BILAGA 17 HYDROGEOLOGISK UTREDNING

Transkript

1 BILAGA 17 HYDROGEOLOGISK UTREDNING

2 SVENSKA KRAFTNÄT Grundvattenutredning UPPDRAGSNUMMER ÖVERSIKTLIG UTREDNING AVSEENDE RISKER FÖR PÅVERKAN AV NATURLIGA HYDROGEOLOGISKA FÖRHÅLLANDEN I SAMBAND MED KABELFÖRLÄGGNING PÅ GOTLANDS FASTLAND STOCKHOLM SWECO ENVIRONMENT AB VATTENRESURSER UPPRÄTTAD AV: ANNA LUNDGREN GRANSKAD AV: BÖRJE AHLGREN 1 (14) S w e co Gjörwellsgatan 22 Box SE Stockholm, Sverige Telefon +46 (0) Fax +46 (0) S we c o En vi r on me n t A B Org.nr Styrelsens säte: Stockholm En del av Sweco-koncernen A n na L un dg r e n Telefon direkt +46 (0) Mobil +46 (0) annaa.lundgren@sweco.se

3 INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 Inledning Syfte 3 2 Utredningsområdet Markkabelförläggning 5 3 Geologi Lermärgel och märgelsten 6 4 Grundvatten på Gotland Grundvattenkvalitet Grundvattenprovtagning allmänt 8 5 Grundvattnets (som dricksvattenresurs) sårbarhet under anläggningsarbetet Brunnsinventering 9 6 Hydrogeologisk påverkan på alvarmark Schakt av dike eller styrd borrning inom alvarmark Alternativ dragning norr om område B Hydrogeologisk påverkan av styrd borrning genom klinten 12 8 Slutsatser och kommentarer 13 9 Rekommendationer till fortsatta undersökningar 13 Referenser 14 2 (14)

4 1 Inledning Sweco har på uppdrag av Svenska Kraftnät genomfört studier inför markkabelprojektering på Gotland, inom uppdraget med den planerade stamnätsförbindelsen mellan fastlandet och Gotland. Under samrådet för den planerade kabelförbindelsen har flertalet samrådsparter uttryckt en oro för sina enskilda dricksvattenbrunnar borrade i berg. Det är Svenska Kraftnäts tydliga intention att noggrant utreda samt förebygga eventuella problem som skulle kunna uppstå på grund av schaktarbeten i samband med närliggande brunnar. Det har även uppkommit frågor kring eventuell påverkan på grundvatten som följd av den styrda borrningen genom klinten vid landtagningsfästet, samt schaktarbeten inom ett utpekat område bestående av alvarmark. 1.1 Syfte Syftet med denna utredning är att klargöra huruvida ovan nämnda risker för grundvattnet föreligger samt föreslå åtgärder i form av bl.a. kontrollprogram för övervakning av grundvattnet. 2 Utredningsområdet Utredningsområdet för planerad kabel redovisas i Figur 1 och Figur 2 nedan. Kartorna tillhör samrådsunderlaget upprättat i februari, Utredningsområdet sträcker sig från strax söder om Visby och Vibble, knappt fem km i sydostlig riktning in på ön. 3 (14)

5 Figur 1. Delsträcka 1, från kusten och inåt land. Figur 2. Delsträcka 2. 4 (14)

6 2.1 Markkabelförläggning Markkablarna kommer normalt förläggas i ett kabeldike med ett bottendjup om ca 1,2 1,5 m under markytan. Bottenbredden bedöms uppgå till ca 0,8 meter och bredden i markplanet till ca 1,5 2,0 meter. I normalfallet förläggs kabeln i ett, med grävmaskin, uppschaktat kabeldike. Vid schaktning på platser med inget eller tunt jordlager, avtäcks berget och borrning med efterföljande sprängning utförs vid behov. Eventuellt kan bergschakt i mindre omfattning även komma att utföras genom knackning med hydraulhammare. Efter att en delsträckas schakt öppnats kommer skyddsfyllning att utföras i botten på diket. Kablarna förläggs och kabeldiket fylls omgående igen för att undvika skador på exponerade kablar, stölder etc. 3 Geologi De gotländska sedimentära bergarterna härstammar från silurtiden. De vanligaste bergarterna är märgelsten och kalksten, som återfinns över hela ön i parallella stråk i sydväst-nordostlig riktning, se Figur 3. Inom området, som berörs av den planerade kabelförläggningen, består berggrunden till största del av kalksten, dock kan märgelskikt ligga inlagrade i kalkstenen. Utbredning och mäktigheter avseende ovanlagrande jordskikt jämfört med berg i dagen längs sträckningen är i dagsläget ej känd. 5 (14)

