Modell för bedömning av värmepumpar inom vattenskyddsområden: Olika modeller att bestämma skyddsavstånd Maria Wikström/Magnus Liedholm

Transkript

1 Modell för bedömning av värmepumpar inom vattenskyddsområden: Olika modeller att bestämma skyddsavstånd Maria Wikström/Magnus Liedholm

2 Rubriker Inte bara att borra - kommunen håller koll på hålen (Värmlands Folkblad) Polisanmälningar upprör många härjedalsbor SVEG, ÖP De sju polisanmälningar som miljökontoret vid Härjedalens kommun gjorde förra veckan mot villaägare som skaffat nya värmepumpar, i samband med att de bytt till jord- eller bergvärme, har upprört många. FOTO: LARS MYR Håligheter. Allt fler satsar på bergvärme och får ett hål på sin tomt som kan vara över 100 meter djupt. Något kommunerna vill ha reda på för sin planering. El- och oljepriserna skjuter i höjden och allt fler satsar på bergvärme. Bara i Kristinehamn var det ett 50-tal fastighetsägare som gjorde en anmälan förra året om bergvärme till miljö- och hälsoskyddskontoret. Där vill de ha kontroll innan stan blir en schweizerost.

3 Vad är hotet? Anläggandet Driften

4 Vad bestämmer hotens storlek? Utförarens utrustning och aktsamhet Anläggningens typ (ytjordvärme, borrhålsvärme etc) Volym av förorenande ämnen Säkerhetssystem mot förorening Platsspecifika egenskaper (jord, grundvatten) Vattentäktens belägenhet i förhållande till energianläggningen (avstånd, strömningsriktning etc) Svårt att i förväg lämna entydiga svar för alla fall, eftersom det finns många kombinationer av egenskaper och alla fakta bör fram för att göra en rättvis bedömning!

5 Energibrunnar, hur? Energibrunn-97 (GEOTEC, SVEP, SGU, AVANTI) Typgodkänd SWEDCERT nr Tätning av borrhålet då?

6 eller tillståndsplikt? I Allmänna råden 2003:16 rekommenderas för energianläggningar: GVT: i primär, tillstånd i sekundär YVT: Tillstånd i primär. används för sådant som regelmässigt motverkar syftet. Tillståndskrav. Tillståndskrav används för sådant som ofta kan tillåtas med villkor för varje enskilt fall. ger störst flexibilitet och möjlighet till rättvis bedömning, men är mer arbetskrävande. Kan bli fel bedömning. Osäker.

7 Kan denna anläggning beviljas tillstånd? Examensarbete av Maria Wikström, hl Magnus Liedholm. Studie av skyddsavstånd mellan bergvärmeanläggning och skyddsobjekt i ett vattenskyddsområde, Uppsala Univ., Miljö- och vattenteknik, UPTEC W : Undersöka och jämföra tre metoder för att ta fram lämpligt skyddsavstånd. 1. Empirisk formel utformad av H LeGrand/AWWA 2. Analytisk lösning 3. Visual MODFLOW Ökad komplexitet

8 1. LeGrands empiriska metod Indata: Bedömning enl LeGrand/Todd/AWWA Poäng Djup till grundvattenytan: 7,0 meter 3,0 Jordmaterial (sorption) ovan grundvattenytan: 6,0 poäng 6 Summa 9,0 Hydraulisk konduktivitet i strömningszonen: 3,0 poäng 3 Grundvattenytans lutning (%): 3 % 2,7 Summa 5,7 Avstånd från riskkälla till skyddsobjekt i strömningsriktningen: 2000 meter 10,5 Totalsumma 25,2 Resultat: Bedömning av risken från X Risknivå Hög risk Det är sannolikt omöjligt att skyddsobjektet kan förorenas. 1 Obefintlig risk

9 2. Analytisk modell (3D): Instantaneous Point Source (Baetsle 1969) Indata: Massa tillförd förorening M (Kg): 250 Porhastighet grundvatten v (m/s): 1,16E-05 Dispersivitet i x-led α x (m): 15 Dispersivitet i y-led α y (m): 1,5 Dispersivitet i z-led α z (m): 0,005 Tid t (h): 9000 Position x (m): 400 Position y (m): 0 Position z (m): 0 M C(x, y, z, t) v=ki/n Koncentration C i punkten (x,y,z) vid tiden t: 0, Kg/m 3 = 2, mg/liter 99,7 % av halten ryms inom Längd L 637,1 m Bredd B 201,5 m (Justera αz så att H<magasinets höjd!) Höjd H 11,6 m

10 Typiskt samband från analytisk modell: Koncentration från 0,2 / 2 / 20 kg utsläpp Max koncentration (mg/l) , , , , , ,000 10,000 1,000 0,100 0,010 0,001 0,000 0,000 0, Avstånd (m)

11 Typiskt resultat: Koncentration på 100 m avstånd från 10 kg Koncentration (mg/l) 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Tid (h)

12 Slutsatser: LeGrands empiriska metod alltför grov. Kan användas för översiktliga bedömningar. Visual MODFLOW-programmet alltför komplicerad för dagligt bruk. Analytisk lösning (3D) kan ge en lämplig avvägning mellan kostnad/nytta/osäkerhet för kommunalt bruk. Den analytiska modellen är idag inte användbar för kommunalt bruk, utan måste utvecklas tekniskt och pedagogiskt till en metod. Avstånd, mängd samt spridningsplymens utseende i grundvattenmagasinet är kritiska huvudvariabler för att bestämma koncentrationen/risken nedströms.

13 Vad händer nu? Modellen vidareutvecklas just nu till en metod inom ramen för ett examensarbete hos SWECO VIAK, Göteborg. Klar i början av 2006.

14 Tills dess - Tillstånd eller förbudslinjen? JA NEJ Energianläggningen finns hundratals meter uppströms Volym av potentiellt förorenande ämnen är liten Säkerhetssystem mot förorening finns Områdets barriäregenskaper är goda Krav på rättvis bedömning i varje enskilt ansökningsfall Arbetsomfattning omkring varje ansökan får vara stor Oförutsägbarhet om beslut kan accepteras Vattentäktshotande tillstånd kan aldrig accepteras Antal: