RAPPORT NR. 17 ^ ^ ^ ^ " " " ^. UDENÅUNDERSØELSEN Regnvndsundersøgelser
UDENAUNDERSØELSE 1973-1975 RENVANDSUNDERSØELSER VANDKVALITETSINSTITUTTET. ATV Agern Allé 11, 2970 Hørsholm Sgsbehndlere: Sgsnr,: 1977-11-03 25.4.171 WWT- WF Civ.ing. Jørgen F. Simonsen Civ.ing. Poul. Heise
- I - INDHOLDSFORTENELSE SIDE 1. INDLEDNIN 1 2. UNDERSØELSENS FORMÅL O AREJDSHYPOTESER 2 2.1 FORMÅL 2 2.2 AREJDSHYPOTESE 3 3. UNDERSØELSERNES ENNEMFØRELSE 4 3.1 MÅLEOPLANDE 4 3.2 MÅLINERNES OMFAN 6 3.3 MÅLINERNES TEKNIK 7 3.4 MÅLINERNES ENNEMFØRELSE O ERFARINER FRA UNDERSØELSEN 9 4. RESULTATER FRA "SØNDER EE"/ RY 11 4.1 OPLANDSINFORMATIONER: SØNDER EE, RY 11 4.2 NEDØR O AFLASTNINER 11 4.3 FORURENINSFORHOLD VED AFLASTNIN 18 4.4 STOFTRANSPORTER 24 5. RESULTATER FRA "NØRREMARKEN", VIOR O "SKVÆTMØLLE"/ SKANDEROR 29 5.1 OPLANDS INFORMATIONER 29 5.2 NEDØRSFORHOLD 30 5.3 AFSTRØMNINS- O FORURENINSFORHOLD 31 5.4 STOFTRANSPORTER 38
- II - INDHOLDSFORTENELSE SIDE 6. AFSTRØMNIN FRA VEJAREALER 47 6.1 VEJAREAL - SKANDEROR 47 6.2 AFSTRØMNINS- O FORURENINSFORHOLD 47 7. STOFUDLEDNIN FRA RENSNINSANLÆ UNDER REN 53 7.1 VIOR CENTRALRENSNINSANLÆ 1973-75 53 7.2 RESULTATER 54 7.3 VIOR CENTRALRENSNINSANLÆ/ 1977 61 8. SAMMENFATNIN O KONKLUSION 62 8.1 RENVANDSUNDERSØELSERNES FORMÅL O OMFAN 62 8.2 MÅLINERNES TEKNIK 63 8.3 RESULTATER O KONKLUSIONER 63 TEKNIKERRUPPENS EFTERSKRIFT 70A 9. REFERENCELISTE 70 APPENDIX 72 ILA A: RERESSIONSVURDERINER A 1-A 21 ILA : FIURER. FORDELINEN AF AFSTRØM- ^ ^ ^ _,^ MENDE STOF- O VANDMÆNDER 1-79 ILA C: ANALYSEDATA M.M. (IKKE MANFOL DIJORT)
- 1-1. INDLEDNIN I udenåundersøgelsen 1973-75 indgår undersøgelser f stoftilførslerne til vndsystemet, og disse hr omfttet undersøgelser f forureningsbelstningen fr spildevndsudledninger dmbrug lndbrugsreler regnfstrømning fr urbniserede områder. Undersøgelser f forureningsbelstningen fr urbniserede områder under regn blev medtget ved udenåundersøgelsen, fordi en række udenlndske undersøgelser viste, t der er stor vrition i mængde og smmensætning f regnfstrømningen fr såvel seprtklokerede som fællesklokerede områder. Det forudsttes desuden, t det ikke vr rimeligt t nvende udenlndske erfringsværdier ved opgørelsen f stoftilførslerne, d lokle forhold spiller en fgørende rolle for regnfstrømningens kvntitet og kvlitet.
- 2-2. UNDERSØELSENS FORMAL O AREJDSHYPOTESER 2.1 FORMÅL Undersøgelsens formål definerede således: t undersøge seprtsystemers - regnvndsledningers bidrg til forurening t undersøge fællesklokerede områders bidrg til forurening under regn. Under regn vil kloksystemerne medføre en forureningsbelstning f recipienterne, der bl.. skyldes områdets krkter og udnyttelse kloksystemets opbygning nedbørens mængde, intensitet og hyppighed nedbørens indhold f forurenende stoffer. I "Projektbeskrivelsen for udenåundersøgelsen 1973-75" formuleredes i henhold til ovenstående en række problemstillinger vedrørende regnfstrømningens forureningsproblemtik således : 1. Hvorledes er regnfstrømningens mængde og smmensætning? 2. Hvor store stofbelstninger giver regnfstrømning nledning til (vurderet i forhold til recipientsystemets dynmik)? 3. Hvilken indflydelse hr regnfstrømningen på rensningsnlæggenes funktion? 4. Hvorledes regerer recipienten på regnfstrømningen?
- 3-5. Hvorledes kn forureningsbelstningen f recipientsystemet under regn begrænses, f.eks. ved rensning, regulering, mgsinering? 2.2 AREJDSHYPOTESE D en undersøgelse til belysning f ovennævnte fem punkter ville blive særdeles omfttende, opstilledes følgende "rbejdshypotese" for RENVANDSUNDERSØELSERNE I UDENÅSYSTEMET: ) Angiv, hvorledes smmensætningen og mængden f regnfstrømningen vrierer fr to seprtklokerede områder og fr et overfidsbygværk i et fællesklokeret område. b) Angiv, hvor store mængder stof der udledes. c) Angiv om muligt reltioner og smmenhænge mellem forureningsbelstningen og fstrømningsforhold, lokle forhold etc.
- 4-3. UNDERSØELSERNES ENNEMFØRELSE 3.1 MÅLEOPLANDE Måleoplndene udvlgtes således: Skvætmølle, Sknderborg Nørremrken, Viborg Sønder Ege, Ry - seprtklokeret - seprtklokeret - flstningsbygværk fællesklokeret område. Der udførtes desuden orienterende målinger i oplndene: Nørskovbkke, Silkeborg Ldegårdsbkken "Søsporten", Sknderborg - seprtklokeret område - fstrømning fr vejrel. Til supplement f vejfstrømningsmålingerne fr Sknderborg (Søsporten) gennemførte Vndkvlitetsinstituttet ATV (VKI) en orienterende prøvetgning i tilknytning til Vejdirektortets målesttion ved motorgden ispeengsbuen, Københvn. Viborg kommune gennemførte desuden prllelt med udenåundersøgelsens spildevndsundersøgelser /I/ smt Nørreåundersøgelsen /2/ en belstningsvurdering f centrlrensningsnlægget, ruunshåb, under regn. På figur 3.1 er ngivet lokliteternes geogrfiske plcering.
- 5-10 km Mfileoplnd regnvndsundergelser A Viborg centrlrensningsnlæg ruunshåb Figur 3.1 Måleoplnde, regnvndsundersøgelser.
- 6-3.2 MÅLINERNES OMFAN Målingernes omfng fremgår f tbel 3.1 Loklitet Registreringsperioder Prøve- Nedbør Afstrømning tgningsperiede Antl regnskyl med prøvetgning Antl prøver SKVÆTMØLLE, SKANDEROR SØSPORTEN, SKANDEROR 25/4-74 =* 12/11-74 og 28/4-75 =* 17/11-75 19/4-74 => 26/11-75 20/5-75 =* 26/11-75 19/4-74 => 1/10-75 20/5-75 => 26/11-75 27 10 203 39 CO to NØRREMARKEN, VIOR 15/2-75 =* 14/10-75 1/3-75 =* 15/10-75 1/3-75 => 15/9-75 16 206 ELI w NØRSKOVAKKE, SILKEOR 31/10-75 => 17/12-75 9/10-73 =* 29/11-73 19/11-75 => 17/12-75 nov. 1973 nov. - dec. 1975 4 66 CO CO CO ^ b SØNDER EE, RY 14/11-74 => 8/12-75 14/1-74 => 10/12-75 jn. 1974 og juni 1974 1/9-74 => 1/10-75 44 110 Tbel 3.1 Omfng f regnvndsundersøgelser i udenåsystemet. De udtgne prøver sorteredes efter udtgningen således, t der normlt kun udførtes nlyser på prøver fr regnskyl med mindst een forudgående tørvejrsdg.
