Grundvattentillgång - Östhammars kommun
Grundvattentillgång - Östhammars kommun
Grundvattentillgång - Östhammars kommun
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Grundvattentillgång</strong> för<br />
småhusbebyggelse vid Färgärdsviken<br />
Bo Olofsson<br />
2012-09-15<br />
AQUATER Tel: 08 17 86 33<br />
Ormstavägen 17 Mob: 070 361 7652<br />
186 35 Vallentuna boolof@aquater.se
INNEHÅLLSFÖRTECKNING<br />
UPPDRAGETS SYFTE OCH UPPLÄGGNING .................................................................................. 3<br />
Bakgrund ............................................................................................................................ 3<br />
METODIK................................................................................................................................. 3<br />
GWBal ................................................................................................................................ 3<br />
SaltRisk ............................................................................................................................... 4<br />
Geologiska studier och sprickanalys.................................................................................. 4<br />
GENERELL PLATSBESKRIVNING ............................................................................................... 4<br />
Topografi, markanvändning ............................................................................................... 4<br />
Geologi ............................................................................................................................... 4<br />
Geologiska förutsättningar för vattentillgång .................................................................... 8<br />
VATTENBALANS .................................................................................................................... 10<br />
VATTENKEMISKA FÖRHÅLLANDEN ........................................................................................ 15<br />
Vattenkemiska data .......................................................................................................... 15<br />
DISKUSSION OCH SLUTSATSER .............................................................................................. 19<br />
Diskussion ........................................................................................................................ 19<br />
Sammanvägd bedömning .................................................................................................. 19<br />
REFERENSER ......................................................................................................................... 20<br />
2
Uppdragets syfte och uppläggning<br />
Bakgrund<br />
Uppdraget omfattar att klarlägga möjligheterna för vattenförsörjning till 14 nya tomter inom<br />
Färgärdsområdet, <strong>Östhammars</strong> <strong>kommun</strong>, omfattande delar av Björnäs 5:12 och inom ett sedan<br />
1974 detaljplanelagt område för Björnäs fritidsområde. Ett särskilt syfte har varit att klarlägga<br />
möjligheterna och lämpligheten att ordna enskild vattenförsörjning för fastigheterna samt att<br />
beräkna vattentillgången för de nytillkommande tomterna.<br />
En generell beräkning av vattentillgången utifrån beräkningar av grundvattenbildning inom<br />
tillrinningsområdet har nyligen genomförts (SWECO 2012-05-16). Utifrån denna<br />
undersökning bedöms nya brunnar inte medföra negativ inverkan på befintliga brunnar i<br />
tillrinningsområdet. Rapporten föreslår gemensamma bergborrade brunnar, alternativt<br />
avsaltningsanläggning för vatten från <strong>Östhammars</strong>fjärden.<br />
Metodik<br />
Den metodik som använts av SWECO tar inte hänsyn till områdets lagringsmöjligheter för<br />
den årliga grundvattenbildningen. Grundvattenbildning uppkommer nästan enbart under vår<br />
och sen höst medan grundvattenuttagen görs under hela året med koncentration till sommaren<br />
på grund av stor andel sommarboende i området. Den årliga grundvattenbildning som anges<br />
ryms helt enkelt inte i berget. Grundvattenbildningen i hela tillrinningsområdet ger också<br />
