Grundvatten i berg inom Tyresö kommun

Inst för Mark-och Vattenteknik KUNGLIGA TEKNISKA HÖGSKOLAN Grundvatten i berg inom Tyresö kommun Sprickanalyser och vattenbalansberäkningar Bo Olofsson Robert Earon 2011-09-20 Postaddress Besöksaddress Telefonnr-fax-email Bo Olofsson Brinellvägen 28, nb Tel 08-790 8632 (KTH) Inst för Mark- och Vattenteknik Fax 08-411 0775 (KTH) KUNGLIGA TEKNISKA HÖGSKOLAN email: boolof@aom.kth.se 100 44 Stockholm

Innehållsförteckning FÖRORD...3 1. BAKGRUND OCH SYFTE...4 2. PLATSBESKRIVNING...4 3. METODIK...5 3.1 SPRICKMÄTNINGAR... 5 3.2 BERÄKNING AV KINEMATISK POROSITET... 5 3.3 ANALYS AV BRUNNSDATA... 6 3.4 GRUNDVATTENBALANSBERÄKNINGAR... 6 4. RESULTAT...7 4.1 SPRICKMÄTNINGAR... 7 4.2 BRUNNSARKIVET... 11 5. BERÄKNINGAR MED GWBAL... 13 5.1 BERÄKNINGSFÖRUTSÄTTNINGAR... 13 5.2 OMRÅDESAVGRÄNSNING... 13 5.3 OMRÅDESSPECIFIKA FÖRHÅLLANDEN... 14 5.4 KLIMATDATA... 15 5.5 FÖRBRUKNINGSDATA... 16 5.6 ÖVRIGA DATA... 16 5.7 BERÄKNINGSRESULTAT... 16 5.7.1 Område 5... 16 5.7.2 Område 6... 17 5.7.3 Område 8... 18 5.7.4 Område 17... 19 5.7.5 Område 32... 20 5.7.6 Område 40... 22 6. SLUTSATSER... 23 7. REFERENSER... 23 8. BILAGA A: SPRICKDATA I OLIKA OMRÅDEN... 24 9. BILAGA B: REPRESENTATIVA BILDER FRÅN OLIKA OMRÅDEN... 28 2

Förord Föreliggande studie är gjord av KTH på uppdrag av Tyresö kommun och som underkonsult till WSP. Projektet är genomfört under begränsad tid och ger endast en preliminär översiktlig skattning av berggrundvattenförhållandena. Uppdragsansvarig vid KTH har varit professor Bo Olofsson, KTH, som även deltagit i fältarbete, analysarbete och rapportsammanställning. Uppdragsledare vid WSP har varit Civ ing Anders Rydberg och arbetet har genomförts i samarbete med medarbetare vid WSP. Underlagsmaterial i form av lägesbestämda brunnsdata från brunnsarkivet vid SGU har tillhandahållits av WSP, liksom beräkningar av jordartsfördelningen inom olika delområden av kommunen. Fältmätningar av sprickor och sprickfördelning har utförts av MSc Robert Earon, KTH som även gjort en stor del av analysarbetet. MSc Ali Imran, KTH, har tillhandahållit brunnsdata från likartade områden i Stockholms skärgård, huvudsakligen från Värmdö kommun, genomfört statistiska kapacitetsberäkningar av dessa samt bearbetat digitala data över Tyresö kommun. Stockholm 2011-09-20 Bo Olofsson Sammanfattning I syfte att översiktligt beräkna den kinematiska porositeten i berggrunden inom östra Tyresö har sprickmätningar genomförts på 54 olika lokaler. Beräkningarna av den kinematiska porositeten har visat på porositeter på 0.03-0.14%. Kapacitetsdata i brunnar visar att östra Tyresö uppvisar generellt högre kapacitet än västra Tyresö. Kapaciteterna i hela Tyresö är dock låga. I Östra Tyresö är kapaciteterna jämförbara med likartade områden av Stockholms län. Beräkningar av grundvattenförhållandena har även gjorts med grundvattenbalansprogrammet GWBal inom några delavrinnesområden i Tyresö kommun. Beräkningarna visar på stora skillnader mellan områdena där vissa områden redan vid nuvarande bebyggelseförhållanden uppvisar stora vattenförsörjningsproblem medan andra områden kan klara en viss ökad exploatering. En jämförelse mellan olika beräkningsmetoder och beräkningsgrunder visar att det är viktigt att ta hänsyn till de förhållanden som råder under specifika torrår. 3

