VESTSJÆLLANDS AMT & STORSTRØMS AMT

Transkript

1 VESTSJÆLLANDS AMT & STORSTRØMS AMT Indsatsområde Suså. Fase 1: Indsamling og sammenstilling af eksisterende viden Trin 4: Forslag til aktiviteter i fase 2 April 2003 Sag Udarb. KLK, NLR, JHN, LLN Udg. 0 Kontrol LLN, KRB Dato Godk. LLN RAMBØLL BREDEVEJ 2 DK-2830 VIRUM TEL FAX

2 Indholdsfortegnelse 1. Indledning 1 2. Resumé 2 3. Overordnet strategi 3 4. Afklaring af tolkningsproblemer og usikkerheder Geologi Geo- og grundvandskemi Hydrogeologi og hydrologi Forslag til detailkortlægning i fase Dataindsamling Fuldt integreret hydrogeologisk model Referencer 19 I

3 1. Indledning Vestsjællands Amt og Storstrøms Amt har udpeget et område i oplandet til Suså som et generelt indsatsområde, hvor der skal ydes en indsats ud over den generelle grundvandsbeskyttelse for at sikre en grundvandskvalitet, der er egnet til drikkevandsproduktion. Placeringen af indsatsområde Suså er vist på figur 1.1. Indsatsområde Suså dækker et areal på 223 km² omkring Haslev og berører kommunerne Haslev, Ringsted, Holmegård, Rønnede og Suså. De to førstnævnte er beliggende i Vestsjællands Amt, og de tre sidstnævnte kommuner er beliggende i Storstrøms Amt. Området er præget af landbrug med Haslev som eneste større byområde. Projektet er opdelt i 4 trin: Trin 1: Sammenstilling af tidligere tolkninger Trin 2: Indsamling og præsentation af eksisterende data Trin 3: Hydrogeologisk tolkningsmodel Trin 4: Forslag til aktiviteter i fase 2. Denne rapport repræsenterer rapporteringen af projektets afsluttende trin 4. Indsamlingen og sammenstillingen af eksisterende viden i indsatsområde Suså og den resulterende foreløbige hydrogeologiske tolkningsmodel danner et godt udgangspunkt for tilrettelæggelsen af det videre arbejde i indsatsområdet. I projektets trin 2 er datagrundlaget for hvert af de tre hovedfagområder: Geologi Geo- og grundvandskemi Hydrogeologi og hydrologi vurderet udfra først og fremmest en visualisering af den geografiske dækning, /1/. På baggrund af den analyse, der er gennemført som led i opstillingen af den foreløbige hydrogeologiske tolkningsmodel i trin 3, /2/, er der opnået en god forståelse af usikkerheder og styrker i datagrundlaget. Der er ligeledes identificeret en række tolkningsproblemer, som det ikke på det nuværende stade af arbejdet i indsatsområde Suså er muligt at afklare. Denne rapport redegør for tolkningsproblemer og usikkerheder i datagrundlaget, og på baggrund af en overordnet strategi for det videre arbejde præsenteres konkrete forslag til detailkortlægningen i fase 2. 1

4 2. Resumé Vestsjællands Amt og Storstrøms Amt igangsatte i forsommeren 2002 første fase af arbejdet i amternes fælles generelle indsatsområde i den øvre del af oplandet til Suså. Det overordnede formål med projektet er at identificere de grundvandsdannende områder inden for indsatsområdet. Denne foreløbige udpegning baseres på indsamling og sammenstilling af eksisterende data. Projektet er opdelt i fire trin, hvor de første to har omfattet sammenstilling af eksisterende tolkninger samt en supplerende dataindsamling. Blandt de eksisterende tolkninger skal særligt Suså undersøgelsen fra 1981 fremhæves. Der er udpeget en række områder, hvor tolkninger af de geologiske, grundvandsog geokemiske, hydrogeologiske og hydrologiske forhold samstemmende peger på, at der sker stor grundvandsdannelse fra terræn til det primære magasin, med heraf følgende risiko for påvirkning af grundvandsressourcen med forurenende stoffer. På baggrund af de usikkerheder og tolkningsproblemer, som erkendtes i de første 3 trin af fase 1 kortlægningen, beskrives i denne rapport forslag til detailkortlægning i projektets fase 2. Den overordnede strategi omfatter opstilling af en fuldt integreret hydrogeologisk model. Som grundlag herfor foreslås det, at der gennemføres en supplerede dataindsamling, som dels har til formål at forbedre den foreløbige hydrogeologiske tolkningsmodel og dels at sikre et godt kalibrerings og valideringsgrundlag for modellen. Det foreslås bl.a., at dataindsamlingen skal omfatte kortlægning af de geologiske og hydrogeologiske forhold omkring Ørslev Rende med bl.a. PACES og prøvepumpninger, en nærmere kortlægning af området øst og sydøst for Haslev med PACES, udførelse af boringer samt udtagning af vandprøver til kemisk analyse. Detailkortlægningen bør afsluttes med at anvende den hydrogeologiske model som grundlag for en stofspecifik sårbarhedskortlægning, som vil udgøre det endelige tekniske grundlag for udarbejdelse af en indsatsplan for indsatsområde Suså. 2

