Bilag 11. Kvalitetssikringsdokumenter, noter

Transkript

1 Bilag 11 Kvalitetssikringsdokumenter, noter

2 DGU nr. Filterdybde m.u.t. Vandspejl Formål Bemærkning , ? Pumpeboring En af de nye boringer , ? ,2 Observationsboring Markvandingsboring (boring med DGU nr ligger lige ved siden af ejes af Anne Grethe Tovbjerg Jensen) (Alternativt D ) ,46 3,00 7,55 7,3 Observationsboring Du kan hente nøgle til de 2 vandværkers boringer på Langgade 24, Tranebjerg. Hvis der ikke er nogen på kontoret kan du ringe på Tranebjerg mejeri Tranebjerg Vandværk Tranebjerg Vandværk , ,47 Observationsboring , (Ø63) 14, (alternativt ) ,0 (11,32) Observationsboring Vandforsyningsboring Storevej 15. Ingen yderligere oplysninger om ejer , ? Observationsboring En af de nye boringer , ? (alternativt ) Ukendt (ukendt)? (14,8) Observationsboring alternativt Markvandingsboring. Ingen yderligere oplysninger om ejer ,86 Observationsboring Vandforsyning spørg på gården hvor den ligger og om vi må logge i den. Thomas Kremmer Jensen Pillemarksvej 2, Tranebjerg ,5 10,5 20,5 26, ,93 1,70 12,43 Observationsboring Observationsboring Observationsboring Du kan hente en nøgle på Renseanlægget på Slagterivej 28, Ballen. Du kan ringe på vagttelefonen, så skulle der være nogen der kan hjælpe dig , ,61 Observationsboring Jeg snakkede med en Per Rasmussen ( ) De vil gerne hjælpe med at lokalisere boringerne de pejler i dem for regionen.

3

4 Boring (Højvangsvej) Højvangsvej

5 Boring (Højvangsvej) Højvangsvej

6 Boring (filter 1 og 2) (Vrangstrup Grønlund Gård) Vrangstrup

7 Boring (Storegade 15, Pillemark) Storegade

8 Boring (Brede Blok) Brede Blok

9 Boring (Vesterholmvej) Vesterholmvej

10 Boring , , , (Eskevej) Eskevej

11 Boring 2 ( ) (Højvangsvej) vandprøve og miniprøvepumpning (filter 2). Datalogger i filter 1 og 2. Højvangsvej

12 Boring 3 ( ) (Vesterløkken) vandprøve (filter 1) + vandprøve og miniprøvepumpning (filter 2). Vesterløkken

13 Boring 4 (119.68) (Vesborgvej) vandprøve (filter 1) + vandprøve og miniprøvepumpning (filter 2). Vesborgvej

14 Boring 6 ( ) (Vrangstrup) vandprøve (filter 1). Vrangstrup

15 Boring 7 ( ) (Brundby Hovedgade) vandprøve (filter 1) + vandprøve og miniprøvepumpning (filter 2). Datalogger i filter 1 og 2. Brundby Hovedgade

16 Boring 1: borested kan flyttes til markhjørne ud for huset hvis nødvendigt. Boring 2: Vandafledning mulig til mose afstand 120 meter. Boring 3: Rimelig markvej.

17 Boring 4. Boring 5: Juletræerne er døde på bakketoppen. Boring 6. Der er temmelig bakket. Der forventes tilsået med korn på bakkerne mens det flade vil blive med selleri.

18 Boring 7: God markvej til borested.

19

20

21

22

23

24

25

26 Arne Kremmer Selsingårde Samsø Erstatning for afgrødetab mv. Miljøcenter Århus har udført undersøgelsesboringer på matrikel 50n Pillemark by, Tranebjerg ejet af Anne Grete Tovbjerg Jensen, Selsinggårde 2, 8305 Samsø og matrikel 5g Brunby By, Tranebjerg ejet af Bodil Therkelsen, Brundby Hovedgade 22, 8305 Samsø. 30. september 2009 HAN Sag Direkte Mobil han@orbicon.dk I forbindelse med udførelsen af disse boringer er der opstået markskade, som medfører udbetaling af erstatning for afgrødetab og for strukturskade. Arne Kremmer hhv. driver og forpagter disse arealer og derfor udbetales erstatningerne samlet til Arne Kremmer som aftalt i telefon den 28. september. Endvidere afregnes der i denne udbetaling for leveret strøm til gennemførelse af pumpeforsøg. Venlig hilsen Henrik Andersen Vandforsyning Kopi til: Anne Grete Tovbjerg Jensen, Selsinggårde 2, 8305 Samsø Bodil Therkelsen, Brundby Hovedgade 22, 8305 Samsø Orbicon A/S CVR Jens Juuls Vej Viby J Tlf Fax info@orbicon.dk

27 Erstatningsopgørelse: Opgørelsen af erstatning følger landsaftale for anbringelse af vand- og spildevandsanlæg i landsbrugsjord Begge arealer har været tilsået med vinterhvede. For afgrøde tab og tab af halm af vinterhvede ydes 0,92 kr. pr. m 2. For let strukturskade ydes 0,38 kr. pr. m 2. For strukturskade (gravearbejde) ydes 3,26 kr. pr. m 2. Elforbrug afregnes pr. kwh til 0,87 kr. + moms. Samlet udbetaling er beregnet til: Afgrødetab og tab af halm i alt 2200 m 2 af 0,92 kr. Strukturskade i alt 200 m 2 af 3,26 kr. Let strukturskade i alt 2000 m 2 af 0,38 kr. Elforbruget i alt 2656 kwh af 0,87 ekskl. moms Samlet udbetaling 2024 kr. 652 kr. 760 kr. 2888,4 Kr. 6324,4 Kr. 2/2

