BERGS KOMMUN STORSJÖS GRUNDVATTENTÄKT

Transkript

1 BERGS KOMMUN STORSJÖS GRUNDVATTENTÄKT FÖRSLAG TILL VATTENSKYDDSOMRÅDE Projekt nr Östersund Sweva AB 1 (15)

2 INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 MOTIV FÖR ANSÖKAN ORIENTERING VATTENTÄKTENS UTFORMNING VATTENFÖRBRUKNING TILLSTÅND ENLIGT MILJÖBALKEN MARK OCH PLANFÖRHÅLLANDEN OMRÅDESBESKRIVNING GEOLOGISKA FÖRHÅLLANDEN JORDLAGER BERGGRUND HYDROGEOLOGISKA FÖRHÅLLANDEN GRUNDVATTENBILDNING VATTENTÄKTSOMRÅDET UTTAGBARA GRUNDVATTENMÄNGDER VATTENKVALITET EGENKONTROLLPROGRAM SKYDDSZONER VATTENTÄKTS ZON PRIMÄR ZON SEKUNDÄR ZON TERTIÄR ZON TRANSPORTHASTIGHETER GRÄNSDRAGNINGAR Sweva AB 2 (15)

3 INNEHÅLL BILAGOR Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Bilaga 4 Bilaga 5 Bilaga 6. RITNINGAR Ritning -01 Ritning -02 Förslag till skyddsföreskrifter Risk och sårbarhetsanalys Förteckning fastighetsägare Vattenanalyser Provtagningar enligt egenkontrollprogram Borrapport Storsjö Föreslagna skyddszoner Potentiella föroreningskällor REFERENSER Referens (1) Vägverket, Konsekvensklassning av vattentäkter i Region Mitt Rapport B Referens (2) Gert Knutsson, Carl- Olof Morfält, Grundvatten, teori och tillämpning, 2002, ISBN X Referens (3) SGAB, Bättre skydd för bergborrade vattentäkter, , Id Nr: IRAP Referens (4) Jordartskartan över Jämtlands län SER Referens (5) Berggrundskarta över Jämtlands län SER Referens (6) Brunnsarkivet vid SGU Referens (7) Bergs kommun Egenkontrollprogram 1 MOTIV FÖR ANSÖKAN Bergs kommun har för avsikt att upprätta och fastställa skyddsplaner för kommunens vattentäkter. Syftet är att på sikt säkerställa vattenkvaliteten i de kommunala vattentäkterna i enlighet med EU-direktivet för vatten 2000/60/EG. Bergs kommun anser att det är angeläget att fastställa ett nytt vattenskyddsområde med skyddsföreskrifter för Storsjö, se figur 1, i enlighet med Naturvårdsverkets handbok 2010:5 om vattenskyddsområden och 7 kap 21, 22 och 25 miljöbalken. På uppdrag av Bergs kommun har Sweva AB utarbetat följande förslag till skyddsplan för den kommunala grundvattentäkten i Storsjö. Skyddsplanen omfattar beskrivning, förslag till skyddsområde samt skyddsföreskrifter. Sweva AB 3 (15)

4 Vattentäkt Figur 1. Översikt 2 ORIENTERING Vattenförsörjningen för Storsjö baseras på berggrundvatten från en bergborrad brunn. Brunnen är borrad centralt i samhället. Vattentäkten i Storsjö finns ej med i den konsekvensklassning av vattentäkter som Vägverket Region Mitt lät genomföra år 2000 (se Rapport B ). Vid inrättande av ett vattenskyddsområde sker en riskinventering inom tillrinningsområdet för vattentäkten. Inventeringen omfattar såväl befintliga föroreningskällor som eventuella framtida riskobjekt. Redovisning av fullständig risk och sårbarhetsanalys med inventering över potentiella föroreningskällor för grundvattnet redovisas i bilaga 2. 3 VATTENTÄKTENS UTFORMNING Råvattentäkten utgörs av en bergborrad brunn. I brunnen är dränkbara pumpar installerade som startar och stoppar på signal från nivågivare i akviferen. Sweva AB 4 (15)

