INSTITUTIONENS FÖRORD

INSTITUTIONENS FÖRORD Vid länsstyrelsen i Mariestad pågår en inventering av grundvattentillgångar inom Skaraborgs län. Som en del av denna inventering har grundvattnets kemiskt-fysikaliska förhållande inom Kinnekulle undersökts. Denna undersökning, som utförts som ett examensarbete vid institutionen för VA-teknik vid Chalmers Tekniska Högskola, har genomförts genom brunnsinventering, vattenprovtagning, vattenanalys, sammanställning och redovisning. Vatten har härvid tagits från bergborrade brunnar och naturliga källor från Kinnekulles berggrund. Föreliggande arbete måste i första hand ses som en inventering och presentation, delvis i form av kartor, av ett omfattande arbete inom ramen för den hydrogeologiska inventeringen av Skaraborgs län. De utvärderingar av erhållna resultat som gjorts måste sålunda beaktas med hänsyn till arbetets art som examensarbete. Göteborg, april 1975. Leif Carlsson Handledare för föreliggande examensarbete

FÖRORD Föreliggande examensarbete, som utgör en kvalitativ grundvattenundersökning inom den kambro-siluriska berggrunden på Kinnekulle, har utförts vid institutionen för Vattenförsörjning- och avloppsteknik, Chalmers Tekniska Högskola, av teknologerna Ingvar Lundholm och Thomas Löfgren. Fältarbetet utfördes under augusti månad 1973, laboratorie- och sammanställningsarbeten samt litteraturstudier under Läsåret 1973-74. Handledare har varit tekn. lic. Leif Carlsson. Examensarbetet ingår i en omfattande grundvatteninventering i Skaraborgs län som genomföres av länsstyrelsen i Mariestad inom den kambro-siluriska berggrunden. Ekonomiskt bidrag till examensarbetet har lämnats av Länsstyrelsen i Mariestad. Vid laboratoriearbeten har hjälp erhållits av personal vid institutionen för VA-teknik och vid ritnings- och skrivarbete av personal vid Länsstyrelsen i Mariestad. Till samtlig personal vid nämnda institutioner framföres ett varmt tack. Göteborg i oktober 1974 Ingvar Lundholm Thomas Löfgren

INNEHÅLLSFÖRTECKNING FÖRORD SAMMANFATTNING 1 ABSTRACT 3 1. INLEDNING 5 1.1 Orientering 5 1.2 Bakgrund 5 1.3 Tidigare undersökningar 5 1.4 Undersökningens syfte 6 2. BESKRIVNING AV UNDERSÖKNINGSOMRÅDET 6 2.1 Allmän geografisk beskrivning 6 2.2 Topografiska förhållanden 6 2.3 Geologiska förhållanden 7 2.3.1 Beskrivning av berggrunden 7 2.3.2 Allmänt 7 2.3.3 Urberget 7 2.3.4 Den kambro-siluriska lagerserien 7 2.3.5 Den subkambriska denudationsytan 7 ÖVERSIKTSKARTA (Fig. 2.1.). 8 2.3.6 Sandstenslagret (Undre kabrium) 9 2.3.7 Alunskiffer (Paradoxides- och Olenidskiffer) 9 2.3.8 Ceratopygelagret 9 2.3.9 Undre graptolitesskiffer 9 2.3.10 Ortocerkalk 10 2.3.11 Chasmopskalk och skiffer 10 2.3.12 Trinuclensskiffer med kalksten 10 2.3.13 Brachiopodskiffer 11 2.3.14 Övre graptolitesskiffer 11 2.3.15 Diabastäcket 11 2.4 Den kambro-siluriska lagerseriens allmänna lutning samt lagerrubbningar 11 2.4.1 Angivna mäktigheter 11 LAGERFÖLJDEN PÅ KINNEKULLE - (Fig. 2.2.) 12 2.5 Beskrivning av jordlagren 13 2.5.1 Allmänt 13 2.5.2 Morän 13 2.5.3 Isälvsavlagringar 13 2.5.4 Svallsand och svallgrus 13 2.5.5 Finkorniga sediment 14 2.5.6 Torvmarker 14

2.6 Meteorologi 14 2.6.1 Nederbörd 14 2.6.2 Temperatur 16 2.6.3 Avdunstning 16 2.7 Hydrologi 16 2.7.1 Allmänt 16 2.7.2 Sjöar och vattendrag 16 2.8 Grundvattenförhållanden 16 2.8.1 Grundvattnets bildning 17 2.9 Grundvattnets förekomst i jordlagren 17 2.10 Grundvattnets förekomst i berggrunden 18 2.10.1 Allmänt 18 MODELL AV GRUNDVATTNETS FÖREKOMST VID EN FULLSTÄNDIG LAGERSERIE. (Fig. 2.3.). 18 2.10.2 Första huvudakvifären 19 2.10.3 Andra huvudakvifären 19 2.10.4 Tredje huvudakvifären 20 3. ARBETSMETODIK 22 3.1 Undersökningens uppläggning 22 3.2 Fältarbete 22 3.2.1 Allmänt 22 3.3 Inventering 22 3.4 Provtagning 23 3.5 Fältanalyser 23 3.5.1 Allmänt 23 3.5.2 ph-värde 23 3.5.3 Ledningsförmåga 23 3.5.4 Kloridhalt 23 3.5.5 Vätekarbonat (alkalitet) 23 3.6 Laboratoriearbete 24 3.6.1 Allmänt 24 3.6.2 Nitrit, nitrat och ammonium 24 3.6.3 Fluor 24 3.6.4 Sulfat och fosfat 24 3.6.5 Kalium, kalcium, natrium, magnesium, mangan och järn 24 3.6.6 Aluminium 25

3.7 Sammanställningsarbete 25 3.7.1 Brunnsklassificering 25 3.7.2 Vattenklassificering 25 3.8 Databehandling av analysresultat 27 3.8.1 Jonbalansberäkning 27 3.8.2 Klassificering 28 3.8.3 Statistisk bearbetning 28 3.9 Kartarbete 28 4. RESULTAT AV ANALYSER 29 4.1 Allmänt 29 4.2 Analysresultat 29 4.2.1 Järn och mangan 29 4.2.2 Kväveföreningar 30 4.2.3 Elektrisk ledningsförmåga 32 4.2.4 ph 33 4.2.5 Klorid 33 4.2.6 Vätekarbonat 34 4.2.7 Sulfat 35 4.2.8 Natrium 36 4.2.9 Magnesium 37 4.2.10 Kalium 38 4.2.11 Kalcium 39 4.2.12 Fluorid 40 4.2.13 Fosfor 40 4.2.14 Aluminium 40 4.2.15 Totalhårdheten 41 4.3 Analysresultatens tillförlitlighet 41 4.4 Klassificering av grundvatten enligt Jetel 42 4.5 Speciella observationer 43 4.5.1 Brunnar med gas 43 5. SLUTSATSATSER 44 5.1 Allmänt 44 5.2 Vattenkvalitens beroende av brunnstyp 45 5.2.1 Vattentyp 45 5.2.2 Enskilda lösta ämnen 48 5.3 Typvatten 51 5.3.1 Allmänt 51 5.3.2 Arbetsmetodik 51 5.3.3 Analysresultat 53