28 Bilag 12 Appendiks

29 Appendiks prøvepumpning Appendiks Prøvepumpning Dok: Rapport :25

30 Appendiks prøvepumpning PRØVEPUMPNING Formålet med en prøvepumpning er at tilvejebringe udtryk, som kan beskrive et magasins ydeevne og ikke mindst oppumpningens indvirkning på det omgivende miljø. Magasinets ydeevne beskrives ved en transmissivitetsværdi og et magasintal (se ordforklaringen sidst i appendiks), mens påvirkningen på det omgivende miljø vurderes ud fra de sænkninger, som indtræffer i det oppumpede og andre magasiner. Prøvepumpningen bør foretages som en fuldstændig isoleret oppumpning. Dog er det sjældent muligt at etablere en isoleret oppumpning, og derfor skal der skabes forhold, hvor alle ydre påvirkninger af grundvandsmagasinet er kendt og dokumenteret. Eksempelvis skal påvirkninger som oppumpning fra nærliggende boringer så vidt muligt stoppes eller ændres til en kontinuert drift. Opbygning af en prøvepumpning En prøvepumpning er opbygget af tre faser: 1 Vandstand i ro 2 Oppumpning 3 Reetablering Formålet med den første fase er at have et fast udgangspunkt før oppumpningen. Den første fase kan vare fra nogle timer til en uge. Det anbefales at måle vandstanden kontinuert i en uge, når der i nærområdet findes større oppumpninger. Ved at måle vandstanden i en uge vil det være muligt at korrigere for oppumpningens ugerytme. I den anden fase foretages en kraftig oppumpning for at stresse magasinet. Herved vil det være muligt at bestemme hydrauliske parametre samt grænser i magasinet. Prøvepumpningen afsluttes med, at grundvandsstanden efter oppumpningen i boringerne skal kunne reetablere sig til niveauet før oppumpningen. I denne periode, der ofte har samme varighed som oppumpningen, skal de fuldstændig kontrollerede forhold, som forefindes under oppumpningen, opretholdes. Prøvepumpningstyper Til undersøgelse af en boring og grundvandsmagasinet findes tre forskellige typer af prøvepumpninger: Prøvepumpning ved renpumpning af ny boring Dok: Rapport :25

31 Appendiks prøvepumpning Prøvepumpning med trinvis varieret kapacitet Prøvepumpning med konstant kapacitet Renpumpningen gennemføres for at sikre, at boringen giver rent sandfrit vand. Varigheden for en renpumpning er mindst 2 timer. Oppumpningen foretages med en konstant ydelse, mens grundvandsstanden pejles løbende i pumpeboringen. Denne form for prøvepumpning kan bruges til at give en overordnet værdi for transmissiviteten/den hydrauliske ledningsevne. Den trinvise prøvepumpning er den klassiske form for prøvepumpning, men den har vist sig at svigte og er derfor ikke så brugt længere. I tilfælde, hvor vandstanden går fra at være spændt/artesisk til fri, kan metoden dog bruges til at beskrive overgangen mellem de to tilstande. Den mest almindelige prøvepumpning er prøvepumpning med konstant kapacitet. Prøvepumpningens varighed kan variere. En korttidsprøvepumpning - pumpning op til 1 døgn - giver kun oplysning om boringen og nærområdet omkring boringen. En langtidsprøvepumpning med en varighed på mindst 2 uger giver tillige oplysninger om grundvandsmagasinet samt de påvirkninger oppumpningen medfører på længere sigt. Ved langtidsprøvepumpningen observeres grundvandsstanden både i pumpeboringen og i omkringliggende boringer (observationsboringer). Målingerne i såvel observationsboringerne og pumpeboringen bruges til at bestemme de hydrauliske parametres transmissivitet, magasintal, lækage og evt. hydrologiske grænser. Dataindsamling Under en prøvepumpning indsamles pejledata for samtlige boringer i undersøgelsen. Endvidere registreres den oppumpede vandmængde fra oppumpningen. Derudover bør lufttrykket og om nødvendigt nedbøren samt tidevandssvingninger (ved kystnær oppumpning) registreres løbende under prøvepumpningen. I specielle tilfælde observeres ligeledes vandstanden i søer og vandløb. Dette gøres kun i de tilfælde, hvor søer eller vandløb er i direkte kontakt med grundvandsmagasinet og får det største tilskud fra grundvandsmagasinet. Pejlingen af grundvandsstanden foretages enten manuelt eller automatisk ved brug af dataloggere. Dansk Geofysik anbefaler at foretage automatiske målinger kombineret med manuelle målinger (håndpejlinger). De automatiske pejlinger indstilles til at pejle grundvandsstanden med et fast interval - ½ til 5 minutter alt efter prøvepumpningens formål og varighed. Denne Dok: Rapport :25