1. Bakgrund och syfte Tyresöhalvön uppvisar vid ett flertal genomförda grundvattenbalansberäkningar (t ex VIAK 1989, SGU 1999 och WSP 2011) en negativ grundvattenbalans i ett stort antal delområden. Erfarenheten visar att problem med vattentillgången och vattenkvaliteten visserligen kan förekomma men tycks inte vara så utbrett som grundvattenberäkningarna visat. Beräkningarna har dock tidigare främst baserats från erfarenhets- och litteraturvärden utifrån begränsad tillgång på verkliga mätdata. Bland annat har jordlagerförhållandena inte medtagits i beräkningarna och kunskaperna om de verkliga hydrogeologiska förhållandena i området varit begränsade. Föreliggande studie har syftat till att översiktligt förbättra kunskapen om grundvattentillgångarna genom att kartlägga sprickförhållandena i berget inom vissa delar av Tyresö kommun, främst Brevikshalvön, Gamla Tyresö och Raksta. Sprickmätningarna i form av sprickfrekvens och sprickfördelning på berghällar ger en möjlighet att bättre kvantifiera den kinematiska porositeten (strömningsporositeten) i berget. Studien syftar också till att testa vattenbalansberäkning med verktyget GWBal inom några av delområdena för jämförelse med de GIS-baserade översiktliga vattenbalansberäkningar som samtidigt genomförs. 2. Platsbeskrivning Berggrunden inom Tyresö beskrivs i den berggrundskarta som framtogs på 1960- talet i skala 1:100 000 (SGU Ser Ba24). De geologiska förhållandena har sedermera uppdaterats och digitaliserats. Bergartsmässigt består berggrunden av äldre graniter (s k urgraniter) insprängda i gnejs av sedimentärt ursprung. Granitintrusionerna följer bergets generella strykning. Den karta som framtagits av SGU är dock starkt förenklad och förhållandena i verkligheten betydligt mer komplexa och varierande. Graniten, vilken vanligtvis är mer eller mindre förskiffrad, utgör den sprödaste av de två dominerande bergarterna. Det är också den klart hårdaste, varför ett flertal av de topografiskt högsta punkterna består av urgranit. De topografiskt lägre punkterna utgörs ofta av mer gnejsiga bergarter, inte sällan glimmerrika. I de djupaste dalgångarna som vanligtvis är vatten- eller lerfyllda är bergblottningar mindre vanliga och osäkerheten om berggrundens uppbyggnad blir hög. Det går dock att anta att berget i dessa områden är betydligt mer lätteroderad antingen genom tektonisk uppspräckning av berget eller genom zoner av mer lätteroderade mineral. Området är kraftigt veckat och plastiskt omvandlat sedan nästan två miljarder år varav Brevikshalvön utgör en del av den storskaliga veckningen. Generellt är det av stor hydrogeologisk betydelse om en dalgång är formad genom tektonisk uppspräckning eller bildad genom erosion av mer lättvittrade glimmerrika bergarter. Ett antagande är att de dalgångar som följer den rådande 4

