NITRATTRANPORT I UMÆTTET OG MÆTTET KALK

Transkript

1 NITRATTRANPORT I UMÆTTET OG MÆTTET KALK Jacob Birk Jensen og Ellen Eldrup, NIRAS A/S Per Møldrup, Aalborg Universitet Margrethe Dalsgaard Bonnerup, Asplan Viak AS Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 27. november 2014

2 STRØMNING OG STOFTRANSPORT I MÆTTET ZONE Macro skala Vandet strømmer primært i sprækker (faktor 1e3 til 1e6) Kalkmatricen kan virker som en svamp Stof fra sprækker ind i matrice ved højere stofkoncentration i sprækker Stof fra matrice ud i sprækker ved når sprækkekoncentrationen falder Sprækker: 1-3 procent Matrice: 40-45% Vstof i forhold til Vvand: faktor 10? Helt afhængig af sprækkestørrelse og -densitet 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 2

3 TRANSPORT I MÆTTET ZONE Mergerlag??? Markskala Heterogenitet afgørende Mergenlag er bestemmende for vertikal og horisontal strømning Øvre del af kalken er som regel permeabel??? Hvordan bliver vi klogere: Flowlog Induktion Resivitetslog Gammalog Potentialegradienter Fladegeofysik 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 3

4 STRØMNING OG STOFTRANSPORT I UMÆTTET ZONE Macro skala En stor del af det infiltrerende vand strømmer i matricen (50-90%?) Vandindhold er bestemmende for hvor vandet vil strømme Delvist vandmætte i matricen Vandmætte i sprækker 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 4

5 HVAD BETYDER DET FOR GRUNDVANDSBESKYTTELSEN? Drastrup Kildeplads: 15 år med grundvandsbeskyttelse af et kalkmagasin 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 5

6 FORKLARING? 1. Stor pulje i den mættet zone der skal vaskes ud? 2. Der gemmer sig en stor pulje nitrat i den umættet zone pulje og vi har måske ikke set det værste endnu. Henrik Aktor: vi kan ramme et nitratindhold på 70 mg /l på en af Aalborg Forsyning Vand A/S centrale kildepladser! Specialeprojekt Ellen Eldrup og Margrethe Dalsgaard Bonnerup Vejledere: Per Møldrup og Jacob Birk Jensen 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 6

7 Aalborg Portland - kridtgrav 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 7

8 Aalborg Portland - kridtgrav 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 8

9 Aalborg Portland - prøvetagning 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 9

10 Aalborg Portland - kridtgrav 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 10

11 RESULTATER Kalkmatricen: Hydraulisk ledningsevne: 1,37* ,25*10-9 m/s Mergel: Hydraulisk ledningsevne: 1,53*10-8 1,93*10-9 m/s Hvor stor en del af nettonedbøren kan strømme i matricen? Nettonedbør Matrice Mergel mm/år m/s 9,51E-09 1,27E-08 1,59E-08 1,9E-08 1,37E % 100% 86% 72% 4,25E-09 45% 34% 27% 22% 1,53E % 100% 97% 80% 1,93E-09 20% 15% 12% 10% Nedbørsdynamikken betyder sikkert noget!? I hver fald terrænnært! 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 11

12 PRØVETAGNING NITRAT I POREVAND 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 12

13 RESULTATER NITRAT I POREVAND 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 13

14 FORDELING AF VAND I MATRICE OG SPRÆKKER Hvor kommer nitraten fra? Kun tiden kan løse dette problem Grundvandsbeskyttelse kan hjælpe med fortynding 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 14

15 SAMMENFATNING OG KONKLUSION (1) Mættet zone: Vi forstår de grundlæggende processer Diffusion ind og ud af kalkmatricen skal medtages. V stof meget forskellig fra V vand Halvgode modelbeskrivelser Vi mangler data og vi skal udnytte dem vi har bedre (logs, potentialer, elektrisk ledningsevne, mm) TRANSPORT OG PARTIKELBANEMODELLER ER MEGET USIKRE I KALK Burde vi lave et konceptuelle type-modeller for kalk til brug i modellering? Umættet zone: Advektiv transport i kalkmatricen kan være den vigtigste transportproces! Vandindhold og dermed vandtransport varierer RIGTIG meget på lille skala Vi har svært ved at modellere vand- og stoftransport med da interaktionen mellem matrice og sprækker er EKSTREM kompliceret. Vi mangler kontinuerte data for at vurdere hvad nedbørsdynamikken betyder for vand- og stoftransport 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 15

16 SAMMENFATNING OG KONKLUSION (2) Det kan være en nitratpulje på vej mod grundvandet i områder med umættet zone bestående af kalk! Det er vigtigt at tage dette i regning når der skal planlægges grundvandsbeskyttelse Tak til Ellen og Margrethe for lån af slides Tak for opmærksomheden 27/11/2014 Forurening af vores kalkmagasiner - ATV møde 16