FRA GEOLOGI TIL INDSATSPLAN - BETYDNING AF DEN GEOLOGISKE FORSTÅELSE FOR PRIORITERING AF INDSATSER

Transkript

1 FRA GEOLOGI TIL INDSATSPLAN - BETYDNING AF DEN GEOLOGISKE FORSTÅELSE FOR PRIORITERING AF INDSATSER Hydrogeolog, ph.d. Ulla Lyngs Ladekarl Hydrogeolog, ph.d. Thomas Wernberg Watertech a/s Geolog, cand.scient. Klaus Petersen Miljøcenter Århus ATV MØDE VINTERMØDE OM JORD- OG GRUNDVANDSFORURENING VINGSTEDCENTRET marts 2007

2

3 RESUMÉ En indsatsplan har sit fundament i de vigtigste konklusioner, som den geo- og hydrogeologiske kortlægning har aftedkommet. På trods af mange undersøgelser af geologien er det især den, der er den største ubekendte parameter og samtidig den, der er mest styrende for de konklusioner, som udmøntes i indsatser i planen. Ud fra erfaringer fra et konkret arbejde med en indsatsplan i Vejle Amt gøres det klart, at planen undergår flere ændringer, også efter en vedtagelse, og at den planlagte fremtidige revision bør inddrage nye geologiske og hydrologiske informationer samt nye indvindingsmæssige justeringer. BAGGRUND Selv små ændringer i den geologiske forståelse kan have vidtrækkende konsekvenser for udstrækningen af OSD (Område med Særlige Drikkevandsinteresser), indvindingsoplande og sårbare områder. En anden vigtig faktor er ændringer i indvindingsstrategien, f.eks. i form af filtersætning i forskellige magasiner, pumpeforhold mv, som kan påvirke beregningen af indvindingsoplandet og dermed den zone som skal beskyttes. Indvindingsoplandet kan altså være en variabel størrelse. Prioritering af indsatser, arealudlægning til f.eks. byvækst, udpegning af nye kildepladser og øvrige indvindingsmuligheder for kommuner og vandværker i indsatsområdet hænger kort sagt på geologien og indvindingen. For fremover at kunne drage konsekvenser af ændringer i oplysninger om geologi og hydrologiske/indvindingsforhold er det yderst vigtigt, at OSD er udlagt med stor robusthed. Det er også vigtigt, ikke at opfatte hverken indsatsområde, oplande og sårbare områder som stationære størrelser, men derimod størrelser, som kan ændre form. PRÆSENTATION AF INDSATSOMRÅDET Follerup Indsatsområde, der tages udgangspunkt i, ligger mellem Vejle og Kolding. Indsatsområdets form er oprindelig fastlagt i forhold til grundvandsressourcens beliggenhed, bestemt ud fra en grundsvandsmodel opstillet i slutningen af 1990 erne. Både den historiske model og de nyere modeller, der er opstillet for området, indeholder 3 indsatsområder: Børkop, Kongsted og Follerup.

4 Figur 1. Follerup Indsatsområde med angivelse af kildepladser. Området ligger i et yngre morænelandskab med lerede jordarter fra kvartærtiden. De kvartære aflejringer er omkring meter tykke og består nederst af et 5-15 meter tykt sandlag, som danner indvindingsmagasin i den vestlige del af indsatsområdet, figur 2. Bunden af magasinet udgøres af lerede og siltede tertiære lag, som kun i ringe grad er vandførende. I den østlige og sydlige del af indsatsområdet gennemskæres landskabet af to store begravede dale. Den østlige dal udgør et større grundvandsmagasin. Figur 2. Idealiseret geologisk profil, der går fra vest mod øst i Follerup Indsatsområde.

