Notat. Skørping Vandværk I/S SKØRPING VANDVÆRK. HYDROGEOLOGISK VURDERING VED HANEHØJ KILDEPLADS INDHOLD 1 INDLEDNING...2

Transkript

1 Notat Skørping Vandværk I/S SKØRPING VANDVÆRK. HYDROGEOLOGISK VURDERING VED HANEHØJ KILDEPLADS 20. december 2012 Projekt nr Dokument nr Version 1 Udarbejdet af NCL Kontrolleret af AWV Godkendt af TOB INDHOLD 1 INDLEDNING FORUDSÆTNINGER OG BAGGRUNDSMATERIALE GEOLOGI GRUNDVANDSPOTENTIALE INDVINDINGSOPLANDE FORDELE OG ULEMPER VED DE 3 ALTERNATIVER DISKUSION OG ANBEFALINGER REFERENCER...12 Bilag 1 GEOLOGI...13 Bilag 2 INDVINDINGSOPLANDE...18 Bilag 3 POTENTIELLE FLADEKILDER...20 NIRAS A/S CVR-nr T: E: ncl@niras.dk Vestre Havnepromenade 9 Tilsluttet FRI F: Postboks E: niras@niras.dk 9100 Aalborg

2 1 INDLEDNING Hanehøj Kildeplads er beliggende i landområde nord for Skørping. Det er desuden tiltænkt rollen som reservekildeplads for de nuværende kildeplader indenfor bygrænsen i Skørping. Imidlertid foreligger der en mulig plan for etablering af en meget stor kreaturstald nogle få hundrede meter syd for Hanehøj Kildeplads. Det vil med stor sandsynlighed medføre en risiko for forurening af grundvandet i det grundvandsdannende opland til kildepladsen. På den baggrund har Skørping Vandværk bedt NIRAS foretage en overordnet vurdering af fordele og ulemper ved 3 potentielt mulige alternative placeringer af en ny kildeplads. 2 FORUDSÆTNINGER OG BAGGRUNDSMATERIALE Til bestemmelse af hvor sikker den nuværende kildeplads ved Hanehøj er i forhold til nuværende og potentielt kommende forureningskilder ønskes indvindingsoplande beregnet på 3 forskellige fiktive lokaliteter i området omkring Hanehøj Kildeplads (Figur 1). Skørping Vandværk havde 3 kildepladser i 2011 og en samlet indvindingstilladelse på m 3 /år, som blev fordelt i forhold til den daværende indvindingsstrategi. Der blev i 2011 optegnet et analytisk indvindingsopland på Hanehøj kildeplads med disse forudsætninger for indvindingsmængden. Ref. /1/. Da indvindingsstrategien vil ændre sig, og al indvinding i fremtiden vil ske fra Hanehøj kildeplads ( m 3 /år), har Skørping Vandværk bedt NIRAS om at revurdere indvindingsoplandet til Hanehøj kildeplads. Potentielle forureningskilder på de 3 forskellige fiktive lokaliteter og effekten af en fordobling af indvindingstilladelsen til m 3 /år undersøges. Der er optegnet et analytisk indvindingsopland ved hver af de 3 alternative placeringer af lokaliteten med disse nye forudsætninger for justeret indvindingsmængde samt potentialeforhold. Potentielle forureningskilder samt en beskrivelse af fordele og ulemper eller risici ved de 3 alternative placeringer bestemmes. Anbefalinger for de egentlige undersøgelser, der er behov for før evt. endelig beslutning om lokalitet skitseres. 2

3 Figur 1 Nuværende Hanehøj Kildeplads samt 3 forskellige alternative lokaliteter for nye kildepladser i nærområdet af Hanehøj Kildeplads 3