32 Appendiks prøvepumpning kontinuerlige dataindsamling kombineres med håndpejlinger i pumpeboringen og et udvalgt antal boringer i nærområdet. Formålet med at håndpejle boringer, dog især pumpeboringen, er dels at bestemme referencemålinger og dels at have back-up-målinger, hvis automatpejlingen svigter. Pejlehyppigheden for håndpejl i pumpeboringen i både oppumpnings- og reetableringsperioden kunne eksempelvis være: 1 min. 10 min. 60 min. 9 timer 3 døgn 2 min. 15 min. 90 min. 14 timer 4 døgn 3 min. 20 min. 150 min. 1 døgn 5 døgn 5 min. 30 min. 4 timer 1½ døgn 6 døgn 7 min. 40 min. 6 timer 2 døgn 1 uge Håndpejlinger i observationsboringer skal så vidt muligt foretages 3 til 5 gange om dagen i starten af oppumpningen og reetableringen. Senere i prøvepumpningen kan man nøjes med en måling om dagen. Det er ikke væsentligt, at de angivne intervaller overholdes helt præcist, dog bør man overholde pejletidspunkter i starten. Det er derimod meget vigtigt, at det nøjagtige tidspunkt for pejlingerne er angivet i et prøvepumpningsskema. Ydre påvirkninger Som allerede nævnt ved dataindsamlingen opsamles der ligeledes data for ydre påvirkninger som eksempelvis lufttryk, tidevand og nedbør. Disse ydre påvirkninger kan især ved langtidsprøvepumpninger påvirke grundvandsstanden på en måde, der gør det svært at tolke de indsamlede data. Derfor skal der før tolkning korrigeres for ydre påvirkninger. Når prøvepumpningen har en varighed på mere end 4 uger, må der påregnes en vis grundvandsdannelse til magasinet. Derfor er det af afgørende betydning at have styr på årstidsvariationens effekt under prøvepumpningsforsøget. Korrektion for årstidsvariationen er ofte meget problematisk, idet nedbørshændelserne på vej gennem den umættede zone til magasinet udjævnes. Årstidsvariationer er periodiske med en vis forsinkelse som følge af den hydrologiske balance mellem infiltration til og afstrømning fra magasinet. Endvidere vanskeliggøres bestemmelsen af dette tilskud, ved at den varierer fra sted til sted og fra niveau til niveau i lagserien. Korrektionen for årstidseffekten vil ofte være stærkt integreret med en egentlig reservoirmæssig databehandling, og derfor vil denne korrektion altid foretages sidst i den indledende databehandling. Dok: Rapport :25

33 Appendiks prøvepumpning Af figur 1 fremgår, hvor meget korrektionerne for barometereffekt (se afsnit om barometereffekt) og grundvandsdannelse betyder for grundvandsstanden. Ved dette forsøg er der ikke sket en korrektion for oppumpning fra et nærliggende vandværk (ydre påvirkning). Figur 1: Den blå kurve viser de indsamlede rådata, den grønne kurve viser barometerstanden i perioden, og den røde kurve er rådata korrigeret for variationen i lufttrykket og grundvandsdannelse. Hver 7. dag i sænkningsperioden stiger grundvandet nogle cm. Denne stigning skyldes, at det nærliggende vandværk i weekenderne reducerer indvindingsmængden. Dok: Rapport :25

34 Appendiks prøvepumpning Metoder til beregning af hydrauliske egenskaber De hydrauliske egenskaber bestemmes ud fra sænknings- og stigningsdata fra prøvepumpningsforsøget. Det foretrækkes dog at beregne de hydrauliske data på basis af stigningsdata, da disse målinger ikke er så påvirket af pumpeudfald mm. I Dansk Geofysik anvendes tolkningsprogrammet AquiferTest fra WHI. Ved artesiske forhold tolkes sænkningsdata vha. metoderne Theis, Cooper & Jacob og Hantush, mens stigningsdata tolkes ved Theis & Jacob /1/. Ved et frit magasin anvendes Neuman-metoden. Sænkningsdata plottes ved Theis-metoden på y-aksen med W(u) og på x-aksen med (1/u), hvor /1/. Figur 2: De hydrauliske data er beregnet ved Theis metoden for den korrigerede kurve fra figur 1. Sænkningsdata er tilpasset til en standard Theis-kurve. Samme sænkningsdata anvendes til Cooper & Jacob-metoden. Sænkningsdata plottes med tiden ud af x-aksen og sænkningen ud af y-aksen /1/. Figur 3: De hydrauliske data er beregnet ved Cooper & Jacob-metoden for den korrigerede kurve fra figur 1. Estimationen af de hydrauliske parametre foretages ved at tilpasse data til en ret linie. Ved Theis- og Cooper & Jacob-metoden forudsættes et fuldstændig isoleret grundvandsmagasin, dvs. at der ikke sker grundvandstilskud til magasinet. I disse Dok: Rapport :25

35 Appendiks prøvepumpning tilfælde kan der med fordel anvendes en metode, hvor der tages hensyn til lækage, Hantush-metoden. Metoden ligner Theis-metoden. Sænkningsdata plottes med W(u,r/L) som y-akse og med (1/u) på x-aksen med (1/u), hvor /1/. Figur 4: De hydrauliske data er beregnet ved Hantush-metoden for den korrigerede kurve fra figur 1. Sænkningsdata prøves tilpasset til en standard Theis-kurve, men hvis der er lækage til magasinet, er det muligt at tilpasse sænkningsdata til en modificeret Theis-kurve. Som tidligere nævnt foretrækker man oftest at beregne de hydrauliske parametre ud fra stigningsdata. I programmet AquiferTest beregnes de hydrauliske parametre for stigningsdata ved Theis & Jacob-metoden. Til beregning af de hydrauliske parametre plottes stigningen (på y-aksen) mod den totale tid divideret med tidspunktet for pumpestoppet (t/t ) /1/. Figur 5: De hydrauliske data er beregnet ved Theis & Jacob-metoden for den korrigerede kurve fra figur 1. Estimationen af de hydrauliske parametre foretages ved at tilpasse data til en ret linie. I tilfælde, hvor det ikke er muligt at bestemme de hydrauliske parametre ud fra stigningsdata med Theis & Jacob-metoden, kan man omskrive stigningen til en sænkning. Derefter vil det være muligt at bruge Theis, Cooper & Jacob og Hantush til bestemmelse af de hydrauliske parametre. Denne fremgangsmåde skal kun bruges Dok: Rapport :25