5 Den første geologiske model, der blev opstillet i området viste, at der var så få informationer, at usikkerheden var meget stor. Der blev derfor iværksat en række geofysiske, hydrogeologiske og kemiske undersøgelser. Det var bl.a. TEM-sonderinger, slæbegeoelektrik, boring, langtidsprøvepumpning, pejlerunde, vandprøver. I forbindelse med udarbejdelsen af indsatsplanen har det især været udbredelsen af de lerede kvartære lag, de begravede dale og tvivl om konduktiviteten af de tertiære lag, der har givet anledning til ændringer i den geologiske forståelse. KONSEKVENS AF ÆNDRINGER I GEOLOGISK FORSTÅELSE FOR HELE IND- SATSOMRÅDET En af de første geologiske modeller for området blev benyttet ved opstilling af en grundvandsmodel, som blev brugt til at udpege indvindingsoplande og OSD områder. Områderne er vist i figur 3. Figur 3. Indvindingsoplande, OSD og sårbare områder, som vist i Regionplan Udbredelsen af indvindingsoplandene i figur 3 tyder på, at vandet strømmer fra sydvest mod nordøst på trods af et topografisk vandskel i det nordvestlige hjørne af kortet. Det ses også, at OSD-området følger indvindingsoplandene. Indvindingsoplande i omkringliggende indsatsområder er ikke vist og OSD afviger derfor fra indvindingsoplandene i Follerup indsatsområde i den vestlige del. Nye geofysiske undersøgelser i form af TEM-sonderinger og slæbegeoelektrik antydede, at de tertiære lag var sandede. For at vurdere ydeevnen af de tertiære lag, blev der foretaget en undersøgelsesboring lidt nord for indsatsområdet i et område, som umiddelbart var oplagt til

6 vandindvinding. De tertiære lag viste sig at have ringe ydeevne fordi siltindholdet var højt. Ud fra de geofysiske og geologiske undersøgelser blev en ny geologisk model og en ny grundvandsmodel opstillet. Ændringerne resulterede i en ændring i både sårbarhedsvurdering og beregning af grundvandsstrømning i den eksisterende grundvandsmodel, figur 4. Som konsekvens af ændringerne i den geologiske opfattelse blev OSD ændret, der fremkom nye nitratsårbare områder og indvindingsoplandene ændrede fuldstændig form. En stor del af indvindingsoplandene flyttede udenfor indsatsområdet. Figur 4. Nyt OSD og nye indvindingsoplande i forhold til vist i figur 3, som konsekvens af nye geologiske informationer. KONSEKVENS AF ÆNDRET GEOLOGISK OPFATTELSE PÅ NITRATSÅRBARE OMRÅDER Et af formålene med at udføre yderligere geofysiske undersøgelser har været at forbedre forståelsen af jordlagene over grundvandsmagasinet. Sammen med kemiske undersøgelser og viden om hydrologien er informationerne brugt til at vurdere grundvandsmagasinets sårbarhed overfor nitrat. I figur 5 og 6 vises udbredelsen af indsatsområder overfor nitrat. Det vil sige områder udenfor byer, skove og naturarealer, hvor en indsats skal prioriteres højt.

7 Figur 5. Indsatsområder overfor nitrat som vist i Regionplan Figur 6. Indsatsområder overfor nitrat efter geofysiske undersøgelser. De geofysiske undersøgelser har resulteret i relativt små ændringer indenfor indsatsområdet. Det sårbare område syd for Pjedsted ved TRE-FOR, Follerup Vandværk har ændret form, og der er kommet flere til i den vestlige og sydlige del af indsatsområdet. Det er dog kun områder indenfor oplandet til TRE-FOR, Follerup Vandværk, der har betydning i forhold til indsatser, fordi de øvrige to områder i den vestlige del ikke ligger i et indvindingsopland i denne indsatsplan.

8 KONSEKVENS AF ÆNDRET INDVINDINGSSTRATEGI FOR BYVÆKST I den nordøstlige del af indsatsområdet blev der, efter de geofysiske undersøgelser var afsluttet og grundvandsmodellen var opdateret, sløjfet en boring og etableret to nye, hvoraf den ene ligger i et nabo-indsatsområde, men har opland ind i dette indsatsområde, figur 7. Figur 7. Beliggenhed af boringer, nye og sløjfede. De relativt få ændringer betød en kraftig ændring i to af indvindingsoplandene i indsatsområdet. Det ene opland ligger i et område, hvor kommunen ønsker byvækst. En kørsel med grundvandsmodellen før ændringerne viste, at grundvandet til indvindingen i oplandet især kom fra et område lige syd for byen, men at en lille del af grundvandet også dannes under den vestlige del af byen, figur 8a. Efter ændringerne er grundvandsdannelsen øget både syd for byen, indenfor byområdet og sydvest for byen, figur 8b. I betragtning af, hvor følsom tolkningen af grundvandsstrømningen er i forhold til forståelsen af geologien, er byvækst i den sydlige del af byvækstområdet meget kritisk. I forhold til indsatser er det nu endnu mere påkrævet, at der bliver pålagt restriktioner i den sydvestlige del af byen i særdeleshed. Byvækstplaner i den sydøstlige del bør revideres.