5 Storsjö vattenverk Processanläggningen utgörs av en s.k. vyr- akvianläggning. Utomhus finns en sk vyrgrop, dvs en konstgjord sand/grus akvifer med tät botten så att volymen även utgör magasin för vattnet. I magasinet finns fyra spridarrör. Vid drift pumpas råvatten från den bergborrade brunnen in i den konstgjorda akviferen via ett av de fyra spridarrören som växlas via automatik. Recirkulationspumpen tar sitt vatten i mitten av gropen och sedan via ett venturirör luftas vattnet och cirkulerar runt det och även här används ett av de fyra spridarrören som utsläpp av recirkulationsvattnet i gropen som skiftas via automatiken, d.v.s. de fyra spridarrören hela tiden växlar funktion mellan att släppa råvatten och recirkulationsvatten. Vattenverksbyggnad rymmer ett ventilgalleri samt apparatskåp för styrning av t.ex. borrbrunn, recirkulationspump samt distributionspump. Ventilgalleriet som består av magnetventiler används för att via automatik skifta spridarrör för råvatten och recirkulationspump. I vattenverksbyggnaden finns även desinfektion i beredskap i form av natriumhypoklorit. Distribution sker genom att vatten tas från den konstgjorda akviferen och pumpas ut på nätet. Figur 2. Flödesschema Vyrakvianläggning Storsjö Sweva AB 5 (15)

6 4 VATTENFÖRBRUKNING I Storsjö finns ca 20 abonnenter. Medeldygnsförbrukningen har minskat de två senaste åren på grund av åtgärder på ledningsnätet. Under 2015 har medeldygnsförbrukningen landat på ca 7 m 3 /dygn. Enligt prognoser på vattenförbrukningen 10 år framåt är en årsförbrukning på mindre än m 3 /år ett rimligt antagande. Figur 3. Vattenproduktion 5 TILLSTÅND ENLIGT MILJÖBALKEN Vattendom finns ej för grundvattentäkten. Sweva AB 6 (15)

7 6 MARK OCH PLANFÖRHÅLLANDEN För Storsjö finns en fördjupad översiktsplan från 2011 Figur 4. Översiktsplan Vattenskyddsområdet berör vidare riksintresse för rörligt friluftsliv. 7 OMRÅDESBESKRIVNING Förslaget till vattenskyddsområde berör betydande delar av Storsjö. Genom föreslaget vattenskyddsområde går väg 522 mot Ljungdalen. Marken består av skogs-, ängs- och tomtmark, och sluttar från norr mot Storsjön i söder. Sweva AB 7 (15)

8 Vattentäkt Figur 5. Området 8 GEOLOGISKA FÖRHÅLLANDEN 8.1 JORDLAGER Jordarten i vattentäktszonen har enligt jordartskartan över Jämtlands län (serie CA, Nr 45) karteras som isälvsavlagring bestående av grus. Omgivande jordarter består företrädesvis av morän, se figur 5. Från brunnsuppgifter framgår att jordlagermäktigheten är mäktig och varierar mellan ca meter på brunnar i närområdet. Jorddjupet vid råvattentäkten uppgår till 21 meter. Jordarten är enligt borr rapporten morän. Vattentäkt Figur 6. Jordarter Sweva AB 8 (15)