förskiffringen med större sannolikhet är bildade genom erosion av mer lättvittrade bergarter och kan därför sakna dränerande sprickzoner i berget medan de topografiska lineament som skär den rådande förskiffringen kan antas vara sprödtektoniskt bildade, dvs kan innehålla sprick- och krosszoner. 3. Metodik 3.1 Sprickmätningar Sprickundersökningarna har gjorts tämligen slumpmässigt på lämpliga hällar och bergskärningar inom området. Målsättningen har dock varit att få en sådan spridning att olika delområden kan jämföras. Karteringarna har omfattat mätningar av samtliga mer signifikanta sprickor inom sträckor som vanligtvis varierat mellan 10-15 m. Det som noterats har varit bergart, sprickorienteringar och spricktyp i den mån det gått att fastställa, eventuella sprickfyllnader i vissa fall, synlig spricklängd och sprickvidd (ofta svårt att fastställa på grund av ytlig vittring) samt eventuellt möjligt vattenflöde (ibland bara indikerad genom växtlighet). Totalt har knappt 800 sprickmätningar genomförts. 3.2 Beräkning av kinematisk porositet Beräkningen av kinematisk porositet i berg baseras på en förenklad modell. Teoretiskt är vattenflödet i en enskild spricka proportionell mot kubiken på sprickvidden (kubiklagen): Q e 3 I verkligheten är flödet dock endast ca 20-25% av det teoretiskt beräknade beroende på sprickytornas ojämnheter. Endast en mindre del av de hålrum som förekommer i kristallint berg (i form av sprickor) kan, till följd av sprickkonfigurationen och sprickornas heterogena hydrauliska egenskaper, delta i grundvattenströmningen. Resten av hålrummen är närmast slutna system eller har så låg strömning att diffusionsprocesser överväger. Den del av porositeten som kan delta i strömningen brukar kallas kinematisk porositet (flödesporositet). Bestämningen av den kinematiska porositeten i kristallint berg är mycket svår och osäker på grund av mediets stora heterogenitet. En grov uppskattning kan enligt Carlsson & Olsson (1981) göras om sprickkonfigurationen och sprickfrekvensen är känd, enligt: n k = * N * e där n k är den kinematiska porositeten, N är antalet öppna sprickor per längdenhet, e är sprickvidden och är en faktor som beror av sprickkonfigurationen. I idealfallet med tre ortogonala öppna sprickset blir = 3, i 5

praktiken dock betydligt lägre för de flesta sprickkonfigurationer. Formeln gäller som synes endast för öppna sprickset. I ett område med dominans av skjuvsprickor, där sprickornas öppenhetsgrad starkt varierar till följd av ojämnheter på sprickytorna, kan formeln modifieras till att omfatta samtliga sprickor men där endast strömningen sker på en mindre del av sprickplanen: 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 (vanligtvis 0.20-0.25 dvs 20-25%). För att bestämma de olika parametrarna har sprickmätningar genomförts på 54 platser i Tyresö. Dessa mätningar såsom sprickfrekvens och sprickorienteringar har sedan legat till grund för beräkningar av den kinematiska porositeten. 3.3 Analys av brunnsdata Brunnsdata från SGUs brunnsarkiv har behandlats statistiskt. Totalt har 1294 brunnar medtagits. De statistiska analyserna har gjorts med mjukvaran STATISTICA. Värdena har jämförts med hydrauliska data från till synes likartade områden i regionen och andra län i södra och mellersta Sverige. 3.4 Grundvattenbalansberäkningar Grundvattenbalansberäkningar har som jämförelse med de GIS-beräknade balansförhållandena utförts inom några delområden. Den programvara som använts har varit GWBal, utvecklat vid KTH/Aquater av Bo Olofsson. Indata har dels erhållits från WSP, dels hämtats från SMHI. Balansberäkningen är en dynamisk modell som utgår från grundvattenlagret till vilket tillförs grundvatten under vissa årstider och med varierade uttag över året. Balansen kan formuleras: 6

