moderne buurt heeft Blixembosch een gescheiden riolering voor regenwater en huishoudelijk afvalwater. Het regenwater kan rechtstreeks de sloot in. Dat scheelt de afvalwaterzuiveringsinstallatie een hoop werk. Althans, dat was het idee. In werkelijkheid worden de gescheiden rioolstelsels weer aan elkaar gekoppeld om te voorkomen dat het oppervlaktewater vervuild raakt.
De gemeente wil de verkeerde aansluitingen opsporen. Daarvoor zijn rookbommen tot ontploffing gebracht in het riool voor huishoudelijk afvalwater. Zwanenhalzen van gootstenen voorkomen rookoverlast binnenshuis. Maar de rook stijgt wel op door regenpijpen die per abuis aangesloten zijn op dit riool. Dus kwam er de laatste tijd in Eindhoven af en toe rook uit de dakgoten.
Eindhoven weet nu dus welke dakgoten verkeerd zijn aangesloten. Maar interessanter is de vraag welke wc’s, douches en wasmachines in het regenwaterriool uitmonden. Rookbommen bieden hiervoor geen soelaas. Robots voorzien met camera’s wel. Maar dan moet wel net iemand op het juiste moment de wc doortrekken als de camera voorbij rijdt, wil deze een verkeerde aansluiting kunnen detecteren.
De gemeente riep daarom de hulp in van dr.ir. Olivier Hoes, van Civiele Techniek en Geowetenschappen. Hij heeft een glasvezelkabel van dertienhonderd meter door het regenriool getrokken, waarmee hij door de hele wijk elke 30 seconden om de 2 meter de temperatuur van het rioolwater meet. Een laser schiet lichtpulsjes door de glasvezelkabel. De door de kabel gereflecteerde golflengte van het licht is afhankelijk van de temperatuur van het water. Sensoren meten deze golflengte en daarmee de temperatuur.
Met Distributed Temperature Sensing (DTS), zoals deze techniek heet, kan Hoes precies zien waar temperatuurpieken ontstaan, en welke huizen dus verkeerd zijn aangesloten. Hij toont een kleurendiagram dat de waterstromen door het regenriool verbeeldt. Ter hoogte van een aantal woningen zijn regelmatig terugkerende rode pieken zichtbaar die overeenkomen met het levensritme van mensen. “Ik vermoed dat deze mensen elke avond om elf uur hun vaatwasmachine aanzetten”, zegt de onderzoeker. “Als ik het kleurenspectrum aanpas en inzoom op het minder warme water kan ik ook zien wanneer mensen de wc doorspoelen.”
Van de ruim honderd woningen blijken er acht hun vieze water op het regenwaterriool te lozen. Over één plek in de wijk kan Hoes nog geen uitsluitsel geven. Er komt daar warm water in het regenriool terecht, maar er staan twee woningen precies tegenover elkaar. Hoes’ sensor kan niet bepalen uit welke richting het warme water komt. “Binnenkort willen we de stoute schoenen aantrekken en de bewoners vragen om de beurt de warme kraan open te draaien.”
DTS wordt al ongeveer tien jaar gebruikt om lekken in oliepijpleidingen en stuwdammen op te sporen en branden te lokaliseren in tunnels. Volgens Hoes gebruiken ook steeds meer wetenschappers uit allerlei watergerelateerde onderzoeksrichtingen de techniek om de temperatuur in ruimte en tijd te volgen.
Collega-onderzoeker ir. Martijn Westhoff beaamt dat. Hij gebruikt DTS voor hydrologisch onderzoek rondom een beekje in Luxemburg. Temperatuursprongen wijzen hem de plekken aan waar grondwater de beek in sijpelt. “Inzicht in de waterstromen in dat gebied is interessant omdat het gebied de Rijn en de Maas voedt”, vertelt Westhoff. “Als het hard regent in Luxemburg kan dit benedenstrooms tot overstromingen leiden.”
Hoes moet hard lachen. “Ja, dat heb ik altijd een mooi excuus gevonden om naar Luxemburg te gaan.” Het onderzoek is volgens hem vooral vanuit fundamenteel wetenschappelijk oogpunt interessant. Westhoff is het daar ook wel mee eens.
De Delftenaren zijn nog op zoek naar andere toepassingen. Zo heeft Hoes al geëxperimenteerd in polders op onder andere Texel. Daar onderzocht hij de instroom van kwelwater in slootjes. “Het lijkt me grappig om te kijken wat deze instroom betekent voor de waterkwaliteit en voor het gedrag van vissen. Vissen houden absoluut niet van temperatuursprongen.”
Hobbeltjes van slechts enkele tienden van een millimeter op het spoor, bijvoorbeeld bij lasnaden, leiden tot grote schade. (Foto: Remy Schilperoort)
Comments are closed.