Bodemdaling en bevingen door gas- en zoutwinning Dr. K Bodemdaling en bevingen door gas- en zoutwinning Dr. K. van Thienen-Visser

Ondergrondse activiteiten in Fryslân Zoutwinning (Barradeel cavernes, Havenmond in Waddenzee) Gaswinning Beëindigd (grijs): o.a. Harlingen, Akkrum, Rauwerd, Suawoude, Bozum, Metslawier Productie (groen): o.a. Blija-Ferwerderadeel, Blija-Zuid, Blija-Zuidoost, Leeuwarden-Nijega, Tietjerksteradeel, Opeinde-Zuid, Langezwaag, Nes, Moddergat, Ameland Productie binnen 5 jaar (lichtgroen): Woudsend, Oppenhuizen, Ternaard Bron: www.nlog.nl Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Algemeen (o.a. oorzaken, meten, voorspellen, effect) inhoudsopgave Bodemdaling Algemeen (o.a. oorzaken, meten, voorspellen, effect) Bodemdaling in Friesland Bevingen Algemeen (o.a. oorzaken, meten, voorspellen) Bevingen in Friesland Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Oorzaken van bodemdaling gaswinning Ondiepe oorzaken: Verandering grondwaterpeil Inklinking veen en klei Gaswinning in Nederland: Doorgaans zandsteen Harlingen gasveld in kalksteen Deltares Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

meten van bodemdaling Door: Peilmerken GPS InSAR Elke winningsplan heeft een meetplan Met informatie over meten (methode, frequentie en bereik) Resultaten van meetcampagnes: http://www.nlog.nl/geodetische-meetregisters-en-gps-metingen Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Voorspellen bodemdaling In winningsplan (www.nlog.nl) Voorafgaand aan productie: eenvoudig model ivm grote onzekerheden: Precieze omvang gasveld Samendrukking van gesteente Tijdens productie: complexer model, kleinere onzekerheden door toetsing aan gemeten bodemdaling en gasproductie Materiaalgedrag steenzout en kalk extra lastig, hierdoor in verleden onderschatting van bodemdaling ‘kruip’ processen komen langzaam op gang en kunnen pas na jaren monitoring worden gezien Laboratorium proeven om ‘kruip’ gedrag te meten duren lang (maanden) Afwijkingen van bekend gedrag zijn aanleiding voor extra studies Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Effect bodemdaling gaswinning Geleidelijke bodemdalingskom Verschil in bodemdaling over een huis is klein (mm) Mogelijke uitzonderingen: ondiepe bodemdaling asymmetrische bodemdalingskom Zoutwinning Verschil over een huis van 10 m ~0,1 mm Zie andere presentaties Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Zoutcavernes Vervorming rond zoutcavernes Steenzout: Kan niet samendrukken (zoals poreus gesteente) Kan wel vervormen onder spanning (‘zoutkruip’) Steenzout beweegt (‘kruipt’) richting de zoutcavernes: convergentie Winning Frisia: balans tussen zoutproductie en toestroom ‘nieuw’ zout. Zodra winning stopt en de druk in de cavernes oploopt, stopt ook de convergentie. De bodemdaling zal nog even verdergaan (na-ijlen) door kruip van steenzout. Bron: Akzo

dikte Zechstein zoutlaag Barradeel (Frisia) Veendam (NedMag) Adolf van Nassau (AKZO) Twenthe-Rijn Zechstein (Perm) Tertiair Krijt Carboon 0 m 1000 m 2000 m 3000 m ZW NE Kartering 21e eeuw

Gps metingen barradeel cavernes Bron: Frisia Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Algemeen (o.a. oorzaken, meten, voorspellen, effect) inhoudsopgave Bodemdaling Algemeen (o.a. oorzaken, meten, voorspellen, effect) Bodemdaling in Friesland Bevingen Algemeen (oorzaken, meten, voorspellen) Bevingen in Friesland Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Oorzaak bodemtrilling Door gaswinning vervormen de lagen links naast de breuk wel, maar rechts niet. Dit veroorzaakt ‘spanning’ op de breuk en dit kan leiden tot een beving. Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

meten van bodemtrillingen Netwerk KNMI http://www.knmi.nl/nederland-nu/seismologie/aardbevingen Voor een lijst met de 15 meest recente bevingen Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Kans op beven van een gasveld gebaseerd op historische gegevens 24 gasvelden met bevingen 139 gasvelden zonder bevingen (niet weergegeven) Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Per gasveld Bepaling kans op beven per gasveld Gebaseerd op karakteristieken van het gasveld en historische gegevens van gasproductie en trillingen in Nederland (categorieën: verwaarloosbaar, 19%, 42%, 100%) Dit betekent: “Er is een % kans dat dit gasveld een of meer trillingen krijgt tijdens de gasproductiefase” Wat zijn de magnitudes (sterktes) van deze bevingen? Maximale magnitude bepaalt door Energie (samendrukking) breukoppervlak Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

magnitude Kans op maximale magnitude is ongeveer gelijk aan 1x het winnen van de loterij in 10 jaar Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Per gasveld Bepaling kans op beven per gasveld Gebaseerd op karakteristieken van het gasveld en historische gegevens van gasproductie en trillingen in Nederland (categorieën: verwaarloosbaar, 19%, 42%, 100%) Dit betekent: “Er is een % kans dat dit gasveld een of meer trillingen krijgt tijdens de gasproductiefase” Bepaling maximale magnitude per gasveld Gebaseerd op Oppervlak breuken in het gasveld Beschikbare energie (door samendrukking) Dit betekent: ”Als een beving zich voordoet is er een zeer kleine kans dat er een beving met de maximale magnitude optreedt” (vgl met winnen loterij) Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

SRA – seismische risico analyse Verplicht in winningsplan SRA analyse Bovengrond • Bevolkingsdichtheid. • Aanwezigheid van industrie. • Aanwezigheid van speciale gebouwen/infrastructuur. • Aanwezigheid van dijken. Ondergrond • Wat is de kans op beven (DHAIS). • Wat is een realistische sterkte van de beving. • Waar ligt het gasveld. • Waaruit bestaat de bodem (i.v.m. opslingering). Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Overzicht van de magnitudes van waargenomen bevingen in Fryslân Aantal bevingen in Fryslân is veel geringer dan in Groningen. Gasvelden zijn in het algemeen kleiner en hebben minder breuken. NW-Fryslân In NW Fryslân zijn geen bevingen waargenomen met magnitude groter dan 1,5 door gaswinning. Barradeel zoutwinning heeft drie eigen seismometers, die nog geen trillingen hebben waargenomen. Mogelijke verklaring is het speciale materiaalgedrag van het steenzout (Frisia) en het kalksteen (Vermilion): dat levert relatief veel bodemdaling door ‘kruip’ maar waarschijnlijk minder opbouw van spanningen in de ondergrond

Bodemdaling en bevingen Vragen? Bodemdaling en bevingen Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

Bedankt voor uw aandacht Voor meer inspiratie: TIME.TNO.NL