36 Appendiks prøvepumpning til at få et overordnet bud på de hydrauliske parametre. Metoden negligerer nogle af forudsætningerne og er derfor behæftet med usikkerhed. Lækagekoefficienten, p /m, bestemmes vha. Hantush-metoden. Det typiske interval for denne koefficient ligger mellem 10-8 til s -1. Når denne parameter ikke er bestemt, anvendes værdien 10-8 s -1 til videre beregninger. Typiske hydrauliske intervaller En transmissivitetsværdi højere end 10-2 m/s 2 svarer til, at magasinets ydeevne er god, mens en værdi under 10-4 m/s 2 svarer til ringe ydeevne. For sandmagasiner vil det typiske interval for transmissivitetsværdier ligge mellem 10-2 og 10-6 m/s 2. Transmissivitetsværdier i kalk kan variere meget afhængig af sprækkezoner og kalktype og kan være op til 10-1 m/s 2. Magasintallet er forskellig alt afhængig af under hvilke forhold, dette er bestemt. For frie, sandede magasiner vil magasintallet, som er dimensionsløst, normalt variere mellem 0,2 til 0,4, mens magasintallet for spændte/artesiske magasiner varierer mellem 10-3 og Magasinbegrænsninger I nogle tilfælde er det ikke muligt at tilpasse de indsamlede data til de ovennævnte metoder. Efter en vis tid udviser pejlekurven et eller flere knæk. Figur 6: Knækket på kurven indtræder efter ca.10 6 sekunder (ca. 11 døgn). Idet det er forudsat, at grundvandsmagasinet er homogent, svarer knækket på figur 6 til en begrænsning af magasinet i en afstand fra boringen. Afstanden til denne Dok: Rapport :25

37 Appendiks prøvepumpning grænse er bestemt til tiden t g. Afstanden fra boringen ud til denne grænse kan derfor bestemmes ved en spejlboringsløsning på følgende måde /2/: Dok: Rapport :25

38 Appendiks prøvepumpning W bk = W målt - BE. P atm (2) hvor W målt er de målte vandspejlsdata [cm vandsøjle] BE er barometereffekten P atm er atmosfæretrykket [cm vandsøjle] Barometereffekt bestemt ved kurvetilpasning Alternativt til beregning af barometereffekten, kan denne bestemmes ud fra kurvetilpasning. I figur 7 er et eksempel på denne metode vist. Vandspejl (korrigieret) cm VS (relative enheder) Vandspejl (ukorrigieret) Atmosfære Tid Figur 7. Barometerkorrektion ved kurvetilpasning For en given boring afbildes de ukorrigerede vandspejlsdata som funktion af tiden. Kurven vil foruden den egentlige påvirkning fra prøvepumpningen ofte være karakteriseret af ujævnheder bestående af små fluktuationer og knæk, der ikke er forårsaget af de hydrauliske forhold, jf. rød kurve på figur 7. I figur 7 er variationer i lufttrykket endvidere afbildet (grøn kurve). Barometerkorrektionen foretages nu ved, at kurven over lufttryksvariationer subtraheres fra kurven over de ukorrigerede vandspejlsdata, jf. nedenstående formel: W bk = W målt - BE. P atm (2) hvor Dok: Rapport :25

39 Appendiks prøvepumpning Barometereffekt Vandstanden i boringer filtersat i grundvandsmagasiner, som er dækket af lavpermeable lag (ler), påvirkes af ændringer i lufttrykket. Lufttryksændringerne bevirker, at grundvandsstanden i boringerne sænkes ved højtrykspassager og stiger ved lavtrykspassager. Størrelsen af lufttrykkets påvirkning på grundvandsstanden er afhængig af magasinforholdene. Vandspejlsændringer i selve boringen forårsaget af lufttryksvariationer er således ikke et udtryk for reelle vandspejlsændringer i magasinet. For at bestemme de vandspejlsændringer, der er forårsaget af selve prøvepumpningsforsøget, er det nødvendigt at korrigere de målte vandspejlsdata for lufttryksvariationerne. Denne korrektion benævnes barometerkorrektion. I tilfælde, hvor der gennem prøvepumpningsforløbet har været et konstant lufttryk eller under kortvarige prøvepumpningsforsøg, er det ikke altid nødvendigt at foretage barometerkorrektion. Barometereffekten benævnes BE og varierer mellem 0 og 100 %. En barometereffekt på 0 % forekommer i frie magasiner med direkte kontakt til atmosfæren. En barometereffekt på 100 % forekommer i frie magasiner overlejret af et impermeabelt dæklag /3/. Beregning af barometerkorrektion Barometereffekten, BE, kan bestemmes ud fra /3/: hvor (1) W er vandspejlsændringen forårsaget af en given lufttryksændring P [cm vandsøjle]. For at formel 1 kan anvendes til bestemmelse af barometereffekten kræver det, at vandspejlsvariationer er målt i en boring, der er upåvirket af prøvepumpningsforsøget og af evt. andre indvindinger i området. Alternativt kan vandspejlet måles i en periode af ca. en uges varighed, inden prøvepumpningsforsøget opstartes. Dette kræver dog stadig, at boringen er upåvirket af andre indvindinger i området. De barometerkorrigerede vandspejlsdata,w bk, kan herefter beregnes ved brug af nedenstående formel: Dok: Rapport :25