4 3 GEOLOGI I nærområdet af kildepladsen er lavet 2 geologiske profiler på tværs af indvindingsoplande (tværsnit 1 og 4 på Figur 2) og et tilsvarende langsgående profil (tværsnit 3 på Figur 2) på baggrund af eksisterende geologisk materiale. Til sidst er lavet et geologisk tværsnit gående fra sydvest for kildepladsen til nordøst for indvindingsoplande (tværsnit 2 på Figur 2). Detaljerede tværsnit findes i Bilag 1. Tværsnittene viser tilstedeværelse af et kalkmagasin i området omkring Hanehøj Kildeplads. Jo længere mod øst i området ved kildepladsen, des tykkere er lerlaget oven over kalkmagasinet. Lerlaget i område af den nuværende boring (DU ) har en tykkelse på 12 meter. Tykkelsen af lerlaget 700 meter øst for den nuværende boring (DGU ) er 41 meter. Forekomst af et tykt lerlag øger sandsynligheden for reducerende forhold og dermed f.eks. jern og mangan i grundvandet. 4

5 Figur 2 Lokalisering af tværsnit samt geologiske boringer (DGU) i nærområdet for de beregnede indvindingsoplande. Detaljerede tværsnit findes i Bilag 1. 4 GRUNDVANDSPOTENTIALE NIRAS justerede i 2011 invindingsoplandet ved Hanehøj kildepladsen ved Skørping Vandværk. I forbindelse med opstillingen af en grundvandsmodel for hele Mariagerfjord Kommune samt dele af Rebild og Aalborg Kommune lavede NIRAS en retolkning af potentialekurverne for området omkring Skørping (Figur 3). Ref./1/. Retolkningen bliver brugt til bestemmelse af de fiktive indvindingsoplande. 5

6 Figur 3 Fiktive lokaliteter samt retolkede grundvandspotentialer 6

7 5 INDVINDINGSOPLANDE Der er optegnet et analytisk indvindingsopland til hver lokalitet med de nye forudsætninger for justeret indvindingsmængde (både m 3 /år og m 3 /år) samt justerede potentialeforhold. Der er taget udgangspunkt i GEUS Geo-vejledning 2 omkring udpegning af indvindingsoplande- og grundvandsdannende oplande. Ref./2/. En mere detaljeret forklaring om beregningerne gives i Bilag 2. På Figur 4 ses indvindingsoplande til en indvindingsmængde på m 3 /år. Tabel 1 angiver værdierne relateret til disse oplande. Tabel 1 Resultater til indvindingsoplande i forbindelse med en indvindingsmængde på m 3 /år. (L st er stagnationspunktet, L op er oplandsbredde ved boringen, L as er asymptotisk oplandsbredden) L st [m] L op [m] L as [m] Lokalitet Lokalitet Lokalitet

8 Figur 4 Indvindingsoplande relateret til en indvindingsmængde på m 3 /år. I Tabel 2 ses værdierne relateret til indvindingsoplande i forbindelse med en indvindingsmængde på m 3 /år. Disse oplande ses på Figur 5. 8

9 Tabel 2 Resultater til indvindingsoplande i forbindelse med en indvindingsmængde på m 3 /år. L st [m] L op [m] L as [m] Lokalitet Lokalitet Lokalitet Figur 5 Indvindingsoplande relateret til en indvindingsmængde på m 3 /år. 9

10 6 FORDELE OG ULEMPER VED DE 3 ALTERNATIVER Jo længere oplandet placeres imod øst, des tykkere er lerlaget oven på kalkmagasinet. Tykkelsen af lerlaget kan påvirke indholdet af jern i grundvandet, og risikoen for mest jern i grundvandet er størst for lokalitet 1, da lerlaget er tykkest her. Jern i grundvandet medfører behov for filtrering af råvandet som en del af vandbehandlingen på vandværket. Derfor er det økonomisk set ikke en fordel ved etablering af en ny kildeplads. Derimod kan reducerede grundvandsforhold som forekomst af jern er tegn på være et gode set i forhold til reduktion af evt. indhold af nitrat i det overfladevand der infiltreres og bliver til grundvand. For videre at vurdere den mest fordelagtige placering af de fiktive lokaliteter er der set på fladekilder inden for indvindingsoplandene. Til evaluering af eventuelle trusler relateret til fladekilder er lavet et kort med fladekilder, som kan ses i Bilag 3. Der findes overvejende 3 forskellige typer af fladekilder: byområder, gårde (eller områder med landbrugsaktiviteter) og golfbaner. Tabel 3 Størrelsen af mulige fladekilder til de 3 forskellige oplande og totalarealet, relateret til en indvindingsmængde på m 3 /år. Gårde [ha] Golfbaner [ha] Byområder [ha] Totalareal [ha] Lokalitet Lokalitet Lokalitet Tabel 4 Størrelsen af mulige fladekilder til de 3 forskellige oplande og totalarealet, relateret til en indvindingsmængde på m 3 /år. Gårde [ha] Golfbaner [ha] Byområder [ha] Totalareal [ha] Lokalitet Lokalitet Lokalitet Der findes ingen V1/V2 kortlagte grunde (ref./3/), altså punktkilder inden for de 3 optegnede oplande. 10