5 3. Overordnet strategi Indsatsområde Suså er i forhold til mange andre indsatsområder karakteriseret ved at være relativt velbeskrevet, ikke mindst som følge af det store arbejde, der er lagt i Suså Undersøgelserne fra 1970 erne. Som led i dette projekt er grundlaget yderligere styrket gennem opstilling af en hydrogeologisk tolkningsmodel samt en foreløbig udpegning af de mest betydende grundvandsdannende områder. Som det er beskrevet i detaljer i det efterfølgende afsnit 4, er der dog i forbindelse med det aktuelle projekt identificeret en række tolkningsproblemer og generelle usikkerheder i datagrundlaget. Konsekvensen heraf er, at det ikke vurderes at være muligt at foretage en endelig udpegning af de grundvandsdannende områder og oplande og dermed heller ikke af stofspecifikt sårbare områder, hvor den endelige beskyttelsesindsats skal lægges. Det vil være muligt at afklare en række usikkerheder omkring grundvandsdannelse og stofspecifik sårbarhed i delområder ved hjælp af supplerende geologisk, hydrogeologisk og grundvandskemisk dataindsamling. Hovedparten af denne afklaring vil imidlertid nødvendigvis rette sig mod områder, der i den første fase af arbejdet i indsatsområdet blev identificeret som områder med stor potentiel grundvandsdannelse. Dette giver en ikke ubetydelig risiko for at uopdagede problemområder lades uundersøgte. Figur 3.1 Suså øvre løb. 3

6 Det vurderes, at i et hydrologisk og hydrogeologisk kompliceret område som indsatsområde Suså er en hydrogeologisk numerisk model den bedste gardering mod uopdagede problemområder. Det anbefales derfor, at den overordnede strategi for det fremtidige arbejde i indsatsområdet baseres på opstilling af en fuldt integreret hydrogeologisk model. Gennem opstilling af en fuldt integreret hydrogeologisk model vil det være muligt at sammenstille og validere hele datagrundlaget og derigennem validere eller korrigere den hydrogeologiske tolkningsmodel. Dette vil give en forbedret samlet forståelse for vandets strømningsveje i hele indsatsområdet, og det vil minimere risikoen for at overse grundvandsdannende og sårbare områder. At det foreslås, at modellen skal være fuldt integreret betyder, at hele den landbaserede del af de hydrologiske kredsløb beskrives i modellen. Dette omfatter både den umættede og mættede grundvandszone, beregning af fordampning og transpiration samt, at vandløbssystemet medtages fuldt dynamisk i beregningerne. Vandløbsafstrømningen betyder meget for vandbalancen i området, og der vurderes yderligere at være betydelig kontakt mellem grundvand og vandløb. Disse forhold betinger, at vandløbssystemet inkluderes i modelarbejdet, hvilket yderligere vil forbedre mulighederne for kalibrering og validering af modellen, idet der findes pålidelige afstrømningstidsserier i området. Endelig vil en fuldt integreret model sandsynligvis kunne finde anvendelse som led i arbejdet med opfyldelse af kravene i Vandrammedirektivet. Første fase af kortlægningsarbejdet i indsatsområde Suså udgør på mange måder et godt fundament for en hydrogeologisk modelopsætning. Inden en modelopstilling påbegyndes, er der dog som nævnt en række svagheder i datagrundlagt, som bør udbedres. Konkrete forslag til detailkortlægning, der støtter den overordnede strategi er detaljeret beskrevet i afsnit 5. 4

7 4. Afklaring af tolkningsproblemer og usikkerheder I forbindelse med arbejdet i de tidligere trin i projektet er der, inden for de forskellige fagområder, identificeret en række tolkningsproblemer og usikkerheder i datagrundlaget, som ikke kan afklares med den nuværende viden om indsatsområdet. I de efterfølgende afsnit er disse tolkningsproblemer og usikkerheder beskrevet for hvert fagområde, og der gives i hvert afsnit forslag til opklarende kortlægning. Afgrænsningen mellem hvert fagområde er ikke gennemført stringent. I kapitel 5 præsenteres et konkret fagligt integreret forslag til detailkortlægning i fase 2, prioriteret i henhold til den overordnede strategi. 4.1 Geologi Ved rapporteringen af den foreløbige hydrogeologiske tolkningsmodel, /2/, blev det konkluderet, at den arealfordelte datadækning med boringer i indsatsområde Suså generelt er god. Der findes dog enkelte datatynde områder, ligesom der findes nogle relativt dybtliggende geologiske strukturer, med en dårligere datadækning. I den følgende beskrivelse af geologiske tolkningsproblemer og usikkerheder gives forslag til supplerende geologisk dataindsamling. Der er fokuseret på at dække datatynde områder, på at validere områder med stor potentiel grundvandsdannelse og med potentiel sårbarhed over for nedsivende stoffer samt endelig på at validere geologiske strukturer med stor betydning for grundvandets strømning. Der er ud fra disse kriterier udpeget seks områder med behov for supplerende geologiske data. Den omtrentlige geografiske udstrækning af de seks områder er skitseret på kortet i figur 4.1. Område 1 øst og sydøst for Haslev Dele af området umiddelbart øst og sydøst for Haslev er kendetegnet ved dårlig datadækning. Samtidig fremtræder området som geologisk komplekst med mulighed for glacialtektoniske forstyrrelser og andre former for vinduer i det kvartære lerdække over primært magasin. Der findes endvidere et delområde med frie magasinforhold i primært magasin, og endelig er der tale om et område med stor potentiel grundvandsdannelse. På grund af den store grundvandsdannelse, de frie magasinforhold og muligheden for vinduer i lerdækket er området potentielt sårbart overfor nedsivende stoffer. Dele af området ligger i oplandet til Haslev Vandforsyning med kort transportvej til kildepladsen. Med det formål at verificere og afgrænse området med frie magasinforhold i primært magasin og for at identificere eventuelle vinduer i lerdækket over primært magasin foreslås det at udføre en PA- CES-kortlægning af området suppleret med et mindre antal boringer til verifikation af PACES-data. PACES, der normalt giver et godt billede af geologiske forhold i de øverste 20 meter under terræn, vurderes at være velegnet i området, fordi de geologiske strukturer, der eftersøges, har mindre end 20 m lerdække. 5