7 Figur 3. Gotlands geologi i stora drag (källa: SGU). 3.1 Lermärgel och märgelsten Med märgel avses vanligen varje jordart eller bergart, som innehåller kalciumkarbonat från någon procent till över 30 procent. Fortsättningsvis i denna rapport kommer både lermärgel och märgelsten beaktas. Det är skillnad på lermärgel och märgelsten. Lermärgeln, som består av ungefär lika delar karbonat och lermineral, är mjuk, dåligt konsoliderad och plastisk. Märgelstenen, som är en lerig kalksten som bildats av kalkslam och innehåller höga halter av kalciumkarbonat, lera och mycket större andel finkristallin karbonat, är hård och konsoliderad. På Gotland förekommer märgel inom flera områden. Lermärgellagren är sällan mer än några centimeter tjocka (källa: SGU). 6 (14)

8 4 Grundvatten på Gotland Generellt sett har jordlagren på Gotland liten mäktighet, samtidigt som stora arealer helt saknar lösa sand- och grusavlagringar. Gotlands vattenförsörjning bygger på uttag av berggrundvatten men jordlagren på berget har stor betydelse som magasin. Grundvattnet på Gotland återfinns främst i sprick- och karstakviferer. Karstakvifer är en speciell typ av sprickakvifer där sprickorna, på grund av vattnets inverkan på den vittringsbenägna kalkberggrunden, utvecklats till grottor och kanaler. Berggrundens spricksystem kan ge upphov till stora regionala och lokala variationer i uttagsmöjligheter och grundvattennivåer, vilket gör att kapaciteten mellan närliggande borrhål kan variera kraftigt. Laterala så väl som vertikala förändringar av berggrundens lagring ger, tillsammans med förekomster av karstvittrade sprickor och hålrum, en mycket komplex grundvattensituation. Grundvattnets strömningsförhållanden är ofta mycket svårbestämda. Merparten av grundvattenflödet inom kalkstensdominerade områden sker utmed enskilda bankningsplan och sprickor. De största grundvattenflödena förekommer i anslutning till uppsprucken berggrund och i övergångar mellan kalksten, lagrad lermärgel och märgelsten. Gränslagren har en regional betydelse som vattenförande struktur. Även inom märgelområdena sker grundvattenströmningen framför allt utmed enskilda bankningsplan. Sprickor i lagerserien kan vara läkta och täta på grund av förekomsten av mjuk lermärgel. Inom de lösare och mer lättvittrade märgel- och märgelstensområdena är jorddjupen, som överlagrar berggrunden, generellt sett större. Jordlagren ger, tillsammans med den lerigare och tätare berggrunden ett bättre skydd av grundvattnet inom dessa områden. Ön har speciella grundvattenbildningsförhållanden med infiltration genom spricksystem, samtidigt som stora områden består av hällmarker med tunt eller inget jordtäcke. Det är vanligt med direkta förbindelser mellan yt- och grundvatten. 7 (14)