väldigt lite information om de faktiska uttagsmöjligheterna på de aktuella tomterna.<br />
Bedömningarna görs istället genom beräkning av grundvattenbalansen inom området med<br />
datorprogrammet GWBal samt bedömning av risk för salt grundvatten genom programmet<br />
SaltRisk som är en variabelbaserad bedömningsmetodik baserad på den s k RV-metoden.<br />
Samtliga metoder har utvecklats vid KTH av undertecknad och beskrivs kort nedan.<br />
Dessutom har översiktliga geofysiska mätningar (VLF-mätningar) genomförts i området för<br />
att identifiera eventuella sprickzoner i berget samt sonderingar för att klarlägga jordmäktighet<br />
i vissa sedimenttäckta områden. Även dessa beskrivs kort nedan.<br />
Projektet omfattar även en sannolikhetsbaserad bedömning av grundvattenkemin utifrån<br />
arkivdata från regionen.<br />
GWBal<br />
Balansberäkningen baseras generellt på uppgifter om nederbördsfördelning (data från SMHI),<br />
uppgifter om förväntad vattenförbrukning samt hydrogeologiska kriterier i form av möjliga<br />
grundvattenreservoarer. En modellering görs i programmet GWBal för att se huruvida<br />
grundvattentillgången i området kan försörja det föreslagna antalet fastigheter. Det går alltså<br />
inte att klarlägga exakt vattentillgång i en enskild punkt, vilken är helt beroende av den lokala<br />
uppspräckningen av berget och kräver borrning och provpumpning. Metoden anger enbart<br />
huruvida förutsättningarna för försörjning med grundvatten är uppfyllda, dvs om tillräcklig<br />
mängd grundvatten kan bildas och lagras i området. Modelleringen görs månadsvis och ger en<br />
indikation om möjligheterna till lokal enskild vattenförsörjning i området, liksom möjlighet<br />
till gemensam vattenförsörjning.<br />
3
SaltRisk<br />
En översiktlig bedömning av risken för salt grundvatten görs genom programmet SaltRisk.<br />
Metodiken bygger på RV-metoden, dvs det görs en värdering av ca 15 faktorer (naturgivna,<br />
tekniska och avståndsfaktorer). Faktorerna är valda utifrån statistisk bearbetning av ett stort<br />
antal brunnar, främst i Stockholms län men förhållandena bedöms likartade i stora delar av<br />
Uppland. Faktorerna klassas, viktas och en sammanlagd bedömning görs dels av risken för<br />
salt grundvatten, dels av säkerheten i bestämningen, vilken till stor del är beroende av tillgång<br />
till information från området.<br />
Geologiska studier och sprickanalys<br />
En översiktlig analys av förekomst av sprickzoner i området har utförts utifrån analys av<br />
flygbilder samt geologiska och topografiska kartor. Dessutom har ett antal VLF-profiler<br />
genomförts (Very Low Frequency) längs huvudsakligen nordväst-sydostlig sträckning. Syftet<br />
med dessa mätningar har varit att studera eventuella vattenförande och brantstående strukturer<br />
i berget. Berg i dagen inom området har undersökts utifrån sprickfrekvens och dominerande<br />
sprickriktningar, liksom okulär bergartsbestämning. Slutligen har jordlagrens mäktighet och<br />
sammansättning dokumenterats i enstaka punkter inom området, främst genom<br />
sticksondskartering.<br />
Generell platsbeskrivning<br />
Topografi, markanvändning<br />
Planområdet är beläget ca 2 km nordost om Östhammar. Det består huvudsakligen av ett<br />
bergparti med blandskog samt angränsande öppen ängsmark i väster och nordväst.<br />
Planområdet är omgiven av befintlig bebyggelse, huvudsakligen för sommarboende, dels i<br />
angränsande områden åt norr, dels enstaka fastigheter åt sydväst. Västra delen av planområdet<br />
utgörs av en bredare dalgång mellan höjdpartier upp till 15 m, figur 1<br />
Geologi<br />
Enligt SGUs geologiska kartering domineras området av granit. Berggrunden utgörs dock<br />
lokalt av en röd gnejsgranit med huvudsaklig förskiffring i nordväst-sydost. Vissa partier<br />
utgörs av en medelkornig amfibolit. Gnejsgraniten är lokalt tektoniserad, dvs starkt påverkad<br />
av bergrörelser. Den genomsnittliga sprickfrekvensen i graniten är omkring 1/m medan<br />
amfiboliten har något lägre frekvens, ca 0.5-1/m. Gnejsgraniten uppträder sprickmässigt som<br />