5.4 Kemiska analysresultat 54 5.4.1 Natrium 54 5.4.2 Kalium 54 5.4.3 Magnesium 54 5.4.4 Kalcium (Ca) 55 5.4.5 Klorid (Cl) 55 5.4.6 Sulfat 55 5.4.7 Vätekarbonat (alkalitet) 55 5.4.8 Ammonium 56 5.4.9 Total salthalt TDS 56 5.5 Sammanfattande synpunkter på grundvattnets kemi 56 5.6 Osäkra faktorer 57 5.7 Sammanställning av resultaten 58 5.8 Kapacitetsberäkningar 58 5.8.1 Arbetsmetodik 58 5.8.2 Urbergsakvifären 59 5.8.3 Sandstensakvifären 60 5.8.4 Kalkstensakvifären 60 5.8.5 Samband mellan brunnstyp och brunnskapacitet 61 5.8.6 Frekvens fördelningsdiagram för de olika akvifärerna 61 6. SLUTORD 62 LITTERATUR 64 BILAGOR 65 Bilaga 1 Jonbalansberäkning. Bilaga 2 Negativa och positiva joner. Bilaga 3 Bestämning av vattentyp. Bilaga 4 Frekvenskurvor bergborrade brunnar. Bilaga 5 Frekvenskurvor naturliga källor. Bilaga 6 Grundvattenståndstabell. Bilaga 7 Frekvensfördelning 40 60 %. Bilaga 8 Lagerföljder samt brunnsdata. Bilaga 9 Berggrundskarta, grundvattenstånd och akvifärer Bilaga 10 Analysresultat m.a.p. totalhårdheten, SO 4, NH 4, och Mn + Fe. Bilaga 11 Analysresultat m.a.p. jonkoncentrationen för Na, Mg, Ca, Cl, SO 4 och HCO SO 4,.

TABELL 2.1. Statistiska karakteristikor avseende nederbörden under hydrologiskt år samt sommarhalvår vid stationen Hjälmsäter. 14 TABELL 2.2. Månadsnederbörden i m.m. vid Hjälmsäter och Kullingen. 15 TABELL 2.3. Månads- och årstemperaturen vid Västerplana. 15 TABELL 4.1. Järn- och manganhalter. 30 TABELL 4.2. Förekomster av kväveföreningar. 31 TABELL 4.3. Elektrisk ledningsförmåga. 32 TABELL 4.4. ph-värden. 33 TABELL 4.5. Kloridhalt. 34 TABELL 4.6. Vätekarbonat. 35 TABELL 4.7. Sulfathalt. 36 TABELL 4.8. Natriumhalt. 36 TABELL 4.9. Magnesiumhalt. 37 TABELL 4.10. Kaliumhalt. 38 TABELL 4.11. Kalciumhalt. 39 TABELL 4.12. Brunnar med gas 43 TABELL 5.1. Antalet brunnar fördelade efter geologisk grupp samt huvudakvifär. 44 TABELL 5.2. Vattentyper enligt Palmer fördelade på brunnstyper. 46 TABELL 5.3. Totalt saltinnehåll, TDS, för olika brunnstyper. 47 TABELL 5.4. Brunnar för vilka frekvensfördelning för halten lösta salter är beräknade. 48 TABELL 5.5. Frekvensfördelning för bergborrade brunnar avseende medelvärden (överst) och medianvärden (underst). 50 TABELL 5.6. Total frekvensfördelning för naturliga källor avseende medelvärden (överst) och medianvärden (nederst). 50 TABELL 5.7. Kemisk sammansättning av grundvattnet inom 53 Kinnekulle beräknat som värden mellan 40 och 60 % intervall i frekvensfördelningsdiagram.

1 SAMMANFATTNING Föreliggande examensarbete har utförts vid Institutionen för VA-teknik, Chalmers Tekniska Högskola, Göteborg och utgör en kvalitativ grundvattenundersökning inom den Kambro-siluriska berggrunden på Kinnekulle. (fig. 2.1). Undersökningsområdet utgöres av Kinnekulle, uppbyggt av sedimentära bergarter av kambro-silurisk ålder samt överlagrade av diabas. Med hänsyn till förekomst av bergarter med varierande permeabilitet kan inom undersökningsområdet 3 st vattenförande formationer, akvifärer urskiljas. Den övre av dessa, belägen i lerskiffer begränsas nedåt av bentonitlager. Denna underlagras av kalksten inom vilken den andra huvudakvifären är belägen med undre gräns i alunskiffer. Den tredje huvudakvifären utgöres av den underkambriska sandstenen begränsad av vittrat urberg och alunskiffer nedåt resp. uppåt. Denna sistnämnda akvifär har den största areella utbredningen av akvifärerna och får anses vara den från vattenkvantitetssynpunkt mest betydelsefulla. Examensarbetet syftar till att klargöra de kemiska komponenternas variation i grundvattnet, deras inbördes samband samt relationer till undersökningsområdets geologi. Undersökningen syftar även till att försöka klarlägga grundvattnets rörelser i berggrunden såväl vertikalt som horisontellt. Inom undersökningsområdet har 139 vattenprov insamlats, därav härrör 127 från bergborrade brunnar och 12 från naturliga källor. Inga jordbrunnar har undersökts. Vattenproven har analyserats med avseende på följande parametrar: ph, elledningsförmåga, ammonium, nitrit. nitrat, fluor, klorid, vätekarbonat, sulfat, fosfor, natrium, mangan, järn, magnesium, kalium, kalcium och aluminium. För kontroll av analysresultatens riktighet har en jonbalansberäkning för varje vattenprov utförts. Vidare har resultaten av analyserna bearbetats statistiskt, varvid bland annat medelvärde, medianvärde, standardavvikelse, frekvensfördelning och variationsbredd har beräknats. En beskrivning av områdets geologiska karaktär och geologiska historia har gjorts och med hjälp av befintligt geologiskt material har en berggrundskarta upprättats. Varje delanalys har beskrivits och erhållna analysresultat har jämförts med dåvarande Kungliga Medicinalstyrelsens (1968) rekommendationer samt andra undersökningar. Vissa resultat har redovisats i kartform. Vattnet inom undersökningsområdet har konstaterats ha hög totalhårdhet och även inom vissa delar höga halter av järn och mangan. Höga halter av sulfat har konstaterats på ett flertal platser. Dominerande joner är vanligtvis kalcium och vätekarbonat. Totala salthalten är genomgående cirka 200 mg/1. högre än motsvarande analysresultat från Billingen - Falbygden.

2 Ett försök har gjorts att definiera vattensammansättningar typiska för olika bergarter. Härvid har framkommit att höga värden på klorid, mangan, fluor och vätekarbonat har erhållits för urbergsbrunnarna. Sandstensbrunnarna uppvisar låga värden på manganhalten medan kalciumhalten är högre än hos övriga brunnstyper. Vatten från kalkstensbrunnarna har konstaterats ha betydligt lägre sulfathalter än övriga brunnstyper. I de brunnar, som går ner genom flera bergarter, har en blandning av vatten från olika nivåer noterats. Detta kan bero på såväl inläckning i borrhålet, som på en transport av vatten mellan olika akvifärer inom förekommande berggrund. För urbergsbrunnarhar konstaterats en minskning av fluor- och manganvärdena med antalet överlagrande skikt.