- 7 - Anlyseprmetrene vr som hovedregel orgnisk stof målt som iltforbrug med KMnO. (PE) totl fosfor totl kvælstof (TP) (TN). Herudover er der i vrieret ntl udført nlyser for mmonik (NH) nitrt (NO) ortho-fosft suspenderet stof zink (ZN.) bly (P) clorid (CL) ledningsevne. (PO) (SS) Ved et enkelt regnskyl er der nlyseret for cdmium og chrom, I prntes er ngivet benyttede forkortelser. Anlyserne er udført i henhold til VKI's nlyseforskrifter, ngivet bl.. i /3/. 3.3 MÅLINERNES TEKNIK Målesttionen vr opbygget som vist på figur 3.2. Vndføringsenheden bestod f et smmenst måleoverfld, bestående f et 90 -overfld smt et rektngulært overfld skåret ud i en plde f vndfst krydsfiner, idet størrelsen f de enkelte måleoverfld tilpssedes de enkelte målesttioner. Vndhøjden registreredes kontinuert ved hjælp f flyder med forbindelse til en skriverenhed. Frktionsprøvetgeren vr f stndrdtype med en prøveudtgningsfrekvens på 15 minutter. Selve prøvetgningen igngsttes ved signl fr en tilsluttet vippekontkt, når vndføringen oversteg en for hver loklitet defineret nedre grænseværdi. Nedbøren i området registreredes så vidt muligt ved nedbørsmåler med skriver.
NEDORSMÅLER i SAMMENSAT MÅLEOVERFALD (VANDFAST KRYDSFINER) SUEHOVED Figur 3.2 Principudformning f målesttion i nedgngsbrønd Målesttionen "Søsporten". Måling f regnfstrømning - vejrel - fr Ldegårdsbkken, Sknderborg.
- 9-3.4 MÅLINERNES ENNEMFØRELSE O ERFARINER FRA UNDER SØELSEN Opstillingen f måleoverfld smt gennemførelsen f det "dglige" tilsyn er gennemført med bistnd f medrbejdere ved Ry kommunes tekniske forvltning Silkeborg koimnunes tekniske forvltning smt Levnedsmiddellbortorieenheden Sknderborg kommunes tekniske forvltning Viborg kommunes tekniske forvltning Århus mtskommune, Amtsvndvæsenet, Som det fremgår f figur 3.2, hr selve målesttionen været opbygget i en nedgngsbrønd på hovedregnvndsledningen umiddelbrt efter måleoplndet. (I regnvndsledningen. Nørremrken, Viborg, vr det nødvendigt på grund f for stort fld på hovedledningen (mulighed for strygende bevægelse) t plcere målesttionen c. 2 km uden for måleoplndet). De nvendte komponenter i målebrønden hr været forholdsvis ukomplicerede i udformning og princip, og med få undtgelser (frost og hærværk) hr disse fungeret fysisk tilfredsstillende. De største ulemper ved t nvende det enkle udstyr hr dels været t synkronisere nedbørsregistrering, vndmængdemåling og prøvetgningstidspunktet, og dels hr dtberbejdningen været tidskrævende, idet kurvestrimler er blevet flæst mnuelt før overførsel til ED. Som nturligt er, spiller vejrforholdene en fgørende rolle for gennemførelsen f regnvndsundersøgelserne. Specielt betød det nedbørsfttige 1975 (200 mm under normlen), t ntllet f regnhændelser vr begrænset. Desuden hr de gennemførte
- 10 - undersøgelser hft en begrænset tidsrmme, idet udstyret i et vist omfng skulle benyttes på mere end een målesttion. Dette betyder, t målingerne kun delvist kn betrgtes som kontinuerte smt typiske for normle nedbørsforhold. Det kn derfor nbefles, t mn ved fremtidige undersøgelser f regnfstrømning stser på et mere vnceret registreringsudstyr smt gennemfører målingerne på hver målesttion over perioder f mindst 2 år. Prllelt med prøvetgningen i kloknettet søgtes gennemført en opsmling f nedbør med henblik på en smmenligning f forureningskomponenterne. Som opsmlingsbeholder nvendtes en plstblje, der opstilledes ufskærmet umiddelbrt over jorden i nærheden f eller inden for måleoplndet. Det må konstteres, t denne teknik ikke er nvendelig, idet dnnelse f erosoler i væsentligt omfng hr givet forhøjede koncentrtionsværdier. (F.eks. vr nedbørsopsmlingen på Sknderborg rensningsnlæg præget f stoftilførsel fr forklringstnke m.m.). Såfremt mn ønsker t gennemføre undersøgelser til belysning f stofnedfldets smmensætning og mængde, nbefles det, t mn nvender et opsmlingsprincip, hvor det tørre og "våde" nedfld dskilles utomtisk, og t mn opstiller sit udstyr således, t erosoldnnelsen får mindst mulig indflydelse på prøvetgningen.
- 11-4. RESULTATER FRA "SØNDER EE", RY (Fællesklokeret område, målinger på flstningsbygværk) 4.1 OPLANDSINFORMATIONER: SØNDER EE, RY Oplndet, der er klokeret efter fællessystemprincippet, er på c. 45 h, og området består f: c. c. 38,5 h boligområde, fstrømningskoef f icient (p = 0,35 6,O h industriområde, f strømningskoeff icient. ep = 0,65 Det smlede reducerede rel er derfor beregnet til c. 17,5 h. Aflstningsbygværket er dimensioneret til t træde i funktion ved en opspædning 1 + 5, svrende til c. 9 3 1/sek. Aflstningsbygværket og overløbsledningen er dimensioneret til en vndføring på 2.130 1/sek, idet der er benyttet en dimensionsgivende intensitet på 130 1/sek/h. Overløbsledningen hr som recipient Knud sø og munder ud ved Sønder Ege cmpingplds. ^.2 NEDØR O AFLASTNINER I måleperioden for fstrømning, jnur 1974 til december 1975, er der registreret nedbør kontinuerligt i perioden november 1974 til december 1975. For "året 1975" er den smlede nedbørsmængde, registreret på nedbørsmåler, i Sønder Ege oplndet opgjort til 420 mm fordelt på 180 nedbørshændelser. I 1974 foretoges en dglig flæsning f nedbørsmængden på rensningsnlægget i Ry, og totlmængden vr c. 680 mm. Det største regnskyl i "19 75" vr på 20 mm med en middelintensitet på 13 mm pr. time og en mksiml fem minutters intensitet på 4 mm (svrende til c. 130 1/sek/h).
- 12 - På figur 4.1 er vist nedbørs- og flstningshændelsernes fordeling og størrelse. I "året 1975" trådte flstningsbygværket i funktion 57 gnge, og der flstedes i lt c. 5.200 m vnd. Fordelingen f de 57 flstningshændelser viste, t ved nedbørsmængder mindre end O,5 mm skete der ingen flstning, og ved nedbørsmængder større end 6 mm skete der flstning ved lle regnhændelser. I figur 4.2 er ngivet nedbørs- og flstningshændelsernes procentvise fordeling smt sndsynligheden for flstning. Af figur 4.2 ses det, t c. 82 % f regnhændelserne i "1975" vr mindre end 4 mm, og t disse regnhændelser medførte, t c. hlvdelen (49 %) f de registrerede flstninger indtrf. Af smme figur ses desuden, t der i "19 75" situtionen ved 4 mm nedbør vr c. 85 % sndsynlighed for flstning. På figur 4.3 er vist smmenhørende værdier f nedbørsmængder og tilsvrende flstningsrængder for 1975. Det ses, t værdierne grupperer sig groft tget i to grupper. Den ene gruppe svrer til flstninger, der skyldes store intensiteter, og den nden gruppe svrer til flstninger, der skyldes store nedbørsmængder. etrgtes de registrerede flstninger i 1974 og 1975, fås de i tbel 4.1 ngivne ntl, mængder, vrighed og fordeling. Antl Antl m Vrighed f smtmm nedbør j^t ±. JT-, ^ ^ -, ^n ^ flstninger flstet lige flstninger "1974" 680 83 7800 70 timer "1975" 420 57 5200 45 timer Usikkerheden på de ngivne mængder skønnes t være 10 % - 20 %. Tbel 4.1 Dt vedrørende flstningsforholdene 1974 og 1975 Sønder Ege, Ry.
- 13 - JL. ntl nedbørshændelser ntl ollstninger 2D- 1.0-60- 80-10- 8-6- L- 2-0 T~i i~r~i mm nedbør Figur 4.1 Sønder Ege, Ry. Nedbørs- og flstningshændelsers fordeling og størrelse "1975". *
- 14-100% f nedtjørshændeiser %100 % ftstningshændelser 180 ned bfsrshændelser Figur 4.2 Sønder Ege, Ry. Nedbørs- og flstningshændelsers procentvise fordeling og sndsynlighed for flstning, "1975" Figuren viser smmenhængen mellem målte nedbørsmængder, nedbørs- og flstningshændelser. Det ses, t 82 % f nedbørshændelserne er mellem O og 4 mm, og ved disse nedbørshændelser indtrf 49 % f de registrerede flstningshændelser. Når nedbøren vr 4 mm, vr der 85 % sndsynlighed for flstning.
