Dykkende faner i dybe sandmagasiner en overset trussel?

Relaterede dokumenter
Erfaringer fra et boringstransekt

Ny konceptuel forståelse af forureningstransport i regionale sandmagasiner

Vurdering af indeklimarisiko ved fremtidig følsom arealanvendelse på baggrund af grundvandskoncentrationer. Overestimerer vi risikoen?

GrundRisk Screeningsværktøj til grundvandstruende forureninger

Ventilation (SVE) på tre lokaliteter observationer og refleksioner

Erfaringer med revurdering af afværgeanlæg med fokus på risikovurdering og opstilling af målsætninger og stopkriterier

UNDERSØGELSESMETODER I UHÆRDET SKRIVEKRIDT

Praktisk anvendelse af koblet mættet og umættet strømnings modeller til risikovurdering

Dynamisk udvikling i fordelingen af opløst PCE i sprækket kalkmagasin ved ændrede pumpningsforhold og udvikling af konceptuel model

Guide til indledende undersøgelse af jordforureninger, der udgør en potentiel risiko for overfladevand. Helle Overgaard, Region Hovedstaden

Betydning af usikkerhed på geologiske modeller i forhold til grundvandsbeskyttelse

Notat. Hillerød Forsyning A/S NYE KILDEPLADSER VED FREERSLEV OG BRØDESKOV Modelberegninger baseret på prøvepumpninger december 2016/januar 2017

Hydrologisk modellering af landovervågningsoplandet Lillebæk

Anvendelse af GrundRisk til lokal risikovurdering. Gennemgang af værktøjet med fokus på betydning af parameterværdier. Professor Philip J.

Notat. Baggrund. Internt notat om AEM beregninger Nord og Initialer Syd modellen

Sammenligninger mellem stationære og dynamisk beregnede oplande

Sag 1 Pesticider i et dansk opland

Risikovurderinger overfor indeklimaet baseret på grundvandskoncentrationer

Hvordan fastlægger vi oprensningskriterier for grundvandstruende forureninger?

Pesticidsager: Undersøgelser- Risikoafklaring- Perspektiver for afværge ved stimuleret biologisk nedbrydning

Erfaringsopsamling på udbredelsen af forureningsfaner i grundvand på villatanksager

Hvorfor er nedbrydning så vigtig

Oplandsberegninger. Thomas Wernberg, Ph.d. Hydrogeolog, Alectia

Pesticidforurening ved Skelstoftegaard

Modelfortolkning af MTBE-transport i kalk

AFPRØVNING AF GRUNDRISK RISIKOVURDERING PESTICID-PUNKTKILDER

UDFORDRINGER I BNBO AFGRÆNSNINGEN. Af Flemming Damgaard Christensen,

GOI I VÆREBRO INDSATSOMRÅDE

Risikovurdering uden brug af Miljøstyrelsens screeningsværktøj

Modellering af vand og stoftransport i mættet zone i landovervågningsoplandet Odderbæk (LOOP2) Delrapport 1 Beskrivelse af modelopsætning.

THW / OKJ gravsdepotet

Erfaringer med anvendelse af multi level filtre (CMT) i forureningssager

GrundRisk screeningsværktøj til identifikation af grundvandstruende forureninger

GrundRisk beregningseksempel ATV møde om GrundRisk 29. november 2016

ATV-Vintermøde den 7. marts 2017, Vingsted Sandra Roost, Orbicon

ttem - undersøgelse og risikovurdering af pesticidpunktkilder

Transportmodellering på oplandsskala

Strømningsfordeling i mættet zone

GrundRisk Screeningsværktøj til grundvandstruende forureninger

FORURENINGSFLUX FRA EN TCE-FORURENET LOKALITET: SAMMENLIGNING AF METODER

Sammenligning af grundvandsdannelse til kalk simuleret udfra Suså model og DK-model

Høfde 42: Vurdering af specifik ydelse og hydraulisk ledningsevne i testcellerne TC1, TC2 og TC3

Sammenfatning af undersøgelserne på Grindsted Gl. Losseplads. Peter Kjeldsen og Poul L. Bjerg

Udfordringer med nedbrydningsprodukter ved SRD som afværgeteknik

Kapitel 7 FASTLÆGGELSE AF RANDBETINGELSER

Brug og misbrug af grundvandsdatering i hydrologisk modellering

Outline. Baggrund Bekymringer ved arbejde i kildeområde FLUTe system Resultater fra Naverland Foreløbige konklusioner

Kortlægning af Danienkalk/Selandien ved Nyborg og Odense

Innovative undersøgelser i kalk ved brug af FACT-FLUTe

Tekniske udfordringer i ny 3D afgrænsning af 402 grundvandsforekomster og tilknytning af boringer og indtag

Ny risikovurdering i forbindelse med revurdering af moniteringer. Morten Birch Larsen, COWI

Nationalt netværk af testgrunde

BILAG 1 - NOTAT SOLRØD VANDVÆRK. 1. Naturudtalelse til vandindvindingstilladelse. 1.1 Baggrund

Dette notat beskriver beregningsmetode og de antagelser, der ligger til grund for beregningerne af BNBO.