8 Figur 4.1 Områder med tolkningsproblemer eller ringe geologisk datagrund lag. Område 2 sydøst for Terslev Området sydøst for Terslev har ligeledes en relativt dårlig datadækning. Området fremtræder med stor potentiel grundvandsdannelse og tynde lerdækker under 15 m. Dele af området ligger i oplandet til Haslev Vandforsyning med kort transportvej til kildepladsen. Med det formål at identificere områder med tyndt lerdække over primært magasin og eventuelle regulære vinduer i lerdækket foreslås det at udføre en PACES-kortlægning af området suppleret af et mindre antal boringer til verifikation af PACES-data. PACES vurderes at være velegnet til at kortlægge det tynde lerdække over primært magasin. 6

9 Område 3 øst for Vetterslev I området få km øst for Vetterslev, umiddelbart nord for Hjelmsølille, er dækningen med data med geologisk information ringe. Grundvandsdannelsen i området er sandsynligvis stor og lerdække generelt tyndt, dvs. under 15 meter. Området ligger i oplandet til Næstved Vandforsynings kildeplads ved Hjelmsølille med kort transportvej til kildepladsen. Med det formål at identificere områder med tyndt lerdække over primært magasin og eventuelle regulære vinduer i lerdækket foreslås det at udføre en PACES-kortlægning af området suppleret af et mindre antal boringer til verifikation af PACES-data. PACES vurderes som nævnt at være velegnet til at kortlægge det formodet tynde lerdække over primært magasin. Område 4 ved Teestrup Et mindre område ved Teestrup, ca. 4 km vest for Haslev, er karakteriseret ved en relativt god boringsdækning. Området fremstår imidlertid med et tyndt lerdække mellem 5 og 20 m, med frie magasinforhold i primært magasin og med stor potentiel grundvandsdannelse. Området forekommer sårbart over for nedsivende stoffer på grund af stor grundvandsdannelse, frie magasinforhold og tyndt lerdække. Området ligger i oplandet til Næstved Vandforsynings kildeplads ved Hjelmsølille med relativt lang transportvej til kildepladsen. Med det formål at verificere og afgrænse området med frie magasinforhold og at identificere områder med tyndt lerdække over primært magasin eller regulære vinduer i lerdækket foreslås det at udføre en PACES-kortlægning. På grund af den gode boringsdækning i området vurderes det ikke at være nødvendigt med supplerende boringer. Område 5 ved Kobanke Området ved Kobanke er generelt kendetegnet ved en dårlig datadækning. Specielt er der en dårlig datadækning af de dybere dele af den kvartære lagpakke og af prækvartæroverfladen. Tykkelsen af den kvartære lagpakke er omkring 100 m, og den kumulative lerlagstykkelse er i store områder større end 60 meter. Området har sandsynligvis moderat til lav grundvandsdannelse til primært magasin på grund af afstrømning af grundvand fra sekundære kvartære sandmagasiner til vandløbssystemet. Magasinkonfigurationen for de sekundære kvartære sandmagasiner er altafgørende for denne afstrømning og dermed også for grundvandsdannelsen til primært magasin. Denne magasinkonfiguration er usikker. Området ligger i oplandet til Næstved Vandforsynings kildeplads ved Pindsobro med relativt lang transportvej til kildepladsen. Det vurderes at være meget væsentligt for forståelsen af områdets hydrogeologi at få afklaret konfigurationen af de sekundære kvartære sandmagasiner, mens prækvartæroverfladens nøjagtige geometri vurderes at være af mindre betydning. Det foreslås derfor at belyse de sekundære kvartære sandmagasiners konfiguration ved hjælp af MEP-kortlægning suppleret med et antal geofysiske sonderinger og eventuelt én eller få boringer. MEP-profiler giver et billede af geologien i de øverste 50 m under terræn. Geofysiske sonderinger supplerer MEP-profilerne med informationer om geologien i større dybde. Da det er dybtliggende sandlag, der ønskes kortlagt ved sonderingerne, foreslås det at foretage geoelektriske sonderinger, der er mere egnede til dette formål end TEM-sonderinger. 7