9 4.1 Grundvattenkvalitet 8 (14) Den kalkrika berggrunden påverkar grundvattnets sammansättning och höga halter av magnesium, kalcium, alkalinitet och ph erhålls naturligt. Kemiska analyser, som Miljöoch hälsoskyddskontoret genomfört på 100 slumpmässigt valda enskilda vattentäkter, visade att de största problemen över hela ön var förhöjda halter av nitrit-kväve och klorid (källa: Länsstyrelsen Gotlands län). Förhöjda salthalter i grundvattnet är vanligt på Gotland. Detta är en följd av att de flesta brunnarna är borrade i berg och relativt djupa vilket innebär ökad risk för inträngning av bl.a. relikt saltvatten. Även kustnära lägen kan vara en avgörande faktor. 4.2 Grundvattenprovtagning allmänt Provtagning i vattendistributionsanläggningar regleras beroende på verksamhetens omfattning. Om dricksvattnet kommer från större vattenverk gäller Livsmedelverkets föreskrifter om dricksvatten (SLVFS 2001:3). Om dricksvattnet kommer från vattenverk och enskilda brunnar som i genomsnitt levererar mindre än 10 m 3 dricksvatten per dygn eller om vattentäkten försörjer färre än 50 personer gäller Socialstyrelsens allmänna råd om försiktighetsmått för dricksvatten (SOSFS 2003:17). 5 Grundvattnets (som dricksvattenresurs) sårbarhet under anläggningsarbetet I och med att den planerade schakten för kabelförläggningen är såpass grund (med botten på ca 1,2 till 1,5 meter under markytan) bedöms riskerna för närliggande bergborrade dricksvattenbrunnar vara liten. Bergborrade dricksvattenbrunnar kommer att ha sitt intag av grundvatten mycket längre ner än botten på det planerade schaktet. Det planerade schaktet ligger långt ovanför den naturliga grundvattenytan i berg. Utbredningen av ytliga lermärgelstråk inom området är i dagsläget okänt, men tidigare undersökningar har visat att lermärgelskikt oftast är relativt tunna (sällan mer än några centimeter tjocka). Lermärgelskikt innehåller hög lerhalt med god kohesion vilket innebär att de inte är flytbenägna. Kalkstenen, och eventuella inslag av märgel, är i det närmaste horisontellt skiktade (vanligtvis med stupningar på omkring maximalt 3 ), vilket innebär att risken för att lermärgel skulle kunna transporteras vertikalt är mycket liten. Märgelstenen bedöms uppföra sig på samma sätt som kalkstenen (det är en form av kalksten) och antas inte utgöra någon risk för dricksvattenbrunnar. Länsstyrelsen på Gotland känner inte till några liknande fall och bedömer det som osannolikt att lermärgelskikt skulle mobiliseras i någon större omfattning och på så sätt påtagligt förändra vattenflödena som ett resultat av det planerade arbetet. De tunna eller obefintliga jordlagren på Gotland, tillsammans med ofta uppsprucken och karstvittrad berggrund, gör dock grundvattenmagasin sårbara för arbeten även uppe i markytan. Anläggandet av ett långt (och eventuellt dränerande) dike kan orsaka förändrade flödesvägar för yt- och grundvatten. Att vattenförande sprickor skärs av eller sammanlänkas av det planerade kabeldiket kan leda till lokala förändringar i grundvattenförhållanden och därmed påverka befintliga dricksvattenbrunnar i den

10 absoluta närheten. Länsstyrelsen bedömer att det finns en risk för spridning av partikulärt material i samband med schaktarbetena och förordar övervakning av befintliga brunnar som bedöms ligga inom riskzonen (inom ca 50 meter från varje sida av kabelschakten). 5.1 Brunnsinventering COWI har genomfört en brunnsinventering av befintliga brunnar längs med den planerade kabelschakten (alla fastigheter med enskilda brunnar ca 400 m från den planerade sträckningen) under sommaren 2012, för ytterligare detaljer se rapporten Inventering av befintliga vattenresurser enskilda brunnar, enskilda vattentäkter har inventerats. De brunnar som ligger inom 50 meter från schaktkorridoren, och därmed anses vara inom riskzonen redovisas i Tabell 1 nedan. Tabellen baserar sig på den nuvarande sträckningen av kabelschaktet och måste uppdateras om denna förändras, det planerade nordöstra alternativet vid Ygne kraftstation och åkermarken har dock inkluderats. Riskerna för att grundvattenförhållanden skall påverkas utanför detta avstånd bedöms som obefintliga. Det finns inga brunnar inom själva utredningsområdet, med utredningsområdet menas här det område som redovisas i figur 1 och figur 2. Tabell 1. Lista över befintliga inventerade brunnar inom 50 meter från schaktkorridorens utbredning. Fastighet Typ Boende Dricksvatten Botmunds 1:72 Borrad Fritidshus Ja Botmunds 1:73 Borrad Fritidshus Nej Botmunds 1:74 Borrad Permanentboende Nej Botmunds 1:76a Borrad Fritidshus Nej Botmunds 1:76b Borrad Fritidshus Används ej Botmunds 1:93a Borrad Fritidshus Ja Botmunds 1:93b Borrad Fritidshus Används ej Skjutfältet 1:2 Borrad Används ställvis Ja Suderbys 1:35 Borrad Permanentboende Ja Ett kontrollprogram bör omfatta nivåövervakning genom att en digital trycknivågivare installeras på lämpligt djup i brunnen (en bit ovanför intaget) som sedan kontinuerligt får logga vattenpelare. Givaren tillåts sedan sitta kvar i brunnen under tiden som schakten pågår längs den aktuella sträckan och en tid därefter. Trycknivågivaren kommer att ge data kring daglig vattenkonsumtion, grundvattennivåer samt återhämtningshastigheter i 9 (14)

