PM-UTREDNING AV BERGBRUNN INOM FASTIGHETEN MELLANSJÖ 1:20

Transkript

1 PM-UTREDNING AV BERGBRUNN INOM FASTIGHETEN MELLANSJÖ 1:20 SWECO VIAK AB Geologi och grundvatten Anders Berzell Uppdragsnummer SWECO VIAK Gjörwellsgatan 22 Box 34044, Stockholm Telefon Telefax

2 Bakgrund På uppdrag av har SWECO VIAK utfört en provpumpning av en bergbrunn inom fastigheten. I detta PM redovisas resultatet av provpumpningen utförd under februari och mars 2004 samt resultatet av en brunnsinventering inom området och tidigare tester av brunnen. Utifrån utförda vattenanalyser diskuteras behovet av vattenrening för att möta de gränsvärden som gäller enligt Livsmedelsverkets dricksvattenföreskrifter SLVFS 2001:30. Det framtida behovet för detaljplaneområde Ljusterö Torg har beräknats uppgå till 42,5 m 3 /dygn för att försörja ca 50 st lägenheter samt kommersiella lokaler omfattande ett hotell, en affär, en restaurang och kontorslokaler. Sammanfattning Utifrån den senaste samt de tidigare hydrauliska testerna kan följande sammanfattning göras: Brunnen inom har kapacitet för önskat uttag av ca 42,5 m 3 /dygn. Avsänkningstrattens storlek blir måttlig både i djup och i utbredning vilket visar på vattengenomsläppliga spricksystem och god vattenmagasineringsförmåga i bergmassan och i jordlager med god kontakt med berget. En snabb respons på grundvattenbildning under pumpperioden visar på att brunnen har god kontakt med infiltrationsområden för grundvattnet genom ytliga spricksystem och jordlagret. Ingen ökad kloridhalt kunde konstateras i pumpbrunnen eller de närmaste brunnarna efter ca två månaders pumpning med ett flöde av ca 33 m 3 /d. Under pumptestet steg kloridhalten i brunnen inom fastigheten 2:7. Brunnen hade relativt höga halter innan pumpstart och inget tyder på att haltökningen skulle vara orsakat av provpumpningen. Påvisade halter av heterotrofa bakterier markbakterier och Bensen i pumpbrunnen tyder på att brunnen kan vara känslig för markföroreningar inom infiltrationsområdet. Dvs att transporttiden mellan marklagren och brunnen är något kort för att fullständig rening ska ske. 1 (9)

3 Utvärdering av hydrauliska undersökningar Resultat tidigare hydrauliska tester Brunnen har testpumpats vid flera tillfällen. Vid ett kortare pumptest mellan och pumpades brunnen med mellan 30 till 66 m 3 /dygn och avsänkningen i brunnen var som mest ca 3,5 meter. Detta test visade således på stora uttagsmöjligheter. En längre pumpning genomfördes under perioden till Uttaget var ca 35 m 3 /dygn och avsänkningen uppgick som mest till ca 1,6 meter. Fortvarighet, dvs konstant avsänkning mot tiden, erhölls ej under perioden. Redogörelse för provpumpning 27 jan 04 till 23 feb 04 Inför provpumpningen utfördes en brunnsinventering av omkringliggande fastigheters brunnar, se bilaga 1. Sedan valdes ett antal brunnar ut för nivåmätning utifrån närheten till pumpbrunn, geografiskt läge, tillgänglighet och erhållen kloridhalt vid fältanalys. Provpumpningen startades den 27 jan -04 och avslutades den 23 mars 04, dvs pågick under ca 2 månader. Pumpflödet varierade något men hölls kring 33 m 3 /dygn under pumpningen varav ca 1,5 3 m 3 /dygn utgjordes av nuvarande förbrukning och resten avleddes till ett närliggande dike. Det var mestadels vinterväder med minusgrader men dygnslägstatemperaturen steg över noll grader under två perioder, mellan den 1 feb till den 8 feb och från den 13 mars och fram till pumpstopp. Under dessa perioder steg grundvattennivån. Nivån mättes i pumpbrunnen samt i brunnarna inom fastigheterna Mellansjö 1:15, 2:3, 2:4, 2:7 samt i bergbrunnarna BH Y och BH X inom fastigheterna 1:4 och 1:5 (se figur nedan). BH Y och BH x är kommunala brunnar borrade för eventuell framtida exploatering. När privata brunnar används som observationsbrunnar finns det en viss risk att ett samtidigt uttag stör nivåmätningen. Därför installerades dataloggrar i tre av brunnarna, fast 1:15, 2:3 och 2:4, och nivån mättes automatiskt varje timme. 2 (9)