3 ABSTRACT This examination work, which is preformed at the Department of Wather Supply and Sewerage, Chalmers University of Technology, Göteborg deals with a qualitative investigation of groundwater of the Cambro-Silurian sedimentary rocks at Kinnekulle in the County of Skaraborg, Sweden. The investigated area consists of the table-mountains in the Kinnekulle area. This area is built up by Cambro-Silurian sedimentary rocks and in same places covered with dolerite. Within the sedimentary rocks three main aquifers can be distinguished. The upper one situated in the slates is bordered by bentonite day in the bottom. The middle one, second main aquifer is within the lime-store and upper part of the alune slates and bordered by alune slates at the bottom. The third main aquifer consists of lower cambrian sandstone and covered alune slates. At the bottom it is bordered by weathering Archean rock. This aquifer has the greatest areal-extent and is qualitatively the best aquifer within the investigated area. The aim of the examination has been to elucidate the variation of the chemical components in the groundwater, concerning on the one hand the geografical spread and on the other hand the influence of different rocks. By computer analysis the wells have been classified in different geological classes. The results of the measurements have been processed statistically and mean value, median value and the distribution of the frequencies have been calculated. From the results of the analyses every well-waler has been classified in different waterclasses. To control the accurancy of the results of the measurements a calculation of the ion-balance in every watersample has been made. A table of the amount of the chemical constituent in the analyses has been established and comparisons with Swedish official recommendations and other investigations have also been made. Some of the results have been presented on maps. The water within the area has been found to have high total hardness and often high concentrations of iron and manganese. Dominating ions have often been calcium and hydrocarbonate.

4 In several wells the proportion of sulphate is very high. The total content of salt is usually 200 mg/l higher then the corresponding results in the area of Billingen - Falbygden. An attempt to define the composition on the water typical for different rocks has been made. From this attempt it was found that high concentrations of chloride, manginese, fluoriue and hydrocarbonate have been found in the arean rock. In the sandstone the concentrations of manganese is small, while the calsium concentrations are higher than in other type of wells. Water from wells bored into lime-stone has lower sulfhate concentrations than wells from other rocks. No direct correlation between the amount of a certain ion in the groundwater and the mineral-composition of the rock in which the well is bored has not been found. In those wells, that reach down through several rocks a mixture of water from different levels has been noted. This can depend on a leakage into the borehole as well as a transport of water between different aquifers in the rocks.

5 1. INLEDNING 1.1 Orientering Skaraborgs län är ur geohydrologisk synpunkt mycket intressant, då det inom länet finns 3 stycken betydande förekomster av sand- sten. Den östligaste, Visingsösandstenen förekommer utmed Vätterns västra strand och återfinns på Visingsö, på Vätterns sydöstra strand samt vid Jönköping. Vidare förekommer sandstenen i de kambro-siluriska bergarterna på Kinnekulle och inom Billingen-Falbygden. Sandstenen inom dessa områden är från kambrisk tid och har en mäktighet av cirka 34 meter. Den är yngre och hårdare än Visingsösandstenen. Grundvattnet inom den underkambriska sandstenen har lokalt höga halter av järn och mangan. Grundvattenförekom sten i sandstenen inom Kinnekulleområdet nyttjas av ett stort antal enskilda hushåll samt vissa industrier. Hällekis samhälle täcker helt sitt vattenbehov genom ytvatten från Vänern. Vattenförsörjningen för Gössäters samhälle utgörs av en bergborrad brunn som är nedförd i urberget. Förutom grundvattenförekomsten i sandstenen finns inom Skaraborgs län grundvatten i den ordoviciska kalkstenen inom Billingen-Falbygden samt Kinnekulle. Även inom de ordoviciska och siluriska skiffrarna förekommer grundvatten av mycket god beskaffenhet. Grundvattnet inom urberget syns inom stora delar av länet ha höga halter av fluor (F). Orsaken till detta torde vara förekomst av flusspat i berggrunden eventuellt i kombination med prekambrisk vittring. 1.2 Bakgrund Institutionen för VA-teknik utför på uppdrag av Länsstyrelsen i Mariestad en inventering av Skaraborgs läns grundvattentillgångar. För den framtida grundvattenförsörjningen har det härvid visat sig vara av intresse att inventera grundvattenförekomsterna inom länets sedimentära berggrund. Då grundvattnets kvalitativa beskaffenhet inom Kinnekulle är föga känt har det därför varit av intresse att studera detta område närmare. 1.3 Tidigare undersökningar Inom undersökningsområdet finns ett relativt stort antal bergborrade brunnar, varav flertalet används för enskilda hushåll. Ett fåtal brunnar används till vis industri som finns inom området. Denna typ av industri är kalk- och stenindustri.

6 Då brunnar borrats har som regel såväl bakteriologiska som fysikalisktkemiska vattenprov tagits. Någon sammanställning av dessa resultat har ej gjorts. 1.4 Undersökningens syfte Detta examensarbete utgörs, vilket framgår av den inledande diskussionen, av en kvalitativ undersökning av bergborrade brunnar och naturliga källor inom Kinnekulle. Förutsättningen för examensarbetet har varit att studera: 1. Grundvattnets kemiska sammansättning och geografiska variationer i kvalitén. 2. Sambandet mellan bergart och grundvattnets sammansättning. 3. Samspel och utbyte mellan grundvatten i olika akvifärer. 2. BESKRIVNING AV UNDERSÖKNINGSOMRÅDET 2.1 Allmän geografisk beskrivning Undersökningsområdet är beläget i Skaraborgs län och omfattar del av Götene kommun. Områdets utsträckning framgår av fig. 2.1. Området begränsas i väster och norr av Kinneviken (en vik av Vänern). Gräns mot söder utgör Råmmån och riksväg 44 mellan Källby och Skälvum. Österut begränsas området av Silån samt en nordlig begränsningslinje dragen mellan Kestad - Fullösa och Sjöråns utlopp i Sjöråsviken vid Hällekis samhälle. Området är 15 km långt och bredden varierar mellan 4 till 15 km. Områdets totala areal är cirka 100 km 2. 2.2 Topografiska förhållanden Kinnekulleberget, vars lägsta nivå är 44,0 (Vänerns yta) och dess högsta 305,6 m.ö.h., dominerar helt och hållet topografin inom undersökningsområdet. Berget bildar en långsträckt oval med längdaxeln i NNO - SSV-lig riktning, vilken riktning sammanfaller med landisens rörelseriktning. Genom längdaxeln kan Kinnekulle delas i två symmetriska hälfter, en västlig och en östlig. Åt norr är ovalen jämnt avrundad av isen. Söderut är berget långsluttande med oregelbundenheter i form av radialmoräner som förekommer omedelbart söder om Högkullen som utgör Kinnekulles topp. Karakteristiskt för området är rödstens och sandstenskleven som kan följas runt hela berget.

