ATV Jord og Grundvand · AFV Engkilde kildeplads Nitrat i grundvand betyder ikke nødvendigvis at...
Transcript of ATV Jord og Grundvand · AFV Engkilde kildeplads Nitrat i grundvand betyder ikke nødvendigvis at...
ATV Jord og GrundvandVintermøde i Vingsted 11. – 12. marts 2014
Kompliceret grundvandsindvinding i Aalborg skrivekridt
vurderet med analytiske metoder
Henrik Aktor, AKTOR innovation ApS Kurt Ambo Nielsen, KANMiljø
Per Grønvald, Aalborg Forsyning Vand A/S
KonklusionHøj risiko for stigende nitratindhold på
AFV Engkilde kildeplads
Nitrat i grundvand betyder ikke nødvendigvis at grundvandet er ungt
Kvælstof overskud
Resultat
VVM – vurderinger af en kompliceret virkelighed !
I dette foredrag diskuterer jeg:Er komplicerede modeller altid det rigtige værktøj til
komplicerede situationer og virkeligheder ?
Karl Popper (1937): ”Logik der Forschung”(1959): ”The Logik of Scientific Discovery”
”En god undersøgelse dræber en dårlig teori. Men vi forbliver i live så vi kan gætte forfra igen”“Good tests kill flawed theories; we remain alive to guess again.”
Kompliceret problemstilling: Vandindvinding på Aalborg Sydøst kridt ?
Socioøkonomisk og naturvidenskabelig virkelighedForsyningssituationNaturbeskyttelseArealanvendelse og forureningstruslerHydrogeologiHydro-geokemi
Vi har valgt at udvikle en klar faglig kommunikation ud fra simple modeller af virkeligheden.Analytiske og i praksis falsificerbare modeller der understøttes af observerbare og målelige data
AFV Engkilden kildeplads, Aalborg sydøst kridtø
Kongshøj Engkilde Brunsted 1,7 0,9 1,2 (mio m3 2012)
Engkilde: Stigende nitrat i en årrække men måske stabiliseret ?
0,0
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
0
10
20
30
40
50
1970 1980 1990 2000 2010
Indvinding (mio. m
3/år)
Indhold (mg/l)
Årstal
NO3
Indvinding
Effekt af dyrkningsdeklarationer ?
Prøvepumpning (med kildeplads i drift)Transmissiviteten af kridtmagasinet er meget høj 0,04 – 0,07 m2/s.
Brunsted (1 km væk) start/stop mærkes på 2 minutter
0,001
0,01
0,1
1
10
0,001 0,01 0,1 1 10 100
Dimensionsløs sænkning
Dimensionsløs tid
Prøvepumpning på DGU 34.2910
34.1940
34.2914
34.2929‐3
23.3216‐1
Streltsova, r/B=0.05
Streltsova, r/B=0,2
Streltsova, R/B=0,5
Observationsboringer, Lundby Krat(prøvepumpning på ny kildeplads)
‐ 8 0‐ 7 0
‐ 6 0‐ 5 0
‐ 4 0‐ 3 0
‐ 2 0‐ 1 0
01 0
2 03 0
4 05 0
K o t e
0 , 0 0 , 5 1 , 0 1 , 5
0 2 0 4 0 6 0 8 0
01 0
2 03 0
4 05 0
6 07 0
8 09 0
1 0 0
F , F e ( m g / l )
N O 3 ( m g / l ) , S r / C a ‰
0 , 0 0 , 5 1 , 0 1 , 5
0 2 0 4 0 6 0 8 0
01 0
2 03 0
4 05 0
6 07 0
8 09 0
1 0 0
F , F e ( m g / l )
N O 3 ( m g / l ) , S r / C a ‰
0 , 0 0 , 5 1 , 0 1 , 5
0 2 0 4 0 6 0 8 0
01 0
2 03 0
4 05 0
6 07 0
8 09 0
1 0 0
F , F e ( m g / l )
N O 3 ( m g / l ) , S r / C a ‰
Vandindvinding giver blanding af ungt og gammelt grundvand
0,00,51,01,52,0
010203040
0
Sr/Ca ‰
NO3
F
Fe
0 , 0 0 , 5 1 , 0 1 , 5
0 2 0 4 0 6 0 8 0
01 0
2 03 0
4 05 0
6 07 0
8 09 0
1 0 0
F , F e ( m g / l )
N O 3 ( m g / l ) , S r / C a ‰
D y b d e
( m . u . t )
0 , 0 0 , 5 1 , 0 1 , 5
0 2 0 4 0 6 0 8 0
01 0
2 03 0
4 05 0
6 07 0
8 09 0
1 0 0
F , F e ( m g / l )
N O 3 ( m g / l ) , S r / C a ‰
Kongshøj kildeplads 34.2623
Engkilde kildeplads34.1885
Brunsted kildeplads34.1908
Lundby Krat indvindingsboringer
Krid
t
GVS
Opholdstid i umættet zone
≈50 år
Engkilden grundvandskemi: Indvinding giver blanding af ungt og gammelt grundvand
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 500 1000 1500 2000
Nit
rat (
mg/
l)
Strontium (µg/l)
B1
B2
B3
B4
B5
1896‐1
1896‐2
1885‐3GammeltStrontium
Lundby Krat fremtidig kildeplads Vil indvinding påvirke vandføring i vandløb ?