11 Stor størrelse af skov- og naturområder, der ligger inden for de optegnede oplande, kan være en fordel. Størrelsen af skov- og naturområder i de 3 forskellige oplande findes i Tabel 5. Tabel 5 Størrelsen af skov- og naturområder i de 3 forskellige oplande, relateret til en indvindingsmængde på m 3 /år (Q 1) og en indvindings-mængde på m 3 /år (Q 2). Skov- og Naturområder Q 1 [ha] Skov- og Naturområder Q 2 [ha] Lokalitet Lokalitet Lokalitet DISKUSION OG ANBEFALINGER Forekomst af store arealer med natur og skov reducerer alt andet lige behovet for at skulle investere i grundvandsbeskyttelse. Forekomst af et tykt lerlag medfører reducerende grundvandskemiske forhold. På den ene side kræver det vandbehandling med filtre og er dermed relativt set en ulempe. Men reducerende forhold medvirker også til at beskytte grundvandet mod påvirkning fra landbruget og reducerer dermed eventuelle omkostninger relateret til udtagning af landbrugsjord fra normal drift. Mangel på lerlag i kalkmagasiner medfører ofte forekomst af oxiderende forhold i grundvandet og dermed at vandbehandling med filtre ikke er nødvendigt. Ofte vil der dog være behov for supplerende iltning. Men beskyttelse af grundvandet fra landbrugsaktiviteter kræver ofte store omkostninger relateret til udtagning af landbrugsjord. Relativt set vil en lokalitet med et indvindingsopland med dæklag af ler over klakmagasinet være en fordel fordi man er fri for de fleste spekulationer ved investeringer vedrørende grundvandsbeskyttelse. Ud fra dette synspunkt vil lokaliteten med flest fordele være lokalitet 3. Nærværende vurdering er baseret på antagelser og forventninger til de geologiske forhold baseret på eksisterende viden. Et naturligt næste trin vil være at undersøge om de forventede forhold er til stede. Dette kan ske ved at udføre en geologisk prøveboring dels til 11

12 bestemmelse af lokale geologi, dels den aktuelle grundvandskemi i f.eks. 3 niveauer. 8 REFERENCER /1/ Skørping Vandværk, Justering af indvindingsopland Hanehøj, NIRAS, jun /2/ Udpegning af indvindingsoplande- og grundvandsdannende oplande (Del 1), GEO-VEJLEDNING 2, GEUS, /3/ Miljøministeriet, Danmarks Miljøportal, Danmarks Arealinformation, dec

13 BILAG 1 GEOLOGI Et mere detaljeret overblik over tværsnittene, som bestemt på Figur 2 i 3 GEOLOGI, gives i dette bilag. To geologiske profiler på tværs af indvindingsoplande ses på Figur 6 og Figur 9. Et tilsvarende langsgående profil ses på Figur 8. Til sidst laves et geologisk tværsnit gående fra sydvest for kildepladsen til nordøst for indvindingsoplandene (tværsnit 2 på Figur 7). Den blå linje på tværsnit 1 til 4 (Figur 6 til Figur 9) angiver overfladen af kalkmagasinet. 13