9 8.2 BERGGRUND Berggrunden i området består enligt berggrundskartan över Jämtlands län (serie Ca, Nr 53) av Flatruetskiffer och Föllingegråvacka, se figur 6. Flatruetskiffer Föllingegråvacka Vattentäkt Figur 7. Berggrund 9 HYDROGEOLOGISKA FÖRHÅLLANDEN 9.1 GRUNDVATTENBILDNING Grundvattenbildning sker genom ett samspel mellan nederbörd, evaporation, transpiration, ytavrinning och grundvattenavrinning/bildning. Grundvattenbildning kan även ske genom inducerad infiltration där trycknivån i grundvattenmagasinet sänks till nivåer under närliggande ytvattendrag. För Storsjö sker grundvattenbildningen genom nederbörd, se figur 8. Vattenbalansen för ett område kan skrivas: P = ET + RS + RG - ΔM/Δt, där P = Nederbörd ET = Evapotranspiration (avdunstning från markyta och vegetation) RS = Ytavrinning RG = Grundvattenavrinning/bildning ΔM/Δt = Magasinsförändring Sweva AB 9 (15)

10 Figur 8. Principskiss över vattenbalansen i ett tempererat barrskogsområde i Norden (efter Knutsson och Morfeldt, 2002). De streckade pilarna visar att det ibland finns en större potentiell grundvattenbildning respektive evapotranspiration. Grundvattenbildning genom nederbörd sker genom att yt- och markvatten infiltrerar till berggrundens spricksystem, se figur 9. Endast då permeabla jordlager står i hydraulisk förbindelse med öppna eller delvis öppna strukturer i berget, kan grundvattenflöde från jord till berg uppkomma. Om jordlagren består av genomsläppliga, sorterade sand- och gruslager kommer flödet till berg att huvudsakligen styras av bergets struktur och deras permeabilitet. Består jordlagren istället av morän kommer flödet från jord till berg att vara beroende av moränens kornstorleksfördelning, struktur, hydrauliska heterogenitet och anisotropi (Olofsson et al., 2001). Blockrika och grusiga moräner kan gynna flöde till berggrunden. Leriga moräner och moränleror kan däremot helt förhindra flödet. Sweva AB 10 (15)

11 Figur 9. Exempel på flöde från jord till berg vid isälvsavlagring resp. morän, (SOU 2001:35 Kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2001). Ett beräknat nederbördsområde för grundvattentäkten i Storsjö uppgår till ett ca 645 ha stort område. De vattenmängder som tillgängliga för nybildning av yt- och grundvatten är den del av nederbörden som inte rinner av eller avdunstar. I området kring Storsjö uppgår nederbörden till ca 700 mm/år, varav 400 mm utgör evapotranspirationen, 160 mm utgör ytavrinningen och resterande 140 mm bidrar till grundvattenbildningen. (inbördes förhållanden utgår från Knutsson/Morfeldt 2002, figur 8). Ovanstående beräkning genererar ett teoretiskt grundvattenuttag i vattentäktszon som vida överstiger behovet. Vattentäkt Figur 10. Nederbördsområde för Storsjös grundvattentäkt. 9.2 VATTENTÄKTSOMRÅDET Topografin är av avgörande betydelse för strömningen av grundvatten. Flödet går från högre partier mot lägre, se figur 8. Grundvattnet i berggrunden styrs även av bergmassans spricksystem, varför strömningsbilden blir mycket komplex, se figur 10. Spricksystemen utgörs av stora, regionala sprickzoner och mindre lokala sprickzoner. Spricksystemen kan vidare vara mer eller mindre vattenförande beroende på berggrundstyp och tektonisk påverkan. Undersökningar av berggrunden vid Äspölaboratoriet (främst granit och diorit) har visat att vattengenomsläppligheten i bergmassan är gånger lägre än i omgivande vattenförande sprickzoner (Axelsson & Follin, 2000). Sprickornas orientering och kopplingar mellan olika sprickgrupper styr flödet lokalt. Sweva AB 11 (15)