40 Appendiks prøvepumpning W målt er de målte vandspejlsdata [cm vandsøjle] BE er barometereffekten P atm er atmosfæretrykket [cm vandsøjle] I stedet for at beregne BE som tidligere beskrevet, bestemmes BE ud fra kurvetilpasning forstået på den måde, at der optegnes barometerkorrigerede vandspejlskurver svarende til forskellige værdier for BE. Når der findes en kurve, hvor de før omtalte ujævnheder, såsom knæk og små fluktuationer, dæmpes tilstrækkeligt eller forsvinder helt, er barometerkorrektionen fuldendt, og værdien for BE kan noteres. Den barometerkorrigerede vandspejlskurve er vist i figur 7 (blå kurve). Sammenlignes den ukorrigerede kurve med den korrigerede ses, at den korrigerede kurve har fået et mere roligt forløb, hvor påvirkningen fra prøvepumpningsforsøget træder tydeligere frem. Usikkerhed i bestemmelse af barometereffekten Uafhængig af hvilken af de to metoder der anvedes til barometerkorrektion, forudsættes det, at barometereffekten er lineær. Dette er ikke opfyldt i forbindelse med kraftige, kortvarige fald og stigninger i lufttrykket. Dette betyder, at de barometerkorrigerede kurver på trods af barometerkorrektionen kan få et uroligt forløb på dele af kurverne. I forbindelse med kraftige, kortvarige fald og stigninger i lufttrykket kan det være nødvendigt at anvende forskellige værdier for barometereffekten på forskellige dele af den ikke barometerkorrigerede vandspejlskurve. /1/ /2/ /3/ AquiferTest, User s Manual, Waterloo Hydrogeologic. Werner Bai, Stationær og ikke-stationær grundvandsstrømning, Laboratoriet for Geoteknik, Ingeniørhøjskolen, Horsens Teknikum, Vandforsyning, Henning Karlby og Inga Sørensen, Teknisk Forlag, Dok: Rapport :25

41 Appendiks prøvepumpning Ordliste Artesisk grundvandsmagasin Et spændt magasin, hvor vandets trykniveau ligger over terrænniveau. Artesisk grundvandsstand En vandstand, (trykniveau) der ligger højere end terræn. Barometereffekt En benævnelse for lufttrykkets indvirkning på grundvandsstandens højde. Ved højt lufttryk måles forholdsvis for lave grundvandskoter, og der må adderes en korrektion. Ved lavt lufttryk måles tilsvarende for høje grundvandsstande, hvorfor den udregnede korrektion skal trækkes fra. Barometereffekten BE for et givet magasin, kan først udregnes, når der foreligger en række sammenhørende målinger af grundvandsstand og lufttryk. (se appendiks Barometereffekt). Frit grundvandsmagasin I et frit grundvandsmagasin ligger grundvandets trykniveau internt i de permeable jordlag - magasinet er ikke helt "fyldt op" med vand. Vandspejlet kan "frit" bevæges op og ned. Vandet i de frie magasiner har således lettere adgang til at blive iltet end grundvand i artesiske magasiner. Frit vandspejl Vandstanden i et frit grundvandsmagasin, se dette. Grundvandsmagasin Et grundvandsmagasin består af relativt permeable jordlag, hvor alle porerum er fyldt med vand. Ved oppumpning skal der naturligt strømme nyt vand til. De permeable jordlag består enten af sand/grus eller af kalksten. Dok: Rapport :25

42 Appendiks prøvepumpning Grundvandspotentiale Grundvandspotentialet er benævnelsen for grundvandets trykniveau. Det måles normalt i meter over eller under havniveau (kote) og afbildes i form af et kurvebillede. Hvert grundvandsmagasin har i princippet tilknyttet et potentiale (trykniveau), hvis størrelse afhænger af grundvandets højde i "baglandet". Hydraulisk ledningsevne Den hydrauliske ledningsevne K for et givet jordlag udtrykker jordlagets gennemstrømmelighed også kaldet filterhastigheden. Den hydrauliske ledningsevne er blandt andet afhængig af gradienten for grundvandets potentiale og størrelsen af jordlagets sammenhængende porevolumen. Dimensionen for K er meter pr. sekund (hastighed), idet ledningsevnen oprindelig måles i volumen (vandmængde) pr. areal (tværsnit) pr. tidsenhed. Magasintal Magasintallet S for et givet grundvandsmagasin er det vandvolumen (målt i m 3 ), der frigøres fra en søjle med tværsnit 1 m 2 og med længde gennem hele det vandførende lag, når trykniveauet sænkes 1 m. Magasintallet er dimensionsløst, idet der er tale om m 3 pr. m 2 pr. m. Det specifikke magasintal S, er det vandvolumen, der frigøres fra et enhedsvolumen, når trykniveauet sænkes 1 meter. Relationen mellem magasintal S og specifik magasintal S, er således S = S, x b, hvor b er tykkelsen på det vandførende lag. Dimensionen for specifik magasintal er længde. Mættet zone Betegnelsen for jordlag, hvor alle porerum er helt fyldt med vand; bruges nogle gange som fælles navn for alle jordlag fra grundvandspotentialet og nedefter. Pejleboring (observationsboring) En boring, der bruges til regelmæssige målinger af grundvandskoten. Typisk er der i forbindelse med større vandindvindinger etableret pejleboringer inden for afstanden 500 meter til nogle få km fra de boringer, hvorfra oppumpningen sker. En pejleboring må ikke bruges til vandindvinding, idet Dok: Rapport :25