10 En alternativ og mindre bekostelig strategi til verifikation af konfigurationen af de kvartære sandmagasiner er at anvende den integrerede hydrogeologiske model til analysen. Område 6 omkring Ørslev Rende Ørslev Rende er en dyb øst-vest orienteret begravet dal i prækvartæroverfladen. Dalens geometri er i den geologiske model for området defineret af ganske få boringer. I /2/ blev det konkluderet, at dalaksens overordnede forløb og bunden af dalen er relativt pålideligt bestemt, mens dalens bredde og sammensætningen af dalens fyld er usikker. Dalens nøjagtige geometri, og ikke mindst sammensætningen af dalens kvartære fyld, vurderes at spille en stor rolle for grundvandets strømning i området. Hvor dalfyldet består af ler, udgør dalen en negativ, i praksis nærmest impermeabel grænse, i det primære magasin. Hvor dalfyldet overvejende består af smeltevandssand og grus, ses der ikke en negativ hydraulisk grænse, og transmissiviteten kan endda være højere i dalen end i det omkringliggende kalkmagasin. Det foreslås at belyse dalens nøjagtige geometri ved hjælp af slæbeseismisk profilering. Dalfyldets sammensætning i forskellige dele af dalen foreslås belyst ved hjælp af boringer suppleret med prøvepumpninger, jf. afsnit Geo- og grundvandskemi I forbindelse med præsentationen af datagrundlaget til den hydrogeologiske tolkningsmodel, /1/-/2/, blev kilderne til usikkerheder og tolkningsproblemer ved den geo- og grundvandskemiske kortlægning udpeget til primært at være knyttet til: Anvendelse af ældre vandprøver Boringer med vandprøver påvirket af overfladevand Begrænset dækning af boringer med tolkning af redoxgrænsen. Arbejdet med den hydrogeologiske tolkningsmodel, /2/, har synliggjort et behov for større viden om geo- og grundvandskemien i udvalgte områder. Den manglende viden er særligt knyttet til områder, hvor de geo- og grundvandskemiske forhold ikke er i umiddelbar overensstemmelse med de geologiske og hydrogeologiske forhold. Endvidere skal ny viden benyttes til at bekræfte, at grundvandet har den høje alder, som indholdet af udvalgte parametre indikerer. Behovet for større viden er knyttet til områder, hvor: Magasinet er beskyttet mod infiltration af dæklag med ringe tykkelse, dvs. mindre end 15 m, og potentielt dybe sprækker samtidig med, at der er en nedadrettet hydraulisk gradient. Det primære magasin er frit samtidig med, at der er en nedadrettet hydraulisk gradient over et ringe lerdække. Grundvandets alder tolket høj på basis af grundvandets fluoridindhold. Den primære usikkerhed knyttet til det grundvandskemiske datagrundlag er de mange ældre vandprøver. Den seneste vandprøve er fra før 1960 i ca. 11% af bo- 8

11 ringerne og fra før 1980 i ca. 45% af boringerne. Disse vandprøver repræsenterer ikke nødvendigvis den nuværende vandkvalitet. Endvidere er der knyttet usikkerhed til, hvorvidt de anvendte analyseresultater er påvirket af udtagningsmetode, prøvehåndtering og udførelse af analysen, hvilket er et mere generelt problem ved anvendelse af analyseresultater fra prøver, som er udtaget og håndteret under ukendte forhold. Det er imidlertid i /2/ vurderet, at disse usikkerheder ikke synes at forstyrre det overordnede tolkningsbillede, når tolkningen baseres på den seneste vandprøve fra hver boring. Vurderingen af, at det overordnede tolkningsbillede er korrekt, hænger sammen med, at nyere vandprøver findes geografisk jævnt fordelt over hele indsatsområdet. Inden for indsatsområdet findes således ikke større sammenhængende områder med boringer, hvor seneste vandprøve er udtaget før Umiddelbart nord og vest for Haslev findes sammenhængende områder, hvor seneste vandprøve er udtaget før Inden for bufferområdet, nord for indsatsområdet, findes sammenhængende områder, hvor seneste vandprøve er udtaget før Områder, hvor tolkningerne kan være behæftet med betydende usikkerhed, vurderes således at findes nord for indsatsområdet, samt umiddelbart nord og vest for Haslev. Usikkerheden kan reduceres ved udtagning af vandprøver til kemisk analyse i de 3 omtalte områder. I /2/ er det påpeget, at høje nitratkoncentrationer i 10 boringer vurderes at indikere påvirkning af ungt, infiltrerende vand fra terræn eller højereliggende magasiner end det magasin, hvor boringen ifølge borebeskrivelsen er filtersat. Disse 10 boringer er vist i tabel 4.1, hvoraf det også fremgår, at 7 af de 10 boringer er etableret i en tidligere brønd. Denne konstruktion øger risikoen for lækage fra terræn til magasinet. Sandsynligvis har lækagen størst effekt lokalt omkring den enkelte boring, men der er behov for, at der under detailkortlægningen skabes overblik over, hvorvidt boringerne kan bidrage til spredning af grundvandstruende stoffer til det primære magasin. DGUnr. Dato Nitrat (mg/l) Sulfat (mg/l) Bemærkning Boring i brønd Boring Boring i brønd Boring B Boring Boring i brønd Boring i brønd Boring i brønd Boring i brønd Boring i brønd Tabel 4.1 Udvalgte oplysninger om de 10 boringer, som kan udgøre kortslutninger fra terræn til det primære magasin. 9