- 15-1 nedbor mm * 12 * 10 - * «8 «* «(1850, 6 U ^ * * - «* 2 * «* n 1 i 1 1 1 > 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ^ 50 100 150 200 250 300 350 ^00 m3 flstet vndmængde Figur 4,3 Sønder Ege, Ry. Simnenhørende værdier f nedbør (mm) og 3 flstede vndmængder (m ) 1975,
- 16 - Fordelingen f flstningsmængder månedsvis vr således: Månedsmængder 1974 1975 Jnur Februr Mrts April Mj Juni Juli August September Oktober November December 283 103 150 8 68 65 2140 2398 1948 126 218 247 404 0 0 80 250 0 485 200 2852 773 113 0 Totl 7760 m 5160 m' På figur 4.4 er vist den kumulerede fordeling f de flstede mængder og den tilsvrende fordeling f flstningshændelserne (140 hændelser) for hele måleperioden. Det ses, t ved 90 f flstningshændelserne er der flstet c, 40 % f den smlede flstede vndmængde. På figur 4,4 er desuden indtegnet fordelingen f flstningshændelser og fstrømmet vnd for de flstningshændelser (44), hvor der er udtget prøver til kemisk nlyse. De to kurver ses t hve smme forløb, og største fvigelse er på c. 5 %, På figur 4,4 nedre del er vist den kumulerede flstede mængde i 1974, 1975 og middelværdien f disse. Desuden er nført et kurvebånd for registrerede mængder ved de enkelte flstningshændelser. Det ses, t 90 % f flstningerne svrede til 40 % f den flstede mængde, svrende til i lt 2.700 m (gennemsnitsbetrgtning), og ved disse flstninger vr den største enkeltflstning c. 220 m.
- 17 - % l lislningshændelser 100 90 60 60 io 20 O % f der loiie tiostedc- vnndrprpnqdf 1000 2000 2700 3000 iood 5000 6000 m3 den totle flstede vndmængde (stiplet kurve) m^ pr flstning [smrte enkeltflstnlnq gsn. f 74-75 fuldt optrukket kurve) Figur 4.4 Sønder Ege, Ry. Kumuleret fordeling f flstninger og flstede mængder 1974-75 (140 flstninger) og undersøgte flstninger (44). Desuden er vist smmenhængen mellem % fordelte flstede mængder og dels totle fstrømmede mængder (gsn. f 1974-75), dels den tilhørende mksimlt registrerede enkeltflstning. Det ses, t 90 % f flstningerne svrer til 40 % f de flstede 3 vndmængder, i lt 2.700 m, og den største tilhørende enkeltflstning vr 220 m,
- 18 - Dette betyder, såfremt hændelserne for 1974-75 lægges til grund, t mn ved t indskyde et sprebssin på c. 250 m"^ kn reducere ntllet f flstninger til 10 % (c. 7 hændelser) f det nuværende ntl årlige flstninger. Disse flstninger vil dog fortst give nledning til flstning f store vndmængder - f størrelsesordenen i lt 2.000 m"^, nemlig 3 3 ^ 6.500 m y. (1.750 m (rgsinmængden f 7 flstninger) + 2.700 m (de totlt mgsinerede flstninger)). 4.3 FORURENINSFORHOLD VED AFLASTNIN Som tidligere nævnt er der udtget prøver ved 44 flstningssitutioner. Smtlige nlyseresultter fremgår f tbellerne. ilg C. I figur 4.5 er vist den flstningssituttion, som er "bedst" beskrevet f de nlyserede flstninger. Det ses, t koncentrtionsforløbet for henholdsvis orgnisk stof (målt som iltforbrug med kliumpermngnt, COD, PE), totl fosfor og totl kvælstof klinger f med tiden. Dette udskylningsforløb er konstteret ved flere f flstningerne, men i en række tilfælde er der konstteret fvigelser herfr. Dette kn f.eks. skyldes en forøget nedbørsintensitet mod slutningen f en regnhændelse. Et smlet overblik f stoffstrømningens fordeling som funktion f henholdsvis vndfstrømning og fstrømningstiden er givet i ilg, p. 69-79. Det ses herf, t en egentlig "first flush" effekt - bortset fr en ntydning vedrørende orgnisk stof - ikke kn konstteres. Dette skyldes, t prøvetgningen lene hr omfttet udtgning f vndprøver fr flstet vnd, d.v.s, t en eventuel "forureningsprop" hidrørende fr en "first flush" effekt normlt hr psseret flstningsbygværket, inden der hr fundet flstning sted. For t vurdere eventuelle koncentrtionssmmenhænge mellem orgnisk stof, kvælstof og fosfor smt bly og suspenderet stof er der gennemført korreltionsnlyser for lle nlyseværdier under eet. Det konstteredes, t der ikke kunne ngives lineære smmenhænge mellem de nævnte stofkoncentrtioner.
- 19-11IIJ1. 10 mm læek O o fstrømning 1/sek - PE mg/l ATP mg/ TN mg/l "* nedbørs intensitet TP mg/l TN mg/l 08 i,0-0,7 06 0,5 0,t 0,3 0,2 0,1 0-0 15 30 75 90 min Figur 4,5 Sønder Ege, Ry. Nedbørs-, fstrømnings- og koncentrtionsforløb for regnskyl og flstning den 3. september 1975.
- 20 - I tbel 4.2 vedrørende stofkoncentrtioner er ngivet de mksimlt målte enkelte værdier smt middelværdien for den flstning, der hvde mksimlbelstning, smt en beregnet (vndføringsvægtet) middelværdi for smtlige flstninger. STOFKONCENTRATIONER I AFLASTNINSVAND mx. målt middel f mx.flstning*) vndføringsvægtet middel*) gsn,koncentrtioner spildevnd. Ry COD perm TN 70,0 22,7 56,0 12,0 19,0 5,3 100 45 NH 6,4 5,3 1,8 30 NO 2,2 1,7 0,8-0 TP 5,0 3,7 1,6 17 OP 1,6 1,4 0,5 7 P 0,34 0,32 0,13-2N 0,73 0,58 0,34 - Værdierne er bestemt på grundlg f stoftrnsportberegningerne, fsnit 4.4 Tbel 4.2 Stofkoncentrtionsværdier i flstningsvnd Sønder Ege, Ry, smt spildevnd fr tilløbet til rensningsnlægget i Ry, /4/, I tbel 4.3 er ngivet fstrømningstid, fstrømmet mængde smt middel fstrømningsmængde og koncentrtion for orgnisk stof, fosfor og kvælstof for de flstningshændelser, hvor der er foretget nlysering.
- 21 - AFSTRØMNINS- AFSTRØMNINS- HIDDEL- "MIDDELKONCENTRATION" TID MÆNDE AFSTRØMNIN (vægtet) ANTAL PRØVER min. m 1/sek. mg/l PE TP TN 25 50 20 40 15 40 15 50 50 75 30 75 50 35 20 45 15 25 10 50 30 25 20 15 160 30 40 30 40 30 25 15 50 40 50 25 30 60 65 30 65 20 145 130 61,4 257,0 13,6 55,7 10,2 50,9 12,7 370,0 194,7 111,3 44,0 52,6 100,7 6,6, 2,7 74,2 3,3 13,3 1,4 36,1 4,2 9,2 9,5 2,7 57,7 19,2 59,0 9,9 23,2 7,7 13,4 4,4 46,7 34,7 14,9 19,0 5,9 57,5 18,5 7,2 16,1 4,1 106,6 88,2 40,9 85,0 11,3 23,2 11,3 21,2 14,1 123,5 64,9 24,7 24,4 11,7 33,6 3,1 2,3 27,5 3,7 8,8 2,4 12,0 2,4 6,2 8,0 3,1 6,0 10,7 24,6 5,5 9,7 4,3 8,9 4,8 15,6 14,5 5,0 12,6 3,3 16,0 4,8 4,0 4,1 3,4 12,3 11,3 15,0 4,2 12,4 42,8 56,0 20,5 20,0 23,1 33,5 16,8 45,3 9,7 47,3 12,7 14,1 19,6 24,6 12,1 6,2 12,5 10,3 19,0 8,5 9,5 8,6 13,5 32,1 10,7 29,6 11,9 28,6 11,9 16,6 9,8 4,0 13,1 11,3 24,9 10,5 5,9 4,9 10,2 10,2 10,8 - - - - - - - 1,05 3,2 1,5 - - - 2,1 1,4 1,3 0,9 0,95 0,6 0,9 0,6 1,9 0,8 1,1 0,9 1.2 1-7 0,8 1,95 0,9 1,9 2,1 1,2 1,1 0,3 2,0 2,1 0,9 0,6 0,5 0,6 0,7 3,7 1,3 - - - - - - - 3,2 11,95 6,5 - - - 4,9 5,6 7,8 4,9 4,9 4,4 4,3 3,4 4,2 2,4 2,4 2,7 4,5 5,7 5,0 6,2 4,0 6,2 2,1 4,1 5,6 2,3 7,3 2,7 4,0 2,5 2,2 3,1 2,9 3,5 3,1 2 4 1 3 1 3 1 3 3 6 2 5 3 2 1 3 2 1 1 2 1 2 1 1 4 2 3 1 3 1 i 1 3 2 2 1 2 4 2 2 3 1 9 8 Tbel 4.3 Smmenftning f fstrømningsresultter fr Sønder Ege, Ry, (opstillet i dtoorden).
