NATURSTYRELSEN UNDERSIVNING AF DIGER VED SIDINGE ENGE VÅDOMRÅDE ADRESSE COWI A/S Parallelvej 2 2800 Kongens Lyngby TLF +45 56 40 00 00 FAX +45 56 40 99 99 WWW cowi.dk VURDERING AF ÅRSAG OG MULIGHED FOR AFHJÆLPNING INDHOLD 1 Indledning 1 2 Boringer 2 3 Resultater 3 4 Årsager til problemet med vandlidende arealer på bagsiden af dæmningen 3 5 Løsningsmuligheder 5 BILAG Bilag A Bilag B Bilag C Bilag D Oversigtskort med boringsplaceringer Terrænforhold Håndboringer (fra Rambøll) Supplerende boringer 1 Indledning Naturstyrelsen har etableret et vådområde på enge ved Sidinge Fjord. Vådområdet er opstået ved at tidligere kanaler er fyldt op og pumpelag på ydersiden af de tidligere kanaler er nedlagt. Herved er er opstået lavvandede søer. PROJEKTNR. DOKUMENTNR. A113700 1 VERSION UDGIVELSESDATO BESKRIVELSE UDARBEJDET KONTROLLERET GODKENDT 2 3.7.2018 BOC og BBH SEL BOC
2 UNDERSIVNING AF DIGER VED SIDINGE ENGE VÅDOMRÅDE Arealerne på den anden side af de tidligere kanaler, der er afskåret fra vådområdet med en lav dæmning, er fortsat afvandede med aktiv bortpumpning af vand. Efter etablering af vådområderne har det vist sig, at der er opstået vandlidende arealer på bagsiden af dæmningen, dvs. inden for det fortsat afvandede areal. Naturstyrelsen har bedt COWI om at vurdere muligheden for at afhjælpe problemet med de vandlidende arealer. Dette notat beskriver de udførte undersøgelser, der ligger til grund for COWIs vurdering af årsagen til problemet med de vandlidende arealer. Ydermere diskuteres mulighederne for tiltag til afhjælpning af problemet med de vandlidende arealer. 2 Boringer Rambøll har tidligere udført 9 håndboringer på marken langs den vestlige den af dæmningen. Boringerne er markeret med gult, P1 til P3 og P1 til P6, jf. Figur 1 og Bilag A. På kortet er de sydlige boringer ved det tidligere Baeshøjgård pumpelag markeret som 1P-3P. Data er som udleveret til COWI. Som supplement til de tidligere boringer har COWI fået udført 35 yderligere lagfølgeboringer med borerig. Boringerne er udført på diget med en afstand på ca. pr. 30 m og oftest til en dybde af 4 m under terræn. Placeringen af boringerne, de projekterede søer og de vandlidende arealer er vist i nedenstående Figur 1 og Bilag A. Figur 1 Placeringen af boringerne, de projekterede søer og de vandlidende arealer, som de er oplyst af Naturstyrelsen. Kortet er også vedlagt som Bilag A. De geologiske profiler er vist som Bilag C (indledende boringer) og Bilag D (supplerende boringer).
UNDERSIVNING AF DIGER VED SIDINGE ENGE VÅDOMRÅDE 3 Alle boringerne er indmålt med GPS, og optegnet mod kote. Alle koter i det følgende er i m DVR90. 3 Resultater På grundlag af håndboringerne, jf. Bilag B, var forventningen, at der var et ca. 0,6 til 1 m tykt vandførende sandlag, og at vandet strømmede gennem det under diget. Sandlaget er beskrevet som sand med varierende lerindhold. Under sandlaget er der ved håndboringerne blevet truffet et lerlag i ca. kote -2 i boringerne P2, P3 og P4, ved den nordlige del af dæmningen, men dette lerlag er ikke blevet konstateret ved de supplerende boringer, der er ført til ca. kote -3. De supplerende 35 boringer viser imidlertid, at sandlaget er tykkere, og at tørvelaget er ret tyndt. Der er således bortset fra en mindre strækning mellem B2 og B4 - ikke fundet tætte lag i de øverste 4 m fra oversiden af dæmningen. 4 Årsager til problemet med vandlidende arealer på bagsiden af dæmningen For at forstå de hydrauliske sammenhænge ved dæmningen, er der i Figur 2 vist et skematisk snit af en tæt dæmning. Figuren viser, hvorledes vandet strømmer under dæmningen, hvis vandstanden er højere på den ene side af dæmningen (H1) end på den anden side (H2). Mængden af vand, der strømmer under dæmningen, er bestemt af forskellen mellem H1 og H2 samt permeabiliteten af det materiale, som vandet strømmer i. Desto mere leret materialet er, jo mindre vand vil der strømme under dæmningen. Hvis der er tale om sandede aflejringer vil der strømme en større mængde vand under dæmningen. Figur 2 Vandes vej under en dæmning (her en impermeabel dæmning) ved forskellig vandstand på hver side af dæmningen. Vandet vil strømme langs de sorte linjer.
