Project

Invloed van kleitektoniek in de Noordzee op ontwerp en installatie van offshore windfunderingen (Clay Tectonics)

Code
179U9122
Looptijd
01-01-2023 → 31-12-2025
Financiering
Gewestelijke en gemeenschapsmiddelen: IWT/VLAIO
Onderzoeksdisciplines
  • Natural sciences
    • Marine geoscience
    • Stratigraphy
    • Structural geology
    • Seismology and seismic exploration
  • Engineering and technology
    • Soil mechanics
    • Wind engineering
Trefwoorden
offshore wind energie ondergrond geotechniek mariene geofysica tektoniek
 
Projectomschrijving

De aanwezigheid van kleitektonische structuren (CTFs) in Paleogene kleilagen in de Zuidelijke Bocht van de Noordzee werd voor het eerst gerapporteerd in de jaren 1980 (b.v. Henriet et al. 1983 en Henriet et al. 1988). Deze structuren omvatten polygonale breuknetwerken (met verplaatsingen langsheen de breuken van ettelijke meters) en andere deformaties zoals diapirische structuren. Eén van deze kleilagen is de zogenaamde Kortrijk Formatie die het belangrijkste substraat vormt voor de installatie van de geplande offshore windmolenparken (OWFs) in de Prinses Elisabeth Zone in het Belgische deel van de Noordzee. Hoewel de aanwezigheid van CTFs in deze formatie reeds gerapporteerd werd, is het effect van deze structuren op de stabiliteit en de geotechnische eigenschappen van de klei, vooral onder invloed van grote externe krachten (bv. het heien van een monopile), onbekend en vereist dit verder onderzoek. Bovendien zijn er aanwijzingen dat de aanwezige breuken na hun ontstaan opnieuw werden geactiveerd. Dit benadrukt dat deze structuren wel degelijk afbreuk kunnen doen aan de stabiliteit van de klei. Daarom zal in het Clay Tectonics-project een geïntegreerde geofysische - geologische - geotechnische benadering worden toegepast om het optreden en de vorming van kleitektonische vervormingsstructuren in stijve kleilagen, alsook de invloed ervan op het ontwerp en de installatie van turbine-funderingen, te onderzoeken.

De volgende wetenschappelijke doelstellingen worden beoogd:

  • De ontwikkeling van een innovatieve survey- en verwerkingsstrategie om (pseudo) 3D seismische data volumes met ultrahoge resolutie te genereren die de verschillende CTF-types in de Kortrijk Formatie adequaat visualiseren. Er wordt een grondige karakterisering van de CTFs in een aantal zorgvuldig geselecteerde studiegebieden voorzien, waarbij de seismische gegevens informatie dienen te verschaffen over zowel grootschalige (b.v. eigenschappen van het breukennetwerk als geheel) als kleinschalige elementen (b.v. kenmerken met betrekking tot individuele breuken). Daarom zal er gewerkt worden met een combinatie van verschillende akoestische technieken, elk met hun eigen (hoge tot ultrahoge) resolutie. Daarnaast zal een datapijplijn worden ontwikkeld om de verschillende datasets optimaal te verwerken en te integreren.
  • Een gedetailleerde geologische analyse en reconstructie van de CTFs in de Kortrijk Formatie om hun ontstaan en (potentiële) reactivatie, alsook de onderliggende processen en parameters die de verspreiding, stijl en intensiteit van de deformaties beïnvloeden, te verklaren. Deze doelstelling omvat een zorgvuldige kartering en karakterisering van de CTFs in het 3D seismisch volume, een geavanceerde statistische analyse van de variatie in de seismische kenmerken van de deformaties, alsook een gedetailleerd onderzoek van reactiveringsstructuren.
  • De integratie van geofysische en geotechnische parameters voor een realistische geotechnische karakterisering van de Kortrijk Formatie (een zogenaamd grondmodel), die zal gebruikt worden voor numerieke simulaties in het kader van de offshore wind-ontwikkelingen. Om dit doel te bereiken is een bemonsteringscampagne van breukvlakken in de Kortrijk Formatie gepland (op land), gevolgd door een mineralogische en geotechnische analyse van de sedimenten. Ten slotte zal een gedetailleerde vergelijking worden gemaakt van een ontwerp en installatie die geen rekening houden met de breuken, om zodoende de funderingsgerelateerde risico's te kwantificeren.