14 Figur 6: Tværsnit 1: vest-øst, gående c, se Figur 2 for placering af tværsnittet. 14

15 Figur 7 Tværsnit 2: nordøst-sydvest, gående , se Figur 2 for placering af tværsnittet. 15

16 Figur 8 Tværsnit 3: nord til syd, gående , se Figur 2 for placering af tværsnittet. 16

17 Figur 9 Tværsnit 4: vest-øst, gående , se Figur 2 for placering af tværsnittet. 17

18 BILAG 2 INDVINDINGSOPLANDE I beregningen indgår følgende parametre til bestemmelse af stagnationspunkt, oplandsbredde ved boring samt den asymptotiske oplandsbredde: Q [m 3 /s] Der anvendes den årlige indvundne mængde på m 3 og på m 3 som en mulig indvunden mængde i fremtiden. f max [-] Der anvendes en faktor, f max, til at tage hensyn til usikkerheden om maksimalt døgnforbrugt. Faktoren har en værdi på 1,25. Q max [m 3 /s] Maksimale indvundne mængde beregnes til at tage hensyn til usikkerheden og temporale variationer i indvundne mængde. I [-] Gennemsnitlige trykgradient (Tabel 6) i det forventede opland beregnet på baggrund af potentialekortet (det nyeste fra 2011). Tabel 6 Gennemsnitlige trykgradient i det forventede opland til alle lokaliteter Lokalitet I [-] Lokalitet 1 0, Lokalitet 2 0,004 Lokalitet 3 0, T [m 2 /s] Transmissiviteten ved kildeplads. Der er anvendt samme værdi på 0,0008 m 2 /s, som blev anvendt i Hvis T-værdien beregnes med Cooper-Jacobs løsning på baggrund af renpumpningsdata for boring på kildepladsen fås en T-værdi i samme størrelsesorden. Der anvendes følgende formler til bestemmelse af stagnationspunkt (L st ), oplandsbredde ved boring (L op ) og den asymptotiske oplandsbredde (L as ): = = = = 18

19 Afstande for stagnationspunkter, oplandsbredder ved boringer og asymptotiske oplandsbredder ses i afsnittet 5 INDVINDINGSOPLANDE. Som kontrol på oplandsberegningen bestemmes oplandets areal på baggrund af den forventede infiltration samt indvindingsmængde. Hvis et vandværk hvert år skal kunne indvinde en vandmængde af m 3 /år, må der inden for oplandet dannes mindst lige så meget vand, som der indvindes. Infiltrationen bliver skønnet til 330 mm/år. Ved en beregning med denne infiltration samt en indvindingsmængde på m 3 /år, bør oplandet være minimum 175 ha. Arealerne for de optegnede oplande ses i Tabel 7. Tabel 7 Størrelse af arealer relateret til en indvindingsmængde på m 3 /år. Lokalitet Arealer til optegnede oplande (ha) Lokalitet Lokalitet Lokalitet De optegnede oplande har arealer som angivet i Tabel 7, hvilket vil svare til, at infiltrationen er mellem 238 mm/år (for lokalitet 1) og 185 mm/år (for lokalitet 3). Det vides, at der i området findes et sekundært magasin over det primære kalkmagasin. Hvor stor infiltration er fra det sekundære magasin ned til kalkmagasinet vides ikke, men det er rimeligt at antage, at infiltrationen til kalkmagasinet er mindre end de 330 mm/år. En nærmere fastlæggelses af størrelsesordenen på infiltrationen til kalkmagasinet kræver yderligere undersøgelser, men det vurderes dog, at det fundne oplandsareal ikke er urealistisk. Ved en beregning med en infiltration på 330 mm/år og en indvindingsmængde på m 3 /år, bør oplandet være minimum 350 ha. Arealer til de optegnede oplande ses i Tabel 8. Tabel 8 Størrelse af arealer relateret til en indvindingsmængde på m 3 /år. Lokalitet Arealer til optegnede oplande (ha) Lokalitet Lokalitet Lokalitet

20 BILAG 3 POTENTIELLE FLADEKILDER På Figur 10 ses fladekilder i området omkring de 3 fiktive lokaliteter. Der findes 3 forskellige typer af fladekilder: byområder, landbrug/gårde og golfbaner. Figur 10 Fladekilder i området omkring de 3 fiktive lokaliteter. 20