HVOR SKAL VI HENTE DET RENE VAND OM 10 ÅR - Pesticider som eksempel

Hvis du vil teste en idé

JORD- OG GRUNDVANDSFORURENING VED KNULLEN 8, HØJBY, ODENSE

Følsomhedsstudie ved modellering af varmetransport

Modellering af vandtransport med GMS MODFLOW

Undersøgelser af fri fase praktiske erfaringer

ERFARINGER MED DRIFT AND PUMPBACK FORSØG TIL BESTEMMELSE AF MAGASINEGENSKABER. Jacob Birk Jensen og Ole Munch Johansen NIRAS A/S

3.5 Private vandværker i Århus Kommune

National Vandressourcemodel (Dk-model) Torben O. Sonnenborg Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelser (GEUS)

3D Sårbarhedszonering

Anvendelse af DK-model til indvindingstilladelser

Erfaringer ved brug af CSIA på forureningssager med chlorerede opløsningsmidler (dual CSIA) og pesticider

SPRÆKKER I KALK - LILLE ÅRSAG, STOR VIRKNING

Bestemmelse af dybden til redoxgrænsen med høj opløsning på oplandsskala. Anne Lausten Hansen (GEUS) NiCA seminar, 9.

Horisontal vandindvindingsboring håndtering af indvindingsopland og BNBO

Bilag 5. Grundvandsmodelnotat

Udvikling af konceptuel forståelse af DNAPL udbredelse i ML og kalk

Slutdokumentation og oprensningskriterier på et aktivt system Jernbanegade 29, Ringe

Fælles Grundvand Fælles Ansvar

As Vandværk og Palsgård Industri

Poul L. Bjerg Gregory Lemaire Ursula McKnight og mange flere. Sandra Roost (Orbicon) Sanne Nielsen (tidl. Orbicon, nu Region Syd)

Modellering af strømning og varmeoptag

ATES anlæg v. Syddansk Universitet, Kolding. EnviNa Grundvandsbaseret Geoenergi Vissenbjerg d. 5. maj 2015

Transportprocesser i umættet zone

Udtagning af Porevandprøver i den Umættede Zone Vurdering af nedsivning til grundvandet

Brug af 3D geologiske modeller i urbane forureningssager

Bilag 1. Nabovarmeprojekt i Solrød Geologisk Undersøgelse. Paul Thorn (RUC).

BASISK HYDROLYSE VED HØFDE 42

Hvad betyder geologi for risikovurdering af pesticidpunktkilder?

NEDSIVNINGSFORHOLD I OMRÅDET OMKRING SKOVBAKKEVEJ, FREDERIKSVÆRK

Hydrogeologiske forhold. Jan Stæhr Svend Erik Lauritzen

Mod en forbedret modellering af drænstrømning i oplandsmodeller

ANVENDELSE AF GRUNDVANDSMODEL TIL KILDESPORING, RISIKOVURDERING OG DESIGN AF AFVÆRGETILTAG

Nanna I. Thomsen 1, Mads Troldborg 2, Ursula S. McKnight 1, Philip J. Binning 1 og Poul L. Bjerg 1

STORE BREDLUND, UDLÆG TIL RÅSTOFPLAN 2016 Råstofindvindingens påvirkning på grundvand 1 POTENTIALEFORHOLD VED STORE BREDLUND

Sprækker og bioporer, hydraulisk sammenhæng. Peter R. Jørgensen, PJ-Bluetech

Erfaringer med brugen af DK-model Sjælland til udvikling af kommunemodel ved Næstved m.m.

NOTAT. NCC Henriksholm Vedbæk. Projektnummer Vurdering af nedsivningsmuligheder. Thomas Bischoff, NCC Bolig A/S.

