KARAKTERISERING AF GRUNDVANDSFOREKOMSTERNES KONTAKT TIL OVERFLADEVAND - EN AMTSLIG OVERSIGT

Transkript

1 KARAKTERISERING AF GRUNDVANDSFOREKOMSTERNES KONTAKT TIL OVERFLADEVAND - EN AMTSLIG OVERSIGT Seniorforsker Bertel Nilsson Forsker Mette Dahl Geolog Lisbeth Flindt Jørgensen Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse ATV MØDE BASISANALYSEN: Kan GOD TILSTAND I VANDMILJØET OPNÅS I 2015? SCHÆFFERGÅRDEN 21. november 2006

2

3 RESUMÈ Amterne har som led i Basisanalysen behandlet grundvandets kontakt til overfladevand. Kun få amter har imidlertid grebet problemløsningen an som beskrevet vejledningen til Basisanalysen. Anvendte metoder sammenstilles og diskuteres nedenfor. INDLEDNING Den kemiske og kvantitative tilstand af en grundvandsforekomst må ikke medføre, at miljømål i tilknyttede søer, vandløb og kystvande, samt vådområder og enge ikke kan opnås. Derfor er det væsentligt at vide, hvilke grundvandsforekomster der har kontakt til overfladevand og vådområder. Grundvandsforekomsternes kontakt til overfladevandet og til direkte afhængige overfladevandsøkosystemer eller terrestiske økosystemer (vådområder) er således blevet karakteriseret af amterne, som del af den såkaldte Basisanalyse Del 1 efter anvisninger beskrevet i Miljøstyrelsens vejledning /1/. Dertil kommer den del af Basisanalysens Del 2 (risikoanalysen), hvor sandsynligheden for at veldefinerede miljømål bliver opfyldt inden 2015 er vurderet; isoleret set for grundvand, for overfladevande samt i samspillet mellem. Som udgangspunkt er det i Basisanalysen antaget, at hovedparten af grundvandsforekomsterne har kontakt til overfladevand i større eller mindre omfang. Alternativt har amterne foretaget en frasortering af de grundvandsforekomster som ikke kunne tænkes at have kontakt til overfladevand eller vådområder. KARAKTERISERING AF GRUNDVAND-OVERFLADEVAND KONTAKTEN Kontakttyper Ifølge /1/ opdeles grundvandsforekomsterne på grundlag af kontakttypen mellem grundvandsforekomsten og overfladevandområderne. Der skelnes mellem følgende kontakttyper: Dyb grundvandsforekomst uden væsentlig udstrømning til ferske overfladevandområder. Regional grundvandsforekomst med betydende udstrømning hele året. Lokal grundvandsforekomst med betydende udstrømning en del af året. Grundvandsforekomst der modtager tilstrømning fra overfladevand. Nogle af hovedtypernes typiske hydrogeologiske placering i et øst- og et vestdansk landskab er illustreret i figur 1a og 1b.

4 (a) Østlige Danmark (b) Vestlige Danmark Figur 1. Kontakttyper for grundvand-overfladevand (fra /1/) Anbefalede metoder og datagrundlag Vurderingen af kontakttyper foreslås baseret på det eksisterende kendskab til udstrømningsområder, ligesom gamle kort over tidligere eksisterende vådområder kan være et værdifuldt input til vurderingen af udstrømningen i naturtilstanden (/1/). En systematisk metodik kan baseres på følgende datamateriale: Kort over grundvandsforekomsternes geografiske afgrænsning Kort over grundvandspotentialer i grundvandsforekomsterne (det er oftest de primære trykniveauer i de regionale magasiner, der er anvendt ved udarbejdelse af potentialekort) Kort over det frie grundvandsspejls beliggenhed Kort over overfladevandområdernes beliggenhed Kort over medianminimumafstrømning i overfladevand