en granit, vilket ger ett ortogonalt sprickmönster som gynnar vattenflöden, figur 2.<br />
Förmodade sprickzoner i berget presenteras i SGUs berggrundskarta (figur 4). Dessa är<br />
generellt uppritade utifrån naturliga lineament såsom topografiska former samt resultat från<br />
geofysiska flygmätningar. Man kan anta att den dalgång som begränsar planområdet i väster<br />
och nordväst är tektoniskt formad och att det existerar minst en sprickzon parallellt med den<br />
befintliga vägen i väster. Det är dock mycket osäkert var i dalgången sprickzonen (-erna)<br />
ligger. De västnordvästliga lineamenten i SGUs kartering som begränsar planområdet och<br />
även hällkanterna längs höjdområdena söder och norr om planområdet är dock mer osäkra<br />
beträffande karaktär och kan vara en följd av den rådande förskiffringen i området.<br />
4
Figur 1 Färgärdsområdet med planområdet markerat (©Lantmäteriet)<br />
Figur 2 Resultat av sprickmätningar i planområdet, Björnäs 5:12.<br />
A: Rosdiagram över samtliga sprickmätningar (n=21)<br />
B: stereografisk projektion, Schmidts nät, undre hemisfären<br />
C: Rosdiagram över uppmätta förskiffringar<br />
Jordlagren utgörs inom huvuddelen av området av ett tunt lager av morän på berg samt lokalt<br />
berg i dagen. Moränen är normalblockig, sandig och svallad i ytskiktet. Västra och nordvästra<br />
delen av området utgörs i ytskiktet av lera. Sticksondering har utförts i fyra punkter i området,<br />
figur 3. I tre av punkterna finns under ett lager av torrskorpelera, ett vanligtvis 3-5 m mäktigt<br />
lager av glaciallera med tydliga skikt av mer siltiga och sandiga lager. Dessa växellagrade<br />
skikt underlagras i sin tur av sand, minst 1 m mäktigt. Det totala jorddjupet är i några punkter<br />
5
mer än 6 m men tunnar ut åt öster. I en av punkterna närmast bergpartiet i öster återfinns<br />
svallsand som ytlager, figur 3.<br />
Figur 3 Jordartskartan (© SGU 2012) med planområde och sonderingspunkter<br />
Figur 4 Utdrag ur berggrundskartan (©SGU) t.v. med angivna lineament. Till<br />
höger visas gammastrålning uppmätt genom flygmätningar (©SGU) och<br />
beräknad uranhalt.<br />
VLF-mätningar från marken<br />
Under fältbesöket utfördes översiktliga VLF-mätningar längs tre profiler i syfte att identifiera<br />
eventuella brantstående och vattenförande strukturer, figur 5. Punktmätningarna utfördes med<br />
avstånd 5 m. Mätkvaliteten bedöms som generellt god. I ost-västlig riktning genom området<br />
6
löper dock en elledning (luftledning) vilken lokalt stört ut marksignalerna. Mätningarna visar<br />
att det finns en tydlig sprickzon under leran/sanden i väster. Mätningarna visar också att<br />
huvudelen av planområdet som utgörs av ett bergparti är relativt uppsprucket med ett flertal<br />
svaga anomalier (avvikelser). Det torde därför vara tekniskt möjligt med lokal och enskild<br />
vattenförsörjning i området.<br />
Figur 5 Resultat från VLF-mätningar genom området. Filtrerade data med fraser filter<br />
Profilernas sträckning visas i övre flygbilden.<br />
7
Geologiska förutsättningar för vattentillgång<br />
Generellt är förutsättningarna för större vattenuttag i området begränsad eftersom<br />
möjligheterna att magasinera vatten i berg är små. De sprickzoner som indikerats kan vara av<br />
lokalt stor betydelse för transport av vatten. Det tämligen ortogonala sprickmönstret i<br />
berggrunden ger möjlighet till god förbindelse mellan olika sprickriktningar och förbättrar<br />
förutsättningarna för grundvattenuttag ur berget.<br />
Fördelningen av brunnar med olika angivna kapaciteter framgår av figur 6. Många av<br />
brunnarna i regionen har kapaciteter på mer än 1000 l/tim. Det bör dock påpekas att de av<br />
brunnsborrarna angivna kapaciteterna i vissa fall är överskattningar och mätningarna är gjorda<br />
i anslutning till brunnsborrandet. Med tiden kan igensättningar minska kapaciteten.<br />
Mätningarna är dessutom gjorda med olika metoder och behäftade med fel.<br />
Mediankapaciteten i regionen är 600 l/tim med en specifik kapacitet (dvs liter/tim/borrmeter)<br />
på 9.6 l/tim/m. Om endast brunnarna i närheten av Östhammar tas med i beräkningen blir<br />