12 I rapporteringen af den hydrogeologiske tolkningsmodel, /2/, er det angivet, at dybden til redoxgrænsen er behæftet med en skønnet usikkerhed på 25-50% med den største procentvise fejl på de lave dybder og den laveste procentvise fejl på de store dybder. Såfremt der etableres nye boringer inden for indsatsområdet, herunder også geotekniske boringer, anbefales det, at redoxgrænsens beliggenhed bestemmes i nye boringer. Det er i /2/ tolket, at det primære magasin i området mellem Algestrup i nordøst, Pindsobro i sydøst, Skuderløse i sydvest og Sneslev i nordvest, jf. figur 1.1, er kendetegnet ved en ringe dæklagstykkelse, mindre ned 15 m, og potentielt dybe sprækker samtidig med, at der er en nedadrettet hydraulisk gradient. I 1979 er der foretaget tritiumanalyser på vandprøver inden for indsatsområdet, som viser, at grundvandets alder i det aktuelle delområde er yngre end 25 år i enkelte boringer. Der er således tale om et område, som fremstår sårbart over for infiltration af grundvandstruende stoffer fra terræn. Det er imidlertid kun i afgrænsede delområder, at det grundvandskemiske datagrundlag viser dette. Vandkvaliteten i magasinerne i kvartæret er dårligt kortlagt i området. Derfor vides det ikke, om den upåvirkede vandkvalitet i det primære magasin skyldes, at dæklagene trods alt yder en god beskyttelse mod direkte infiltration af grundvandstruende stoffer, eller om vandkvaliteten i det primære magasin i nær fremtid kan forventes påvirket med grundvandstruende stoffer over større dele af området. Det vurderes derfor, at der er behov for detailkortlægning i både de kvartære og de prækvartære magasiner, således at der skabes et godt geo- og grundvandskemisk datagrundlag for den hydrogeologiske tolkningsmodel for området. I området umiddelbart sydøst for Haslev, svarende til område 1 på figur 4.1, er der tolket glacialtektoniske forstyrrelser samtidig med nedadrettet hydraulisk gradient. I en del af området vurderes det primære magasin endvidere at være frit. De geologiske og hydrogeologiske forhold taler således for, at der i området sker stor grundvandsdannelse med stort potentiale for infiltration af ungt vand med indhold af grundvandstruende stoffer. Det foreliggende grundvandskemiske datagrundlag indikerer i modsætning hertil, at magasinet er velbeskyttet mod grundvandstruende stoffer, idet vandkvaliteten i området ikke viser tegn på at være påvirket af infiltrerende, ungt vand. Idet det grundvandskemiske datagrundlag for området er meget ringe, vurderes der at være behov for detailkortlægning i fase 2. I området ved Teestrup, svarende til område 4 på figur 4.1, er det ligeledes i forbindelse med den hydrogeologiske tolkningsmodel, /2/, tolket, at det primære magasin er frit samtidig med, at der er nedadrettet hydraulisk gradient. I dette område er der god sammenhæng mellem tolkningerne af de geologiske, hydrogeologiske og grundvandskemiske forhold. Samtidig er antallet af nyere vandprøver acceptabelt for tolkningen af de grundvandskemiske forhold. Såfremt der af anden grund etableres nye boringer i området, anbefales det, at det grundvandskemiske datagrundlag forøges med vandprøver fra de etablerede boringer. 10

13 Området mellem Holme-Olstrup og Herlufsmagle er kendetegnet ved, at grundvandet i det primære magasin har et højt indhold af fluorid. Da høje indhold af fluorid ofte er et tegn på, at grundvandet er gammelt, vurderes det, at det primære magasin i området er velbeskyttet mod infiltration af grundvandstruende stoffer. Tolkningen harmonerer dels med tolkningerne baseret på geologiske og hydrogeologiske forhold og dels med, at vandkvaliteten generelt ikke viser tegn på at være påvirket af infiltrerende, ungt vand. Idet der imidlertid ses tegn på ionbytning, og idet der er forhøjet indhold af klorid i grundvandet, er det muligt, at tolkningen af vandets alder er fejlagtig og magasinets velbeskyttethed derfor overvurderet. Dette vil kunne afklares med et bedre grundlag for vurdering af grundvandets alder. Inden for bufferområdet findes områder, hvor dækningen af det grundvandskemiske datagrundlag er meget ringe. Det gælder særligt området ved Kobanke, hvor der er meget få analyserede vandprøver fra prækvartæret og det dybeste kvartære magasin. Derudover er der ringe datadækning i området ved Terslev, svarende til område 2 på figur 4.1, samt vest for Sneslev. 4.3 Hydrogeologi og hydrologi Der er ikke mindst som følge af arbejdet med Suså undersøgelserne gennemført en omfattende kortlægning af de hydrogeologiske og hydrologiske forhold i området. Ikke desto mindre har arbejdet med sammenstilling af alle data fra området afsløret en række tolkningsproblemer og usikkerheder i datagrundlaget: Kvaliteten af pejlegrundlaget Hydrogeologisk betydning af Ørslev Rende Lagdeling af grønsandsaflejringerne De hydrogeologiske og hydrologiske forhold ved Kobanke De hydrogeologiske og hydrologiske forhold ved Porsmose og Holmegårds Mose. Kvaliteten af pejlegrundlaget Der er generelt en god datadækning med pejlinger for hovedparten af undersøgelsesområdet. Datagrundlaget er dog sparsomt i den del af området, hvor bryozokalk udgør det primære magasin samt i området nord for Hjemsølille Kildeplads. Langs grundvandskellet øst for Haslev og generelt indenfor indvindingsoplandet til Haslev Vandforsyning findes mange pejleboringer. Til trods herfor er det svært at fastlægge grundvandskellets eksakte placering. Med hensyn til datagrundlaget er der en vis usikkerhed med hensyn til pejleboringernes placering og ikke mindst deres referencekote. Det kan ikke udelukkes, at enkelte af vandforsyningspejleboringerne kan være knyttet til et forkert DGU nr. Endvidere gælder, at det for enkelte af de pejleboringer, Næstved Vandforsyning pejler, ikke har været muligt at knytte pejleboringen til en boring med DGU nr. Disse forhold betyder, at der kan opstå fejl ved bedømmelse af potentialeforholde- 11