365 m ( N A Q n S ) i g g g i i g, i i 1 g 1 g 1 Ni Pi ETi R i (if Ni <0 then N i =0) h S d (between w g and D g ) g j j j 1 m P Precipitation(mm) ET Evapotranspiration (mm) N Netto infiltration (mm) R Artificial recharge (mm) 2 Infiltration factor (%) A Area (m ) 3 Homogeneityfactor (%) Q Specific withdrawal(m ) n S S 3 Number of users, storage, changein storage(m ) kinematic porosity(%) d thickness of thesoil and rock layers (m) w depth to groundwater level (m) D Total depth of the aquifers (m) j 1,2...h are varioussoiland rock types at depth g 1,2...m are varioussoiland rock types at the ground surface 4. Resultat 4.1 Sprickmätningar Mätningar av sprickor har utförts på 54 platser i delar av Tyresö kommun, figur 1. Ibland har dessa platser legat i samma område men omfattat tydliga bergartsskillnader, varvid dessa platser uppdelats. Mätplatserna har fördelats på enligt följande 1-9, 46-54 Brevikshalvön 10-22 Gamla Tyresö 23-26 Raksta 27-45 Trollbäcken Mätningarna i Trollbäcken användes främst för att få ett jämförelsematerial. 7

Figur 1 Mätpunkter och områdesindelning i Tyresö kommun Resultat i form av sprickrosor och stereografisk plottning presenteras i Bilaga A och representativa bilder från de olika områdena visas i Bilaga B. Här nedan ges endast en sammanfattning av resultaten. Figur 2 visar en sammanställning av samtliga sprickmätningar i Tyresö. Sprickorna uppvisar en relativt jämn fördelning i alla riktningar med en topp i nordöstlig orientering. En kumulativ kurva där sprickdata från fyra olika områden lagts in, visar att det finns relativt stora skillnader i orientering av öppna (>5 mm) sprickor, figur 3. 8

PERCENT (%) Frequency Figur 2 50 40 30 20 10 0 W 80 70 60 50 40 30 20 10 N 10 20 30 40 50 60 70 80 E Strike 0-180, DD (A+2B+C)/4 Fördelning av strykningar bland sprickor I Tyresö (N=790). Viktade medelvärden 100 Brevikshalvön Gamla Tyresö Raksta Trollbäcken 80 60 40 20 0 90W 70W 50W 30W 10W N 10E 30E 50E 70E 90E STRIKE Figur 3 Kumulativa kurvor över fördelningen av strykningar inom fyra områden i Tyresö kommun. Endast öppna (>5 mm breda) sprickor medtagna (N=72) Mätningarna och fältiakttagelser visar att berget är tämligen uppsprucket, ofta i ett flertal riktningar. Sprickorna är dessutom ofta öppna och i varje fall delvis vattenförande. Berggrunden består huvudsakligen av gråa biotitförande 9

ådergnejser (Sörmlandsgnejser) samt omvandlade bergarter av mer vulkaniskt och plutoniskt ursprung, på berggrundskartan definierade som urgraniter. Dessa är dock väldigt heterogena och ibland tämligen spröda. Resultatet från sprickmätningarna visas i Bilaga A. En översiktlig beräkning av den kinematiska porositeten visar att den varierar mellan 0.03 och 0.14%, tabell 1. Även vid en konservativ betraktelse kan ett värde på 0.03% för den kinematiska porositeten således vara ett rimligt antagande. De felkällor i beräkningarna som kan antas förekomma är: En överskattning av sprickornas öppenhetsgrad eftersom de kan antas vara vidgade i samband med sprängning av skärningar eller vittringsprocesser. Sprickigheten kan också i många fall antas vara högre i ytnära lager. Ett för litet undersökningsmaterial, varför de statistiska beräkningarna blir osäkra. En underskattning av den verkliga kinematiska porositeten eftersom sprickmätningarna har utförts huvudsakligen på de områden av berggrunden som är hårdast och därför återfinns i terrängens höjdpunkter. De mest krossade delarna kan förväntas vara jordtäckta. Tabell 1: Beräkning av den kinematiska porositeten utifrån sprickdata. є N a e g n k Medel Brevikshalvön 1.6 1.47 0.0024 0.0010 Gamla Tyresö 1.5 1.43 0.0023 0.0010 Raksta 1.6 1.36 0.0030 0.0014 Trollbäcken 1.0 0.90 0.002.0004 Media n Brevikshalvön 1.6 1.47 0.0020 0.0009 Gamla Tyresö 1.5 1.55 0.0023 0.0009 Raksta 1.6 1.38 0.0033 0.0015 Trollbäcken 1.0 0.93 0.0019 0.0003 Det är tydligt att de östra delarna av Tyresö, Brevikshalvön, Gamla Tyresö och Raksta uppvisar högre kinematisk porositet än kontrollområdet i Västra Tyresö, Sprickfrekvensen är generellt relativt hög i östra Tyresö (Ca 1.3-1.4 sprickor/m). Det är dock sannolikt att berggrunden i östra Tyresö har en förhållandevis jämförbar porvolym med de i allmänhet täta glimmergnejser som dominerar berggrunden i Södermanland. 10