7 2.3 Geologiska förhållanden 2.3.1 Beskrivning av berggrunden 2.3.2 Allmänt Bergartsserien inom området utgörs av urberg, den kambro-siluriska lagerföljden samt den överlagrade diabasen. De kambrosiluriska bergarterna är nästan helt planparallellt skiktade och har en svag stupning mot västnordväst av cirka 3. Förekomsten av förkastningar och andra lagerrubbningar inom området är mycket sparsamma. Erosionen av berggrunden har utförts av landisens rörelse. Berggrunden framgår av bilaga 9. 2.3.3 Urberget Inom större delen av området är urberget helt jordtäckt. Endast vid Källby, Blomberg och Råbäcks hamn går det i dagen. Urberget utgöres här av röd, salisk gnejs och intermediär gnejs. Bergarterna har en mycket växlande beskaffenhet med bandzon- eller slirartad fördelning. Den förhärskade utsträckningen av bergartslagren är i NNV SSO-lig riktning, ehuru komplicerad genom större och mindre omböjningar. Urberget, liksom överliggande kambro-siluriska lager lutar i medeltal 3 åt VNV. 2.3.4 Den kambro-siluriska lagerserien Kinnekulle är i likhet med Västergötlands övriga platåberg uppbyggt av i stort sett vågräta kambro-siluriska lager, i Kinnekulle bättre tillgänglig än i de övriga Västgötabergen. Då lagren endast lutar svagt åt VNV och deras inbördes åldersförhållande är otvetydigt, har Kinnekulle i väsentliga drag använts för den vetenskapliga indelningen av vårt lands kambrosiluriska lagerserie. 2.3.5 Den subkambriska denudationsytan I Kinnekulle, såväl som vid Västergötlands övriga platåberg, vilar den kambro-siluriska lagerserien direkt på urberget. Detta begränsas uppåt av en i stort sett plan yta, den subkambriska denudationsytan, som kan spåras över stora områden i Skandinavien och Finland. Denna yta är emellertid mycket väl bevarad inom delar av Västergötland och ger där underlaget till de stora slätterna som finns mellan platåbergen. Ytan har utbildats under långa tidrymder före den kambriska perioden, under vilken landet legat över havsytan fritt utsatt för nedbrytande krafter. Vid dess slutliga avjämning antages den eoliska denudationen ha varit den

8

9 huvudsakligen verkande faktorn. Ytan framträder vid stranden längs Kinneviken från Blombergs hamn i sydväst till cirka 1 km norr om Råbäcks hamn. 2.3.6 Sandstenslagret (Undre kambrium) Sandstenslagrets mäktighet är omkring 34 m. Två skilda avdelningar, en undre kallad mickwitzia-sandsten, och en övre kallad lingulid-sandsten, förekommer. Mickwitzia-sandstenen är en finkorning, hård och ofta glimmerhaltig kvarts sandsten. Lagrets mäktighet är cirka 10 m. Lingulid-sandstenen utgör den mäktigaste delen av sandstenslagret (24 m). Även denna är finkorning men ej så hård och tät som mickwitzia-sandstenen, En viss halt av svavelkis förekommer och de övre lagren utgöres av en nästan ren kvartssandsten. 2.3.7 Alunskiffer (Paradoxides- och Olenidskiffer) Alunskifferlagrets mäktighet är omkring 21 m. Undre delen (ca 7 m) utgöres av grå eller mörkt grågrön, nästan bitumenfri lerskiffer. I denna lerskiffer finns spridda linser och bäddar av bituminös kalksten, s.k. orsten. Den övre delen utgöres av den svarta alunskiffern. I denna del finns orstensbankar. Alunskiffer är tät och grundvatten påträffas därför endast i sprickor. Karakteristiskt är förekomsten av kolväten och svavelväte. Paradoxidesskifferlagret utgöres av sex olika skifferzoner, vilkas inbördes mäktighet varierar mellan 20 cm och 2,5 m. Totala lagermäktigheten är cirka 7 m. Lagerserien har noga bestämts genom diamantborrningar vid skifferoljeverket (som användes under andra världskriget) vid Haggården i Kinne-Kleva. Olenidskifferlagret utgöres av fyra olika skifferzoner, vilkas inbördes mäktighet varierar mellan 20 cm och 9 m. Totala lagermäktigheten är cirka 14 m. Vid dagbrotten vid Hällekis, Råbäck och Trolmen kan man studera hela lagerserien. 2.3.8 Ceratopygelagret Ceratopygelager utgöres huvudsakligen av kalksten, den egentliga ceratopygekalken, samt ett obetydligt lager glaukonitskiffer. Ceratopygelagret är den tunnaste avdelningen i Kinnekulles lagerserie. Mäktigheten varierar mellan 0,3 m och 2 m. Glaukonitskifferns mäktighet är endast någon decimeter. Lagret kan studeras i diken på landsvägens östra sida 600 m SO om Trolmen. 2.3.9 Undre graptolitesskiffer Detta lager utgöres av en ljusgrå till grönt stötande lös skiffer. I uppbrutet tillstånd kan den täljas med kniv. Lagrets totala mäktighet är cirka 10 m. Eventuella sprickor i skiffer igenslammas av nedsipprande grund-

10 vatten och detta ger upphov till en mängd källor vid skifferlagrets överta. Några betydande finns vid Mörkeklev, Väsäter och mitt för Törnsäter. Bottenlagren i undre graptolitesskiffern är genomskurna i ett dike 600 m SO om Trolmen. 2.3.10 Ortocerkalk Ortocerkalken bildar en omkring 50 m mäktig lagerserie. Den är alltigenom tydligt skiktad. Bankar av tät kalksten växellagra med tunnare skikt av mängelskiffer eller märglig kalksten. Kalkstensskiktens tjocklek överstiger sällan 10 cm och är vanligtvis mindre. Ortocerkalken kan indelas i fyra avdelningar nämligen: undre rödsten, täljsten, övre rödsten samt leversten. Ortocerkalkens fauna utgöres huvudsakligen av ortoceratiter, trilobiter samt cystideer. Andra djurgrupper är endast sparsamt företrädda. Undre rödstenen bildar en cirka 20 m mäktig lagerserie med alltigenom tämligen likartad beskaffenhet. Den är till färgen rödbrun, tunnskiktad och märglig med relativt tjocka märgelskifferlag. Den är tämligen lös och föga motståndskraftig mot vittring. Karakteristiskt för Kinnekulle är rödstenskleven. Täljstenens mäktighet är endast cirka 1 m. Den innehåller renare och fastare kalkstensskikt än övriga avdelningar av ortocerkalken. Övre rödstenens mäktighet är cirka 11 m. Den är till färgen rödare än undre rödstenen tunnskiktad, tämligen tät och föra motståndskraftig mot vittring. Leverstenens mäktighet är cirka 20 m. Fasta kalkstensskikt av 10 cm tjocklek förekommer. Den vittrar snabbt sönder i fria luften. Den ingående lagren i ortocerkalken kan studeras i AB Cementas kalkstensbrott 3 km sydväst om Hällekis samhälle. 2.3.11 Chasmopskalk och -skiffer Chasmopslagrets mäktighet är cirka 10 m. Skiffern som dominerar lagret är tämligen lös medan kalkstenen är mycket hård, flintartad samt oren. Kalken utlöses vid vittring. Bergarten kan studeras vid källan vid Mossen på bergets östra sida. 2.3.12 Trinuclensskiffer med kalksten Trinuclenslagret utgöres till övervägande del av olikfärgade lerskiffrar kalksten förekommer häri endast underordnat. Längst ner i lagret finns en svart lerskiffer som övergår i en grön lerskiffer. Mäktigheten är cirka 10 m. Häröver följer en kalkbank cirka 2 m samt en röd lerskiffer cirka 18 m. De undre lagren är i allmänhet jordtäckta, medan det röda skifferlagret kan studeras öster av Rustsäter.