mediankapaciteten något lägre (555 l/tim) med specifika kapaciteten 9.1 l/tim/m (tabell<br />
1A,B).<br />
Figur 6 Brunnskapacitet i regionen. Isokurvorna är konstruerade med kriging.<br />
Data från brunnsarkivet, SGU. (©SGU)<br />
8
Tabell 1A,B,C Statistisk beräkning av brunnsdata i regionen (©SGU).<br />
Övre: data från hela regionen.<br />
Mellan: data från <strong>Östhammars</strong>trakten<br />
Nedre: data från närområdet<br />
Bearbetning av ett 20-tal brunnar i det absoluta närområdet visar ett lägre medianvärde<br />
beträffande kapacitet (475 l/tim) än i regionen. Huvudsakligen beror detta dock på att<br />
brunnarna i närområdet är grundare (mediandjup 50 m) jämfört med medianvärdet i regionen<br />
(60-64 m). Den specifika kapaciteten är därför något högre i området kring Färgärdsviken<br />
(9.8 l/tim/m) än i regionen. Kapacitetsdata från en del av de brunnar som finns närmast<br />
planområdet visas i figur 7.Det är uppenbart att brunnarna i Färgärdsområdet gjorts grundare<br />
på grund av risken för saltvatteninträngning. Brunnar med låga eller måttliga kapaciteter<br />
återfinns närmast stranden väster om planområdet medan högre kapaciteter återfinns norr och<br />
nordost därom.<br />
Figur 7 Kapacitet i närliggande brunnar. Data från brunnsarkivet (©SGU)<br />
9
Eftersom den kinematiska porositeten (=den hålrumsvolym i vilken vatten kan strömma fritt)<br />
är mycket begränsad i berg, även om berget är relativt uppsprucket, är jordlagren av stor<br />
betydelse för grundvattenreservoarens storlek. Som jämförelse kan sägas att medan den<br />
kinematiska porositeten i hårt urberg (t ex granit, gnejsgranit) sällan överstiger 0.05% så är<br />
motsvarande porositet i morän 3-5% och i sand hela 30%.<br />
Jordmäktigheten i området och även i regionen är dock liten eller måttlig, mediandjup 1,2 m i<br />
regionen runt Östhammar och 1.0 m i närområdet. Maximala jorddjupet i närområdet är<br />
angivet till 2 m. Detta ger dock inte ett korrekt mått på de genomsnittliga<br />
mäktighetsförhållandena eftersom brunnsborrare av ekonomiska och tekniska skäl föredrar att<br />
borra direkt på hällmark eller där jordlagren är mycket tunna. Sonderingar i området (i<br />
dalgången väster om planområdet) ger jordmäktigheter på mer än 7 m, lokalt troligtvis ännu<br />
mäktigare. Dessutom underlagras leran ställvis av sand, vilket är gynnsamt för<br />
grundvattentillgången.<br />
Brunnsstatistiken talar dock för att det kan vara lämpligare att sprida grundvattenuttagen än<br />
att koncentrera dessa. Koncentrerade grundvattenuttag kan medföra stor lokal<br />
grundvattenavsänkning och vattenkvalitetsproblem. Eventuella koncentrerade uttag kan<br />
möjligtvis göras genom bergborrade brunnar i planområdets lågpunkter, på den äng som finns<br />
i nordvästra delen av området. Här löper även den sprickzon som detekterats genom VLFmätningar<br />
och som även återfinns på SGUs geologiska karta.<br />
Vattenbehovet för de omkring 14 fastigheterna är ca 600-1000 l/tim förutsatt att tillräcklig<br />
lagringskapacitet finns i systemet för att kunna klara förbrukningstoppar. Utifrån<br />
mediankapaciteterna i området borde två brunnar i bästa fall vara tillräckligt för att klara<br />
vattenförsörjningen.<br />
Vattenbalans<br />
En vattenbalans har upprättats med hjälp av programmet GWBal. Beräkningen är gjord<br />
utifrån flera scenarier eftersom det inte är möjligt att kartlägga grundvattnets förekomst och<br />
strömningsvägar i detalj utan provpumpningar. Vid en nyexploatering av ett område är det<br />
mycket väsentligt att inte beslutet om tillåtlighet görs utifrån en beräkning av den teoretiska<br />
grundvattenbildningen inom ett helt avrinningsområde beroende dels på att det är helt<br />
osannolikt att bergborrade brunnar i heterogen miljö kan tillgodogöra sig mer än en liten del<br />
av avrinningsområdets grundvattenbildning, dels att exploatering av ett delområde inte bör<br />
förhindra utveckling av omkringliggande områden eller alltför mycket påverka redan<br />
befintliga fastigheter.<br />
Slutligen är det olämpligt att i en geologisk miljö som denna att inte ta hänsyn till markens<br />