1
2
3
Kildeplads
1
2
3
240
2200
Strontium (µg/l)
230
1100
1400
320
1400
410
Lundby Krat fremtidig kildeplads Ja, vandløbene fødes af det dybe grundvand fra skrivekridt
Model for grundvandskemiens udvikling (ANAFLOW)
0
20
40
60
80
100
1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100
Indh
old
(mg/
l)
Klorid nyt vand
Sulfat nyt vand
Nitrat nyt vand
Klorid kildeplads
Sulfat kildeplads
Nitrat kildeplads
Opholdstiddæklag
(Th = 40 år)
Opholdstidmagasin
(Th = 50 år)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1960 1970 1980 1990 2000 2010
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Indh
old
(mg/
l)
Årstal
Chlorid
Sulfat
Cl, model
SO4, model
ANAFLOWModel for grundvands
opholdstid udelukkende ud fra kemidata
Uafhængigt KS af numeriske modeller for grundvandsstrømningSolhøj
th= 25 år
Almsgaardth= 12 år
Gennembrud industrielt landbrug
(kunstgødning)
Kildepladsen start
ANAFLOW Kemiske og hydrauliske randbetingelser
BoringØst → Vest
Gammelt vand Ungt vand HydrokemiskOpholdstid
Th
Gennembrud
Klorid Sulfat Nitrat Klorid Sulfat Nitrat
B1 25 15 15 50 35 100 150 år 2000
B4 80 år 1990
B2 45 år 1995
B5 50 år 1990
B3 55 år 1985
0
10
20
30
40
50
1990 1995 2000 2005 2010
Indh
old
(mg/
l)
B1 DGU 34.1678
Grundvandskemi (ANAFLOW)
0
10
20
30
40
50
1990 1995 2000 2005 2010
Indh
old
(mg/
l)
B2 DGU 34.235
0
10
20
30
40
50
1990 1995 2000 2005 2010
Indh
old
(mg/
l)
B5 DGU 34.1043
0
10
20
30
40
50
1990 1995 2000 2005 2010
Indh
old
(mg/
l)
B3 DGU 34.236
vest øst
ChloridSulfatNitrat
th= 45 år
th= 50 år
th= 55 år
th= 150 år
0
10
20
30
40
50
1990 1995 2000 2005 2010In
dhol
d (m
g/l)
B4 DGU 34.1679
th= 80 år
Model for udvikling i nitratindholdet
0
25
50
75
100
1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060
Nit
rat i
Eng
kild
en (m
g/l)
Årstal
Mægtighed af mættet zone i kalk: 20 m
Nitrat udvaskning model 40%
Nitrat udvaskning model 30%
Nitrat Engkilden Model 40%
Nitrat Engkilden Model 30%
Nitrat Engkilden Målt
50 år
0
25
50
75
100
1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060
Nit
rat i
Eng
kild
en (m
g/l)
Årstal
Mægtighed af mættet zone i kalk: 25 m
Nitrat udvaskning model 45%
Nitrat udvaskning model 32%
Nitrat Engkilden Model 45%
Nitrat Engkilden Model 32%
Nitrat Engkilden Målt
60 år
Driftsstrategi: Beskyttelse og sikring
Engkilden er særdeles bevaringsværdigSærlige og aktive forholdsregler for at beskytte grundvandet er nødvendigeDyrkningsdeklarationer er nødvendigeNitrat gennembrud over 50 mg/l er sandsynligtStor risiko for gennembrud af BAM eller triazinerOpmærksomhed mod nedsivningsanlæg og husdyrgødning (partikler bevæger sig hurtigt)
Driftsstrategi: Fremtidig udvikling
Vandkvalitetsudvikling generelt på Aalborg Sydøst kalkø vil være problematisk de næste 30 – 40 årBlanding af drikkevand fra Engkilden og BrunstedDet er ikke sikkert at en optimeret infrastruktur er tilstrækkelig til at sikre den samlede vandkvalitetBehov for viden for at kunne vurdere cost-benefit af investeringer i udbygning af infrastrukturen