ATV Jord og Grundvand

Transkript

1 ATV Jord og Grundvand Vintermøde i Vingsted marts 214 Kompliceret grundvandsindvinding i Aalborg skrivekridt vurderet med analytiske metoder Henrik Aktor, AKTOR innovation ApS Kurt Ambo Nielsen, KANMiljø Per Grønvald, Aalborg Forsyning Vand A/S

2 Konklusion Høj risiko for stigende nitratindhold på AFV Engkilde kildeplads Nitrat i grundvand betyder ikke nødvendigvis at grundvandet er ungt Kvælstof overskud Resultat

3 VVM vurderinger af en kompliceret virkelighed! I dette foredrag diskuterer jeg: Er komplicerede modeller altid det rigtige værktøj til komplicerede situationer og virkeligheder? Karl Popper (1937): Logik der Forschung (1959): The Logik of Scientific Discovery En god undersøgelse dræber en dårlig teori. Men vi forbliver i live så vi kan gætte forfra igen Good tests kill flawed theories; we remain alive to guess again.

4 Kompliceret problemstilling: Vandindvinding på Aalborg Sydøst kridt? Socioøkonomisk og naturvidenskabelig virkelighed Forsyningssituation Naturbeskyttelse Arealanvendelse og forureningstrusler Hydrogeologi Hydro-geokemi Vi har valgt at udvikle en klar faglig kommunikation ud fra simple modeller af virkeligheden. Analytiske og i praksis falsificerbare modeller der understøttes af observerbare og målelige data

5 AFV Engkilden kildeplads, Aalborg sydøst kridtø Kongshøj Engkilde Brunsted 1,7,9 1,2 (mio m 3 212)

6 Indhold (mg/l) Indvinding (mio. m 3 /år) Engkilde: Stigende nitrat i en årrække men måske stabiliseret? 5 Effekt af dyrkningsdeklarationer? 2, 4 1,6 NO3 3 1,2 Indvinding 2,8 1, Årstal,

7 Prøvepumpning (med kildeplads i drift) Transmissiviteten af kridtmagasinet er meget høj,4,7 m 2 /s. Brunsted (1 km væk) start/stop mærkes på 2 minutter

8 Dimensionsløs sænkning Observationsboringer, Lundby Krat (prøvepumpning på ny kildeplads) 1 Prøvepumpning på DGU , ,1 Streltsova, r/b=.5 Streltsova, r/b=,2 Streltsova, R/B=,5,1,1,1, Dimensionsløs tid

9 Vandindvinding giver blanding af ungt og gammelt grundvand Kridt Sr/Ca NO3,,5 1, 1,5 2, F Fe Kongshøj kildeplads Engkilde kildeplads Brunsted kildeplads Lundby Krat indvindingsboringer GVS Dybde (m.u.t) NO 3 (mg/l), Sr/Ca Opholdstid i umættet zone 5 år 1,,5 1, 1,5 F, Fe (mg/l) NO 3 (mg/l), Sr/Ca NO 3 (mg/l), Sr/Ca NO 3 (mg/l), Sr/Ca ,,5 1, 1,5 9,,5 1, 1,5 F, Fe (mg/l) F, Fe (mg/l) 1,,5 1, 1,5 F, Fe (mg/l) Kote

10 Nitrat (mg/l) Engkilden grundvandskemi: Indvinding giver blanding af ungt og gammelt grundvand Gammelt Strontium B1 B2 B3 B4 B Strontium (µg/l)

11 Lundby Krat fremtidig kildeplads Vil indvinding påvirke vandføring i vandløb? 3 2 1

12 Lundby Krat fremtidig kildeplads Ja, vandløbene fødes af det dybe grundvand fra skrivekridt Strontium (µg/l)

13 Indhold (mg/l) Model for grundvandskemiens udvikling (ANAFLOW) 1 Klorid nyt vand Sulfat nyt vand 8 6 Opholdstid dæklag (T h = 4 år) Opholdstid magasin (T h = 5 år) Nitrat nyt vand Klorid kildeplads Sulfat kildeplads Nitrat kildeplads

14 Indhold (mg/l) Almsgaard t h = 12 år Kildepladsen start Gennembrud industrielt landbrug (kunstgødning) Model Chlorid for grundvands opholdstid Sulfat udelukkende Clmodel SO4,model SO4,model2 Chlorid Sulfat ANAFLOW ud fra kemidata Clmodel2 Uafhængigt KS af numeriske modeller for grundvandsstrømning Solhøj t h = 25 år Cl, model SO4, model Årstal

15 ANAFLOW Kemiske og hydrauliske randbetingelser Boring Øst Vest Gammelt vand Ungt vand Hydrokemisk Opholdstid Klorid Sulfat Nitrat Klorid Sulfat Nitrat T h Gennembrud B år 2 B4 8 år 199 B2 45 år 1995 B5 5 år 199 B3 55 år 1985

16 Indhold (mg/l) Indhold (mg/l) Indhold (mg/l) Indhold (mg/l) Indhold (mg/l) Grundvandskemi (ANAFLOW) 5 4 B2 DGU t h = 45 år vest 5 4 B1 DGU t h = 15 år øst B5 DGU t h = 5 år 5 B4 DGU t h = 8 år B3 DGU t h = 55 år Chlorid Sulfat Nitrat

17 Nitrat i Engkilden (mg/l) Nitrat i Engkilden (mg/l) Model for udvikling i nitratindholdet Mægtighed af mættet zone i kalk: 2 m 1 5 år Nitrat udvaskning model 4% Nitrat udvaskning model 3% 75 Nitrat Engkilden Model 4% 5 Nitrat Engkilden Model 3% Nitrat Engkilden Målt 25 Årstal Mægtighed af mættet zone i kalk: 25 m 1 6 år Nitrat udvaskning model 45% Nitrat udvaskning model 32% 75 Nitrat Engkilden Model 45% 5 Nitrat Engkilden Model 32% Nitrat Engkilden Målt 25 Årstal

18 Driftsstrategi: Beskyttelse og sikring Engkilden er særdeles bevaringsværdig Særlige og aktive forholdsregler for at beskytte grundvandet er nødvendige Dyrkningsdeklarationer er nødvendige Nitrat gennembrud over 5 mg/l er sandsynligt Stor risiko for gennembrud af BAM eller triaziner Opmærksomhed mod nedsivningsanlæg og husdyrgødning (partikler bevæger sig hurtigt)

19 Driftsstrategi: Fremtidig udvikling Vandkvalitetsudvikling generelt på Aalborg Sydøst kalkø vil være problematisk de næste 3 4 år Blanding af drikkevand fra Engkilden og Brunsted Det er ikke sikkert at en optimeret infrastruktur er tilstrækkelig til at sikre den samlede vandkvalitet Behov for viden for at kunne vurdere cost-benefit af investeringer i udbygning af infrastrukturen

20