4 UNDERSIVNING AF DIGER VED SIDINGE ENGE VÅDOMRÅDE For at forklare observationerne har vi udtrukket et terrænprofil fra højdemodellen (2014) som vist på Figur 3 og Figur 4. Figur 3 Placering af terrænprofil?? Figur 4 Model for grundvandsstanden ved profilet nu (rød) og før projektet (blå). Nord er til venstre, syd til højre Før vådområdeprojektet var der pumpelag uden for digerne. Disse pumpelag sænkede vandstanden til ca. kote -1,5. Vandet blev pumpet op i landkanaler. Der skete en vis udsivning fra bunden af landkanalerne, men arealet af kanalerne var ringe og nedsivningen var ikke noget problem for pumpelagene på de to sider af landkanalerne. Arealet mellem de to landkanaler er drænet ned til ca. kote -2,0 (hoveddrænet ligger under kote -2,3) Efter etablering af vådområdet er vandstanden på ydersiden af landkanalen (diget) øget til +0,5 m, dvs. med ca. 2,0 m. Arealet vandet kan sive ned fra, er øget betydeligt (den fri vandflade er 10 ha, men grundvandsstanden er også
UNDERSIVNING AF DIGER VED SIDINGE ENGE VÅDOMRÅDE 5 øget uden for søarealet). De permeable aflejringer leder derfor vand fra omgivelserne under diget. Strømningen af vand under diget afhænger af (1) forskellen i vandspejl, (2) tykkelsen af de vandførende lag og (3) lagenes hydrauliske ledningsevne. 5 Løsningsmuligheder Vi har overvejet en række løsningsmuligheder. Den enkleste ville være at etablere en lodret membran af et tæt materiale (ler, bentonit eller plastik) for af standse undersivningen. Membranens vil så i givet fald skulle etableres fra toppen af dæmningen, da en vandstandsende barriere ved dæmningsfoden ikke er hensigtsmæssig. På grundlag af undersøgelserne må vi imidlertid konkludere, at det ikke er en realistisk løsning, da de vandførende aflejringer er tykkere end de ca. 3 m under terræn, som en membran kunne afskære. Anlægsteknisk er det vanskeligt at komme dybere end ca. 3 m. Det er også vanskeligt at grave i vådt sand. En kortere membran ville mindske gennemstrømningen noget, men det er usikkert, hvor meget den ville hjælpe. En nærmere vurdering af gennemstrømningen ville kræve et meget detaljeret kendskab til geologien og de enkelte lags hydrauliske ledningsevne, og den ville stadig være usikker. I anlægsprojekter som metroen anvendes andre tekniske muligheder som (slurry wall, grouting, sekantpæle, frysning og spuns), men disse metoder er meget kostbare. Vi forventer, at bunden af søerne gradvist vil tætnes af sig selv, og at gennemsivningen fra søerne efterhånden vil mindskes. Vi har overvejet muligheden for at mindske nedsivningen fra sø-arealet med udlægning af bentonit. Bentonit er et naturligt ler-mineral. Bentonittens funktion vil derfor at fremskynde den naturlige proces, hvor bunden i søerne tætnes. Der er imidlertid en risiko for, at strøm og vind vil flytte rundt på det udlagte bentonit, således at der ikke dannes et jævnt lag. Alternativt kunne man tømme søerne og fræse bentonitten ned i bunden. Metoden er dog dyr (måske 2 millioner kr.?), da arealet er stort, og udlægningen af bentonit forhindrer ikke grundvandet i at strømme under søerne, så effekten er usikker. Vi vil derfor ikke anbefale denne metode. Vi kan desværre ikke anvise en anden løsning, som kan standse undersivningen. I stedet anbefaler vi at forbedre dræningen af marken på de vandlidende arealer ved lægning af yderligere dræn, som føres til det eksisterende hoveddræn. Et forslag hertil kan udarbejdes på grundlag af de nuværende drænkort.
6 UNDERSIVNING AF DIGER VED SIDINGE ENGE VÅDOMRÅDE Bilag A Oversigtskort med boringsplaceringer
Tidligere håndboringer Nye boringer Projekteret sø Vandlidende Vandlidende Naturstyrelsen - Sidinge Enge Placering af boringer Dato Bilag nr. 03.07.2018 A
UNDERSIVNING AF DIGER VED SIDINGE ENGE VÅDOMRÅDE 7 Bilag B Terrænforhold
Tidligere håndboringer Nye boringer Vandlidende Vandlidende Projekteret søflade Naturstyrelsen - Sidinge Enge Placering af boringer og terrænforhold Dato Bilag nr. 03.07.2018 B
8 UNDERSIVNING AF DIGER VED SIDINGE ENGE VÅDOMRÅDE Bilag C Håndboringer (fra Rambøll)
+ 0,0 m Vådområde Sidinge Enge Boringer ved højspændingsmast 2 B1 B2 B3 B4 B5-1,0 m Sandet muld Sandet muld Sandet muld Sandet muld Sand, lidt leret Sand, tørt Sand, lidt leret Sand, meget leret Vådt sand, siltet Sand, lidt leret Sand, flyde -2,0 m Gytje Gytje Tørv Ler Sand. Leret gråt Ler Ler Boring ved mast nr. 2 Boringer ved Baeshøjgård pumpe B1 B2 B3 + 0,0 m + 0,0 m B6 Sandet muld -1,0 m -2,0 m Sandet våd muld Sandet våd muld Sandet våd muld Sand, tørt Sand, leret tørt Sand, leret tørt Gytje, vandmættet Sand, leret Tørv Tørv Sand, meget vådt \\cher\sagarkiv\2011\1100020775\dok\mb00117-1-hmp
UNDERSIVNING AF DIGER VED SIDINGE ENGE VÅDOMRÅDE 9 Bilag D Supplerende boringer