11 2.3.13 Brachiopodskiffer Detta led utgöres på Kinnekulle av mer eller mindre kalkhaltiga bergarter. Lagrets undre del utgöres av en kalkhaltig, tjockskivig skiffer. Den övre delen utgöres av en fastare, med fina sandkorn bemängd, oren kalksten som bildar tjocka bankar. Lagret kan studeras 200 m NV Kullatorp. Lagrets mäktighet är 5 m. 2.3.14 Övre graptolitesskiffer Denna lagerserie utgör den mäktigaste av Kinnekulles samtliga lagerserier. Totala mäktigheten är 56 m. Den uppbygges allt igenom av tämligen likartade mörkgrå till svarta lerskiffrar. Två huvudavdelningar finns, en undre benämnd rastritesskiffer och en övre benämnd retiolitesskiffer. Lagret kan studeras vid vägskärningen strax öster om Högkullen. 2.3.15 Diabastäcket Diabastäcket utgör den översta delen av Kinnekulle och har skyddat de underliggande kambro-siluriska lagren mot landisens påverkan. Diabasen har benägenhet att förklyftas och som en följd av detta har nederkanten av den brant (klev), som runt större delen av Högkullen begränsar diabasen, blivit starkt belamrad av nedrasade block. Diabastäckets mäktighet är cirka 30 m. 2.4 Den kambro-siluriska lagerseriens allmänna lutning samt lagerrubbningar De kambro-siluriska lagren är mycket väl skiktade och deras lutning följer urbergsytans svaga lutning åt VNV. Avvägningar har visat smärre lagerrubbningar på två ställen av berget. Vid Råbäck finns en nästan rakt i Ö och V gående förkastning, längs vilken berggrunden på norra sidan har sjunkit ungefär 13 m. Förkastningen kan följas västerut till Kinneviken och öster ut till cementkalkbrottet där höjdskillnaden endast är cirka 4 m. På Kinnekulles östra sida SO om Väsäter har en förkastning eller flexural böjning av lagren skett. Riktningen på förkastningen är här NNV-SSO. Vid Brattefors alunskifferbrott finns två större sprickfyllnader samt "explosionsrör" vilket tyder på att vulkanisk aktivitet förekommit. Dessa förkastningar framgår av geologisk karta (bilaga 9). 2.4.1 Angivna mäktigheter Mäktigheterna för de olika lagren varierar inom området. De ovan uppgivna måtten grundar sig på litteraturstudier och får anses vara representativa för hela undersökningsområdet. En sammanställning av lagerföljden är gjord i figur 2.2.

12

13 2.5 Beskrivning av jordlagren 2.5.l Allmänt Jordlagren inom undersökningsområdet kan indelas dels i glaciala och senglaciala bildningar såsom morän, isälvsavlagringar, svallsediment och finkorniga sediment och dels i postglaciala avlagringar, som huvudsakligen består av torvavlagringar. 2.5.2 Morän Moränen, som är den vanligaste jordarten, har varierande kornstorleksfördelning med block och lera som ytterlighetsformer. Moränen är avsatt av landisen direkt på berggrunden och har varierande mäktighet. Mäktigheten är störst hos dumlinerna eller radialmoränerna omedelbart söder om Högkullen och uppgår här till cirka 50 m. Moränerna inom Kinnekulle är relativt blockfattiga. Undantag utgör de nämnda moränerna omedelbart söder om Högkullen. Norra och mellersta delarna v Kinnekulle utgöres av urbergsmoräner. De södra delarna utgöres däremot av lerig morän som bildats av lösa skiffrar, kalkstenar och leversten. Grusig morän, som bildats av den kambriska sandstenen, finns inom de sydöstra delarna av området samt vid Råbäcks hamn. 2.5.3 Isälvsavlagringar Isälvsavlagringar består av rullstensåsar, randdeltan och tvär- eller randåsar. Förekomsten av dessa är ringa inom undersökningsområde. Mindre isälvsavlagringar påträffas vid Gumsäng, Blomberg, söder Västerplana kyrka samt Storängen. Dessa avlagringar har bildats av smältvattenströmmar som runnit fram mellan drumlinerna. Isälvsavlagringar påträffas även i anslutning till rödstenskleven runt hela berget. Vid Martorp finns en rad utplanade kullar av rullstensgrus och dessa bildar Martorpsåsen. 2.5.4 Svallsand och svallgrus Dessa bildningar har uppkommit genom havets erosion av morän och isälvsmaterial och har skett under MG som inom undersökningsområdet har fastställts till cirka 127 m.ö.h. Utbredningen är störst i d norra delarna av Kinnekulle där vågerosionen varit särskilt kraftig. Svallad sandstensmorän förekommer väster om Kinne-Kleva och har här givit upphov till de sand och moavlagringar som förekommer. Strandvallar förekommer längs Vänerns strand mellan Råbäcks hamn och Cementfabriken i Hällekis.

14 2.5.5 Finkorniga sediment Finkorniga sediment utgöres av lera och mjäla, som avsatts på djupt vatten under marina gränsen. Sedimenten påträffas nedanför sandstenskleven och har sin största utbredning vid Kinne-Kleva, Kestad Värmagården samt söder och norr om Gössäter samhälle. Inom de södra delarna av undersökningsområdet förekommer de väster om Husaby. 2.5.6 Torvmarker Inom området förekommer torvavlagringar i mycket liten utsträckning. De avlagringar som här och var finns är i regel grunda och utfyller mindre dalgångar eller små sänkor. Torv påträffas i bottnen av dalarna söder om Högkullen samt vid Martorp. I anslutning till naturliga källor inom området har torvavlagringar bildat s.k. källmossar. Kärrtorven är den dominerande inom området. 2.6 Meteorologi 2.6.1 Nederbörd Inom undersökningsområdet är årsmedelnederbörden 550-700 mm, vilket är något lägre än riksgenomsnittet. Den högre siffran gäller för områdets högre belägna delar. Av de tre SMHI-mätstationer som finns inom undersökningsområdet har mätstationen vid Hjälmsäter fått representera nederbördens variation för hela området, tabell 2.1. Förde högre belägna delarna av Kinnekulle har mätningar utförts vid den lokala stationen Kullingen som ingår i Kinnerbergs och Knutssons utredning om de hydrogeologiska förhållandena omkring AB Cementas Kalkstensbrott i Hällekis (1970), tabell 2.2. Observationsperiod Medelvärde (mm) Medelavvikelse (mm) Korr. snedhet Variationsbred (mm) Hydrologiskt år (1.10-30.9) 1878/79-1967/68 (90 år) 1930/31-1959/60 (30 år) 568 546 112 114 +0,19-0,12 550 424 Sommarhalvår (1.4-30.9) 1879-1968 (90 år) 1931-1960 (30 år) 345 315 91 83 +0,22-0,04 482 328 Tabell 2.1. Statistiska karakteristikor avseende nederbörden under hydrologiskt år samt sommarhalvår vid stationen Hjälmsäter.