- 22 - orgnisk stof PE. middeikonc iig/i 60 50 to 30 MMm 20 :;-SS?-: "" # 20 30 40 50 60 70 90 100 110 120 middel otslrømning floslet vnd l/sek Figur 4.6 Sønder Ege, Ry. Smmenhørende værdier f middelfstrømning - flstet vnd og middelkoncentrtionen f orgnisk stof. Der er kun medtget tilfælde, hvor der hr foreligget mere end et nlyseresultt. Desuden 3 er ngivet den totle flstede mængde (m ). I figur 4.6 er fbildet smmenhørende værdier f beregnet riddelf strømning og riddelkoncentrtion f orgnisk stof (jf. tbel 4.3), idet kun flstningshændelser, hvor der foreligger to eller flere nlyser, er medtget. Som et forsøg på t ngive en smmenhængrellermiddelfstrømningsværdierne ved flstning og middelkoncentrtionen f orgnisk stof er dernæst på figur 4.6 indlgt "to bånd", repræsenterende totle fstrømningsmængder. Det "ene bånd" dækker 3 fstrømningsmængderne 5-100 m for stigende fstrømningsintensitet op til 20-25 l/sek, og her er middelkoncentrtionen voksende. Det "ndet bånd" dækker fstrømningsmængderne 3 50-400 m og fstrømningsintensiteter større end 20-25 l/sek, men her 6r riddelkoncentrtionen ftgende. Dette betyder, t der ved middelfstrømningsintensiteter mindre end
- 23-20 - 25 l/sek, og når den smlede flstning er mindre end 3 100 m, i overvejende grd sker et flstningsforløb, der viser en voksende udskylning f orgnisk stof fr flder og klokker i tkt med voksende middelfstrømningsintensitet. Ved middelflstningsintensiteter større end 20-25 l/sek, og 3 nr den smlede flstede mængde er større end 50 m, vil flstningsforløbet for orgnisk stof være "styret" f en fortyndingseffekt. Det hr ikke været muligt t eftervise, om fornliggende tørvejrsperioders længde styrer niveuet f middelkoncentrtionen for orgnisk stof, jf. fsnit 5.3.2, Hvis de på figur 4,6 viste kurvebånd er repræsenttive (dtmterilet er begrænset), betyder dette, t såfremt mn ønsker t begrænse koncentrtionen f orgnisk stof (riddelværdibetrgtning) til f.eks. 30 rg/l, skl flstninger op til 3 200 m tilbgeholdes for flstningsbygværket ved Sdr, Ege. Resultterne f en sttistisk behndling f smtlige dt er givet i tbel 4.4. Vribel Anttil regnskyl, huor don enkelte vribel or må11 M1n1m1 mlddelkoncontrtion i et rognskyl m/l Mximl middelkoncentr tion i et regnskyl mg/l mg/l mg/l Arltmctxisk niiddol-rlddolkoncentrtlon for lle regnskyl Stndrdfvigelse Vndr.tngdevigtt middel-mlddelkonoentrtion for lio rognskyl mu/1 Miniml belstning Mxiinl belstninf for ot for ot onkclt rognskyl onkelt rognskyl grm grm Hiddel UelsLni im for lle regnskyl g rom Stjnd.irdfviqolse iirir VF ii 2,25 123,5 15,2 20,6 1.4" 4 38,o" 52,0 37,0 PE 14 4.0 56,0 17,6 12,135 19,072 8,7 8562,9 994,8 1725, 1 SS 8 0,027*' 0,404'' 0,12:'' 0,127 ' 0,214*' 0,1 ' 45,0"' 11,0 "' 17,44*'' TP 2A 0,33 3,71 1,31 0,76 1,635 o,e 629,4 69,97 136,4 PO 30 0,15 1,36 0,47 0,35 0,149 0,5 41,5 10,02 10,70 TN )4 2,1 11,95 4,42 2,03 5,25 6,1 2326,6 224,6 44 3,65 KO 30 0,04 1,66 0,83 0,39 0,79 0,8 123,0 17,58 24,02 HH 30 0,14 5,2 1,73 1,27 1,81 0,4 237,4 40,3 52,57 P 11 0,01 0,32 0,142 0,109 0,126 0,1 30,3 6,39 8,79 ZN 12 0,16 0,58 0,29 0,128 0,336 0,9 81,6 18,09 22,6 enhed l/sek ** enhed m *) enhed g/l **) enhed kg Tbel 4.4 Sttistisk behndling f koncentrtionsværdier og mængder i flstningsvnd: Sønder Ege, Ry,
- 24-4.4 STOFTRANSPORTER I ilg C er for hver enkelt regnskyl ngivet resultterne f stoftrnsportberegninger for de enkelte nlysevrible og middel-, minimums- og mksimumsbelstningsværdierne er ngivet i tbel 4.4. Det fremgår f den sttistiske behndling, t der er meget stor spredning på tlmterilet. På grundlg f smtlige stoftrnsportværdier er en vndmængdevægtet middelkoncentrtion beregnet, I tbel 4.5 er denne for udvlgte nlysevrible smmenlignet med tilsvrende værdier fr Norge og Dnmrk. Loklitet Antl personer pr. h iokemisk iltforbrug Totl-P Totl-N Sønder Ege, Ry irkerød 35 27 ^^5 ^^5 30*) 35 1,6 1.4 5,3 4,9 islettbekken Rukklbekken Øy 140 23 84 '^ ^^7 200 103-2,4 4,0 3,0 8,2 14,4 - Solvik 16-1,7 - Skønnet p.g.. COD værdi på 19,0 mg/l. perm ^ ^ Tbel 4.5 Smmenligning mellem resultter fr større, nyere flstningsundersøgelser i Norge /5/, fr irkerød /6/ og Sønder Ege. Det ses f tbel 4,5, t der er god overensstemmelse mellem middelkoncentrtionsniveuet for irkerød og Ry, hvorimod der er store forskelle, når de norske værdier betrgtes.
- 25 - Idet den gennemsnitlige flstningsmængde for 1974 og 1975 o 3 p 6.500 m smt middelkoncentrtionerne lægges til grund. fås en årlig næringsstofudledning på: totl fosfor 10,5 kg/år totl kvælstof 35 kg/år, svrende til: totl fosfor 0,23 kg/h/år (0,24) totl kvælstof 0,8 kg/h/år (0,9), idet mængderne fordeles på hele oplndet. Tl i prntes ngiver de tilsvrende værdier for irkerød kommune (1975-76). Næringsstoftilførslen til Knudsø fr Rvnsø vi Knud å, der er det mest betydende tilløb, er ved Stoftrnsportundersøgelsen /7/ for 1974 opgjort til: totl fosfor totl kvælstof 1 ton/år 4 2 ton/år, d.v.s. t næringsstofmængderne fr flstningsbygværket ved Sønder Ege udgør c. 1 % f stoftilførslen fr Knud å. Opgøres for orgnisk stof (COD ) den årligt flstede mængkj ti-l ill de, er denne 125 kg. Den årlige trnsport med Knud å er 59 ton, d.v.s. et forhold 1:470. Ved vurderingen f stofudledning under regn er en middelværdibetrgtning i øvrigt ikke ltid rimelig. En flstningsvurdering, der tger hensyn til recipientsystemets dynmik, herunder opholdstider, opblndingsforhold, omsætningshstigheder etc.,rånses for den rette betrgtningsmåde. For flstningen f orgnisk stof ses det, t det regnskyl, der hr den største stofudledning pr. sekund, udleder c. 5 g COD /sek i en 15 minutters periode. I Knud å vr den til stort smme tidspunkt målte trnsport f orgnisk stof 0,1 g/sek, d.v.s. et forhold 50:1.
- 26 - En stofudledning på 5 g COD /sek i 15 minutter svrer til udledningen f urenset spildevnd fr 1.200 personer, gældende for smme tidsrum. For t vurdere smmenhængen mellem totle flstede vndmængder og totle flstede stofmængder er der foretget en korreltionsberegning. eregningen gv følgende korreltionskoefficient: Antl héendelser r VF fnj PE 44 0,75 VF l'^ TP 34 0,82 VF ru PO 30 0,84 VF *v* TN 34 0,79 VF r^j NO 30 0,80 PE r^ TP 34 0,84 PE Csl OP 30 0,78 PE r^ TN 34 0,87 TP /vj PO 30 0,87 TP i-j TN 34 0,92 TN r^ NO 30 0,90 TN ^ NH 30 0,90 NO /w NH 30 0,79 idet prmeterværdier, hvor r < 0,70, ikke er medtget. Der er således en tilnærmelsesvis lineær smmenhæng mellem de totle flstede vndmængder og den smlede udledning f orgnisk stof og næringsslte. I figurerne 4.7, 4.8 og 4.9 er fbildet srmenhængen mellem % flstet vnd og % fstrømmet stof.