14 ne. Generelt synes disse fejl primært at kunne være betydende for tolkningen i området ved Ørslev Rende, hvor der specielt i den vestlige del af renden forventes helt eller delvist impermeable forhold. Usikkerhederne kan afklares ved at udføre en synkronpejlerunde over 3-4 dage. I forbindelse med pejlerunden indmåles alle pejleboringerne i området med GPS således, at geografisk placering og referencekote ikke introducerer nogen usikkerhed. Som led i dokumentationen af pejleboringerne udarbejdes opdaterede lokaliseringsplaner med fotodokumentation af hver enkelt boring. I området ved Ørslev Rende foretages i forbindelse med pejlerunden en vurdering af mulighederne for at benytte boringerne i området ved en eventuel senere prøvepumpning. Der undersøges dimensioner, forventet ydelse og afledningsforhold, og der indsamles informationer om ejerforhold. Gamle, ikke længere tilgængelige, eller sløjfede pejleboringer bør, hvis de ligger i datatynde områder, indmåles, således at ældre pejlinger kan fremskrives til synkronpejletidspunktet. Ved pejlerunden bør der pejles i både det primære magasin og om muligt i sekundære magasiner. Indsatsen for at lokalisere kvartære pejleboringer bør koncentreres i området ved Kobanke og Porsmose, hvor de hydrogeologiske forhold er meget komplekse. Alle Københavns Energis pejleboringer forventes at have høj kvalitet, hvorfor en GPS indmåling formentlig vil være overflødig. En vis form for kontrol bør dog udføres, idet der kan være benyttet forskellige referencepunkter af Københavns Energi og de øvrige vandforsyninger. Idet Københavns Energi er ophørt med at pejle en række boringer i området, bør de boringer, der ikke er overtaget af vandforsyningerne i området eller Amterne, pejles separat ved synkronpejlerunden. Når alle boringer er kvalitetssikret, vil det være formålstjenligt at vurdere, hvor mange nye boringer det er nødvendigt at udføre for at opnå en tilstrækkelig datadækning, således at de hydrogeologiske forhold er belyst tilstrækkeligt. Antallet og placeringen af de nye boringer skal optimeres således, at der opnås maksimal viden om geologi, grundvandskemi og hydrogeologi. For området ved Kobanke er usikkerheden om den geologiske opbygning i kvartæret stor. Dette sammenholdt med de relativt få oplysninger om potentialeforholdene i både det primære magasin og i de sekundære magasiner betyder, at dette område bør undersøges detaljeret. At afdække dette store og komplekse område ved at udføre boringer er dog næppe realistisk. En mere realistisk tilgang vil være at anvende den hydrogeologiske model, som indgår i den anbefalede overordnede strategi for området som randbetingelse for en lokal grundvandsmodel. Formålet med den lokale model vil alene være at undersøge, om det er muligt at simulere de observerede forhold i grundvandsmagasinerne og de komplekse afstrømningsforhold ved Porsmose og Holmegårds Mose og således validere den hydrogeologiske tolkningsmodel. 12

15 Opdateret grundvandspotentialekort På baggrund af synkronpejlerunden optegnes et nyt potentialekort, og der udarbejdes en detaljeret analyse af forholdene ved Ørslev Rende. Hvis der udfra det nu kvalitetssikrede datamateriale er uklarheder om strømningsforholdene, bør disse forhold afklares ved hjælp af en eller flere prøvepumpninger. Hvilke boringer der kan/skal benyttes som pumpe- og pejleboringer, kan først fastlægges, når potentialekortet foreligger i en foreløbig udgave. Borehulslogging Der er i /2/ argumenteret for muligheden af, at Grønsandskalken er lagdelt med flere adskilte vandførende zoner. Dette har stor betydning for forståelsen af de hydrogeologiske forhold i det primære magasin. Spørgsmålet kan afklares ved udførelse af flowlogs, der effektivt vil kunne afsløre eventuelle adskilte indstrømningshorisonter. Nedbør og fordampning Datadækningen for nedbør og fordampning er generelt god. For at opnå en ensartet beskrivelse af nedbør og fordampningen anbefales det dog at opdatere enkelte tidsserier, så de dækker perioden , ligesom der eventuelt kan inddrages flere stationer. 13

