Hydrografie
H1: Introductie hydrografie
Wat is hydrografie:
= de fysieke eigenschappen, bewegingen en kenmerken van waterlichamen op het aardoppervlak,
zoals oceanen, zeeën, rivieren, meren en andere waterwegen. Het omvat de meting, beschrijving en
cartografie van wateroppervlakken, inclusief de diepte, bodemgesteldheid, stroming, getijden,
golven, en andere eigenschappen van waterlichamen
➔ Letterlijke vertaling: In het kaart brengen van het water
➔ Kenmerken van getijden, stromingen en golven; en de fysische en chemische eigenschappen van
het water zelf
Term Bathymetry vaak verward met hydrografie
→ De diepte van de oceaan ten opzichte van het zeeniveau en het waterpeil, getijden, stromingen,
golven, temperatuur
het opmeten van de topografische hoogte van de zeebodem
Zorgen voor veilige navigatie (zeekaarten)
➔ Kaart van lyssa
- Gevaren onder water identificeren en in kaart brengen:
Volgens een ruwe schatting van de VN liggen er minstens 3 miljoen scheepswrakken op de
oceaanbodem
- Detectie en evaluatie van pijpleidingen onder water
- Anatomie van een zeebodemtransformatiefout
- Ongeveer 90% van de aardbevingen en 75% van alle actieve vulkanen komen voor langs de
“Ring van Vuur”
Zandsuppletie / Strandsuppletie
- Ongeveer 22% van de Belgische kustlijn ondergaat zandsuppletie om erosie tegen te gaan
Waterkeringen in Venetië
De overstromingsbescherming in Venetië, bekend als het MOSE-project ,
Het doel van MOSE is om overstromingen te voorkomen en Venetië te beschermen tegen
zeespiegelstijging en klimaatverandering. Het helpt de historische stad en haar erfgoed te behouden
door schade aan gebouwen en infrastructuur te onzichtbaar. Het systeem is sinds 2020 in werking en
heeft al meerdere keren succesvol hoogwater tegengehouden.
Inspecteren en onderhouden van onderwaterinfrastructuur
Rotsen vilt van de kade in het water
1
,Oefening (Zie extra blad)
Doel: Deze oefeningen zijn ontworpen om je vertrouwd te maken met online hydrografische
gegevens en de praktische toepassingen ervan. Het doel is om nieuwsgierigheid op te wekken over de
bredere milieu-, navigatie- en technische uitdagingen die hydrografie essentieel maken
H2: Bathymetrie
Aarde = 71% water/ 29% Land
➔ Maar slechts 26,1% van de wereldwijde zeebodem was in hoge resolutie in kaart gebracht
Oudere methodes
Sinds de oudheid moeten schepen de diepte van het water meten waar ze doorheen varen. (1555)
Eerste dieptekaart: “Spieghelder zeevaerdt”, Lucas Janszoon Waghenaer (1584)
De peilstok is een gegradueerde paal met merktekens. Hij wordt in het water gestoken tot hij de
bodem raakt en wordt meestal gebruikt op diepten van minder dan 4 meter.
➔ Nadelen: Je kan maar 1 punt tekenen en je bent niet zeker dat de stok loodrecht naar beneden
gaat
De loodlijn is een dun, vast touw met een verzwaard uiteinde dat over de zijkant van het schip wordt
neergelaten totdat het de zeebodem raakt
Het onderging een belangrijke evolutie in de 19e eeuw, gedreven door de commerciële vraag naar
het leggen van diepzeetelegraafkabels
➔ Nadelen: Je kan maar 1 punt tekenen en je bent niet zeker dat de stok loodrecht naar beneden
gaat
De Kelvite Mark IV behoort tot de laatste loden lijninstrumenten die ooit zijn gemaakt. Hoewel het
tussen 1903 en 1906 werd ontwikkeld, werd de productie met kleine aanpassingen voortgezet tot in
de jaren 1960
Deze methoden om de zeebodem in kaart te brengen zijn tijdrovend, hebben een beperkt bereik en
zijn niet nauwkeurig, vooral niet bij het in kaart brengen van diep water. Ze werden halverwege de
20e eeuw geleidelijk verlaten als de primaire sonderingsmethode vanwege de ontwikkeling en
wijdverspreide toepassing van geavanceerdere technologieën.