4 Figur 1 Områdeskarta pumpbrunn och observationsbrunnar, Ljusterö Torg BH X Brunn 3:3 BH Y Brunn 1:15 Pumpbrunn Brunn 2:4 Brunn 2:6 Brunn 2:3 Brunn 2: meter Resultat Det framgår ur figur 2 på följande sida att avsänkningen i samtliga brunnar, inklusive pumpbrunnen, var mycket måttliga. I flera av brunnarna var nivån vid pumpstopp högre än nivån före pumpstart vilket betyder att eventuell påverkan från provpumpningen var mindre än den naturliga grundvattenfluktuationen. En utvärdering av avsänkningsdata den första veckan redovisas i bilaga 2. Det relativt höga genomsläpplighetsvärdet, T, och magasinskoefficienten, S, visar på att brunnen har kontakt med ett vattengenomsläppligt berg (spricksystem) med relativt hög förmåga att magasinera vatten. 3 (9)

5 Pumpbrunnen tillsammans med brunnarna inom fastigheterna 1:15 och 2:4 reagerar likartat på de stigande grundvattennivåerna under blidväderperioderna och bör därmed ha kontakt med samma grundvattenmagasin eller åtminstone likartade magasin med snabb respons på grundvattenbildning. Brunn BH X verkar ha dålig kontakt med övriga brunnar och reagerade inte på pumpningen. Den reagerade också senare och mindre på grundvattenbildningen än övriga brunnar. Den största nivåförändringen i förhållande till startnivån uppvisade brunnen inom fastighet 2:7. Detta måste helt eller delvis vara orsakat av andra faktorer än provpumpningen då avsänkningen i en observationsbrunn inte kan överstiga pumpbrunnens avsänkning. En trolig orsak är ett samtidigt uttag ur brunnen vid mättillfället. De brunnar med datalogger visade att ett uttag ur brunnen gav upphov till en avsänkning på upp till ett par meter som långsamt återfylldes. Brunnen verkar inte reagera på grundvattenbildningen i samma utsträckning som övriga brunnar vilket tyder på att den tillgodogörs vatten från djupare liggande sprickzoner. Två av brunnarna, brunnen inom fastigheten 2:3 och BH Y, var artesiska, dvs att grundvattennivån översteg brunnens överkant och ett utflöde sker. Dessa brunnar var fortsatt artesiska under pumpningen och således underskred inte avsänkt nivå brunnsöverkant. 4 (9)

6 Figur 2. Uppmätt avsänkning i pumpbrunnen samt observationsbrunnar -2,00-1,00 0,00 Avsänkning (m) 1,00 2,00 3,00 4,00 27-jan 03-feb 10-feb 17-feb 24-feb 02- mar 09- mar 16- mar 23- mar Pumpbrunn fast 2:4 BH Y BH X fast 2:7 fast 1:15 5 (9)

7 Tolkning av provpumpningsresultatet Sammantaget så tolkas resultatet att fortvarighet (dvs att uttaget motsvarade grundvattenbildningen/tillskottet till magasinet) nåddes redan efter ca en vecka då grundvattennivåerna började stiga. Sedan sjönk nivåerna något och avsänkningstrattens utbredning ökade. Det erhållna värdet på grundvattenmagasinet (bergspricksystem och jordlager) vattengenomsläpplighet betyder att avsänkningstratten blir flack men kan nå ut relativt långt. Grundvattenmagasinet som brunnen är belägen inom omfattar sannolikt Kyrksjön och till en del området öster om denna. Söder om den stora vägen mot bilfärjan finns en ytvattendelare och sannolikt även en grundvattendelare. Utbredningen av brunnens influensområde sträcker sig således längst åt nordost, eventuellt bort mot Kyrksjön under torrperioder. En överslagsberäkning över influensområdets storlek görs genom att jämföra uttagsbehovet, ca 40 m 3 /dygn ( m 3 /år) med en uppskattad årlig grundvattenbildning på ca 100 mm/år (100 l/m 2 och år). Detta ger att grundvattenbildningen inom ett ca m 2 stort område försörjer brunnen med vatten. Detta motsvarar ett område med en radie av ca 215 meter ut från brunnen. Tillsammans med de tidigare provpumpningarna kan avsänkningen i brunnen under fortvarighet bedömas vara ca 1 meter under perioder med grundvattenbildning och som mest ca 5 meter under torrare perioder. Momentant under uttag kan naturligtvis nivån sjunka ytterligare. Påverkan på närliggande fastigheters brunnar, den närmaste ca 200 meter bort uppgår då som mest till ca 1 meter vilket inte bör ha någon betydelse för uttagsmöjligheterna i dessa brunnar. 6 (9)