reservoarmöjligheter för grundvattenuttag även under tider då grundvattenbildningen är<br />
minimal då uttagsmöjligheterna för dessa fall kommer att kraftigt överskattas. Den beräkning<br />
av vattentillgångarna som SWECO (2012) har gjort kan därför anses vara olämplig som<br />
beslutsunderlag.<br />
De generella geologiska förutsättningarna för samtliga scenarier baseras på att:<br />
Berget har en normal kinematisk porositet (0.05%), vilket indikerats genom<br />
sprickmätningarna<br />
10
Planområdet domineras av berg i dagen inom stora områden ofta täckt av ett tunt<br />
moränlager. I moränen finns dock inget uttagbart grundvatten utom där denna är täckt<br />
av lera.<br />
Grundvattennivån i berget antas ligga 5 m under marken, i leran omkring 2 m<br />
Under vissa delar av lerområdet i dalen väster om planområdet finns ett sandlager som<br />
är minst 0.5 m mäktigt (troligtvis minst 1 m), vilket visats genom sonderingar.<br />
Berget är heterogent, dvs sprickorna står bara delvis i förbindelse med varandra<br />
Maximalt kan 20-30 m av bergvolymen användas, dvs ca 1.5 ggr den topografiska<br />
höjden. Vid ökade djup ökar risken för salt grundvatten. I dalgången ner mot<br />
Färgärdsviken kan endast 10 m av den underlagrande bergvolymen nyttjas.<br />
Grundvattendelare sammanfaller med ytvattendelare. Detta är naturligtvis en stark<br />
förenkling och kommer att förändras i samband med vattenuttag.<br />
Modelleringen avstannar när endast 20% av grundvattenlagret återstår, varvid problem<br />
med grundvattentillgång och grundvattenkvalitet kan tänkas uppkomma.<br />
De generella uttagskriterierna är något lägre än i SWECOs rapport och baseras mer på den<br />
rådande befolkningssammansättningen och uppmätta vattenuttag i moderna småhus.<br />
14 tillkommande fastigheter med i genomsnitt 3 boende i planområdet<br />
Samtliga fastigheter är permanentbebodda<br />
Specifik förbrukning 170 l/p, dygn för permanentboende respektive 100 l/p, dygn för<br />
fritidsboende. Inledningsvis startar beräkningarna med 20% permanentboende för<br />
redan befintliga fastigheter men simulerar ökande permanentningsgrad upp till 100%.<br />
För de generella grundvattenbildnings- och nederbördsförhållandena gäller:<br />
Grundvatten kan endast bildas vid överskott av nederbörd (främst under höst, vinter<br />
och vår)<br />
Klimatdata är generellt hämtat från SMHI för Stockholmsregionen<br />
Beräkningen är gjord dels för normalår, dels för torrår (med ca 20 års återkomsttid)<br />
De olika avgränsningarna av tillrinningsområden visas i figur 8 och anges i tabell 2.<br />
Figur 8 Tre scenarier för tillrinningsområden till planområdet, hela<br />
avrinningsområdet respektive endast planområdet (röda linjer) samt ett utökat<br />
lokalt tillrinningsområde (blått streck). För förklaring se nedan.<br />
11
Beträffande avrinningsområdets storlek är det högst osannolikt att hela området bidrar till den<br />
nyttjandebara grundvattenbildningen. Som jämförelse används en beräkning över om endast<br />
tillrinningen inom planområdet medtas. Ett något större delområde kan utritas utifrån<br />
topografiska begränsningar och tektoniska lineament (dvs det är högst osannolikt att ett<br />
grundvattenflöde kan passera en brantstående sprickzon. Samtidigt ökar dock bebyggelsen.<br />
Det senare scenariot gäller främst om vattenförsörjningen löses genom enskilda bergborrade<br />
brunnar. Om vattenförsörjningen löses gemensamt kan brunnarna placeras i anslutning till en<br />
lämplig sprickzon. Då bör tillrinningen till den specifika sprickzonen beräknas.<br />
Tabell 2 Beräkningsfall. De olika beräkningsareor som används samt ytfördelningen av<br />
jordarter inom områdena.<br />
Område Area (m2) Berg% Morän% Lera% Sand% Antal hus<br />
Totala<br />
avrinningsområdet<br />
731000 28 27 43 2 50<br />
Endast<br />
45000 60 10 20 10 14<br />
planområdet<br />
Planområdet +<br />
omkringliggande<br />
närområden<br />
154000 62 15 16 7 28<br />
Resultatet av vattenbalansberäkningarna framgår av figurerna 9-13.<br />
.<br />
Figur 9 Grundvattenlagrets utveckling under normalår (blå) respektive torrår<br />