Akoestische methoden
Akoestische dieptemetingssystemen meten de tijd die een akoestische puls nodig heeft om van een
opwekkende transducer naar de waterbodem en terug te reizen (reistijd in twee richtingen)
2
,Waarom akoestische geluiden
Geluidsgolven kunnen zich verplaatsen door gassen (lucht), vloeistoffen (water) en vaste stoffen
Omdat water dichter is dan lucht, kost het meer energie om een golf op te wekken, maar als een golf
eenmaal is begonnen, zal deze sneller en verder reizen dan in de lucht
Geluidssnelheid in lucht = 343m/s
Geluidssnelheid in water = 1482m/s
Akoestische grondbeginselen
Akoestische golven bestaan uit subtiele variaties van het drukveld in het water. Zeewaterdeeltjes
bewegen in de lengterichting van de voortplanting van de golf, waardoor aangrenzende gebieden van
compressie en expansie ontstaan.
Grondbeginselen
Geluidsgolven kunnen worden beschreven aan de hand van zes eigenschappen:
1. Golflengte
2. Tijd-Periode
3. Frequentie
4. Snelheid
5. Amplitude
6. Pulslengte
3
, Golflengte (λ) is de afstand waarin een geluidsgolf zich herhaalt of de afstand tussen twee
pieken/troggen
Tijdsperiode (T) is de tijd die nodig is om één volledige golf of cyclus te produceren
Frequentie (f) is het aantal keren dat de golflengte zich in één seconde voordoet (Hertz)
Snelheid (v) is de afstand die een golf aflegt in een bepaald tijdsverloop (meestal één seconde)
Frequentie, golflengte en snelheid zijn wiskundig aan elkaar gerelateerd:
Frequentie = snelheid/golflengte (Hz)
En de tijdsperiode is het omgekeerde van de frequentie
Periode = 1/frequentie (seg)
Amplitude (A) is de sterkte van een golfsignaal (energie)
De pulslengte is de tijd tussen het begin en het einde van de puls.
Frequentie, periode, golflengte en amplitude worden allemaal bepaald door de transducers, maar de
voortplantingssnelheid is afhankelijk van factoren zoals:
- Temperatuur (Celsius)
- Zoutgehalte (PSU - Practical Salinity Unit, ppt - parts per thousands)
- Druk (N/m2, Pa, atm, bar...)
De geluidssnelheid in water neemt toe met de temperatuur, het zoutgehalte en de druk
4
H1: Introductie hydrografie
Wat is hydrografie:
= de fysieke eigenschappen, bewegingen en kenmerken van waterlichamen op het aardoppervlak,
zoals oceanen, zeeën, rivieren, meren en andere waterwegen. Het omvat de meting, beschrijving en
cartografie van wateroppervlakken, inclusief de diepte, bodemgesteldheid, stroming, getijden,
golven, en andere eigenschappen van waterlichamen
➔ Letterlijke vertaling: In het kaart brengen van het water
➔ Kenmerken van getijden, stromingen en golven; en de fysische en chemische eigenschappen van
het water zelf
Term Bathymetry vaak verward met hydrografie
→ De diepte van de oceaan ten opzichte van het zeeniveau en het waterpeil, getijden, stromingen,
golven, temperatuur
het opmeten van de topografische hoogte van de zeebodem
Zorgen voor veilige navigatie (zeekaarten)
➔ Kaart van lyssa
- Gevaren onder water identificeren en in kaart brengen:
Volgens een ruwe schatting van de VN liggen er minstens 3 miljoen scheepswrakken op de
oceaanbodem
- Detectie en evaluatie van pijpleidingen onder water
- Anatomie van een zeebodemtransformatiefout
- Ongeveer 90% van de aardbevingen en 75% van alle actieve vulkanen komen voor langs de
“Ring van Vuur”
Zandsuppletie / Strandsuppletie
- Ongeveer 22% van de Belgische kustlijn ondergaat zandsuppletie om erosie tegen te gaan
Waterkeringen in Venetië
De overstromingsbescherming in Venetië, bekend als het MOSE-project ,
Het doel van MOSE is om overstromingen te voorkomen en Venetië te beschermen tegen
zeespiegelstijging en klimaatverandering. Het helpt de historische stad en haar erfgoed te behouden
door schade aan gebouwen en infrastructuur te onzichtbaar. Het systeem is sinds 2020 in werking en
heeft al meerdere keren succesvol hoogwater tegengehouden.