15

16 Av tabell 2.2 framgår att nederbörden vid Kullingen är rikligare än vid Hjälmsäter. Denna fördelningsbild torde kunna förklaras med att nederbörden är orografiskt betingad, d.v.s. luftmassorna, som vanligen kommer från väster och sydväst, tvingas uppåt av Kinnekulle, varigenom de avkyls och nederbörd faller. 2.6.2 Temperatur Temperaturmätningar har utförts av SMHI vid den meteorologiska stationen 8334 Västerplana. I tabell 2.3 redovisas månads- och årsmedeltemperaturen för denna station. 2.6.3 Avdunstning Avdunstningen har stor betydelse för nettonederbördens storlek. Den totala avdunstningen (evapotranspirationen) definieras som avdunstningen från vatten, jord, snö, is och andra ytor samt transpirationen. Denna totala avdunstning har för undersökningsområdet beräknats med Tamms formel, (A221, 5+29. T) där A=totala avdunstningen i mm, och T=årsmedeltemperaturen i C, där den totala avdunstningen är en funktion av årsmedeltemperaturen. För undersökningsområdet varierar den totala årsmedelavdunstningen mellan 355 och 400 mm per år beroende på årsmedeltemperaturen. Inom undersökningsområdet erhålles således en nettonederbörd på i medeltal 150-300 mm per år. 2.7 Hydrologi 2.7.1 Allmänt Den vattenmängd som på lång sikt avrinner från ett område, bestäms dels av nederbörden och dels av avdunstningen (se avsnitt 2.6.3). Vattnet avrinner antingen som ytvatten eller som grundvatten. 2.7.2 Sjöar och vattendrag Sjöar saknas helt inom undersökningsområdel. Endast mindre vattensamlingar i nedlagda kalkbrott samt ett fåtal naturliga gölar finns. Undersökningsområdet avvattnas av en mängd mindre bäckar som har sina källor upp mot Högkullen, samt av Matorpsbäcken i söder och Silån i öster. Vattenföringen i bäckarna är tämligen riklig under höstregnen och under snösmältningen. Under resten v året är den emellertid mycket liten och upphör helt i vissa bäckar under sommaren. 2.8. Grundvattenförhållanden

17 2.8.1 Grundvattnets bildning Endast en mindre del av den totala nederbörden infiltreras i marken och bildar grundvatten, större delen avrinner som ytvatten. Grundvattenbildningen sker vid fri grundvattenyta genom infiltration av nederbördsvatten genom markytan och fortsatt nedåtgående rörelse i marken s.k. perkolation ned till grundvattenytan. I de fall då det under markytan finns ett eller flera täta lager, som helt eller delvis stoppar den nedåtgående strömmen, kan det uppkomma flera zoner med grundvatten. Då en fri grundvattenyta förekommer används beteckningen fritt grundvatten, öppet grundvattenmagasin etc. När den grundvattenförande zonen täcks av ett icke vattengenomträngligt material, kan grundvattnet komma att stå under tryck, som är större än atmosfärstrycket. Vi har då ett slutet eller artesiskt grundvattenmagasin. Detta innebär att om grundvattnet står under tillräckligt tryck, kan vattenytan i en brunn stiga över markytan. Grundvattenbildningens variationer under året beror på flera faktorer, som t.ex. snöns mäktighet och vattenhalt samt snötäckets varaktighet. Även tjäldjup och tjälens varaktighet är av stor betydelse. Således kan, om snösmältningen sker på icke eller ringa tjälad mark, mycket stor del av den årliga grundvattenbildningen äga rum under ett fåtal snösmältningsdygn. Nederbörd i form av regn kan ytterligare öka grundvattenbildningen. Sker i stället avsmältningen på djupt tjälad mark, bortgår smältvattnet huvudsakligen i form av ytvatten. Under sommarperioden sker en ringa del av grundvattenbildningen, trots ibland kraftiga regn. Detta beror främst på den omfattande evapotranspirationen, dvs. transpirationen från växtlighet och evaporationen (avdunstningen) från markytan. Efter vegetationsperiodens slut, då evapotranspirationen är lägre kan återigen måttliga nederbördsmängder ge betydande grundvattenbildning. Nybildningen fortsätter tills tjälen hindrar infiltrationen eller nederbörden faller som snö. Grundvattnets bildning är även beroende av undersökningsområdets topografiska och geologiska beskaffenhet. 2.9 Grundvattnets förekomst i jordlagren Detta arbete behandlar ej förekomsten av grundvatten i jordlagren och då det tyvärr är dåligt med kända brunnsdata från undersökningsområdet kan man ej generellt säga hur grundvattenytan i jordlagren följer markytans topografi.

18 2.10 Grundvattnets förekomst i berggrunden 2.10.1 Allmänt Grundvattnet i sedimentbergarterna finns i relativt väl avgränsade lager, främst inom kalkstenen och sandstenen. Dessa vertikalt åtskilda magasin har även skilda tryckytor vilka ställvis ligger ovanför resp. tätande övre begränsningar. Här är det då alltså frågan om artesiskt grundvatten. De bergarter som utgör en akvifär har en förhållandevis god permeabilitet. Dessa torde främst vara följande: 1. Lerskiffrarna. 2. Chasmopskalk, ortoceratitkalksten, undre graptolitesskiffer samt ceratopyygkalk. 3. Sandstenen. Permeabiliteten i respektive bergart är beroende, dels av de ingående partiklarnas uppbyggnad och storleken av hålrummen mellan dessa och dels av förekommande såväl horisontella som vertikala sprickor. Bergarte med låg permeabilitet torde främst vara alunskiffern med den centralt liggande Orstensbanken samt bentonitlagret i gränsen mellan kalksten och lerskiffer. Dessa kan betraktas antingen som akvicluder dvs. ogenomsläppliga eller som akvitarder dvs. halvpermeabla vilket gör att de endast vid stora tryckskillnader mellan övre och undre ytor släpper igenom icke oväsentliga mängder vatten. Detta senare betraktelsesätt innebär att en tillförsel av grundvatten kan ske genom dessa lager till sandstenen från kalkstenen och till kalkstenen från ovanliggande akvifär. Denna modell av grundvattenförekomst, fig. 2.3, gäller vid en fullständig lagerserie med överlagrande diabas. Vid ofullständig lagerföljd erhålles en perkolation av ytvatten direkt till den ordoviciska kalkstenen respektive sandstenen. Detta är fallet inom större delen av Kinnekulle. Fig. 2.3. Modell av grundvattnets förekomst vid en fullständig lagerserie.