5 Kort over vandstand i overfladevandområderne (kan eventuelt estimeres som meter under terrænoverfladen ved vandløbsbrinken) Kort over grundvandsindvinding og indvindingsoplande. Hvor der ikke foreligger kort over det frie grundvandsspejl, kan det være nødvendigt ved denne indledende vurdering at benytte sig af skøn over beliggenheden. Det frie vandspejl ligger i udstrømningsområder (vådområder) normalt mellem terræn og 1 meter under terræn. Hvor de geologiske forhold i de øverste jordlag i oplandet er nogenlunde ensartede og lagene er lavpermeable, følger det frie grundvandsspejl terrænet, dog i en afdæmpet form. Hvis blot nogle få boringer eller brønde til det frie grundvandsspejl eksisterer, kan disse danne udgangspunkt for en vurdering af dybden til det frie grundvandsspejl. I områder i oplandet, hvor de øverste jordlag er sandede, er det frie vandspejl mere fladt. Det kan her findes i større dybde under terræn. Ofte vil der også her være brønde eller markvandingsboringer, som kan bruges som udgangspunkt for vurdering af niveauet for det frie grundvandsspejl. I geologisk inhomogene områder i oplandet kan det være nødvendigt at undlade vurderinger som forudsætter kendskab til det frie vandspejl. Vedrørende kort over medianminimumafstrømning kan vurderingen kvalificeres yderligere ved at anvende to kort. Et der viser den absolutte værdi for afstrømningen (l/s), og et udformet således, at tilvæksten på strækningen mellem to målepunkter, divideret med længden af strækningen, afbildes. På det sidste kort er værdierne (l/s/km) for de enkelte strækninger sammenlignelige, hvorved den geografiske forskel i afstrømningen fremstår tydeligt. Det foreslås eventuelt at opdele tilvæksten i afstrømningen (l/s/km) i flere klasser på grundlag af de aktuelle værdier. Der bør anvendes samme opdeling indenfor hele vanddistriktet. Data for medianminimumafstrømning forefindes (ved DMU og ved amterne) med en rumlig opløsning på få km. På baggrund af ovennævnte værktøjskasse har landets 14 amter således forestået karakteriseringen af den potentielle kontakt mellem grundvandsforekomster og overfladevandsrecipienter i Danmark. AMTSLIG SAMMENSTILLING Amternes valg af metode og benyttet datagrundlag til karakterisering af samspillet mellem grundvandsforekomster og overfladevand i de respektive amter og tilknyttede vanddistrikter fremgår af Tabel 1. Af tabellen fremgår det, at opgaven er angrebet meget forskelligt med hensyn til valg af metode. Desuden er der stor forskel på, hvor detaljeret de enkelte amter har valgt at karakterisere samspillet mellem. Fælles for amterne kan nævnes, at næsten alle har fremstillet et temakort, der viser kontakten mellem i de respektive vanddistrikter. Da vanddistrikterne mange steder krydser amtsgrænserne har det i sig selv været en øvelse at samkøre ofte forskellige dataformater fra naboamterne til et fælles temakort. Eksempelvis har Nordjylland, Viborg og Ringkjøbing amter på et noget forskelligt datagrundlag kunnet sammenstille et temakort med baggrund i 250x250m grids, hvor grundvandspotentialet er subtraheret terrænkoten. På denne baggrund kan opadrettede og nedadrettede strømningsforhold langs vandløb og omkring søer kvantificeres, uden dog at relatere gradientforholdene til kontakttyper. Flere amter præsenterer temakort med medianminimumafstrømning til

6 udpegning af delstrækninger af vandløb, der står i hydraulisk kontakt med regionale grundvandsforekomster. Ingen af amterne har foretaget en egentlig detailanalyse af den aktuelle kvantitative og kvalitative tilstand i samspillet mellem versus en historisk tilstand. Ribe Amt bemærker, at der må forventes yderligere undersøgelser af naturtilstanden i det kommende DEVANO program. PERSPEKTIVERING Hvis de kommende Miljøcentre senere skal detaljere analysen af samspillet mellem i deres respektive vanddistrikter, vil flere forhold kunne medvirke til en mere ensartet og forbedret analyse: Brug og udvikling af flere analytiske og numeriske værktøjer til kvantificering af samspillet mellem. Typologiarbejdet i Miljøstyrelsens projekt om Grundvand/Overfladevand Interaktion GOI bør inddrages mere direkte til at kvalificere analysen. Testning af metode- og konceptværktøjer ved løsning af flere konkrete cases kan opkvalificere vurderingsgrundlaget Etablering af ERFA grupper på tværs af statens Miljøcentre, Regioner samt statslige vidensinstitutioner med erfaringsudveksling, samt egentlige efteruddannelsesforløb. REFERENCER /1/ Miljøstyrelsen (2004). Basisanalyse del 1. Karakterisering af vandforekomster og opgørelse af påvirkninger. Nr. 2.