Inspecteren en onderhouden van onderwaterinfrastructuur
Rotsen vilt van de kade in het water
1
,Oefening (Zie extra blad)
Doel: Deze oefeningen zijn ontworpen om je vertrouwd te maken met online hydrografische
gegevens en de praktische toepassingen ervan. Het doel is om nieuwsgierigheid op te wekken over de
bredere milieu-, navigatie- en technische uitdagingen die hydrografie essentieel maken
H2: Bathymetrie
Aarde = 71% water/ 29% Land
➔ Maar slechts 26,1% van de wereldwijde zeebodem was in hoge resolutie in kaart gebracht
Oudere methodes
Sinds de oudheid moeten schepen de diepte van het water meten waar ze doorheen varen. (1555)
Eerste dieptekaart: “Spieghelder zeevaerdt”, Lucas Janszoon Waghenaer (1584)
De peilstok is een gegradueerde paal met merktekens. Hij wordt in het water gestoken tot hij de
bodem raakt en wordt meestal gebruikt op diepten van minder dan 4 meter.
➔ Nadelen: Je kan maar 1 punt tekenen en je bent niet zeker dat de stok loodrecht naar beneden
gaat
De loodlijn is een dun, vast touw met een verzwaard uiteinde dat over de zijkant van het schip wordt
neergelaten totdat het de zeebodem raakt
Het onderging een belangrijke evolutie in de 19e eeuw, gedreven door de commerciële vraag naar
het leggen van diepzeetelegraafkabels
➔ Nadelen: Je kan maar 1 punt tekenen en je bent niet zeker dat de stok loodrecht naar beneden
gaat
De Kelvite Mark IV behoort tot de laatste loden lijninstrumenten die ooit zijn gemaakt. Hoewel het
tussen 1903 en 1906 werd ontwikkeld, werd de productie met kleine aanpassingen voortgezet tot in
de jaren 1960
Deze methoden om de zeebodem in kaart te brengen zijn tijdrovend, hebben een beperkt bereik en
zijn niet nauwkeurig, vooral niet bij het in kaart brengen van diep water. Ze werden halverwege de
20e eeuw geleidelijk verlaten als de primaire sonderingsmethode vanwege de ontwikkeling en
wijdverspreide toepassing van geavanceerdere technologieën.
Akoestische methoden
Akoestische dieptemetingssystemen meten de tijd die een akoestische puls nodig heeft om van een
opwekkende transducer naar de waterbodem en terug te reizen (reistijd in twee richtingen)
2
,Waarom akoestische geluiden
Geluidsgolven kunnen zich verplaatsen door gassen (lucht), vloeistoffen (water) en vaste stoffen
Omdat water dichter is dan lucht, kost het meer energie om een golf op te wekken, maar als een golf
eenmaal is begonnen, zal deze sneller en verder reizen dan in de lucht
Geluidssnelheid in lucht = 343m/s
Geluidssnelheid in water = 1482m/s
Akoestische grondbeginselen
Akoestische golven bestaan uit subtiele variaties van het drukveld in het water. Zeewaterdeeltjes
bewegen in de lengterichting van de voortplanting van de golf, waardoor aangrenzende gebieden van
compressie en expansie ontstaan.
Grondbeginselen
Geluidsgolven kunnen worden beschreven aan de hand van zes eigenschappen:
1. Golflengte
2. Tijd-Periode
3. Frequentie
4. Snelheid
5. Amplitude
6. Pulslengte
3
, Golflengte (λ) is de afstand waarin een geluidsgolf zich herhaalt of de afstand tussen twee
pieken/troggen
Tijdsperiode (T) is de tijd die nodig is om één volledige golf of cyclus te produceren
Frequentie (f) is het aantal keren dat de golflengte zich in één seconde voordoet (Hertz)
Snelheid (v) is de afstand die een golf aflegt in een bepaald tijdsverloop (meestal één seconde)
Frequentie, golflengte en snelheid zijn wiskundig aan elkaar gerelateerd:
Frequentie = snelheid/golflengte (Hz)
En de tijdsperiode is het omgekeerde van de frequentie
Periode = 1/frequentie (seg)
Amplitude (A) is de sterkte van een golfsignaal (energie)
De pulslengte is de tijd tussen het begin en het einde van de puls.
Frequentie, periode, golflengte en amplitude worden allemaal bepaald door de transducers, maar de
voortplantingssnelheid is afhankelijk van factoren zoals:
- Temperatuur (Celsius)
- Zoutgehalte (PSU - Practical Salinity Unit, ppt - parts per thousands)
- Druk (N/m2, Pa, atm, bar...)
De geluidssnelheid in water neemt toe met de temperatuur, het zoutgehalte en de druk
4