- 27 - Ry orgnisk slof COD perm 100 Figur 4.7 60 80 100 % flstet vondmængde Figur 4,8 60 75 80 100% flstet vndmængde Figur 4.9 Sønder Ege, Ry. Smmenhæng mellem % flstet vnd og % fstrømmet stof. 60 80 100% flstet vndmængde
- 28 - Det ses f figurerne 4.7, 4.8 og 4.9, t for orgnisk stof er de flstede stofmængder ligefrem proportionle med de flstede vndmængder. For totl fosfor sker der en forøgelse i fstrømmet stofmængde f størrelsesordenen 54 %, når flstningsmængden stiger fr 40 % til 75 %. For kvælstof ses et tilsvrende forløb. Dette betyder, t såfremt mn ønsker t reducere udledningen f næringsstof ved flstningsbygværket, vil en forureningsbegrænsende indsts over for vndmsngderne, svrende til 75 % f de flstede mængder, være den mest rtionelle.
- 29-5. RESULTATER FRA "NØRREMARKEN", VIOR O "SKVÆTMØLLE", SKANDEROR (Seprtklokerede områder, måling i hovedklok) 5.1 OPLANDS INFORMATIONER 5,1.1 NØRREMARKEN/ ViOR Oplndet, der er klokeret efter seprtsystemprincippet, er på c. 159 h, og området består f: c, c, c. 104 h industriområde, f strømningskoefficient tp = 0,65 38 h boligområde, f strømningskoefficient tp = 0,35 17 h grønne reler, f strømningskoefficient tp - O, 1 Det reducerede rel er derfor beregnet til c. 80 h. Regnvndssystemet fleder til Nørremølleå, umiddelbrt før denne løber ud i Viborg Nørresø. 5.1.2 SKVÆTMØLLE/ SKANDEROR Oplndet, der er klokeret efter seprtsystemprincippet, vr pr. 1, jnur 1974 tilsluttet et smlet oplnd på 27 h blndet bolig- og institutionsrel. Det tilsvrende reducerede oplnd vr c. 14 h, Regnvndssysteret fleder til den tidligere mølledm ved Skvætmølle, hvorfr vndet løber til Sknderborg sø.
- 30-5,2 NEDØRSFORHOLD 5.2.1 "NØRREMARKEN"/ VIOR I måleperioden 1. mrts til 14. oktober 1975 registreredes i lt 310 mm nedbør, og for 1975 ngv Meteorologisk Institut årsnedbørsmængden til 545 mr for Viborg området. Årsnormlnedbøren er c. 700 mm. I undersøgelsesperioden er der i lt registreret 160 nedbørshændelser, og f disse er der gennemført prøvetgning og opgørelse f fstrømningsmængder ved 16 regntilfælde. Ved disse 16 regnskyl vr den smlede nedbørsmængde c. 80rrog det største regnskyl f disse vr på c. 13 mm. 5.2.2 "SKVÆTMØLLE"/ SKANDEROR I måleperioden 25. pril til 12. november 1974 registreredes i lt 400 mm nedbør, og for 1974 opgv Meteorologisk Institut årsnedbørsmængden til 730 mm. I måleperioden 20. pril til 17. november 1975 registreredes i lt 250 mr nedbør, og for 1975 ngv Meteorologisk Institut årsnedbørsmængden til 442 rm for Sknderborg oplndet. Årsnormlnedbøren er c. 640 mr. Det største regnskyl vr på 19 mm. I undersøgelsesperioderne er der registreret c. 200 nedbørshændelser, og f disse er der gennemført prøvetgning og opgørelse f fstrømningsmængder ved 27 regntilfælde. Ved disse 27 regnskyl vr den smlede nedbørsmængde 90 mm, og det største regnskyl f disse vr på 15 mm.
- 31-5.3 AFSTRØMNINS- O FORURENINSFORHOLD 5.3.1 AFSTRØMNINSFORHOLD For t vurdere, hvor stor en del f dersøgte regnskyl er blevet tilført middelfstrømningskoefficienten for regnskyl beregnet, og endelig er en værdi opgjort. nedbøren der ved de unregnvndssystemet, er de enkelte undersøgte vægtet middelfstrømnings- Disse fremgår f tbel 5.1. Det ses, t der er stor vrition i de beregnede værdier, og det hr været forsøgt t forklre denne vrition ud fr en teori om regnintensitetens størrelse og/eller længden f tørvejrsperioden forud for regnhændelsen, Middelfstrømningskoefficienterne fviger væsentligt fr de teoretisk fststte (ip = 0,50 for begge oplnde). Det må ntges, t de usædvnlige nedbørsforhold i 19 75 er årsgen til disse fvigelser, og t der ved normle nedbørsforhold ville være nogenlunde overensstemmelse mellem beregnede og teoretiske værdier (således er fstrømningskoefficienten for 1974- målingerne ved Skvætmølle oplndet bestemt til ^ ^^^ -i 74 ~ 0,33).
- 32 - NEDØR mm AFSTRØMMENDE VANDMÆNDE Q fstrøm m^ ERENET AFSTRØM- NINSKOEFFICIENT ^ middel 1974 MÅLIN ER 1975 MÅLIN ER 3,5 1,1 3,2 0,9 0,9 3,9 15,0 0,6 1,6 5,0-4,0 3,2 2,7 2,6 2,3 5,7 2,0 5,2 6,5 1,5 8,2 2,6 4,4 1,5 0,8 46 43 303 13 129 397 1519 37 169 474 325 225 154 67 98 67 393 47 109 340 67 206 84 180 20 48 0,05 0,15 0,35 0,05 0,53 0,38 0,38 0,23 0,39 0,35 0,21 0,18 0,09 0,14 0,11 0,26 0,09 0,08 0,19 0,17 0,09 0,12 0,15 0,05 0,22 17 4 O O 1 0-1 1 O o O o 20 1 O O O 38 2 3 5 20 O O 6 6 2 1,0 29 0,11 O TOTAL 89,9 5635 0,23 Tbel 5,1 Skvætmølle, Sknderborg. Opgørelse over nedbørsmængder og totle fstrømningsmængder for "27 undersøgte regnskyl". Desuden er ngivet en beregnet middelf strømningskoefficient (Q ^ j. = tp -.q^ -i A 10 N), idet oplndsrelet A er 27 h og N = nedbøren i rr.
- 33-5.3.2 FORURENINSFORHOLD I ilg C er smtlige nlyse- og fstrømningsværdier for de undersøgte regnskyl ngivet. Desuden er i ilg C ngivet stoftrnsportværdier, beregnede middelkoncentrtionsværdier smt fordelingen f fstrømning (%) og tilsvrende stoftrnsport (%). Som eksempel på smmenhængen mellem tid og fstrømningsforløbet f forskellige nlysevrible er i figur 5.1 vist fstrømningsforløbet for regnskyl den 10. juli 1975 ved Skvætmølle. Det ses f figur 5.1, t der for lle nlysevrible sker en udvskning f flder m,m., og t der efter c, 60 minutters forløb indstiller sig et bsisniveu for koncentrtionen f orgnisk stof, totl fosfor, totl kvælstof, suspenderet stof og zink. lykoncentrtionen ses t hve stbiliseret sig efter c. 30 minutters forløb. Det viste regnskyl indtrf efter c. 38 tørvejrsdøgn, og de fundne rksimlkoncentrtioner er de højest målte. Dette skyldes dels regnhændelsens intensitet (5,7 mm på c, 30 minutter) og dels stofkkumuleringen på befæstede flder, tge etc., og det betrgtede regnskyl udviser således et pænt "first flush" udskylningsforløb. For t vurdere en eventuel smmenhæng mellem koncentrtionerne f suspenderet stof og totl fosfor suspenderet stof og bly orgnisk stof og totl fosfor orgnisk stof og totl kvælstof er der gennemført regressionsnlyser for de nævnte prmetre. Resulttet herf er for lle de undersøgte lokliteter ngivet i ilg A.
- 34 - lstrøm ning l/sek I PE mg/l O fstrømning l/sek totl kvælstof mg/l orgnisk stof mg/l otl fosfor mg/l TP TN mg/l 120 tid I mm Figur 5.1 Skvætrølle, Sknderborg. Afstrømnings- og koncentrtionsvritioner for nlysevriblerne: orgnisk stof, totl fosfor, totl kvælstof, suspenderet stof, bly og zink. Regnskyl den 10. juli 1975.
