Användning av temperatur för bedömning av grundvatten och ytvatteninteraktion

HTML
DOWNLOAD

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Användning av temperatur för bedömning av grundvatten och ytvatteninteraktion"

Robert Fredriksson
för 6 år sedan
Visningar:

1 CaswC Användning av temperatur för bedömning av grundvatten och ytvatteninteraktion Gro Lilbæk, Anders Christensen NIRAS, Danmark Nicklas Larsson NIRAS, Sverige RENARE MARK 2019, STOCKHOLM, SVERIGE

stor grundvattenutströmning Riskbedömning och/eller planering av sanering kräver detaljerad kunskap om det förorenade

2 Interaktion mellan grundvatten och ytvatten Identifiering av zoner med utsläpp av förorenat grundvatten är viktigt när ytvatten är sårbart för föroreningar från källområden Massflödet till ytvatten beror av källans plym i kombination med stor grundvattenutströmning Riskbedömning och/eller planering av sanering kräver detaljerad kunskap om det förorenade grundvattnets transportväg identifiering av utströmningszoner Emellertid utströmning kan variera både rumsligt och över tid 2

3 Heat flows continuously between surface water and adjacent ground water, and as a consequence, provides an opportunity to use heat as a natural tracer of water movement (USGS, Techniques and methods 4-D2) 3

4 Temperatur som spårämnen Naturligt spårämne använder naturligt förekommande skillnader (temperatur gradienter) Robust/enkel parameter att mäta/övervaka Ingen kontaminering Ingen kemisk analys krävs Data i realtid Grundvattentemperatur Ytvattentemperatur

5 5 Metod

6 DTS Distributed temperature sensing Identifiering av utströmningszoner Fiberoptisk kabel laserljus Hög upplösning och frekvens: Tidsmässig upplösning: från 10 s Precision: +/- 0,02 C Upplösning längs kabel: 1 m Rumslig upplösning beror av: Typ av fiberoptisk kabel Kabelns längd Utläggning t.ex. en riktning, zig zag, loop

7 Vertikala temperatur-profiler Uppskattning av vertikal utstömningsflux Seasonal variation Grundvattenflux (Bredehoeft och Papadopulos, 1965): TT zz = TT SS + TT gg TT SS exp[ NN ppppzz LL 1] exp [NN pppp 1] (USGS, 2008) där NN pppp = qq zzρρ ff cc ff LL KK ee

8 Massflöde (J=q C) Uppskattning baserad på vattnets kemiska innehåll

9 Så, hur fungerar det Case study

10 Hagfors, Sweden Beställare: SGU Ulf Winnberg och Kristin Forsberg Kemtvätt ( ) PCE spridning via avlopp 2 källområden DNAPL 20+ m u.my. Örbäcken m nedströms massflöde 200 kg PCE/år 10

11 Hagfors, Sverige DTS i samarbete med Köpenhamns Universitet (P. Engesgaard och E. Sebök)

12 Hagfors, Sverige DTS results Kallaste Varmaste Amplitude 12

13 Hagfors, Sverige Vertikala temperaturprofiler massflöde Flux, J (basflöde): 0,01-0,16 m/dag Cgrundvatten, dec: 0,3 mg PCE/l Cgrundvatten, jun: 15 mg PCE/l Massflöde (vinter) 1-55 g/år/m 2 Massflöde (sommar) g/år/m 2

14 Hagfors, Sverige Vertikala temperaturprofiler massflöde Ytterligare undersökningar visar att ca 45 kg PCE/år strömmar ut inom ett ca 20x3 m 2 område Kallaste Varmaste Amplitude

Sammanfattning Temperatur som spårämne Säsongs- och rumsliga variationer i kemisk koncentration och grundvattenutströmning snabb och rumslig

Temperatur som spårämne är ett effektivt sätt att identifiera, kartlägga och kvantifiera grundvattenutsläpp till ytvatten (sommar / vinter

15 Sammanfattning Temperatur som spårämne Säsongs- och rumsliga variationer i kemisk koncentration och grundvattenutströmning snabb och rumslig variation i ytvattnets koncentrationer Identifiering av utströmningszoner är nödvändigt vid riskbedömning och / eller planering av sanering Temperatur som spårämne är ett effektivt sätt att identifiera, kartlägga och kvantifiera grundvattenutsläpp till ytvatten (sommar / vinter temperaturgradient) DTS och vertikala temperaturprofiler är effektiva och snabba verktyg för dynamisk kartläggning och uppskattning av betydande utsläpp av grundvatten 15

16 16 Gro Lilbæk (PhD) NIRAS Denmark

17 Vad annars kann DTS används för? Grundvatten utströmning till ytvatten Mixing i sjöar/vattendrag Läckage i avlopp (NIRAS har utförd dette i Norge) Brandsäkerhet i tunnlar och byggnader

18 Vad annars kann DTS används för? Produktion av deponi gas Infiltration av vatten til jorden Tidvattendynamik Vertikala flux i borrningar Luft-temperatur och vind

Relevanta dokument

HAGFORSTVÄTTEN UNDERSÖKNINGSMETODER OCH BEHANDLINGSFÖRSÖK

HAGFORSTVÄTTEN UNDERSÖKNINGSMETODER OCH BEHANDLINGSFÖRSÖK NICKLAS LARSSON, NIRAS RENARE MARKS VÅRMÖTE 2015 PROJEKTCHEF ARLANDA TEKNIKUTVECKLING VID HAGFORSTVÄTTEN ETT AV VÅRMÖTETS HUVUDTEMAN ÄR TEKNIKUTVECKLING