19 2.10.2 Första huvudakvifären Den första huvudakvifären ligger i de siluriska och ordoviciska lerskiffrarna samt i övre delen av chasmopskalkstenen, vilken är ett 10 m mäktigt lager i den översta delen av den ordoviciska kalkstenen. I chasmopskalksenen utgör ett 1.8 m tjockt bentonitlager en undre begränsande yta för denna akvifär. Även i lerskiffern förekommer i de lägre delarna bentonitlager. Förekomsten av antagna vertikala sprickor i lerskiffern torde innebära att grundvattnets rörelser ej hindras av dessa bentonitlager. Grundvattenförekomsten inom denna akvifär synes vara god, trots att lerskiffern delvis är överlagrad av diabas. Grundvattenbildningen torde alltså ske genom en perkolation av vatten genom överlagrade diabas och lerskiffer. Detta synes vara viktigt med hänsyn till den vertikala sprickigheten i dessa lager. Inom denna del av lagerserien förekommer grundvattenläckage i form av naturliga källor. Som exempel kan nämnas källan vid Mossen på Kinnekulles östra sida. I denna inventering har inga bergborrade brunnar tillhörande första huvudakvifären kunnat lokaliseras. 2.10.3 Andra huvudakvifären Denna akvifär ligger i chasmopskalk, ortoceratitkalksten, undre graptolitesskiffer och ceratopygekalk. Av bergrundskartan, bilaga 9, framgår att denna akvifär är den klart största inom undersökningsområdet. Grundvattenbildningen torde här bero på dels, perkolation genom jordlagren, dels direkt infiltration där bergytan går i dagen, t.ex. i bäckfåror. Inom de områden där kalkstenen överlagras av bentonit kan man ifrågasätta om det överhuvudtaget sker någon perkolation. Den skulle i så fall sammanhänga med vertikala spricksystem. Där kalkstenen är överlagrad av jordlager torde grundvattennivån generellt följa topografin. I de områden där den överlagras av lerskiffer tycks grundvattnet vara artesiskt med tryckytan några meter ovanför akvifärgränsen. Inom kalkstenen förekommer flera leriga skikt, vilket lokalt kan medföra flera grundvatten förande lager. I inventeringen har funnits 6 st bergborrade brunnar som får sitt vatten från kalkstensakvifärens. Grundvattenytans läge i dessa varierar mellan 114-168 m.ö.h. Brunnarna är samlade inom ett mindre område söder Cementas dagbrott. Överensstämmelsen mellan de olika undersökningarna är relativt god. Gradienten har bestämts till ca 50. Överhuvudtaget är kalkstenens hydrologiska egenskaper svåra att bestämma.

20 2.10.4 Tredje huvudakvifären Denna zon omfattar sandstenen och dess totala mäktighet är cirka 34 m. Cirka 40 % av de i undersökningen inventerade brunnarna kan hänföras till denna grupp. Inom stora delar av undersökningsområdet, speciellt de södra delarna utgör sandstenen berggrundens överyta, vilket framgår av berggrundskartan. I den undre delen av sandstenen, mickwitziasandstenen, förekommer inslag av lerlager, vilket kan medföra skilda akvifärer inom denna del. Detta skulle då innebära, att den vittrade urbergszonen utgör en fjärde akvifär. Den undre delen av sandstenen har förmodligen spricksystem, som möjliggör grundvattenrörelser mellan denna och urberget. Den övre sandstenen, lingulidsandstenen, är emellertid relativt homogen och ej uppdelad i flera mindre akvifärer. Grundvattnet inom denna huvudakvifär bildas dels genom perkolation från jordlager eller alunskiffer, dels genom direkt infiltration. Hur stor permeabilitet alunskiffern har är icke helt klarlagt. Den är troligtvis ganska låg, men man bör dock ej försumma dess inverkan. Inom de områden där sandstenen ej utgör bergyta är brunnarna nedförda genom alunskiffern och på en del håll såväl genom kalkstenen som genom alunskiffern ned i sandstenen. På grund av vattnets olika trycknivåer i kalkstenen och sandstenen erhåller sandstenen i dessa brunnar ett tillskott från kalkstenen via själva borrhålen, eftersom hålen som regel ej är inklädda med foderrör. En nedsippring av grundvatten sker från högre belägna nivåer till lägre. Härvid utbildas ett komplext grundvattentillstånd. Brunnar med detta fenomen kallas "Weeping wells". För dessa gäller även att vattnet inte får den kemiska sammansättning som är typisk för en viss akvifär. Vi får t.ex. en blandning av kalkstensoch sandstensvatten. I urbergsbrunnarna är förhållandena ännu mer komplicerade. Dessa brunnar går mestadels genom överlagrande sandstensskikt, där horisontellt riktade grundvattenströmmar förekommer. I princip går strömmarna från de högre liggande områdena till de lägre liggande. En stor del av de undersökta brunnarna går ner till betydande djup i urberget dvs. djupare än till den ovan beskrivna vittrade zonen. Detta talar för att urberget kan vara ganska sprickrikt och djupgående vittrade zoner kan förekomma. Man kan därför förmoda att den nedre akvifären åtminstone stundtals sträcker sig betydligt djupare ner i urberget än de 3-4 meter som den vittrade zonen utgör. Sandstenens överyta framgår av bilaga 9.

21 Denna överyta lutar svagt åt NNV. Med kännedom om detta och gjorda mätvärden har en grundvattenkarta upprättats. (bil.9) som utvisar grundvattenståndet i m.ö.h. för 3:e huvudakvifären. Som underlag för denna grundvattenkarta ligger mätningar utförda i 54 st bergborrade brunnar vilket är ca 40 % av det totala antalet bergborrade brunnar inom Kinnekulle-området. Inom de södra och sydöstra delarna uppvisar de mätta grundvattenstånden god symmetri. Grundvattenytan varierar här mellan 42-95 m.ö.h. och gradienten har bestämts till ca 25. För de nordvästra och norra delarna av området varierar mätvärdena relativt mycket. P.g.a. det ringa antalet mätvärden är de därför svårt att draga några exakta slutsatser.

22 3. ARBETSMETODIK 3.1 Undersökningens uppläggning Fältarbetet har utförts under augusti månad 1973. Under de första veckorna har en grovinventering utförts och under senare delen av månaden har nödvändig komplettering skett. Vattenprov har tagits över hela området från kända djupborrade brunnar och naturliga källor. Totalt inventerades i denna undersökning 127 djupborrade brunnar och 12 källor vilkas belägenhet framgår av bilaga 10. Fältarbetena omfattar i huvudsak intervjuer med brunnsägare samt insamling av vattenprov från befintliga brunnar och källor. Provtagningarna utfördes mestadels på dagen och analyserna utfördes på kvällen i det fältlaboratorium som upprättats i Hällekis. Vid själva provtagningen har ej någon mätning av temperaturen gjorts eftersom det ej varit möjligt att utföra detta på ett för provet representativt sätt. I laboratoriet vid Hällekis bestämdes ph, elledningsförmåga, klorid och vätekarbonat. Veckovis transporterades proven till Göteborg för förvaring. Under september-oktober kompletterades analyserna med bestämning av ammonium, nitrit, nitrat, fluor, sulfat, fosfat, natrium, mangan, järn, magnesium, kalium, kalcium och aluminium. Analyserna har utförts på VA-institutionens laboratorium på Chalmers. 3.2 Fältarbete 3.2.1 Allmänt Fältarbetet bestod i insamling av vattenprov från djupborrade brunnar samt intervju med brunnsägare för insamling, av brunnsdata. 3.3 Inventering Genom intervju insamlades följande uppgifter: 1. Brunnsägarens namn och adress. 2. Berg- och jordlagerföljd. 3. Brunnens ålder. 4. Entreprenör som utfört brunnen. 5. Brunnens provpumpningskapacitet. 6. Brunnens djup. 7. Brunnens diameter. 8. Grundvattennivå.