12 I berggrunden är grundvattnets huvudsakliga transportvägar enskilda sprickor och sprickzoner då dessa har en betydligt större vattengenomsläpplighet än omgivande bergmassa. Sprickzonerna är de huvudsakliga transportvägarna för grundvattnet. Vid utformande av skyddsområde för bergborrade brunnar är det till viss del nödvändigt att förlita sig till den generella kunskap som föreligger beträffande grundvattnets och föroreningarnas uppträdande i den aktuella berggrundstypen. Vid grundvattenuttag i brunnarna sänks vattennivån i berget tills stationära förhållanden uppstår, dvs. tills det blivit en balans mellan grundvattenuttaget och grundvattenbildningen (tillrinningen). Produktionsbrunnens influensradie, dvs. det område som påverkas i form av en ökad genomströmning, har ej studerats. Figur 11. Principiellt flödesmönster till följd av varierande topografi. I hårt sprickigt berg är den verkliga strömbilden betydligt mer komplex än den teoretiska, (SOU 2001:35 Kunskapsläget på kärnavfallsområdet 2001). 9.3 UTTAGBARA GRUNDVATTENMÄNGDER Ett pumptest utfördes under januari månad Från pumpningen framkom att grundvattennivån låg 10,5 meter undre markytan efter att pumpning pågått kontinuerligt under ett dygn med ett uttag av 4 m 3 /h. Brunnen transmissivitet har i samband med brunnens återhämtning har beräknats till 2 x 10-4 [m 2 /s]. Den specifika kapaciteten uppgår till 0,31 l/s x m. Uttagbara grundvattenmängder bedöms med råge överstiga förbrukningen för överskådlig tid. Sweva AB 12 (15)

13 10 VATTENKVALITET Grundvattnet har varit föremål för en mängd provtagningar avseende fysikalisk-kemiska parametrar, mikrobiologisk undersökning samt radon. Av analyserna framgår att berggrundvattnet har en god kvalitet. Vattnet innehåller dock en förhöjd halt av järn (3,2 mg/l). Vidare innehåller vattnet låga kvävehalter och låga halter av organiskt material. ph ligget på ca 7,3. Vidare uppvisar vattnet en låg mikrobiologisk aktivitet. Uttagna prover och analyserade parametrar är redovisade i sin helhet i bilaga EGENKONTROLLPROGRAM I Livsmedelsverkets kungörelse om dricksvatten SLV FS 2001:30 behandlas provtagningsfrekvens och omfattning på kontrollprogram. I Bergs kommun finns egenkontrollprogram för dricksvatten upprättat. Programmet innefattar provtagningar, kvalitetsförbättrande åtgärder samt prov- och resultathantering. I bilaga 5 redovisas provtagningar enligt kommunens egenkontrollprogram för dricksvatten. 12 SKYDDSZONER 12.1 VATTENTÄKTS ZON Marken närmast brunnen, vattentäktszonerna, skall disponeras av attentäktsinnehavaren. Annan verksamhet än vattentäktsverksamhet skall inte förekomma inom detta område. De två vattentäktszonerna för Storsjös vattentäkt i Storsjö föreslås omfatta ett område om 10 x 10 meter kring respektive vattentäkt. Vardera vattentäktszon skall vara inhägnad PRIMÄR ZON I en primär skyddszon bör gälla sådana föreskrifter att riskerna för akuta föroreningssituationer genom olyckshändelse elimineras, att mikrobiell förorening förhindras i rimlig utsträckning och att man har tid att upptäcka och åtgärda en utanför zonen inträffad föroreningssituation. Avsikten med den primära zonen är även att skydda mot sådan verksamhet och markanvändning som kan medföra risk för förorening. Gränsen mellan primär och sekundär skyddszon sätts så att uppehållstiden för grundvatten som bildats i den sekundära zonen kan beräknas till minst 100 dygn. Sweva AB 13 (15)