43 Appendiks prøvepumpning sænkningerne fra oppumpninger forstyrrer billedet af grundvandsstandens udvikling. Primær grundvandsmagasin Et regionalt lag af sand, grus eller kalk, hvori alle porer er vandfyldte. Lagene skal have en vis udbredelse, og ved oppumpning fra dem skal der være en naturlig og stabil tilstrømning af nyt vand. Sekundær grundvandsmagasin Et lokalt lag af sand, grus eller kalk, hvori alle porer er vandfyldte. Lagene skal have en vis udbredelse, og ved oppumpning fra dem skal der være en naturlig og stabil tilstrømning af nyt vand. Se også sekundært grundvandsmagasin. Specifik kapacitet Betegnelsen specifik kapacitet for en boring bruges om oppumpning (målt i m 3 ) divideret med den tilhørende sænkning af grundvandsstanden (meter). Kan give et hurtigt, kvalitativt skøn over vandtilstrømningen til magasinet. Bruges mest i forbindelse med renpumpninger, hvor der kun har været en ret kort pumpetid (pumpetiden indgår ikke i størrelsen). Specifik ydelse Den specifikke ydelse S, bruges som betegnelse for magasintallet for frie magasiner, og er defineret som det volumen af vand, der frigives ved fri dræning af en søjle med tværsnit 1 m 2, når trykniveauet sænkes 1 meter. Sprækkepermeabilitet Den gennemstrømmelighed der er knyttet til sprækkesystemer i faste bjergarter såsom grundfjeld og kalksten. Ved f.eks. en kalksten kan sprækkepermeabiliteten undertiden være flere 1000 gange den permeabilitet, der er til stede i det sammenhængende porevolumen (sidstnævnte benævnes den intergranulære porøsitet). Dok: Rapport :25

44 Appendiks prøvepumpning Spændt magasin Et magasin, hvor vandets trykniveau ligger over magasinets øvre begrænsning = de permeable jordlag er helt "fyldt op". Trykkets størrelse afhænger af, hvor højt grundvandet står i baglandet sammenlignet med niveauet for magasinets overside. Theis formel Beregningen af transmissiviteten, T, kan foretages efter Theis formel. hvor Q = oppumpet vandmængde s = den ved oppumpning målte sænkning r = filtrets radius (hvis denne ikke er kendt anvendes 3 ) S = magasintallet (hvis denne ikke er kendt anvendes 0,0002 for artesiske magasiner og 0,2 for frie magasiner) t = pumpetiden (hvis denne ikke er kendt, anvendes 1 døgn) Transmissivitet Grundvandsmagasinets filterhastighed (gennemstrømmelighed) i hele det vandførende lag. Udregnes som den hydrauliske ledningsevne K gange magasinets samlede tykkelse. Transissiviteten kan udregnes efter en prøvepumpning, ved at bruge "Theis formel". Umættet zone Betegnelse for jordlag, hvor kun en del af porerummene er fyldt med vand. I sandede lag vil jordlagene over grundvandsspejlet altid være umættede, bortset fra nedsivning under regnvejr. Dok: Rapport :25

45 Appendiks Geofysiske metoder Borehulslogging Rådgiver Orbicon Jens Juuls Vej Viby J Telefon Telefax Udført Henrik Andersen Kvalitetssikring Anders Edsen Godkendt Lars Sloth Udgivet 5. november 2003 J:\137\Adm\Afdeling\Geofysikgruppe\Appendiks\Konventionel_logging.doc

46 Appendiks Geofysiske metoder Borehulslogging, konventionelle sonder INDLEDNING 3 NATURLIG GAMMALOG 4 INDUKTIONSLOG 5 RESISTIVITETSLOG 6 FLUID RESISTIVITET 7 FLOWLOG 8 J:\137\Adm\Afdeling\Geofysikgruppe\Appendiks\Konventionel_logging.doc Side 2

47 Appendiks Geofysiske metoder Borehulslogging, konventionelle sonder Indledning Med geofysisk borehulslogging forstås de undersøgelser, som foregår ved, at et instrument (en sonde) sænkes ned i et borehul, og måler forskellige fysiske parametre eller hydrauliske parametre. Ved en efterfølgende fortolkning af disse målinger er det muligt at beskrive en række fysiske egenskaber ved de gennemborede geologiske aflejringer samt udtale sig om hydrauliske forhold i boringen. Endvidere er muligt at karakterisere bagfyldets beskaffenhed. Borehulslogging kan udføres ved, at der udsendes et signal (lydbølge, elektrisk strøm, radioaktiv stråling osv.) fra sonden selv eller fra overfladen ud i jorden og et respons fra jordlagene opsamles som målinger (logges). Eller som en passiv måling af fysiske egenskaber ved jordlagene eller væsken i borehullet (naturlig gammastråling, væsketemperatur, ledningsevne osv.). Afhængig af hvilke fysiske parametre, der ønskes beskrevet, anvendes sonder med forskellige egenskaber, men fælles for alle typer er, at målingerne foregår, mens sonden bevæges op eller ned i borehullet (undtaget heat-pulse). Hastigheden sonden bevæges med og målefrekvensen afgøres i forhold til den enkelte sondes målefølsomhed og den ønskede datatæthed. J:\137\Adm\Afdeling\Geofysikgruppe\Appendiks\Konventionel_logging.doc Side 3