(grön) om hela tillrinningsområdet kan tillgodogöras (totalt 50 hus, 100%<br />
permanentboended)<br />
12
Om hela avrinningsområdet medtas i beräkningen, figur 9, så återstår drygt 70% av lagret<br />
även under torrår. Detta fall är dock ett hypotetiskt fall eftersom hela avrinningsområdet<br />
omöjligen kan delta, dels för att delar av avrinningsområdet ligger nedströms planområdet<br />
och gränsar till Färgärdsviken, dels för att bergets strukturer bryter och avleder strömbanorna<br />
samt för att sprickheterogeniteten är betydande.<br />
Om endast planområdet medtas och sandlagrets mäktighet under leran i väster troligtvis<br />
underskattas (sätts till 0.5 m) så klarar inte området en fullständig permanentningsgrad.<br />
Modelleringen bryts då permanentningsgraden uppgår till 78%, figur 10. Under torrår återstår<br />
då bara 19% av lagret med troliga kvalitetsproblem som följd. Om sandlagret under leran<br />
istället skulle vara 1 m mäktigt kommer dessa problem inte att uppkomma. Den teoretiska<br />
grundvattenbildningen är dock betydligt större än förbrukningen även under torrår (figur 11)<br />
då problemen sitter i marklagrens lagringsförmåga. Det är därför viktigt att ta hänsyn till detta<br />
vid beräkningarna.<br />
Figur 10 Grundvattenlagrets utveckling under normalår (blå) respektive torrår<br />
(grön) om endast planområdet medräknas (totalt 14 hus, modelleringen<br />
avbruten vid 78% permanentboende)<br />
13
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
Annual recharge and<br />
discharge(m3)<br />
Recharge Discharge<br />
Figur 11 Teoretisk årlig grundvattenbildning respektive förbrukning inom planområdet<br />
Om sandlagret under leran i väster och nordväst är 1 m (vilket är mer troligt), klarar<br />
planområdet de 14 nytillkommande fastigheterna, figur 12.<br />
Figur 12 Grundvattenlagrets utveckling under normalår (blå) respektive torrår<br />
(grön) om endast planområdet medräknas (totalt 14 hus, sandlagrets<br />
mäktighet 1 m, 100% permanentboende)<br />
Figur 13 visar grundvattenlagrets utveckling om planområdet samt dess närområde medtas.<br />
Avgränsningen har gjorts dels på topografisk väg, dels utifrån geologiska strukturer. Detta är<br />
det mest sannolika scenariot. Beräkningen visar att området klarar befintliga hus samt<br />
14
tillkommande bebyggelse med 100% permanentningsgrad om sandlagret i väster under leran<br />
är minst 0,5 m.<br />
Figur 13 Grundvattenlagrets utveckling under normalår (blå) respektive torrår<br />
(grön) om planområdet samt närliggande områden medtas (totalt 28 hus,<br />
sandlagrets mäktighet 0.5 m, 100% permanentboende)<br />
Vattenkemiska förhållanden<br />
Vattenkemiska data<br />
Vattenkemiska förhållanden kan påverkas av antropogena förhållanden eller naturliga<br />
variationer i marken. De antropogena förhållanden som främst skulle kunna påverka<br />
vattenkemin är:<br />
befintliga avloppsanläggningar norr om planområdet<br />
djurhållning och jordbruk<br />
avisnings- eller dammbindningsmedel på närliggande väg<br />
De naturliga förhållanden som kan medföra en försämrad grundvattenkvalitet är bland annat:<br />
hög uran- eller radonhalt<br />
relikt salt grundvatten<br />
hög halt av fluorid<br />
hög hårdhet<br />
Att prediktera vattnets kemiska egenskaper är betydligt svårare än att bedöma tillgången på<br />
grundvatten. De flesta vattenkvalitetsproblem kan dock åtgärdas genom bland annat<br />
konventionell filterteknik och luftning, dock inte en förhöjd salthalt, vilket kräver<br />
membranfiltrering<br />
15
Uppdraget har bestått av en genomgång av vattenkemiska data i området som funnits<br />
tillgängliga från brunnar i SGUs arkiv. Kemidata har erhållits från regionen, sammanlagt<br />
omkring 70 brunnar vilka använts som jämförelse. De vanligaste komponenterna visas i<br />
tabell 3.<br />
Kemianalyserna från kemiarkivet har i allmänhet endast standardkomponenter och saknar<br />
data om t ex uran och radon.<br />
Emellertid har kemidata även framtagits ur en databas vid SGU som byggs upp i samband<br />
med ett nationell grundvattenövervakningsprogram (Tillsynsprojektet). Detta omfattar ett<br />