14 12.3 SEKUNDÄR ZON I en sekundär skyddszon kan gälla mindre restriktiva föreskrifter eftersom en föroreningsrisk i denna zon är mindre sårbar för vattentäkten på grund av längre avstånd till vattentäktszonen, vilket i sin tur gör att en ev förorening kan genomgå en viss reduktion. Här finns även möjlighet att avlägsna eller binda en förorening om händelser som kan skada grundvattnet skulle inträffa. Zongränsen ligger således på sådant avstånd från vattentäkten att eventuella föroreningar utanför denna gräns bedöms genomgå tillfredsställande naturlig reduktion genom adsorption, utspädning och nedbrytning. Den sekundära skyddszonen bör åtminstone omfatta så stor del av vattenskyddsområdet att uppehållstiden för grundvatten från skyddszonens yttre gräns till vattentäktszonen har en beräknad uppehållstid av minst ett år TERTIÄR ZON Den tertiära zonen kan omfatta råvattentäktens nederbördsområde. Nederbördsområdet redovisas i ritning -01. En översiktlig inventering av potentiella föroreningskällor har utförts inom nederbördsområdet. Sweva AB bedömer att den primära och sekundära zonen, med dess föreskrifter som redovisas i bilaga 1, uppfyller syftet med föreskrifterna. Av ovanstående anledning föreslås inga särskilda föreskrifter inom den del av nederbördsområdet som faller utanför skyddszonerna TRANSPORTHASTIGHETER Den vertikala flödeshastigheten (t v ) kan beräknas och är i huvudsak beroende av jord- och berglagrens hydrauliska konduktivitet, porositet och grundvattenytans gradient. Förutom dessa parametrar kan även kompaktering, komplex geologi, snö och tjäle påverka transporthastigheter. I nedanstående beräkning har jordarter och jordlagermäktigheter från SGU, närliggande brunnar samt Grundvatten teori och tillämpning (Knutsson och Morfält) använts. Den horisontella flödeshastigheten (t h ) kan beräknas och är i huvudsak beroende av berggrundens hydrauliska konduktivitet, kinematisk porositet och grundvattenytans gradient. Styrande för dessa parametrar är i detta fall sprickakviferens egenskaper. I nedanstående beräkning har uppgifter från Bättre skydd för bergborrade vattentäkter (Anders Hult, SGAB) legat till grund för beräkningar av transporttider. Utifrån resultat och beräkningar från föreliggande- och tidigare undersökningar kan den vertikala och horisontella strömningen beräknas enligt Darcys lag: t = t v + t h = D x n e + L x n e K v x I K h x I t = strömningstid [s] D = vertikal strömningslängd [m] K = hydraulisk konduktivitet [m/s] L = horisontell strömningslängd [m] I = hydraulisk gradient, dimensionslös n e = grundvattnets, effektiv porositet, dimensionslös Sweva AB 14 (15)

15 Vid beräkning av den horisontella uppehållstiden med ett radiellt avstånd på 100 meter, en hydraulisk konduktivitet på 1 x 10-4 m/s, en gradient av 0,01 och en effektiv porositet på 0,05 fås en uppehållstid på ca 1,4 meter per dygn som medeltal GRÄNSDRAGNINGAR Syftet med vattenskyddsområdet är att på sikt säkerställa vattenkvaliteten för grundvattentäkten i Storsjö i ett flergenerationsperspektiv. Ett vattenskyddsområde skall ha sådan utbredning att syftet uppnås med hjälp av information, restriktioner och naturlig barriärförmåga. Nedan redogörs för platsspecifika motiv för gränsdragningen enligt numrering i figur 12. P1 Avgränsningen av primär skyddszon baseras på beräkningar av storleken på det område som erfordras för att uppehållstiden i grundvattenzonen skall vara >100 dygn. P2 Avgränsningen av den primär skyddszon mot Storsjön utgörs av sänkningsgränsen på S1 Avgränsningen av sekundär skyddszon baseras på beräkningar av storleken på det område som erfordras för att uppehållstiden i grundvattenzonen skall vara >365 dygn. S2 Avgränsningen av den primär skyddszon mot Storsjön utgörs av sänkningsgränsen på S1 P1 S2 P2 Figur 12. Gränsdragningar primär och sekundär zon Sweva AB Karl Ivar Johansson Sweva AB 15 (15)