11 brunnen samt översiktlig information avseende de lokala grundvattenförhållandena innan, under och efter byggskedet. Förutom nivåövervakning rekommenderas kontroll av vattenkvaliteten, dels innan schakten utförs, sedan en gång under pågående markarbeten samt en gång efter att kabelförläggningen är utförd. Provtagningen bör omfatta fysikaliska och kemiska parametrar (inkl. turbiditet, färgtal, COD) + bakt. prover (E. Coli samt mikroorganismer) samt uran och radon. Resultaten från vattenanalyserna delges fastighetsägaren. 6 Hydrogeologisk påverkan på alvarmark Inom inventeringsområdet finns det ett flertal områden av naturtypen alvarmark. Speciellt ett område är av särskilt intresse för utredning om markexploatering i form av kabelschakt kan påverka naturtypen negativt. Området ligger mellan Ygne kraftstation och Botmunds, i huvudsak inom det objekt som kallas B18 i naturvärdesinventeringen, se figur 4 nedan. 10 (14)

12 Figur 4. Karta från naturvärdesinventeringen. 6.1 Schakt av dike eller styrd borrning inom alvarmark Om kabelschakten skall förläggas genom detta område lägger man förslagsvis den i vägrenen, eller så nära vägen som möjligt. Ingen trafik bör tillåtas utanför den befintliga vägen. Inga massupplag kan heller tillåtas ske inom området. Naturtypen är oerhört känsligt för markslitage, speciellt i partier med inget eller tunt jordlager. Den naturliga hydrogeologin bedöms ej komma att påverkas i någon större mån, varken under anläggningsskedet eller av den färdiga schakten, främst med tanke på markabetenas ringa omfattning och mindre djup. Inom alvarmark finns normalt ej heller något grundvattenmagasin i jord som kan påverkas negativt av schakten, då 11 (14)

13 grundvattenbildning i huvudsak sker direkt till berg. Det finns dock en viss risk att kabelschakten kommer fungera som ett avledande dike, varför den ej bör utföras med tät botten. Schaktfri teknik genom styrd borrning under mark (minst två meter under markytan) är ett mycket gott alternativ till att utföra kabelschakten som ett konventionellt dike. Styrd borrning antas innebära minsta möjliga påverkan utifrån alla hydrologiska och hydrogeologiska aspekter. Om alternativet med styrd borrning bedöms vara aktuellt bör borrhålet förläggas under den befintliga vägen, för att i största möjliga mån undvika att störa infiltrationsmöjligheter från nederbörd till grundvattenmagasinet i berg. Att utföra kabelförläggningen i ett borrat hål (styrd borrning) bedöms ej ge någon negativ påverkan på grundvattenförhållanden (då hålet är så pass litet och tätas kontinuerligt i samband med utförandet), ej heller kommer det innebära någon påtaglig förändring för grundvattenbildning eller grundvattenströmning. 6.2 Alternativ dragning norr om område B18 En alternativ väg för kabelschaktet nordväst om de skyddsvärda områdena kommer att fortsätta utredas. Detta är en alternativ sträckning som medför korsning av befintliga kraftledningar från Ygnestationen samt kabelschakt över åkermarken norr om alvarmarken. Detta alternativ skulle utan tvekan vara mest fördelaktigt med avseende på hydrologiska och hydrogeologiska parametrar med tanke på att den alternativa schakten då förläggs i åkermark. 7 Hydrogeologisk påverkan av styrd borrning genom klinten I början av den planerade kabeldragningen på Gotland skall en relativt hög klint passeras. Passagen planeras att utföras schaktfritt, ett alternativ som används mer och mer vid besvärliga passager då tekniken ofta innebär tekniska, ekonomiska och miljömässiga fördelar. I detta fall har styrd borrning valts som schaktfri förläggningsmetod. Borrningen startar ca 100 meter in från klintkanten och avslutas ca meter ut till havs. Borrningen kommer att ske från klintens överkant och ner under strandkanten och Östersjöns bottensediment. Diametern på borrhålet kommer att vara max ca 20 cm i diameter, muntlig uppgift från Göran Åhlander. Klinten som skall passeras består av berg i dagen, kalksten märgelsten, sandsten eller berg täckt av vittringsjord. Det kan även förekomma inslag av revkalksten, som kan ha högre hydraulisk konduktivitet än omgivande berg. Klinten är brant, grundvattenytan just vid strandkanten förväntas ligga i nivå med Östersjön, varefter grundvattenytan sedan i stort sett följer topografin mot klintens överkant, dock med mindre lutning än markytan. Som högst förväntas grundvattennivån nå ca meter över havet vid klintens högsta punkt (SGU serie AH, nr. 3). Enligt SGUs karta över Jordlager, infiltrationsförhållanden och grundvattennivåer har förutsättningarna för infiltration till berggrunden i detta område bedömts som goda (serie Ah nr. 3). Hydrogeologiska kartan i samma serie visar på goda möjligheter till uttag av grundvatten i berggrunden. 12 (14)