9 Figur 8. a) Grundvandsdannelse i område med byvækst før sløjfning af boring og etablering af to nye i området og b) efter sløjfning og etablering af boringer. Fraktil af grundvandsdannelse betyder, at alt tilhørende samme farve bidrager til grundvandsdannelsen med den angivne mængde. KONSEKVENS AF ÆNDRET INDVINDINGSSTRATEGI FOR PRIORITERING AF BESKYTTELSE Trekant-området er et vækstområde og ønsket om øget vandindvinding er stort. Effekten på vandløbsafstrømning og oplandsudformning af enten en øget indvinding fra en eksisterende kildeplads eller ny kildeplads blev derfor undersøgt med grundvandsmodellen. Placeringen af nye boringer ses i figur 9.

10 Figur 9. Placering af mulige indvindingssteder i indsatsområdet angivet ved S1, S2 og S3. Effekten på vandløb og indvindingsoplande i indsatsområdet viste sig i første omgang at være minimal. Derimod har ændringerne stor betydning for sænkningen omkring kildepladsen. Det skyldes, at en stor del af området er lerdækket og indvindingsoplandene derfor i forvejen er relativt store i forhold til indvindingsmængden. Den største grundvandsdannelse finder sted i områder med tykke sandlag og en øget indvinding vil derfor tendere til at øge den vertikale tilstrømning i højere grad end den horisontale. Er det rigtigt Thomas, eller skal det ud? Et øget fokus på de kildepladsnære forhold er derfor af stor betydning i dette tilfælde. Der er dog et lille men, idet den opstillede model er stationær og effekten på minimumsvandføring derfor ikke kan vurderes. Det er derfor et krav i indsatsplanen, at der udføres vandføringsmålinger, så der kan opstilles en dynamisk model på sigt og minimumsvandføringen kan vurderes. Samtidig lever kravet op til den fremtidige miljøbeskyttelse i forhold til Vandramme-direktivet. ROBUST UDPEGNING AF OSD OG SÅRBARE OMRÅDER De geologiske og hydrologiske informationer vi benytter, og de resultater vi får ændres i takt med nye undersøgelser og metoder, ændrede indvindingsforhold, nye geologiske modeller og grundvandsmodeller. Indsatsplaner skal revideres efter nogle år og ændringer i indvindingsstrategi og andre nye informationer stiller krav om en robust udpegning af OSD og nitratsårbare områder. Specielt bør udpegning af mulige indvindingsområder, krav om undersøgelse af påvirkning af vandløb med grundvandsmodellering, og en bestemmelse af usikkerheden på rundvandsmodelleringen medtages i indsatsplanen. Eksemplet fra Vejle viser, at det er yderst vigtigt at kunne opstille en troværdig grundvandsmodel for at kunne udtale sig om, hvor byvækst kan eller ikke kan

11 finde sted, hvor nye boringer bedst placeres i forhold til øvrig indvinding og for at kunne vurdere effekten på vandløb ved den eksisterende indvinding og ved eventuelt øget indvinding. KONKLUSION Ændret indvindingsstrategi og nye geologiske oplysninger har stor betydning for udformningen af indvindingsoplande og prioriterede områder. Ved udarbejdelse af indsatsplanen er det vigtigt at 1) OSD-udpegningen er robust, så prioriterede områder ikke pludselig falder udenfor og dermed også udenfor beskyttelses-mulighed. 2) Der er taget højde for at oplandsafgrænsningerne ikke er stationære. 3) Grundvandsmodelleringen indeholder usikkerhedsberegninger så der er taget højde for model- og data usikkerheder. Når indsatsplanen revideres er det yderst vigtigt, at nye forhold inddrages i 1) sårbarhedsvurderingen så prioriteringer kan genovervejes, 2) den geologiske model, sådan at grundlaget for udpegning af nye kildepladser er optimalt og i 3) grundvandsmodellen og dermed også udformningen af indvindingsoplande, grundvandsdannende oplande og påvirkning af vandløb.

12