48 Appendiks Geofysiske metoder Borehulslogging, konventionelle sonder Geologisk lagserie LER SAND MORÆNELER m. fede partier SAND svagt leret MORÆNELER m. sandstriber 25 m.u.t Naturlig gammalog Naturlig Gammalog Med denne sonde måles variationer i jordlagenes gammastråling, der primært stammer fra henfald af naturligt forekommende isotoper af Uran, Thorium og Kalium. Aktiviteten registreres som tælletal i en detektor og angives i counts per second (cps). MORÆNELER stærkt sandet SAND I aflejringer som indeholder tungsand samt i lerholdige aflejringer specielt i leraflejringer fra tertiærtiden ses meget høje tælletal. I grusaflejringer med et højt indhold af krystalline bjergarter vil der også være en relativ høj gammaaktivitet. I kalkrige og sandholdige aflejringer findes generelt en noget lavere gammaaktivitet. Disse indbyrdes relationer benyttes ved den geologiske tolkning af den målte gammalog. LER, fed SAND LER, fed SAND LER, fed LER sandet SAND Gammaloggen kræver ikke nogen direkte kontakt til jordlagene og kan anvendes i både stål- og PVC-forede boringer. I forbindelse med et pågående borearbejde har Orbicon eksempelvis målt gammalog i en hul borestamme. Gammasonden, som Orbicon anvender, er 2PGA-1000 Poly Gamma Probe fra Mount Sopris Instruments. Sonden har følgende data: Længde: 79.5 cm Diameter: 41 mm Vægt: 3.2 kg Detektor: NaI 0.875x3 SILT SAND KALK [cps] I det viste eksempel er der brugt følgende parametre: Referenceniveau : Terræn Logginghast.(op) : 3.0 m/min Filter: Non-spike, gl. middel Filterbredde : 25 cm J:\137\Adm\Afdeling\Geofysikgruppe\Appendiks\Konventionel_logging.doc Side 4

49 Appendiks Geofysiske metoder Borehulslogging, konventionelle sonder Geologisk lagserie LER SAND MORÆNELER m. fede partier SAND svagt leret MORÆNELER m. sandstriber 25 m.u.t Induktions-log Induktionslog Med denne sonde måles variationer af den elektriske modstand i de gennemborede jordlag ved elektromagnetisk induktion. I sonden sendes en strøm rundt i en senderspole, og herved skabes et magnetfelt, der inducerer en sekundær elektrisk strøm i jordlagene omkring sonden. Denne sekundære vekselstrøm danner et sekundært magnetfelt, der sammen med det primære felt fra senderspolen registreres i en modtagerspole i sonden. På baggrund heraf bestemmes jordlagenes resistivitet. MORÆNELER stærkt sandet SAND Ved tolkningen af data fra induktionsloggen benyttes, at geologiske aflejringer (grus, sand, kalk, ler osv.) har forskellig evne til at lede elektrisk strøm og dermed en forskellig elektrisk modstand (resistivitet). Foruden selve aflejringens art afhænger resistiviteten også af porøsiteten, vandindholdet samt porevæskens elektriske ledningsevne. LER, fed SAND LER, fed SAND LER, fed LER sandet SAND SILT Induktionsloggen kræver ikke nogen direkte kontakt til jordlagene og kan således anvendes i boringer forede med plastikmaterialer som f.eks. PVC. Er der i forbindelse med PVC-rørene anvendt stål-skruer og/eller -styr vil disse dog give synlige forstyrrelser på induktionsloggen. For en ordens skyld nævnes, at induktionsloggen ikke kan anvendes i metalliske forerør. Induktionssonden er 2PIA-1000 Poly Induction Probe fra Mount Sopris Instruments og har følgende data: Længde : 170 cm Diameter : 39 mm Vægt : 3.2 kg Spoleafstand : 50 cm Mindste følsomhedsradius : 10 cm Radius v. størst følsomhed : 28 cm SAND KALK [ohmm] I det viste eksempel er der brugt følgende parametre: Referenceniveau : Terræn Logginghastighed (op) : 3.5 m/min Filter : Ingen Borehulslogging er her foretaget i åbent hul og forstyrrelserne på logkurven set f.eks. omkring 87 m.u.t. skyldes metaldele efterladt i formationen i forbindelse med boreprocessen. J:\137\Adm\Afdeling\Geofysikgruppe\Appendiks\Konventionel_logging.doc Side 5