7 Tabel 1. Amternes valg af metode, datagrundlag og bemærkninger om usikkerhed ved bestemmelse af grundvandsforekomsternes kontakt til overfladevand (oplysninger fra Basisanalyse del 1 og 2). Amt Karakterisering af kontakt Temakort HUR - Helt overordnet regional (helårlig) versus lokal (del af året) kontakt vurderet - temakort: geografisk udbredelse af regionale og lokale grundvandsforekomster. - temakort: vandløbsstrækninger og søers beliggenhed Datagrundlag Bemærkning - Synkronmålinger i vandløb (ikke vist) - vandbalancer fra Ferskvandets kredsløb Ingen detailanalyser af hverken aktuel eller historisk tilstand er foretaget Vejle - Mere specifik regional, lokal og dyb kontakt vurderet Ribe Udpegning af vådområder med: - grundvandskontakt - potentiel gv. kontakt - ingen grundvandskontakt - temakort: geografisk udbredelse af regionale og lokale gv forekomster. - temakort: lokale gradient forhold i kontakt mellem vurderet Maskinel subtraktion af grundvandspotentialet fra terrænkoten i 500 x 500 m grids i grundvandsmodel: usikkerhed ± 2 m - medianminimumværdier Forventer yderligere undersøgelser af naturtilstand i det kommende DEVANO program

8 Amt Karakterisering af kontakt Temakort Sønderjylland Begrænset brug af vejledning Vestsjælland Udpegning af grundvandsforekomster og direkte afhængige vandområder - temakort: A-målsætning og baseflow. Nordjylland Begrænset brug af vejledning - GIS tema: vandløb, opland til vandløb Viborg Begrænset brug af vejledning Ringkjøbing Begrænset brug af vejledning Datagrundlag Bemærkning Maskinel subtraktion af grundvandspotentialet fra terrænkoten 200 x 200 m grids i grundvandsmodel Ganske lidt kommentering / forklaring på temakort om samspillet mellem grund- og overfladevand Maskinel subtraktion af grundvandspotentialet fra terrænkoten (skala 1: ) Manuel gennemgang af terrænkoter, grundvandspotentialer og vandområder Maskinel subtraktion af grundvandspotentialet fra terrænkoten i 500x500m grids fra grundvandsmodel Fælles sammenstilling og aggregering på 250x250m grid for alle tre amter

9 Amt Karakterisering af kontakt Temakort Århus - regional kontakt vurderet ud fra medianminimumsværdier Storstrøm - primære og regionale grundvandsforekomsters kontakt til overfladevand Bornholm Vandføring i vandløb hele året indikerer kontakt til regional grundvandsforekomst. I øvrigt begrænset kendskab til vandløbskontakt Fyn Detaljeret udpegning af regionale, lokale og dybe grundvandsforekomsters kontakt til overfladevand - temakort: medianminimumafstrømning - regionale grundvandsforekomsters kontakt til overfladevand Datagrundlag Bemærkning - medianminimumværdier - maskinel sammenstilling af regionale grundvandsforekomsters kontakt til overfladevand Mangelfuldt kendskab til de hydrologiske forhold, der betinger vådområdernes tilstedeværelse og funktion. Hertil kommer at kortlægningen ikke er færdiggjort og at en egentlig typologisering mangler Ingen temakort Med nuværende viden er det ikke muligt at afgøre om det enkelte vådområde er direkte afhængig af grundvandsforekomsterne. - GIS temakort: kontakttyper - grundvandspotentiale - medianminimumafstrømning - grundvandsforekomsternes dybde, lerholdige dæklag samt mægtighed ift vandløbsbunden

10