trettiotal bergborrade brunnar i regionen och visas i tabell 4.<br />
Tabell 3 Statistisk sammanställning av data ur kemiarkivet (©SGU).<br />
Tabell 4 Statistisk sammanställning av vissa parametrar ur tillsynsarkivet (© SGU)<br />
Av tabell 3 och 4 framgår att pH är tämligen högt (7-8), liksom alkaliniteten (HCO3 - ). Vattnet<br />
har alltså en vätekarbonathalt som är buffrande mot försurning. Dessutom är vattnet hårt eller<br />
i några fall mycket hårt. Detta är generellt för den typ av berggrund och jordarter som<br />
dominerar i regionen (urgraniter med inslag av amfibolit) och beror dels på kalcitfyllda<br />
sprickor, dels på kalkrika jordlager. Hårt vatten ger generellt en teknisk anmärkning till följd<br />
av risken för utfällningar i ledningar och installationer.<br />
Medianvärdet för fluorid i 104 omkringliggande brunnar är 0.8-0,9 mg/l. Halter mellan 0.8<br />
och 1.2 mg/l ger skydd mot karies medan högre halter än 1.3 mg/l kan ge skador på<br />
tandemalj. Det högsta värdet som påträffats i dessa brunnar var 5.5 mg fluorid per liter.<br />
Av särskilt intresse inom denna region är kloridhalten som indikerar risken för fossilt<br />
havsvatten. Data från tillsynsarkivet indikerar att salthalterna kan vara höga. Andelen<br />
saltvattenbrunnar i kemiarkivet är betydligt lägre, vilket kan bero på att saltvattenbrunnar helt<br />
16
enkelt inte rapporterats in utan direkt tagits ur bruk. Skillnaderna syns tydligt i figur 14.Hela<br />
37% av brunnarna i tillsynsarkivet visade en förhöjd salthalt, liksom knappt 25% i<br />
kemiarkivet. Problemen med salt grundvatten är alltså betydande i regionen.<br />
Figur 14 Kloridhalter i kemiarkivet (till vänster) samt tillsynsarkivet (till höger)<br />
(©SGU)<br />
En bedömning av området har även gjorts utifrån RV-metoden (RiskVariabel-metoden) som<br />
är en statistiskt variabelbaserad metod som ursprungligen togs fram av undertecknad för<br />
bedömning av risk för salt grundvatten (Lindberg & Olofsson 1997). Metoden bygger på<br />
omfattande statistiska analyser och består av 15 klassade variabler (naturgivna och tekniska<br />
variabler samt avståndsvariabler). Resultatet visas i figur 15.<br />
17
Figur 15 Resultat från RV-metoden samt presentation av valda alternativ.<br />
RV-metoden visar som väntat att området har en relativt stor sannolikhet för att erhålla<br />
grundvatten med förhöjd salthalt och att bedömningen är tämligen säker. Den höga<br />
sannolikheten att erhålla salt grundvatten gäller dock hela Norduppland som helhet och syns<br />
även i de vattenkemiska mätningarna. Sannolikheten inom det aktuella området bedöms, med<br />
hänsyn till topografiska och geologiska förhållanden, vara 10-15% högre än genomsnittet i<br />
regionen. Av denna anledning bör brunnarna i området vara grunda, helst inte överstiga 50 m<br />
Grundvattenavsänkningen vid pumpning bör inte heller bli alltför stor. Ur ett sådant<br />
perspektiv förordas därför enskild vattenförsörjning eller gemensamma vattentäkter för några<br />
få fastigheter framför ett samlat uttag för alla fastigheter. Möjligheterna till ett samlat uttag<br />
kan endast bestämmas i samband med brunnsborrning och provpumpning.<br />
Andra kvalitetsaspekter på grundvattnet som kan tänkas uppkomma i denna typ av terräng<br />
och geologiska förhållanden är bland annat höga halter av järn och mangan som ger<br />
utfällningar och missfärgningar, liksom svavelväte som ger doftproblem.<br />
18
Diskussion och slutsatser<br />
Diskussion<br />
Det är mycket svårt att göra en tillförlitlig avgränsning av ett tillrinningsområde i kristallint,<br />
heterogent och sprucket berg. Utgående från ytvattendelare och planområdets utsträckning har<br />
en grov avgränsning gjorts utifrån tre olika scenarier. Utgångspunkten har varit att<br />
grundvattenuttaget antingen skall kunna baseras på gemensam vattenförsörjning eller enskild<br />
vattenförsörjning.<br />
Generellt gäller att de geologiska förhållandena i området endast medger ett tämligen litet<br />
grundvattenlager. Berggrunden rymmer begränsade vattenmängder och tillskott av<br />