8 Grundvattenmagasinets vattenkvalitetsutveckling Det ökade vattenuttagets påverkan på grundvattenmagasinets vattenkvalitet undersöktes genom att vattenprov tagits, före och efter provpumpningen, i pumpbrunnen samt i kringliggande brunnar och analyserats med avseende på klorid, se tabell 1 nedan. Tabell 1 Resultat av utförda kloridanalyser före och efter provpumpning Fastighet * (pumpbrunn) 87,3 52,9 47,5 Mellansjö 1: ,4 14,1 Mellansjö 2:12 40 Mellansjö 2: ,4 Mellansjö 2: ,9 Mellansjö 2:6 32,7 40,8 Mellansjö 2: Mellansjö 3: BH Y 11,7 7,5 * HACH analys (fälttitrering) Ur tabellen framgår att samtliga brunnar utom för fastighet 2:7 och 3:3 (kyrkan) har låga eller måttliga halter. Variationen i kloridhalt före och efter pumpning kan förklaras av naturliga variationer. I brunnen inom fastigheten 2:7 uppmättes förhöjda kloridhalter innan pumpningen och halten var högre vid pumpstopp. Om provpumpningen orsakar denna höjning borde kloridhalten ha ökat i andra brunnar också men närliggande brunnar, fastighet 2:12 och 2:3, uppvisar inte dessa förhöjda halter. Nivåmätningarna under pumpningen visade inte heller på att brunnen stod i hydraulisk kontakt med pumpbrunnen. Skillnaden är också för stor för att kunna förklaras av naturliga variationer. Förklaringen bör sökas i brunnsuttag, brunnens djup och vid vilka nivåer vattenförande sprickor påträffades när brunnen borrades (bör framgå av borrprotokollet). Tidigare vattenanalyser bör visa om det är en ökande trend eller om halten varierar kraftigt under året. Sammantaget förändrades inte kloridhalten av provpumpningen, varken i pumpbrunnen eller i närliggande brunnar. Pumpbrunnen verkat tillgodogöras vatten från ganska ytligt liggande spricksystem. Därmed tyder ingenting på att det ökade uttaget skulle innebära att salthaltigt grundvatten från djupare liggande lager skulle tränga fram till pumpbrunnen eller närliggande brunnar. 7 (9)

9 Reningsbehov Pumpbrunnens vatten har även analyserats enligt nivå 3, gamla dricksvattenföreskrifterna, vid två tillfällen före pumpning och enligt de nuvarande dricksvattenföreskrifterna, nivå utökad provtagning efter pumpningen, se bilaga 3. Resultatet av bekämpningsmedelsanalysen är inte klar vid detta tillfälle och en mer fullständig bedömning av vattenkvaliteten och vilket reningsbehov som föreligger presenteras i ett senare separat PM. De analyserade parametrar som överskrider eller är nära gällande gränsvärden är listade i tabell 1 nedan. Tjänligt med anmärkning Färgtal Turbiditet FNU 0,74 3 1,5 0,5 Syreförbrukning,COD Mn mg/l 4,1 3,7 4 ph 7,3 7,3 7,1 <7,5,>9,0 Klorid mg/l 87,3 52,9 47,5 100 Järn mg/l 0,32 0,82 0,607 0,1 Mangan mg/l 0,43 0,37 0,373 0,05 Totalhårdhet dh 16,4 12,2 13, Kalcium mg/l ,1 100 Otjänligt Bensen ug/l 3,9 1 Radon Bq/l 600 >100 >1000 Antal mikroorg. Vid 22 C st/100ml Koliforma bakt st/100ml 1 påvisad 10 1 Tjänligt med anmärkning eller otjänligt gäller utgående vatten från vattenverk eller vatten hos användaren 2 gränsvärde enligt gamla föreskrifter SLV FS 1993:35 Råvattnet är hårt och något surt och har förhöjda halter av järn och mangan, radon och halt av organiskt material (COD). Det är även något färgat och grumligt vilket kan bero på antingen järnmanganhalten eller förekomsten av organiskt material. Råvattnet uppvisar slutligen bakteriell förorening i form av mikroorganismer och koliforma bakterier. Dessa indikerar ytvattenpåverkan. Den påvisade halten av Bensen tyder på en oljeförorening i brunnens närhet vilket bör undersökas vidare. Även förekomst av mikroorganismer måste utredas. Övergången mellan brunnsrör och berg kan vara otätt alternativt att ytliga sprickor leder ned markvatten in i brunnen. Den vattenbehandling som krävs är luftning (radon, järn och mangan) och filtrering (järn och mangan) och eventuellt avhärdning (hårdhet, 8 (9)

10 kalcium). Sedan måste halten organiskt material reduceras med ex ett kolfilter. Slutligen bör ett UV-filter installeras för att säkerställa att utgående vatten är fritt från bakteriell förorening. SWECO VIAK AB Vattenresurser Anders Berzell Leif Lundholm Bilagor 1. Resultat brunnsinventering 2. Utvärdering av magasinsegenskaper 3. Analysprotokoll 9 (9)