14 De grundvattenförhållanden och goda uttagsmöjligheter som beskrivs ovan i detta stycke baserar sig främst på brunnsinventeringar av (djupa) bergborrade brunnar. Den ytligare delen av klinten som berörs av borrningen antas redan vara mer eller mindre dränerad i och med dess branta lutning och kalkstenens i det närmaste horisontella bankning. Eventuella mindre grundvattenmagasin inom området, som kommer genomkorsas av borrhålet ovanför grundvattenytan, förväntas vara små eller obefintliga. Borrningen utförs med kontinuerlig tätning (bentonitslurry som trycks ut), inläckaget bedöms härvid till nära noll. Någon mellanrymning (då borrhålet utryms på borrkax, d.v.s. det material som består av uppkrossat berg från borrningen) vid borrning i klinten kan ej tillåtas då hålet i sådana fall skulle stå öppet och därmed kunna medföra en dränering av grundvatten. Med tanke på borrhålets lilla diameter, att borrhålet under anläggningsskedet successivt tätas med bentonit (och därmed gör berggrunden tätare än innan) samt det faktum att klinten är brant och till stora delar redan dränerad, bedöms påverkan på befintliga grundvattenförhållanden vara försumbar. 8 Slutsatser och kommentarer Riskbedömningen för befintliga brunnar bedöms vara ringa till noll. Detta främst på grund av de antaget stora avstånden från schaktbotten till befintliga brunnar samt den förväntat minimala omfattningen av lermärgel inom området. Riskerna avseende de naturliga hydrogeologiska förhållandena inom alvarmarken i och med kabelschaktet bedöms vara ringa till noll, oberoende av vilken schaktmetod Svenska Kraftnät väljer för delsträckan. Dock bedöms alternativet med styrd borrning vara mer fördelaktigt eftersom man då inte alls berör markytan, påverkar grundvattenbildning eller riskerar någon form av markavvattning från kabelschaktet. Den alternativa dragningen nordöst om område B18 är i alla lägen att föredra ur ett hydrologiskt och hydrogeologiskt perspektiv. Riskerna med den planerade styrda borrningen genom klinten med avseende på befintliga grundvattenförhållanden bedöms som ringa, främst med tanke på borrhålets lilla diameter, den kontinuerliga tätningen med bentonitslurry som genomförs vid borrningen samt det faktum att klinten till största delen förutsätts vara dränerad. 9 Rekommendationer till fortsatta undersökningar Upprättande och genomförande av kontrollprogram av dricksvattenbrunnar inom riskzonen. Vid detaljprojektering bör riskerna med utförandet av bergschakten noggrant beaktas, och oavsett metodval (sprängning och/eller knackning) bör bergschakten utföras med försiktighet. Val av eventuella täta skikt i dikets botten eller längs med kanterna bör noggrant beaktas. Diket får ej leda bort vatten som normalt skulle perkolera ner genom jordlagren och bilda grundvatten. Diket får ej heller riskera att skära av eller minska naturlig grundvattenbildning eller grundvattenströmning. 13 (14)

15 Referenser Alvar Nordiskt alvar och prekambriska kalkhällmarker Vägledning för svenska naturtyper i habitatdirektivets bilaga 1 EU-kod: 6280 Naturvårdsverket, NV Förändringar i grundvattenkvaliteten i 19 vattentäkter på Gotland under åren , Rapporter om natur och miljö nr. 2005:4, Länsstyrelsen Gotlands län, ISSN: Hydrogeologiska kartan över Gotlands län med tillhörande beskrivning, Sveriges Geologiska Undersökning, serie Ah, nr 3, 1982 Regional berggrundskarta över Gotlands län med tillhörande beskrivning, Sveriges Geologiska Undersökning, K 221, ISSN: Samrådsunderlag Planerad stamnätsförbindelse mellan Gotland och fastlandet, februari 2012 Samtal med Göran Åhlander, Svenska Kraftnäts konsult ang. schaktfria metoder Samtal med Ulf Lavergren, länsstyrelsen Gotlands län Vattnet på Gotland, anteckningar om vattenhanteringen på ön, Karl Henning Bergström, 1987, ISBN: (14)