GrundRisk, der erstatter JAGG

UDVIKLINGSPROJEKT AFVÆRGE AF FORURENINGSFANER I GRUNDVAND AFVÆRGE AF FORURENINGSFANER I GRUNDVAND

STITUNNEL RIBE INDHOLD. 1 Indledning og formål. 2 Datagrundlag. 1 Indledning og formål 1. 2 Datagrundlag 1

Risikovurdering af kritisk grundvandssænkning. 14/03/2013 Risikovurdering af kritisk grundvandssænkning 1

Erfaringer med brug af simple grundvandsmodeller

Risikovurdering af punktkilder Koncept, data og beregningsmetoder

FØLSOMHEDSANALYSE STOKASTISKE OPLANDE HJØRRING MODELLEN FØLSOMHEDSANALYSE

Direct Push State of The Art. Ekspertisechefer Charlotte Riis og Anders G. Christensen, NIRAS A/S

Transkript:

Dykkende faner i dybe sandmagasiner en overset trussel? Sine Thorling Sørensen, Region Hovedstaden, Center for Regional Udvikling, Miljø Thomas Hauerberg Larsen, Orbicon Mads Troldborg, The James Hutton Institute Mads Georg Møller, Orbicon Lars C. Larsen, Orbicon Preben Bruhn, Miljøstyrelsen Jens Aabling, Miljøministeriet ATV Vintermødet 2019, modul 4, spor 3 1

Outline Motivation Tekstbogen Eksempler/cases på forureningsfaner der ikke dykker og faner der gør Hypoteser Geologiske forklaringer og erfaringer fra målinger i felten Modelopsætning og resultater (Test af hypoteser) Hvad viser vores cases? Konklusioner og pointer 2

Tekst bog hvordan opfører faner sig? Risikovurdering i forhold til grundvandet (JAGG) Regnearket indeholder en risikovurdering opdelt i tre trin, som gradvis nuanceres mere og mere. Trin 1 er en kildenær opblandingsmodel dvs., hvor der regnes med opblanding i de øverste 0,25 m af grundvandsmagasinet umiddelbart under forureningskilden. Trin 2 er en kildefjern opblandingsmodel, hvor tykkelsen af opblandingen i grundvandsmagasinet bestemmes i en afstand svarende til af grundvandet har strømmet 1 år, dog maksimum 100 meter fra forureningskilden. Princippet er, at jo længere grundvandet strømmer, jo større bliver opblandingstykkelsen og dette vil føre til en mindre forureningskoncentrationen... https://www2.mst.dk/udgiv/publikationer/2016/09/978-87-93529-09- 0.pdf Fig. 1. eksempel (JAGG): Grafisk afbildning af de beregnede forureningskoncentrationer i grundvandet som funktion af afstanden. Ci angiver forureningskoncentrationen beregnet ved risikovurderingens trin i. 3

Motivation for projektet ATV Vintermøde 2018_Dykkende fane_spor 3 modul 1 4

Motivation for projektet Dykkende faner observeret i en række sager i uventet stor grad. Stiller krav om større boredybde ved undersøgelser, flere filtre etc. Giver risiko for at overse både den horisontale og vertikale udbredelse Sandmagasiner findes i hele DK i større eller mindre grad. Formål At forbedre den konceptuelle forståelse af forureningstransport i dybe sandmagasiner og undgår at misse dykkende faner i vores undersøgelser og hvordan gør vi det bedst? 5

Tekstbogs eksempel Birkerød Industrikvarter Fanen med TCE dykker kun lidt, måske 7-8 m på 100 m som forventet Eksempel på fane 6

Case: Birkerød Kongevej 158 Fanen med MTBE dykker 14 m på ca. 85 m ned til umiddelbart over moræneleren Eksempel på dykkende fane 7

Case: Ravnsbjergvej 1 - Veksø Opløst TCE Fanen med TCE dykker 40 m på ca. 50 m ned til umiddelbart over kalken Eksempel på stærkt dykkende fane 8

Hvad kan have en betydning for om en forureningsfane vil dykke? (det kigger vi ikke på i det her projekt) DNAPL- fri fase der afsmitter ned gennem lagene, Vandskel (placeringen af kilder i strømningsregimet? K hydraulisk ledningsevne (vand vil løbe hvor K er størst) Anisotropi/isotropi - tilstedeværelse af inhomogeniteter i K over dybden Q indvinding/oppumpning i systemet Betydning af højpermeable lag Infiltrationen Barrierer (ler/silt) Andre faktorer ( ) Hvad betyder den geologiske genese, og kan vi bruge den til prædiktion? 9

Dannelseshistorie for mægtige sandlag Fremrykkende is: Coarsening upwards Tilbagesmeltende is: Fining upwards Normalt med både fremstød og afsmeltning over en periode gør det svært at ekstrapolere over større områder ud fra genesen mest sandsynligt er Fining upwards. 10