23 3.4 Provtagning Vid de bergborrade brunnar som här undersökts har det ej varit möjligt att taga vattenprov direkt ur brunnen. Prov har tagits vid ett tappställe så nära brunnen som möjligt. Därvid fick vattnet rinna några minuter för att undvika vatten som stått stilla i ledningssystemet. Två flaskor av polyeten fylldes vid varje provtagningstillfälle. Flaskorna sköljdes med provvatten före påfyllning. Till laboratorieanalyserna i fält användes vattnet ur den ena provflaskan. Vattnet i den andra flaskan konserverades med några droppar koncentrerad saltsyra för senare analyser. 3.5 Fältanalyser 3.5.1 Allmänt Fältanalyser har utförts varje kväll med de under dagen insamlade vattenproverna. Totala antalet inventerade brunnar per dag har varit cirka 15 st. 3.5.2 ph-värde ph-värdet mättes med en batteridriven ph-mätare av fabrikat Radiometer PHM 29 b. Mätelektroden kalibrerades varje dag och sköljdes i destillerat vatten mellan varje mätning. Efter stabilisering avlästes ph-värdet med en noggrannhet av tiondels ph-enhet. 3.5.3 Ledningsförmåga Ledningsförmågan mättes med ett mätinstrument av märket Kemotron Tetramatic. Noggrannheten blir beroende av använt mätområde enligt följande: mätområde noggrannhet (µsiemens) (µ Siemens) - 200 ±2 200-400 ±3 400-1000 ±6 1000-2000 ±30 3.5.4 Kloridhalt För att bestämma kloridhalten titrerades med silvernitrat (AgNO 3 ) till omslag från gröngul till rödgul färg. Som indikator användes kalium kromat (K 2 CrO 4 ). Metoden ger en noggrannhet av ± 0,5 %. Vid extremt låga och höga värden dock sämre noggrannhet. 3.5.5 Vätekarbonat (alkalitet) Vätekarbonathalten bestämdes genom titrering med 0,02 N saltsyra till omslag, en mellangrå färg. Som indikator användes en blandindikator

24 av 0,1 % bromkressolgrönt och 0,1 % metylrött i förhållandet 3:1. Efter färgomslag kokades provet för att driva ut den bildade kolsyran. När provet svalnat till rumstemperatur titrerades det åter till färgomslag. Denna metod, som är allmänt accepterad inom VA-tekniken, kan diskuteras. Den kan nämligen ge utslag även för andra karbonater än vätekarbonat. Erhållen vätekarbonathalt är beroende av vattnets ph-värde, men noggrannheten kan anges till ± 5 %. 3.6 Laboratoriearbete 3.6.1 Allmänt Vid laboratoriearbetena, som utförts under september-oktober, har på de med koncentrerad saltsyra konserverade vattenflaskorna de nedan behandlade analyser utförts. Assistans vid analyserna har erhållits av personal id VA-institutionens laboratorium. 3.6.2 Nitrit, nitrat och ammonium Nitrit, nitrat och ammonium bestämdes med en kolorometrisk metod i en spectrophotometer 300-N. Metoden medger en noggrannhet av ± 0,2 %. 3.6.3 Fluor En ph-mätare försedd med en jonselektiv elektrod för fluor och en referenselektrod användes. Med hjälp av en serie standardlösningar innehållande fluorhalter från 0,1 mg F/l till 10 mg F/l kalibrerades instrumentet och en referenskurva uppritades. Instrumentavläsningen i mv för ett prov tjänade som ingångsvärde i referenskurvan ur vilken provets fluorhalt då kunde bestämmas i mg F/l. Till varje standardiösning sattes en buffertlösning bestående av ättiksyra, natriumklorid, natriumhydroxid och cyclohexylene dinitrilo Letraacetic acid. Härigenom erhöll alla prov samma jonstyrka och ph-värde, dessutom undveks de störande komplexanjonerna Si 2+, A1 3+, Fe 3+ och Ca 2+. Metoden anses ge en noggrannhet av ± 1,0 %. 3.6.4 Sulfat och fosfat Sulfat- och fosfathalterna bestämdes i en spectrophotomer av märket Gilford Micro-Sample Spectrophotometer 300-N. Noggrannheten kan anges till ± 0,2 %. 3.6.5 Kalium, kalcium, natrium, magnesium, mangan och järn Kalium-, kalcium-, natrium-, magnesium-, mangan- och järnhalterna bestämdes i en atomabsorbtionsspektrophotometer av fabrikat Perkin Elmer Model 303. Noggrannheten för spektrofotometern varierar i mätområdet. Maximalt fel för extremt låga värden är ± 5 %. Till detta kommer ett fel vid spädningen av provet, men då spädningen medger avläsning i gynnsamma mätområden, torde felet vara mindre än ± 5 %.

25 3.6.6 Aluminium Aluminium bestämdes med en kolorimetrisk metod i en spektrophotometer av märket Gilford Micro Sample Spectrophotometer 300-N. Noggrannheten varierar med halten aluminium men dessutom med provets järnhalt och uppgår till ± 0,5 %. 3.7 Sammanställningsarbete 3.7.1 Brunnsklassificering En uppdelning av brunnarna efter den bergart, vilken brunnsbottennivån är belägen i har gjorts. Bergarterna har härvid betecknats: Urberg Sandsten Alunskiffer Undre graptolitesskiffer Ortocerkalk Brunnsbottens läge ej känd U S A G O OKÄND Bergarternas exakta läge har varit ganska svårt att få fram genom intervjuer med brunnsägare och brunnsborrare. Därför har sandstenens överyta bestämts som referensyta (bilaga 9) där nivåkurvor inlagts med hjälp av avvägningar utförda av G. Holm, 1901. Genom kännedom om de kambro-siluriska lagrens mäktighet och allmänna lutningsförhållanden har det sedan varit möjligt att göra brunnsklassificeringen. Siffra i anmärkningskolumnen anger antalet överlagrande lager. Resterande två bokstäver i anmärkningskolumnen anger att brunnen är försedd med filter. Beteckningarna innebär: Brunnen försedd med järnfilter Brunnen försedd med kalkfilter J K 3.7.2 Vattenklassificering Ett grundvatten kan kemiskt klassificeras enligt två huvud principer: A. Klassificering efter dominerande jon eller joner. B. Klassificering efter karakteristiska jonkombinationer. Den enligt Jetel (1971) beskrivna översikten av olika klassificeringsgrunder utgör en kombination av de båda huvudprinciperna. Vattnet indelas i olika klasser efter dominerande anjon (HCO 3, SO 4 och C1) och i olika grupper efter dominerande katjon (Na, Mg, och Ca) samt i olika typer efter förekommande jonkombinationer.

26 a. Samtliga analysvärden omräknas från mg/1 till MEQ/1 och betecknas med r. b. Till natrium adderas kalium. Summan av natrium och kalium (rna +rk) betecknas i den fortsatta behandlingen rna. c. Till klorid adderas nitrat och fluor, Summa (rc1+ rno 3 + rf) betecknas i den fortsatta behandlingen rc1. d. Till järn adderas kalcium. Summan (rfe + rca) betecknas i den fortsatta behandlingen rca. e. Summan av de positiva jonerna utgöres av summan: natrium + magnesium + kalcium (rna + rmg + rca), och betecknas Σr+. Summan av de negativa jonerna utgöres av summan: klorid + sulfat + vätekarbonat (rc1 + rso 4 + rhco 3 ), och betecknas Σr-. f. rna, rmg och rca beräknas i % av Σr+ samt rc1, rso 4 och rhco 3 i % av Σr-. g. Följande kombinationsmöjligheter föreligger: Na - C1, Na - SO 4, Na - HCO 3 Mg - C1, Mg - SO 4, Mg - HCO 3 Ca - C1, Ca - SO 4, Ca - HCO 3 Då de nio kombinationerna ej kan förekomma samtidigt fås en naturlig uppdelning efter kombinationsmöjligheter i sex olika klasser enligt Jetel (1971).