Lagring av vatten för att möta vattenbrist i kustnära områden

Transkript

1 Bosse Olofsson Vatten och miljöteknik, KTH Lagring av vatten för att möta vattenbrist i kustnära områden m

2

3 Så såg det ut när det var som värst Mycket över normalt: >p85 Över normalt: p65-p85 Nära normalt: p35-p65 Under normalt: p15-p35 Mycket under normalt: <p15 Beräknade förhållanden med S-hype SMÅ MAGASIN (SMHI ) STORA MAGASIN

4 Utveckling Ökad nederbörd (men främst större variationer) Ökad avdunstning Betydligt längre växtsäsong Längre perioder av torka Ökad konkurrens om vattnet Ökade kostnader för vattenrening

5 Vi kommer att behöva lagra betydligt mer vatten under längre perioder

6 Situationen i Sveriges kustområden Sverige har >3000 km kuststräcka Ett stort antal permanentbebodda öar Ett växande antal permanentboende i tidigare fritidshusområden En ökande sanitär standard i fritidsboende Dåliga geologiska förutsättningar för vattenuttag/vattenlagring i kustområden

7 Geologiska förutsättningar: Tätt urberg. Varierande topografi. Lerfyllda dalgångar Lera Morän Sand Hårt berg isälvsavlagring SWEDEN

8 SAMMANSTÄLLNING FRÅN LITTERATUR Material Porositet (%) Kinematisk porositet (%) Sand and grus Sandsten Kalksten (kalcit,dolomit) Kristallint berg Efter Johnson and Morris (1962), Davis(1969), Norton and Knapp(1977), Domenico and Schwartz(1998)

9 BERÄKNING FRÅN SPRICKDATA Sprickornas typ, frekvens orientering och övriga egenskaper är avgörande för bergets vattentillgång och uttagsegenskaper i urbergsområden Beräkning av kinematisk porositet i berg n k = * N a * e g * där N a är alla sprickor per längdenhet, e g är genomsnittliga sprickvidden för de öppna partierna av sprickorna (kanalerna), är en funktion av sprickkonfigurationen (ofta 1-2) samt är andelen sprickyta längs vilken strömning sker (ofta , dvs 20-30%)

10 Avrinning VERKTYG FÖR BATTENBALANSBERÄKNING P 1-12 (nederbörd) Grundvattenbalans(GWBal) ET 1-12 (evapotranspiration) Q 1-12 (uttag permanent) Q 1-12 (uttag fritid) Återinfiltration Avrinning Varierande infiltrationsförmåga Varierande lagringsförmåga Markens heterogenitet

11 Grundvattenbalansberäkning i GIS Q R Soil Data Topography Data Soil Depth Model Bedrock Data Well Data (Earon 2017)

12 Exempel: Beräkning av lagrens kapacitet (Tyresö) (Earon & Olofsson 2014)

13 Lagring av vatten i bristområden Vid enskilda huset Befintliga hålrum och gropar I befintliga akviferer genom inducerad infiltration eller konstgjord grundvattenbildning Genom grundvattendammar

14 Exempel på åtgärder vid det enskilda huset Kallas internationellt Rainwater harvesting Nederbördsinsamling Reservoir för regnvatten Sand Till tvätt, WC etc Avlopp Infiltration/markbädd Till grundvattenbildning Reservoar

15 Befintliga reservoarer, t ex täkter. (Ibland problem med vattenkvalitet)

16 Ökning av den konstgjorda grundvattenbildningen Rödbo infiltrationsanläggning

17 Imran Ali disputerade 2016 på grundvattendammar i Sverige och Pakistan

18 VÅR SOMMAR

19 Principen för en grundvattendamm.

20 Lokalisering av lämpliga lägen för sub-surface dams (Kalvsvik, Värmdö) Med GWBal, TWI och GIS Figure 10. Vulnerable zones (encircled) of Boda-Kalvsvik. (Ali & Olofsson 2012) Topographic Wetness Index (TWI) of Boda-Kalvsvik.

21 Exempel Gotland, Storsudret (examensarbete IVL-KTH) Lämplig lokalisering av grundvattendammar Jordmäktighet jordart TWI 4 lämpliga områden (Ludvig Almqvist 2017)

22 EXEMPEL på grundvattendamm, Lillsved Värmdö

23 EXEMPEL på grundvattendamm, Lillsved Värmdö Bergytans överyta under jord Beräknad mäktighet av sand

24 Grundvattendamm Lillsved april 2014

25

26 Sammanfattning Längre perioder av torka kräver bättre lagringsmöjligheter Lagringen kan generellt förbättras i de flesta geologiska miljöer Nya modeller och beräkningsverktyg för balansberäkningar och för lokalisering av grundvattendammar finns utvecklade Grundvattendammar och andra lagringsmöjligheter bör prövas i större utsträckning