- 35 - For Skvætmølle oplndet fndtes god korreltion mellem koncentrtionen f suspenderet stof og fosfor smt bly (kun 11 værdier). Der vr kun korreltionrellerorgnisk stof og kvælstof. Dette bekræfter, t fosfortilførslerne i høj grd skyldes "erosionsprodukter" (snd, hvortil fosfor er stærkt bundet) fr slugterne ved Skvætmølle. For Nørremrken, Viborg, oplndet fndtes en mindre god korreltion mellem koncentrtionen f suspenderet stof og fosfor smt mellem orgnisk stof og kvælstof. De beregnede vægtede middelværdier, beregnet for hvert enkelt regnskyl, nført i ilg C, er smmenstillet i tbel 5.2, der ngiver middelværdierne for Skvætmølle og Nørremrken. Der er gennemført en regressionsvurdering på værdierne i tbel 5.2, og denne viser, t der ikke er nogen lineær korreltion mellem de beregnede middelværdier. Sknderborg - Skvætmølle 0A2 tot 4r> ung XZ S-jq 2\'- 16^ 740 07P 107 f^/^? 701 7n» 9fi9 2PP IQU 070 441 'TI ^7H 4'i4 TT7 = ^0 8*56 T17 ^75 1.701 7.476 11.097 P1.TI6 7,Ti 13.300 11.55* i^.ini 4.i3o lii. 11 IA.tZl 13."571 S.IfiO?1.466 ^^.*^f 17.360 10.^5? 10.915 10.?5') 7.010 PI.608 1?.101 8.913 7. 501 lo.136?1 Ti3 31. IQI 0 0 0 0 4«S ^o^ 188 2(38,, j. 1.OO 0.347 0.3*0 0.322 1.040 1.^22. 0.579 1.039 1.154 1.095 O.iif 4 0.fS73 2.347 0.976 1.61? 1.746 0.4 17 0.439 ^ ^ 0.7*Q.. ^ 0.128. 0,309 0.333 0.203 0.403 0.636 0.255 0.872 0.796. 1.225 3. 109 2.404 3>79* 5.299 41164 3.972 3.333 2.522 2.7? 1.2?6 1.340 3,341 2.55R 2.681 2.820 3.998 3.665 0.306 2.2n9 1.005 1.660 0.338 0.414 0.892 0.05 0.348 0.S46. *. Om * 1 03 ; 0. 097 0. 130 Ol 13 ) 0. 1 70 0.919 0.7 55 0.345 0. 990 1.010 \ Viborg - Nørremrken 26.103 14.?511 *.664 22.715 9.567 10.675 38.117 16.633 17.636 63.219 19.139 13,400 25,8*5 13,P7t 94,573 21.*92 11.168 3.705 3.768 16.787 7.509 7. IIZ 5,475 29.535 13,411 3,955 21.359 9,470 9.772 15,381 8.475 8.900 0.0^4.. 0.086 0,128 0.1O3 0,080. 0.297 0.242 0.079 0.393 0.26T 0,253 0.292. 0*417 0.356 0.314.,. 0.232 0.054 0.024 5.913 6,S79 3.930 4.311 2,035 2.1*3 7.090. 6.37 3.755 3.969..116.987 2,868 864 2S1 sso.102 0 99 0.038 ol 109 0.371.326 Tbel 5.2 Middelfstrømningsintensitet og middelkoncentrtioner for hvert enkelt regnskyl. Enheden VF = l/sek, SS = g/l og resten er mg/l.
- 36 - På figur 5,2 er for Skvætmølle oplndet ngivet smmenhørende værdierrellermiddelfstrømningen (l/sek) og middelkoncentrtionen f orgnisk stof. Desuden er ngivet ntl tørvejrsdge forud for regnhændelsen. Det ses, t riddelkoncentrtionsværdierne - groft tget - deler sig i tre grupper, svrende til en forudliggende tørvejrsperiode på O - 1 døgn, 1-15 døgn, mere end 15 døgn. 3 Orgnisk stof PE middeikonc mg/l 36 34 32 30 28 26 2i - 22 20 p;«v 1 15 li 12 1 o n * 10 S 6 U 2h 20 30 io 50 60 70 80 middel-fstrømning l/ek Figur 5.2 Skvætmølle, Sknderborg. Smmenhørende værdier (27) f middelfstrømning (l/sek) og middelkoncentrtion f orgnisk stof (mg/l). Desuden er nført ntl forudliggende tørvejrsdge.
- 37 - En nlog fbildning f mksimlfstrømningsværdier og tilhørende mksimlkoncentrtion f orgnisk stof er vist på figur 5.3 (N, ændrede kseværdier), og der kn foretges en tilsvrende opdeling efter tørvejrsperiodens længde. Orgnisk stof PE mx kone mg/l 100 60 io 20 6.i^.,...._..!: 20 1.0 60 80 100 120 KO 160 mx fstrømning l/sek Figur 5.3 Skvætmølle, Sknderborg. Smmenhørende værdier (22) f mksiml fstrømning (l/sek) og tilhørende mksiml koncentrtion f orgnisk stof (rg/l). Desuden er nført ntl forudliggende tørvejrsdge. Dt er ngivet i tbel 5.8. Det kn smmenfttende skønnes, t koncentrtionsniveuet for orgnisk stof (OD ) ved blot eet tørvejrsdøgn øges c. 10 mg/l, hvd enten middel- eller mksimlkoncentrtionsniveuet betrgtes. Tørvejrsperioder på 1-15 døgn ser ikke ud til t hæve koncentrtionsniveuet væsentligt, derimod kn der ved ekstremt lnge tørvejrsperioder kkumuleres - og dermed fspules store mængder kkumuleret stof. (Denne fspuling f stof er intensitetsfhængig, men hr ikke kunnet vurderes på grund f det begrænsede dtmterile).
- 38-5.4 STOFTRANSPORTER 5.4.1 FOSFOR O KVÆLSTOF I ilg C er for hvert enkelt regnskyl ngivet resultterne f stoftrnsportberegninger for de enkelte nlysevrible. I tbel 5.3 er på grundlg f stoftrnsportberegningerne ngivet middel-,rinirums-og mximumsbelstningsværdier for lle regnskyl fr Viborg og Sknderborg (Skvætrølle) oplndene. Det fremgår f den sttistiske behndling, t der er meget stor spredning på tlmterilet. På grundlg f smtlige stoftrnsportværdier er desuden beregnet en vndmængde vægtet middelkoncentrtion, og denne er nført i tbel 5.3. I tbel 5.4 er de vægtede middelkoncentrtionsværdier (for udvlgte nlysevrible) fr Viborg og Sknderborg (Skvætmølle) smmenlignet med tilsvrende værdier fr Norge. Det ses, t der generelt er store forskelle i de ngivne resultter. etrgtes resultterne fr Sknderborg og Viborg skyldes den høje fosforkoncentrtion i Sknderborg, t en del f oplndet består f et meget bkket nturområde med et befæstet stisystem, der fvnder til regnvndsledningen. "Erosionsrteriler" fr det bkkede nturorråde tilføres således rålesttionen under regn, og det høje indhold f fosfor skyldes et forhøjet indhold f prtikulært mterile. enyttes de fundne middelværdier til t foretge en årstrnsportopgørelse, må det indskydes, t der ikke indgår nlyseværdier fr november - februr måned i undersøgelsesmterilet. Det kn dog ntges, t middelkoncentrtionsniveuet er nogenlunde fstlgt ud fr de gennemførte prøvetgninger
- 39 - VIOR Vribel Antl rognskyl, hvor den enkelte vribel er målt Miniml middeikonc nt rtion i ot regnskyl mg/l Mximl middelkoncentrtion 1 et regnskyl mg/l Aritrnetrisk middel-middelkoncentrtion for lle regnskyl mq/1 mg/l Stndrdfvigelse VndiTiÆngdev^tet middel-middelkoncentrtion for lle regnskyl mg/l Miniml belstning for ot enkelt regnskyl grm Mximl bolstning for et enkelt regnskyl grm Hiddel belstning for lle rognskyl grm Stndcdf viijelse grm VF 16 4,66 94,57 26,99 22,98 117,0** 1320,0*' 505,4" 340,7" PE 16 3,768 29,535 11,299 6,771 10,401 876,8 18834,6 5257,0 4320,3 SS 5 0,054* ' 0,128* ' 0,090*' 0,027*' 0,095*' 8,1"' 93,5"' 45,2-1 32,0") TP 10 0,079 O.An 0,292 0,09 5 0,286 31,1 324,4 123,3 91,7 PO 3 0,0211 0,232 0,103 0,112 0,097 8,0 110,6 45,9 56,3 TN 10 2,143 7,090 4,690 1,690 4,' 13 274,5 4521,5 2077,7 1389,1 NO 3 2,e6 3,987 3,324 0,588 3,069 596,6 2257,0 1447,4 831,0 NH 3 0,50 1,864 1,245 0,643 1,088 193,1 090,4 513,4 352,1 Pil 5 0,038 0,109 0,091 0,030 0,086 14,9 57,9 36,8 17,5 ZN 4 0,121 0,371 0,272 0,108 0,254 48,7 177,4 90,3 57,2 SKANDEROR Vribel Antl regnskyl, hvor den enkelte vribel or målt Miniml middelkoncentrntion 1 et regnskyl mg/l Mximl middelkoncentrtion i et regnskyl mg/l Aritrnetrisk middol-middelkoncentrtion for lle rognskyl mg/l mg/l Stndrdfvigelse Vndmængdev.rgtet middol-middelkoncentrtion for lle regnskyl mg/l Miniml belstning for et enkelt rognskyl grm Mximl bolstnintj for et enkelt rognskyl grm Middel belstning for lle regnskyl grjm Scndrdfviqolso 'iriim vr 27 3,19 80,04 23,46 18,55 13,0" 1519,0" 208,7" 294, i" PE 27 4,808 38,160 15,208 8,043 12,798 140,5 14995,3 2671,4 3349,2 SS 4 0,188* 0,485* '.1 0,291 ' 0,137*' 0,338 ' 20,5"' 190,6"' 86,4"' 72,1") TP 18 0,322 2,347 0,962 0,567 0,520 6,6 8 56,3 233,9 262,6 PO 10 0,128 0,872 0,468 0,270 0,368 1,6 308,0 125,6 111,9 TN l 1,225 5,299 3,012 1,080 2,499 42,7 2082,3 635,3 6 35,9 NO 10 0,306 2,239 0,860 0,654 0,580 12,8 513,5 198,0 171,6 NH 10 0,097 1,010 0,485 0,388 0,305 1,2 2 57,6 104,2 95,8 P 3 0,100 0,187 0,141 0,044 0,155 10,9 73,4 43,6 31,4 ZN 5 0,003 0,528 0,168 0,209 0,191 0,7 207,5 57,7 85,6 * enhed l/sek - ** enhed m *) enhed g/l - **) enhed kg Tbel 5.3 Sttistisk behndling f koncentrtioner og mængder i regnfstrømning fr: Nørremrken - Viborg Skvætmølle - Sknderborg.
