Perspektiv i udnyttelsen af jordens makroporer til byens nedsivning. Hvilken jordstruktur er hensigtsmæssig? ssig? Eksempler påp teknisk udnyttelse af jordstruktur til miljøform formål Knud Erik S. Klint Danmarks og Grønlands geologiske undersøgelse (GEUS)
Problemstilling 1. Kan jordens naturlige makropore benyttes til at nedsive tagvand i områder dækket af ler? 2. Kan makroporene i lerdækkede områder stimuleres så nedsivningen øges tilstrækkeligt til at benytte faskiner?
Kan jordens naturlige makroporesystem benyttes til at nedsive tagvand i områder dækket af ler? Det afhænger af to ting 1. Hvordan er fordelingen af makropore i lerområder 2. Hvad er makroporenes bulkhydrauliske egenskaber
Fordeling af sprækker i moræneler Potientielle lokaliteter 1. Skudersløse 2. Aversi 3. Højbakkegård 4. Snubbekorsgård 5. Farre 6. Sigerslev 7. Syvbæk 8. 8 Udenlandske lokaliteter
Eksempel opsprækket moræneler i Tune grusgrav
Sprækkeafstand på 23 ler-lokaliteter i Danmark Depth m below ground surface Cumulative fracture spacing (average distance between fractures) Location 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 m Silstrup 0 Mammen 0.5 Højstrup 2 1 Højstrup 1.5 Gjorslev 2 Avedøre Ranzausgade 2.5 Flakkebjerg 3 1 Havdrup 3.5 Vasby 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 m 2 3 Slæggerup Haslev 2 Fårdrup Estrup Gedser Grundfør Lillebæk Sigerslev 2 Ringe Kamstrup Tune Sigerslev 1 Haslev 1 1 2 3
Estrup Fårdrup Slæggerup Ranzausgade Havdrup Avedøre Silstrup Gedser Ringe Lillebæk Flakkebjerg Haslev 2 Haslev 1 Kamstrup Gjorslev Højstrup Grundfør Mammen Tune 1 Tune 2 0. - 1. - 2. - 3. - 4. - 5. - 6. - 7. - 8. - 9. - 10.- 11.- 12.- 13.- 14.- meter under terræn Legend Sand/gravel Oxidized CaCo 3 -rich basal clay till Soil Clay/silt ReducedCaCo 3 -rich basal clay till Limestone Oxidized basalsandy till Oxidized CaCo 3 - poor basal clay till
S R D R M Ma M L Polyglaciale landskabsformer S S R D M R M S R D M Ma M L R Houmark-Nielsen et al 2005
Vigtige temaer til vurdering af de hydrologiske og hydrauliske forhold i ler-områder Makroporefordeling i moræneler (sprækker og sandlinser) afhænger af: Aflejringsforhold Lertykkelse Hydrauliske forhold i og under moræneleret Topografi Textur (primært ler indhold) Fordelingen afspejles sandsynligvis af nogle af flg. temaer: Geomorfologi Tykkelse af reduceret zone Jordarts fordeling (geologi/textur) Grundvandsstand
2. Kan nedsivningen i lerdækkede områder stimuleres så nedsivningen øges tilstrækkeligt til at benytte faskiner?
BRØKER
Installering og udgravning af sprækker
Effekt af oprensning fra sprækker kontra traditionelle boringer 300 t0 t1 t2 Cummulative removed VOC mass (kg) 250 200 150 100 50 Hydraulic fracture Traditional wells C1a C1b C1c - 0 50 100 150 200 250 300 350 Time (days)
Perpektiver for faskiner
Eksempel på faskine dimensionering T = 1 svarer til en over- Belastning hvert år T = 2 svarer til en over- Belastning hvert andet år
Udpegning af potentielle nedsivningsområder Områder Odense med Jordarts dækket moræneler Å opland kort af moræneler og >5 m Tykkelse umættet afzone umætte zone Topografi Landskabelementer Grundvandsmagasiner
Konklusion Vi har etableret overblik over potentielt vigtige parametre der har indflydelse på strømningsforhold i moræneler. Der er opstillet en foreløbig model for vurdering af opsprækning på forskellige landformskonfigurationer Tykkelse af umættet zone, lertykkelse, redoxgrænse og till-type bør inddrages i vurderingen af de bulkhydrauliske forhold i moræneler. Det er muligt at stimulere den bulk-hydrauliske ledningsevne i sprækket moræneler ved hjælp af hydraulisk frakturering.
Vidensbehov vedr. stimuleret nedsivning Belysning af effekt af naturlige makroporesystemer på morænelers hydrauliske egenskaber (sammenstilling af eksisterende viden) Belysning af fordeling af naturlige makroporesystemer i moræneler (definering og udvikling af simple målemetoder) Belysning af effekt af hydraulisk frakturering (Pilotprojekt) Belysning af effekt på vandkvalitet af nedsivet vand (monitering af pilotprojekt) Cost benefit analyse