Hvordan finder vi forskelle i hydrauliske ledningsevner? Interpolation af slugtest fra Ravnsbjergvej variation ca. en størrelsesorden over dybden Efterfølgende pumpetest viste en absolut værdi ca. 10 gange højere end gennemsnittet. Slugtest fra Birkerød Kongevej ca. en størrelsesorden i variation over dybden 11

Model til mekanismestudie Simulerer i princippet det såkaldte Sand 2 magasin udvalgte steder i Nordsjælland Frit magasin (DTU Miljø har efterfølgende lavet sammenlignelige studier i spændt magasin) Partikeltracking, dvs. konservativt stof uden omsætning, sorption eller lignende Modelleret i Modflow-NWT, partikler modelleret i Modpath To modeller opstillet med variabel diskretisering omkring to kilder, en tæt på vandskel og en langt fra Længde 8000 m, Bredde 1500 m, højde 60 m. Diskretisering 1 m i Z aksen, 2,5-12,5-50 m i X,Y Parametre i Bassisscenarie: Nettoinfiltration er sat til 0,25 m³/m² år Model kalibreret så trykniveau ved opstrøms rand er i kote +30, svarende til en K på 2,4 10-4 m/s i udgangspunkt i alle lag. Anisotropi faktor som udgangspunkt K h = 10 K v Q oppumpning = 0 m³/år 12

Z = 60 m Fastholdt tryk (h=0) Y = 1500 m No-flow Fastholdt tryk (h=0) Model til mekanismestudie X boring = 6400 m No-flow Kilde 1 Kilde 2 Pumpeboring Model set oppefra No-flow X = 8000 m z = 40 m Kilde 1 Kilde 2 Pumpeborin g z = 0 m Model set fra siden z = -20 m No-flow X = 8000 m 13

Resultater fra kørsler 1 Betydning af vertikal anisotropi Basisscenarie Anisotropi K v< K h Isotropi K v =K h Ændring i den vertikale ledningsevne modsvares af ændringer i gradienten Hastighedsvektor er dermed ens Vertikal gradient størst ved opstrøms kilde. Størst simulerede vertikale gradient er omkring 0,3, svarende til 3 mm over 10 m 14

Resultater fra kørsler 2 Betydning af indvinding Basisscenarie Q=10.000 m³/år Q=100.000 m³/år Q=1.000.000 m³/år 15

Resultater fra kørsler 3 Betydning af indvinding ifbm. lavere nettoinfiltration (0,1 m³/m² år) og mindre K h (9,7 10-5 m/s) Basisscenarie Q=10.000 m³/år Q=100.000 m³/år Q=1.000.000 m³/år 16

Resultater fra kørsler 4 Betydning af højpermeabelt lag. K høj 10 gange generel K, fastholdt Transmissivitet. Q = 100.000 m³/år Basisscenarie K høj i kote 12 til 10 K høj i kote 4 til 2 K høj i kote -8 til -10 17

Resultater fra kørsler 5 Betydning af højpermeabelt lag. K høj 100 gange generel K, fastholdt Transmissivitet. Q = 100.000 m³/år Basisscenarie K høj i kote 12 til 10 K høj i kote 4 til 2 K høj i kote -8 til -10 18

Resultater fra kørsler 7 Betydning af ændring i infiltration i kildeområdet Basisscenarie I = 0,025 m³/m² år I = 0,75 m³/m² år 19

Andre ting testet i modellen (læs selv ) Længden af domænet Lille effekt på partikelbanerne Placering af højpermeabel zone over hele højden i en del af strømningsregimet Giver en lidt mere lodret strømning opstrøms zonen Reduktion af udstrømningshøjden ved havet Har en mindre indflydelse på partikelbanerne for den nedstrøms kilde Indvindingsboringens vertikale placering (dybere placering) Har en meget begrænset effekt på strømningsretningen omkring kilderne Afsnøring af højpermeable lag ser ud til at have en drastisk påvirkning, men skal undersøges nærmere. Introduktion af barriere effekt! Læs mere i rapporten indsendes til miljøstyrelsen forår 2019 20

Tekstbogs eksempel Birkerød Industrikvarter Vandskel midt ml. vandskel og recipient K hydraulisk ledningsevne slugtest viser højere K i dybden men kan ikke ses i prøverne felten Anisotropi/isotropi - tilstedeværelse af inhomogeniteter i K over dybden Q indvinding/oppumpning i systemet Betydning af højpermeable lag Infiltrationen Barriere ingen barrierer i strømningsretningen nedstrøms Fanen med TCE dykker kun lidt, måske 7-8 m på 100 m som forventet 21