16 5. Forslag til detailkortlægning i fase 2 Som beskrevet i kapitel 3 anbefales det, at strategien for det videre arbejde i fase 2 i indsatsområde Suså baseres på opstilling af en fuldt integreret numerisk hydrogeologisk model. I kapitel 4 blev en række usikkerheder og tolkningsproblemer beskrevet, og der blev givet forslag til afklaringer og forbedringer. I dette kapitel præsenteres et prioriteret forslag til detailkortlægning i fase 2 i indsatsområde Suså. Blandt de identificerede tolkningsproblemer og usikkerheder er dem med størst betydning for forståelsen af området og for den hydrogeologiske model prioriteret højest. Kapitlet er inddelt i tre underafsnit, der hver repræsenterer trin i det videre arbejde. Efter indsamling af primære data påbegyndes opstillingen af den hydrogeologiske model, som i den afsluttende fase af detailkortlægningen anvendes som grundlag for en stofspecifik sårbarhedskortlægning. Den stofspecifikke sårbarhedskortlægning vil udgøre det tekniske grundlag for udarbejdelsen af en indsatsplan for området. 5.1 Dataindsamling Supplerende dataindsamling tjener overordnet to formål; dels forbedring af den foreløbige hydrogeologiske tolkningsmodel og dels at skabe grundlag for kalibrering og validering af den hydrogeologiske model. På figur 5.1 er det anbefalede omfang af dataindsamlingen i fase 2 illustreret. Foreløbig hydrogeologisk tolkningsmodel fra fase 1 kortlægning Detailkortlægning - dataindsamling Hydrogeologi og hydrologi Geologi Grundvandsog geokemi Synkronpejlerunde Prøvepumpning Borehulslogging Slæbeseismik PACES Udførelse af boringer Udtagning af vandprøver CFC aldersdatering Figur 5.1 Dataindsamling i fase 2. 14

17 Forbedring af den hydrogeologiske tolkningsmodel Det primære magasin i området afgrænset af Algestrup i nordøst, Pindsobro i sydøst, Skuderløse i sydvest og Sneslev i nordvest er, som beskrevet i kapitel 4, tilsyneladende ikke påvirket af ungt vand fra overfladenære magasiner til trods for, at de geologiske og hydrogeologiske forhold peger på risiko for hurtig infiltration i netop dette område. Med henblik på at validere eller eventuelt revidere den hydrogeologiske tolkningsmodel foreslås det, at der etableres 7-8 moniteringsboringer med filtre i flere dybder i de sekundære magasiner. Herved åbnes der mulighed for at vurdere det infiltrerende vands alder og grundvandskemi. Herudover skabes grundlag for at udtage vandprøver fra det primære magasin fra kendt dybde og geologi over en lille filterstrækning. Registreres flere adskilte indstrømningshorisonter i prækvartæret, anbefales det at etablere flere filtre, der vil kunne prøvetages separat. I forbindelse med etableringen af de nye boringer foreslås det, at der fra udvalgte boringer udtages 2-3 jordprøver til bestemmelse af dæklagenes reduktionskapacitet over for nitrat. Det foreslås, at der udtages vandprøver fra alle filtre til analyse for indhold af hovedioner og nikkel samt til aldersdatering ved CFCmetoden. De aldersdaterede vandprøver benyttes til validering af den hydrogeologiske model. Det bør nævnes, at det ved gennemgangen af særligt det grundvandskemiske datagrundlag kan konstateres, at der findes et stort antal ubenyttede boringer og brønde i området. Disse boringer, som man også kan iagttage i mange andre områder, udgør en potentiel risiko for lækage fra terræn eller fra terrænnære magasiner til det primære magasin. Utætte boringer kan muligvis forklare noget af den inkonsistens, som ses i de grundvandskemiske data, og det anbefales at iværksætte en prioriteret afpropning af ubenyttede boringer. Prioriteringen bør baseres på den endelige sårbarhedskortlægning, jf. kapitel 5.3, og indgå i den fremtidige indsatsplan for området. Området sydøst for Haslev, svarende til område 1 på figur 4.1, er karakteriseret ved en række geologiske, grundvandskemiske og hydrogeologiske forhold, der betinger, at området ydes opmærksomhed i den videre kortlægning. Det anbefales, at det begrænsede geologiske datamateriale udbygges ved at gennemføre en geofysisk kortlægning med PACES, suppleret med udførelse af 3-4 boringer med filtre i flere dybder i kvartæret. Boringerne vil udover at kunne bidrage til den geologiske forståelse også danne grundlag for en bedre vurdering af de grundvandskemiske forhold, herunder alderen af det infiltrerende vand. I området sydøst for Terslev, svarende til område 2 på figur 4.1, anbefales det at gennemføre en PACES-kortlægning suppleret af et mindre antal boringer til verifikation af PACES-data og til udtagning af vandprøver til kemisk analyse. I området nord for Hjelmsølille Kildeplads, svarende til område 3 på figur 4.1, anbefales det at udføre 3-4 boringer for at forbedre det sparsomme geologiske datagrundlag, udtage vandprøver til kemisk analyse samt etablere nye pejlepunkter i 15