- 40 - Loklitet Middelkoncentrtion mg/l Kemisk iltforbrug Totl-P Totl-N Sknderborg Viborg 12,8 10,4 0,9 0,3 2,5 4,8 Vik Vestii Oppsl Risvolln 60 20 15 20 1,2 0,5 0,8 0,3 4,2 4,9 5,9 2,3 eregnet udfr COD^,, dikrort Tbel 5,4 Smmenligning mellem resultter fr undersøgelserne i Sknderborg, Viborg og norske oplnde, /5/. Årstrnsportværdierne (1975) kn herefter opgøres til de i tbel 5.5 nførte værdier, idet den smlede fstrømmede vndmængde lægges til grund. loklitet Nedbørsmængde 1975 Middelfstrømningskoefficient eregnet TP årstrnsport TN Sknderborg Viborg 422 mm 545 rm 0,25 25 kg/år 70 kg/år (0,95 kg/h/år)(2,6 kg/h/år) 0,25 60 kg/år 950 kg/år (0,4 kg/h/år)(6,5 kg/h/år) Tbel 5.5 eregnet årstrnsport 1975 f fosfor og kvælstof fr oplndene Skvætmølle, Sknderborg og Nørremrken, Viborg.
- 41 - D årsnedbøren i 1975 fveg væsentligt fr middelnedbøren, er i tbel 5.6 ngivet en skønnet årstrnsport f fosfor og kvælstof, idet der er benyttet en årsnedbør på 640 mm for Sknderborg og 700 mm for Viborg smt en fstrømningskoefficient svrende til den for området teoretisk fststte. Desuden er til orientering nført de tilsvrende årstrnsporter for de norske oplnde, /5/. Loklitet Fosfor kg/h/år Kvælstof kg/h/år Sknderborg (tp = 0,5) Viborg (tp = 0,5) 2,9 17 Vik Vestli Oppsl Risvolln 5,3 0,7 1,6 0,5 19 7 11 4 Tbel 5,6 eregnede årstrnsporter f fosfor og kvælstof. Smmenlignes årstrnsporterne f fosfor og kvælstof for de urbniserede områder med den tilsvrende fstrømning fr lndbrugsområder, tbel 5.7 fr /7 /, ses det, t fosforbelstningen fr de urbniserede områder er væsentlig større end fosforbelstningen fr lndbrugsfstrømningen. Kvælstofbelstningen fr urbniserede områder ses derimod t være f smme størrelsesorden som fstrømningen fr lndbrugsområderne.
- 42 - Områdekrkter Øvre løb med stærkt terrænfld Øvre løb med oversvømmede engreler i vinterperioden Mossø området Himmelbjergsø området og lignende områder med blndet skovbevoksning og lndbrug Kildevældsområder (Slten å. Fundér å) Intensive lndbrugsområder (Hinge å, jern å. Tnge å) udenåens nedre løb Voelbæk (middel f 2-års målinger) jelbæk (middel f 2-års målinger) kg N/ h/år 28 22,5 10 7 1 15-20 6-20 r 14 25 kg P/ h/år 0,90 0,02 0,20 0,15 0,15 0,35 0,15-0,20 0,17 0,43 Tbel 5.7 Diffuse bidrg (lndbrugsbidrg) f N og P i forskellige dele f udenåsystemet, /7/. 5.4.2 ORANISK STOF stoftrnsporten f orgnisk stof er ikke opgjort på årsbsis, d denne fremstilling ikke tger hensyn til den korttidsvurdering, der er nødvendig, når det drejer sig om omsætningen f udledt orgnisk stof. Derimod er i det følgende diskuteret de undersøgte regnskyl, der i de seprtklokerede områder gv den mximle udledning f orgnisk stof. Ved regnhændelsen den 10. juli 1975 i Sknderborg vr den mximle stofkoncentrtion f COD 106 mg/l, og der perm trnsporteredes som COD i lt c. 14 kg den første time. Smmenlignes denne stofudledning med den tilsvrende timeudledning fr et biologisk rensningsnlæg, betyder det, t
- 43 - regnskyllet den 10. juli 1975 trnsporterede orgnisk stof svrende til biologisk renset vnd fr 25.000 personer i et tidsrum svrende til regnens vrighed. Smmenlignes med urenset spildevnd, svrede stofudledningen til timeudledningen fr 3500 personer. Ved regnhændelsen den 29. pril 1975 i Viborg vr den mximlt målte koncentrtion f orgnisk stof målt som COD 92 mq/1, og den mximle timetrnsport vr som perm ^' ^ COD 5,5 kq. Dette svrer til timeudledningen f urenperm ^ set spildevnd fr 1400 personer eller timeudledningen f biologisk renset vnd fr c. 9000 PE. Der kn således fr seprtsystemerne optræde kortvrige, men særdeles forurenende stødbelstninger f orgnisk stof. Hvorledes den enkelte recipient regerer herpå fhænger nturligvis f recipientens størrelse og dynmik, og stødbelstningseffekten bør således vurderes i hvert enkelt recipienttilfælde. På grundlg f mængdeopgørelserne fr Sknderborg (Skvætmølle), tbel 5.8, er i figur 5.4 optegnet smmenhørende værdier f totlt fstrømmet regnvnd og totlt trnsporteret orgnisk stof. For hver enkelt værdi er desuden ngivet den forudliggende tørvejrsperiodes længde. Det ses, t de smmenhørende værdier stort set fordeler sig om linierne og b, hvor repræsenterer fstrømningsforløb, hvor den forudliggende tørvejrsperiode er mindre end 1 døgn, og b repræsenterer fstrømningsforløb, hvor den forudliggende tørvejrsperiode er større end 1 døgn. En regressionsberegning viser, t regressionsligningen for linie: er PE^ = 6,8 Q + 525 og r = 0,97 b er PE^ = 30,2 Q - 772 og r = 0,91 hvor PE er mængden f trnsporteret orgnisk stof og Q er den totle regnfstrømning. D skæringen med y-ksen for begge linier og b viste sig ikke t være sttistisk signifiknt, er reviderede ligninger * og b' opstillet under ntgelsen f skæring med (0,0). Ligningerne er ngivet side 45.