Case: Birkerød Kongevej 158 Vandskel midt ml. vandskel og nærmeste recipient K hydraulisk ledningsevne K er væsentlig støre i bunden af magasinet end i toppen Anisotropi/isotropi - tilstedeværelse af inhomogeniteter i K over dybden Q indvinding/oppumpning i systemet Betydning af højpermeable lag Infiltrationen Barriere tydelig barriere (ML) der blokerer store dele af vandtransporten Fanen med MTBE dykker 14 m på ca. 85 m ned til umiddelbart over moræneleren Sandsynligvis primært barrieren der kan forklare den dykkende fane og i mindre omfang stigende K over dybden 22

Ravnsbjergvej 1 - Veksø Vandskel K hydraulisk ledningsevne Anisotropi/isotropi - tilstedeværelse af inhomogeniteter i K over dybden Q indvinding/oppumpning i systemet Betydning af højpermeable lag Infiltrationen Barriere (gennemgående ML lag) Fanen med TCE dykker 40 m på ca. 50 m ned til umiddelbart over kalken 23

Ravnsbjergvej 1 - Veksø Barriere Vandskel Opløst TCE Bundkonglomerat høj permeabelt Fanen med TCE dykker 40 m på ca. 50 m ned til umiddelbart over kalken Vi er tæt på vandskel Der er en barriere for dele af vandtransporten 300 m nedstrøms Vi har et højpermeabelt bundkonglomerat 11-03-2019 24

Konklusion Dykkende faner observeret i en række cases - kræver dybe boringer for at følge fanen Det er vigtigt at tilegne sig stor viden om vores sandmagasiner de er ikke homogene! Baseret på vurderinger af mekanismer i modellering er ting, der påvirker partikelbanerne følgende: K Den hydraulisk ledningsevne er meget vigtig (vand vil løbe hvor K er størst) vandskellet (placeringen af kilden meget vigtig) Betydning af højpermeable lag! fanen kan dykke selvom gruslaget er dybt nede (motorvej/sugerør) Øget infiltration i kildeområdet (fx faskiner) giver mere vertikal spredning. Projektet har testet andre parametre som viste at have lille eller meget begrænset betydning herunder Q indvinding og anisotropi. Dykkende faner i dybe sandmagasiner en overset trussel? kræver fremadrettet planlægning 25

Perspektivering/pointer (læs selv) Orbicons bud er, at der ligger nogle undersøgelser i skufferne, hvor tingene kan være stukket af. Typiske situationer kunne være: MTBE/Benzen i reduceret miljø, hvor lave koncentrationer i toppen af magasinet er tolket som nedbrydning. Chlorerede forbindelser, hvor der ikke er en stærk konceptuel forståelse af spildtidspunkt og hydraulikken, dvs. en kort udbredelse i toppen af magasinet er tolket ved at stoffet ikke er kommet så langt endnu. Dykkende faner observeret i en række cases - kræver dybe boringer for at følge fanen Mest sandsynlige geologiske scenarie er fining upwards, med et grovere bundkonglomerat Baseret på vurderinger af mekanismer i modellering er ting, der påvirker partikelbanerne følgende: Placering af kilden ift. vandskellet meget vigtig Tilstedeværelse af højpermeable lag i lagfølgen, ved en faktor 100 er betydningen meget vigtig, men allerede ved en faktor 10 betyder lagene noget for partikelbanen. Øget infiltration i kildeområdet (fx faskiner) giver mere vertikal spredning. Anisotropi (K v /K h ) er af mindre betydning. Nedstrøms indvinding (størrelse og dybde for indtag) har en begrænset indflydelse Fremadrettet= Planlægning inden afgrænsende undersøgelse: Tjek placering af kilde på oplandsskala tæt eller langt fra vandskel tæt på så: Kig i oplandet for dybe boringer med gode geologiske beskrivelser, er der fining upwards? HUSK fanen kan dykke selvom gruslaget er langt nede (motorvej/sugerør) Udførsel: Dybe boringer, gerne helt til bund af sandlag. Tag prøver til kornstørrelse ned igennem profilet. Billigt og nemt som indikator på K h. Lav evt. slugtest for at se en relativ fordeling.? Hvis der skal afværgepumpes, injiceres mm. så lav en rigtig god boring til pumpeforsøget med dybt filter og så mange observations filtre i afstand og dybde som muligt. 26