18 et hydrogeologisk datatyndt område. Boringerne kan eventuelt suppleres af en geofysisk undersøgelse med PACES. Endelig foreslås det, at der udvælges et antal dybe boringer, hvori der gennemføres flowlog for at vurdere, om Grønsandskalken er opdelt i flere adskilte vandførende zoner. Loggingprogrammet kan med fordel udvides til også at omfatte andre logtyper, hvorved der muligvis vil kunne opstilles en logstratigrafi for prækvartæret. Herved vil det måske være muligt at estimere prækvartære laggrænser i boringer, der ikke selv gennemborer disse grænser udfra karakteristiske markere højere oppe i lagserien. En korrekt tolkning af udbredelsen af Ørslev Rende, og de hydrogeologiske forhold i området omkring den, vurderes at have stor betydning for den hydrogeologiske model. Det foreslås, at afgrænsningen af denne prækvartære dal kortlægges med slæbeseismik. Dalfyldets sammensætning i forskellige dele af dalen foreslås belyst ved udførelse af boringer. Det centrale forhold omkring dalfyldet vurderes dog at være de hydrauliske egenskaber, og det foreslås derfor, at der, bl.a. med udgangspunkt i de nyetablerede boringer, gennemføres prøvepumpninger på 1-2 lokaliteter. Prøvepumpningerne har til formål at klarlægge, i hvor stort et omfang Ørslev Rende i hele sin udstrækning kan betragtes som impermeabel. Kalibrerings- og valideringsgrundlag Som en del af kalibrerings- og valideringsgrundlaget foreslås det, at den tidligere beskrevne synkronpejlerunde, inklusiv indmåling af alle boringer, gennemføres. Det anbefales videre, at der installeres dataloggere i udvalgte boringer. Data herfra vil dels bidrage med en bedre forståelse af årstidsvariationen i grundvandsmagasinerne og dels indgå i kalibrerings- og valideringsgrundlaget for den hydrogeologiske model. Til validering af den hydrogeologisk model foreslås det, at der udtages vandprøver i udvalgte boringer fordelt i modelområdet til aldersdatering med CFC-metoden. Ud fra skøn af nedbørens CFC-indhold de seneste ca. 50 år vil det herefter være muligt at vurdere og validere modellens evne til at forudsige transporttider gennem dæklaget. 5.2 Fuldt integreret hydrogeologisk model På figur 5.2 er vist et forslag til principiel arbejdsgang ved opstilling af den hydrogeologiske model for området. Udgangspunktet for modelarbejdet vil være den opdaterede hydrogeologiske tolkningsmodel, herunder også en opdatering og udvidelse af den digitale geologiske model, så den dækker hele modelområdet. 16

19 Revideret hydrogeologisk tolkningsmodel Modelopstilling og usikkerhedsanalyse Valg af modelkode Nøjagtighedskrav Kalibrering og validering Grundvandspotentiale Vandløbsafstrømning CFC datering Modelsimuleringer Grundvandsdannende områder og oplande Vandløbspåvirkning Tilgængelig vandressource Figur 5.2 Principiel arbejdsgang ved opstilling af den hydrogeologiske model. Arbejdet med kalibrering og validering af modellen vil bidrage til at validere den hydrogeologiske tolkningsmodel og samtidig fungere som en avanceret database for stort set hele datagrundlaget. Den validerede model vil kunne anvendes til kvalificeret udpegning af de grundvandsdannende områder og oplande, til fastlæggelse af indvindingsoplande, til vurdering og analyse af samspillet mellem overfladevand og grundvand og en lang række andre formål. Modellen vil videre kunne benyttes til vurdering af den udnyttelige vandressource under hensyntagen til en række forhold og herunder også påvirkningen af de følsomme overfladevandssystemer i indsatsområdet. Endelig kan den hydrogeologiske model anvendes til prædikative vurderinger af betydningen af en ændret vandforsyningsstruktur. Herved er det muligt at vurdere følsomheden over for vandforsyningsstrukturen af den beregnede placering af grundvandsdannende oplande og vandindvindingsoplande. Tilsvarende kan forskellige klimasituationer vurderes. Som nævnt i afsnit 4.3 foreslås det at opstille en lokal grundvandsmodel for Kobanke-området for at validere den hydrogeologiske tolkningsmodel i dette område. Den regionale hydrogeologiske model anvendes som randbetingelse for lokalmodellen. Hvis lokalmodellen viser alvorlige svagheder i den hydrogeologiske tolk- 17

20 ningsmodel, må både den hydrogeologiske tolkningsmodel og den regionale hydrogeologiske numeriske model revideres. Stofspecifik sårbarhedskortlægning Med udgangspunkt i den hydrogeologiske model foreslås det, at det tekniske grundlag for udarbejdelsen af en indsatsplan for indsatsområde Suså baseres på en stofspecifik sårbarhedskortlægning. På baggrund af den hydrogeologiske model anbefales det, at der gennemføres en beregning af, hvilke områder, der under forudsætning af en jævnt fordelt fladebelastning, bidrager mest til stofkoncentrationen i råvandet til nuværende eller fremtidige vandindvindingsboringer. For nitrat bør fladebelastningen dog baseres på beregning af nitratudvaskningen fra rodzonen. Beregningen vil med fordel kunne gennemføres med programmet Daisy, hvorved man også opnår en detaljeret beregning af nettonedbøren, som vil kunne anvendes som randbetingelse i den hydrogeologiske model. 18

21 6. Referencer /1/ Vestsjællands Amt og Storstrøms Amt. Indsatsområde Suså. Fase 1: Indsamling og sammenstilling af eksisterende viden. Trin 2: Indsamling og præsentation af eksisterende data. Milepæl 4: Statusrapport. RAMBØLL, februar 2003 /2/ Vestsjællands Amt og Storstrøms Amt. Indsatsområde Suså. Fase 1: Indsamling og sammenstilling af eksisterende viden. Trin 3: Hydrogeologisk tolkningsmodel. Milepæl 6: Hovedrapport. RAMBØLL, april