44 - NEDØRSFORHOLD AFSTRØMNINSFORHOLD DA TO vrighed min. nedbør mm tørvejrsdge i lt m^ APSTRØMNINSMENDER riddel l/sek mx. l/sek AFSTRØHMET ORANISK 1 lt g middel mg/l STOF mx. mg/l 25/5 1974 30 3,5 17 46 6,4 19 1083 24 36 6/6 1974 15 1,1 4 43 10 17 923 21 30 22/9 1974 10 3,2 0 303 48 220 3275 11 (14) 22/9 1974 90 0,9 0 13 3,2 5 140 11 tl3) 25/9 1974 15 0,9 1 129 23 71 1323 10 (12) 19/10 1974 660 3,9 0 1 397 13 34 1907 5 (12) 22/10 1974 720 15,0 1 1519 16 60 10650 7 (14) 29/10 1974 40 0,6 0 37 5 12 277 8 13 30/10 1974 40 1,6 0 169 15 34 1715 10 10 11/11 13/11 1974 1974 600-5,0-0 0 474 8 325 17 48 76 4183 4010 9 12 14 14 19/5 1975 30 4,0 20 225 61 159 3350 15 37 3/6 1975 30 3,2 1 154 80 178 1505 10 11 3/6 1975 60 2,7 0 67 20 54 503 7,5 7,5 3/6 1975 60 2,6 0 98 20 54 1283 13 15 3/6 1975 30 2,3 0 67 31 90 1458 22 26 10/7 1975 30 5,7 38 393 32 150 15000 38 106 12/7 1975 30 2,0 2 47 10 30 1012 22 29 l/7 1975 60 5,2 3 109 28 66 2322 21 31 22/7 1975 90 6,5 5 340 44 220 7221 21 27 ls/8 1975 30 1,5 20 67 22 42 2224 33 40 17/8 1975 240 8,5 0 206 13 38 2382 12 23 18/8 1975 30 2,6 0 84 42 83 1075 13 13 15/9 1975 60 4,4 6 180 22 50 3125 17 37 21/9 1975 40 1,5 6 20 7 12 262 13 16 24/9 26/9 1975 1975 30-0,8-2 - 48 17 5,5 4-816 - 17 7,6 27-26/9 1975 30 1,0 0 29 15 34 472 16 24 Tbel 5.8 Skvætmølle, Sknderborg. Nedbørs- og fstrømningsdt. ( ) betyder, t mksimlkoncentrtion og mksimlfstrømning ikke vr smmenfldende.
- 45 - i [353.150001 g trnsporteret orgnisk^tot 8000 - ntl forudliggende tøtvejrsde^n lime, o O-' døgn lime b, A > 1 d^gn 7000 6000-5000 - 500 m^ lslrømmet Mind Figur 5.4 Skvætmølle, Sknderborg. Smmenhørende værdier f totlt fstrømmede vndmængder og totltrnsporter f orgnisk stof. Desuden er ngivet ntllet f tørvejrsdge forud for regnhændelsen. Ligningen for linie '-' 16 ^11 PE = 6,8 Q + 525 PE = 30,2 Q ~ 772 Antgelsen f skæring med (0,0) medfører 16 b' 11 PE = 7,5 Q PE = 27,1 Q r = 0,97 r = 0,91 såfremt den "største værdi" i begge punktgrupper udeldes, og linien ntges t gå gennem (0,0), fås 15 10 PE = 9/2 Q PE = 19,5 Q (index ved fod = ntl værdier medtget) r = 0,89 r = 0,97
- 46-5.4.3 STOFTRANSPORTFORDELIN For t vurdere stoftrnsportfordelingen f de enkelte nlysevribler er i ilg ngivet procentndelen f trnsporteret stof som funktion f fstrømningsmængder (%) og fstrømningstid (%). Skvætmøllef Sknderborg og Nørremrken, Viborg. Det ses, t med undtgelse f nitrt (NO) og delvis zink (ZN) udviser de undersøgte nlysevribler: d.v.s. orgnisk stof (PE), kvælstof (TN), fosfor (TP), orthofosft (OP), suspenderet stof (SS) og bly (P) et tydeligt udvskningsforløb. (Anlyseresultterne {Skvætmølle) for totl-fosfor viser dog stor spredning), En generel betrgtning viser, t når c. 40 % f vndmængden hr psseret, hr 50 % eller mere f stoffstrømningen normlt fundet sted, og når 80 % f vndmængden hr psseret, hr c, 90 % f stoffstrømningen fundet sted. Den fstrømmede vndmængde, der svrer til 40 %, strømmer f inden for den første fjerdedel f fstrømningstiden, og når 80 % f regnvndet er strømmet f, er der kun ved Skvætmølle medgået hlvdelen f den smlede regnfstrømningstid. Dette betyder, t der for Skvætmølle-oplndet i den første hlvdel f regnfstrømningstiden trnsporteres c. 90 % f lt fstrømmet stof. For Nørremrken, Viborg er fstrømningsbilledet ændret, idet der i den første trediedel f fstrømningstiden strømmer c, 40 % stof f, og når 90 % f stofmængden er fstrømmet, er der medgået c, 75 % f den smlede regnfstrømningstid. Forskellen i fstrømningsbilledet skyldes de to oplndes forskel i rel, hvor det c, 150 h store område - Nørremrken - nturligvis hr længere trnsporttid for nedbøren, inden denne når hovedklokken end Skvætmølle-oplndet på c. 27 h.
_ 47-6. AFSTRØMNIN FRA VEJAREALER 6.1 VEJAREAL - SKANDEROR I smleklokken, der fvnder vejrelet Ldegårdsbkken, Sknderborg (som er en del f vejforbindelsen Sknderborg- Århus), blev der oprettet en målesttion kldet "Søsporten" 2 Oplndsrelet er 75000 m og består f 2 c. 32000 m vejbner 2 c. 12000 m fortov og cykelsti 2 c. 31000 m grønne rbtter. Terrænhældningen er c, 20 /oo. I et mindre omfng er der tilsluttet dræn fr Sknderborg jernbnesttion, men der er ikke konstteret vndtilførsel fr disse i tørvejrsperioderne. 6.2 AFSTRØMNINS- O FORURENINSFORHOLD I ilg C er ngivet en smlet oversigt over måle- og nlyseresultter fr målesttion "Søsporten", og i tbel 6.1 er smmenstillet de vigtigste resultter for de undersøgte regnhændelser. D oplndsrelet er 7,5 h kn for de undersøgte 10 regnhændelser beregnes en middelfstrømningskoefficient på tp.,,, =0,07 Den mksimle middelfstrømningskoefficient er tp =0,09. Det ses f tbel 6,1, middelkoncentrtionen f orgnisk stof øges med den forudliggende tørvejrsperiodes længde. Den mximlt målte koncentrtion vr 54 mg/l og blev registreret den 21. oktober 1975 midt under dette regnskyl, hvor intensiteten vr lille (0,01 mm/min).
Nedbørsforhold - 48 - Afstrømmet vnd Afstrømmet stof DATO mm Vrighed Tørv. døgn Totl m3 Middel 1/sek Totl g PE Middel mg/l PE Prøve ntl 22/05-1975 - - - - - - - 1 24/05-1975 0,6 30 1 1,5 0,8 - - 2 02/06-1975 3,2 30 1 23,7 13 680 29 2 03/06-1975 2,7 60 0 7,8 6,5 28 4 2 03/06-1975 1,3 30 0 2,0 1,6 21 11 2 03/06-1975 2,3 30 0 17,4 9 188 11 3 10/07-1975 5,7 20 38 38,4 40 1355 35 2 15/07-1975 2,0 30 3 6,4 5 209 33 2 16/07-1975 5,2 60 1 10,3 8,6 356 35 2 24/09-1975 0,8 30 2 12,8 4,4 488 38 4 21/10-1975 3,0 300 7 28,1 0,9 1147 41 16 Tbel 6.1 - oq f strømi lins- Søsport,en. dt. Sk ndert orq. N edbørs I tbel 6.2 er ngivet middelfstrømningsintensitet og middelkoncentrtion for hvert enkelt regnskyl. Det bemærkes, t middelkoncentrtionen f orgnisk stof og bly generelt ligger på et højt niveu. For orgnisk stof svrer dette til niveuet for Skvætmølle-oplndet, når tørvejrsperioden overstiger 15 døgn, og dette betyder, t kkumuleringen og udskylningen f orgnisk stof sker væsentligt hurtigere og lettere for vejrelerne. Det høje koncentrtionsniveu for bly skyldes tilførslen f bly fr bilernes forbrænding f benzin. Søsporten - Sknderborg. Tf": I T T -3 6 T t o t s VK O.Tfl n.isi 6.SU 1.= 10 I.TTO < "1.007 ^.112 n.iie-" e,tf n.'-s "- SI.717, 1.54 10.747 1(1.q3R "!.!""! ^?.p?^ l.ftti Ifl.OOl 'O.n? ^ 3 n.0';7.., 0.057 0.107 0.09 0.3fio TO 0.29&,.. 0.2 = 6 0»37t 0.538 0.96Q PI TN 1I.1Q7. 5.306 7.925 6,964 6.121 NO NH O. 100 0.389 0.146 0.843 0.142 0.281 0.299 0.572 Tbel 6.2 Midde Lfst rømni ngs3.nter tioner for hvert enkelt regnskyl, Enheden VF = 1/sek, SS = g/l og resten er mg/l.