50 Appendiks Geofysiske metoder Borehulslogging, konventionelle sonder Geologisk lagserie LER SAND MORÆNELER m. fede partier SAND svagt leret MORÆNELER m. sandstriber MORÆNELER stærkt sandet 25 m.u.t Resistivitets-log Resistivitetslog Med resistivitetsloggen registreres den elektriske modstand ved at måle på en elektrisk strøm, der gennem væsken i borehullet sendes ud i de gennemborede jordlag. Denne log kan således kun anvendes i den (evt. kunstigt) væskefyldte del af borehullet og ikke i forede boringer. Ved tolkningen af data fra resistivitetsloggen benyttes, at geologiske aflejringer (grus, sand, kalk, ler m. fl.) har forskellig evne til at lede elektrisk strøm og dermed en forskellig elektrisk modstand (resistivitet). Foruden selve aflejringens art afhænger resistiviteten også af porøsiteten, vandindholdet samt porevæskens elektriske ledningsevne. SAND LER, fed SAND LER, fed SAND Den resistivitetssonde, som Orbicon anvender, måler med 4 forskellige elektrodeafstande (8, 16, 32 og 64 normallog). Ved de korte elektrodeafstande ses en tydelig indflydelse fra væsken i borehullet, men ved længere afstande måles i et større jordvolumen, og derfor aftager borevæskens indflydelse. Med 4 elektrodeafstande er det således muligt at få en bedre bestemmelse af jordlagenes modstand. Foruden normalloggen registrerer sonden også en single point resistivitetslog. LER, fed LER sandet 75 Resistivitetssonden er 2PEA-1000 Poly Electric Probe fra Mount Sopris Instruments. Sonden har følgende data: SAND Længde : 188 cm Diameter : 40 mm Vægt : 7.3 kg Elektrodeafstande : 16, 32, 64 og 128 SILT SAND KALK Normallog 8" Normallog 16" Normallog 32" Normallog 64" Single point [ohmm] I det viste eksempel er der brugt følgende parametre: Referenceniveau : Terræn Logginghastighed (op) : 3.5 m/min Filter : Ingen J:\137\Adm\Afdeling\Geofysikgruppe\Appendiks\Konventionel_logging.doc Side 6

51 Appendiks Geofysiske metoder Borehulslogging, konventionelle sonder Induktionslog Fluid Resistivitet Grundvandsspejl 0m.u.t Naturlig gammalog Geologisk lagserie MOR NELER sandet SAND groft MOR NELER sandet LER sv. siltet MOR NELER sandet MOR MOR NELER sandet LER NEGRUS Fluid resistivitet Med denne sonde måles variationer i resistiviteten (den elektriske modstand) i den væske, der står i borehullet. Ændringer i borehulsvæskens ionsammensætning vil afspejle sig som variationer i væskens resistivitet. Et salt grundvandsspejl i boringen vil således vise sig som et voldsomt fald i den målte resistivitet af borehulsvæsken. Ved en nøjagtig beregning af jordlagenes modstand regnes radiært ud fra borehullets midte. Her indgår borevæskens resistivitet som en væsentlig parameter på linie med jordlagenes resistivitet målt ved en induktionslog og resistivitetslog. Målingerne foretages fortrinsvis i åbne borehuller, men kan også anvendes i lange filterintervaller ved mistanke om et salt grundvandsspejl MORÆNELER sandet SAND MORÆNELER st. sandet SAND LER SAND Orbicon anvender 2PFA-1000 Poly Aqua Probe fra Mount Sopris Instruments, som har følgende data: Længde: 38 mm Diameter: 56 cm Vægt: 2.3 kg Måleområde: ohmm 70 Induktionslog 75 Fluid resistivitet [ohmm] [cps] LER SAND LER I det viste eksempel er der foretaget borehulslogging i et åbent hul stabiliseret med en flydende bentonitblanding. Resistiviteten af borehulsvæsken varierer kun ganske lidt ned gennem borehullet, og selv passagen af grundvandsspejlet 9.5 meter under terræn giver ikke anledning til nogen ændring. Dette skyldes, at borehulsvæsken dels er relativ tyktflydende og dels har en væsentlig højere massefylde end vand, og der sker derfor ingen opblanding i borehullet. J:\137\Adm\Afdeling\Geofysikgruppe\Appendiks\Konventionel_logging.doc Side 7

52 Appendiks Geofysiske metoder Borehulslogging, konventionelle sonder 90 m.u.t Indstr mning Flowlog 14 % 86 % Caliperlog Boringsdiameter 260 mm forer r < > < bent hul i kalken Flowlog Med en flowlog kan man registrere de niveauer, hvorfra der sker en indstrømning til boringen ved en given pumpeydelse. Målingen foregår ved at placere en pumpe i den øverste del af boringen og derefter med en propelsonde måle strømningshastighedens afhængighed af dybden. Indstrømning til boringen viser sig ved et fald i strømningshastighed i den pågældende dybde og på baggrund af målinger i hele borehullet kan det indbyrdes forhold mellem indstrømningen i forskellige niveauer fastlægges. En flowlog kan måles i forede boringer med lange og/eller flere filtre eller i kalkboringer uden filter. Flowsonden anvendt af Orbicon er FLP-2492 Impeller Flowmeter fra Mount Sopris Instruments. Sonden har følgende data: Længde : 122 cm Diameter : 42 mm Vægt : 9.0 kg Måleinterval: 2-70 m/min Følsomhed : 0.3 m/min I eksemplet er flowloggen vist sammen med en caliperlog fra samme borehul. Caliperloggen bruges under fortolkningen af flowloggen, da ændringer i boringens diameter også afspejles i den registrerede strømningshastighed. Data er præsenteret med følgende parametre: Flowlog Referenceniveau : Hastighed (ned) : Filter : Pumpe : Terræn 7.0 m/min Gl. middel (50 cm 70 m 3 /time % [cps] > [cm] J:\137\Adm\Afdeling\Geofysikgruppe\Appendiks\Konventionel_logging.doc Side 8