ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering TIDSHORISONTER FOR STOFTRANSPORT I OPSPÆKKET KALK Merete Hørlück

Transkript

1 ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering TIDSHORISONTER FOR STOFTRANSPORT I OPSPÆKKET KALK Merete Hørlück

2 Hvorfor kalk? Ca. en tredjedel af Danmarks drikkevand kommer fra kalkmagasiner, hvor særligt kalkmagasinerne i det jyske er sårbare grundet begrænsede lerdæklag. (GEUS, 2011) (Nygaard, 1993) (GEUS, 1993) ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 2

3 Drastrup kildeplads ved Aalborg Nuværende indvindingstilladelse: 2,1 mio. m 3 vand Drikkevandsproblematik: 1984 Skalborg Vandforsyning lukker 1986 Kvælstofforurening i det øvre magasin i Drastrup Pilotprojekt for at beskytte grundvandet Status 2000 Status 2012 Målsætning (Aalborg Kommune og Sven Allan Jensen ApS, 2000) (Naturstyrelsen, 2012) (Aalborg Kommune og Sven Allan Jensen ApS, 2000) ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 3

4 Nitratudvaskning fra rodzonen (NIRAS, 2001) ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 4

5 Udvikling i nitratkoncentration i kalkdominerende geologi (Kyllingsbæk, 2008) ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 5

6 Udvikling i nitratkoncentration i sanddominerende geologi ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 6

7 Strømninger og stoftransport i kalk kontra sand Afstanden mellem de vandførende sprækker/porer er længere i kalk end i sand diffusion er derfor mere styrende i kalk end i sand Kalkstruktur Sandstruktur ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 7

8 1D strømnings- og stoftransportforsøg Bestemte parametre K s Mellem skala 60 cm x K h K v - θ total (x) θ eff θ im τ D R, ζ x (x) x x ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 8

9 1D strømnings- og stoftransportforsøg ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 9

10 Resultater ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 10

11 Resultater Effektiv porøsitet på 0,03 cm 3 porer/ cm 3 jord bestemt på baggrund af forsøg 3. Forsinkelse af stoftransport med op til en faktor 11 i forhold til tiden ved ren sprækketransport ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 11

12 Sprækkestruktur Hovedsprækkesystem: - Afstanden mellem sprækkerne er 5 10 cm Under sprækkesystem: - Afstand mellem sprækkerne er 0,5-2 cm ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 12

13 K s = 9,3 cm/t θ eff = 0,03 cm 3 porer/cm 3 jord τ D = 100 cm Tilbageholdelsesfaktor = 15 Modellering af 1D strømnings- og stoftransportforsøg Numerisk advektion-sorption-dispersions model Numerisk advektion-diffusion-dispersions model med dobbelt porøsitet ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 13

14 Konklusion Den diffussive transport, som forekommer mellem sprækkevandet og vandet i kalkmatricen, er den styrende stoftransportproces for hvornår et gennembrud af en effekt af en grundvandsbeskyttelse vil finde sted. Tak for opmærksomheden ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 14

15 Referencer Aalborg Kommune og Sven Allan Jensen ApS, 2000: Helhedsplan for nuværende og fremtidig arealanvendelse i Drastrupområdet. Downloaded den : GEUS, 2011: Kortlægning af kalkmagasiner, Geo-vejledning 8. Kyllingsbæk, A., 2008: Landbrugets husholdning med næringsstoffer kvælstof -fosfor -kalium. Aarhus Universitet, Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Institut for Jordbrugsproduktion og Miljø, Downloaded den : Intern rapport. Naturstyrelsen, H., 2012: Skov arealer i Drastrup området i Miljøministeriet. Udleveret materiale. NIRAS, 2001: Drastrup Projektet - Grundvandsmonitering , Sammefatning og erfaringsopsamling. Udleveret materiale. Nygaard, E. 1993: Denmark. In: Downing, R.A., Price, M. & Jones, G.P. (eds.): The Hydrogeology of the Chalk of North-West Europe. Oxford Science Publications, Oxford, pp ATV Vintermøde 2013, Risikovurdering: Tidshorisonter for stoftransport i opsprækket kalk 15