nedsipprande vatten från jordlager är närmast en förutsättning för större grundvattenuttag ur<br />
berg. Det aktuella planområdet och omgivande terräng saknar dessvärre större<br />
grundvattenreservoarer och huvuddelen av det tillgängliga grundvattnet kommer därför att<br />
återfinnas i berget eller i begränsade sandlager och sandlinser under lerlager.<br />
Förutsättningarna för större grundvattenuttag inom planområdet är därför begränsat.<br />
Om vattenförsörjningen ska baseras på gemensamma brunnar kan dessa antingen förläggas<br />
till ängen väster/nordväst om planområdet, i den sprickzon som löper nord-sydligt parallellt<br />
med infartsvägen. För att minimera risken för salt grundvatten bör avståndet till strand då vara<br />
minst 300 m. Ett alternativ brunnslokalisering är i det område som föreslagits av SWECO<br />
2012-05-16, dvs i östra delen av området. Risken för förorening av brunnarna är här betydligt<br />
mindre. Osäkerheten beträffande de geologiska förutsättningarna är dock större och några<br />
geotekniska sonderingar inom detta område har inte rymts inom projektet..<br />
Beräkningarna med GWBal visar att vattentillgången och speciellt grundvattenreservoarerna<br />
inom planområdet inte med säkerhet räcker för den tillkommande bebyggelsen under torrår.<br />
Det krävs därför tillskott av grundvatten från omkringliggande områden, vilket gynnas av att<br />
brunnen förläggs i anslutning till tektoniska zoner i berget. Beräkning av vattentillgången<br />
utifrån ett troligt scenario, dvs tillskott av grundvatten från närområdena visar att<br />
vattentillgången då är tillräcklig även under torrår.<br />
Det finns fördelar med att lösa vattenförsörjningen lokalt för varje fastighet, bland annat för<br />
att avsänkningen av grundvattennivån generellt blir mindre och en större del av<br />
vattenreservoaren i berg kan nyttjas. VLF-mätningarna, liksom de ytliga sprickmätningarna,<br />
visar att det finns vattenförande sprickor i flera riktningar inom planområdet.<br />
Det finns dock en risk för att påträffa salt grundvatten i området. Sannolikheten för den<br />
enskilda brunnen bedöms vara ungefär 30% och ökar ju närmare strandlinjen borrningen görs<br />
och särskilt i lågpunkter.. Det är särskilt viktigt att brunnen/brunnarna inte borras alltför djupt,<br />
helst inte djupare än 50 m då risken ökar påtagligt med brunnsdjupet.<br />
Sammanvägd bedömning<br />
Beräkningarna visar att det generellt finns tillräckliga mängder grundvatten i närområdet,<br />
särskilt om brunnarna utförs enskilt för varje fastighet så att en större del av reservoarerna<br />
mobiliseras. RV-beräkningen visar dock att det finns en påtaglig risk för att påträffa salt<br />
grundvatten i planområdet. Denna risk gäller dock hela regionen och syns tydligt i<br />
vattenkemiska data från regionen. Sannolikheten bedöms vara 10-15% högre än i regionen<br />
som helhet. Av denna anledning är det viktigt att brunnsdjupet är litet, helst inte djupare än 50<br />
m.<br />
19
Om vattenförsörjningen baseras på gemensamma brunnar så krävs en fullständig<br />
brunnsborrning och provpumpning för att klarlägga den lokala tillgången på uttagbart<br />
grundvatten. Den vattenkemiska provtagning och analys som samtidigt görs bör förutom<br />
vanliga fysikaliska, kemiska och bakteriella analyser, även omfatta uran och radon.<br />
Referenser<br />
Arnbom, J-O. & Persson, L, 2001: Berggrundskartan 11I Uppsala NV, skala 1:50 000.<br />
Sveriges Geologiska Undersökning, Ser Af 210.<br />
Lindberg, J. & Olofsson, B 1997: Risk för salt grundvatten - en studie med hjälp av GIS över<br />
delar av Norrtälje <strong>kommun</strong>. Rapport från Norrtälje <strong>kommun</strong>, SGU och KTH. Norrtälje<br />
<strong>kommun</strong>, 32 s.<br />
Persson, L., Göransson, M, Persson L. & Sträng M., 2001:Bergkvalitetskartan 11I Uppsala<br />
NV. Sveriges Geologiska Undersökning, Ser Af 210Bk<br />
Söderholm, H. Müllern, C-.F. & Engqvist P., 1983: Beskrivning och bilagor till<br />
hydrogeologiska kartan över Uppsala län. SGU Ser Ah 5<br />
SWECO 2012: Färgärdsviken. Översiktlig VA-utredning. Uppsala 2012-05-16<br />
20