4.2 Brunnsarkivet Totalt finns omkring 1294 brunnar i regionen. En statistisk studie av dessa visar att brunnarna i västra delen av Tyresö generellt uppvisar betydligt lägre kapacitetsvärden, figur 4. ANOVA visar att skillnaden är statistiskt signifikant, figur 5. Figur 4 Fördelningen av brunnar i Tyresö uppdelat på olika kapacitetsklasser (N=1294). Data från Brunnsarkivet, SGU. Specific capacity (l/h/m) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Figur 5 position; LS Means Current effect: F(1, 763)=25.152, p=.00000 Effective hypothesis decomposition Vertical bars denote 0.95 confidence intervals West Tyresö position East Tyresö Capacity (l/h) 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 position; LS Means Current effect: F(1, 777)=6.8269, p=.00915 Effective hypothesis decomposition Vertical bars denote 0.95 confidence intervals WestTyresö Position East Tyresö ANOVA av skillnader i kapacitet och spec.kapacitet mellan västra och östra Tyresö. Baserat på data från brunnsarkivet vid SGU. En statistisk sammanställning av brunnsdata från Tyresö kommun visas i tabell 2. Kapaciteterna i Tyresö är generellt låga och de östra delarna är jämförbara med 11

likartade områden i angränsande kommuner. De västra delarna har betydligt lägre mediankapacitet än Stockholms län som helhet. 12

Tabell 2 Sammanställning av brunnsdata från Tyresö kommun Jorddjup (m) Totaldjup (m) Kap. (l/tim) Kap (l/tim,m) Medel Brevikshalvön 1.3 82.0 457.1 7.5 Gamla Tyresö 1.3 88.2 590.7 9.2 Raksta 0.9 81.3 631.9 10.0 Trollbäcken 3.8 139.9 423.1 3.4 Median Brevikshalvön 0.8 85 200 3.1 Gamla Tyresö 0.6 90 310 3.5 Raksta 0.6 80 300 3.3 Trollbäcken 2 148 100 0.9 5. Beräkningar med GWBal 5.1 Beräkningsförutsättningar GWBal har applicerats inom några områden i Tyresö efter diskussion med och på förslag från Tyresö kommun. Beräkningarna baseras på data hämtat från digitala informationskällor såsom SGUs digitala jordartskarta och brunnsarkivet, klimatdata från SMHI samt höjddata, avrinnesområdesdata och uppgifter om bebyggelse som erhållits från WSP. Generella litteraturuppgifter har även använts, liksom erfarenhetsbaserade kunskaper. Syftet har varit att för Tyresö använda samma beräkningsmetodik som tillämpats för likartade bebyggelseområden i Stockholms län, t ex i Nacka kommun (Älgö), Värmdö kommun (Vindö, Karlsvik- Boda) samt i ett tiotal andra bebyggelseområden i östra Sverige. Eftersom beräkningsförutsättningarna och beräkningsgången till viss del skiljer sig mellan det GIS-baserade beräkningsförfarandet som använts av WSP och beräkningen med GWBal går det inte att förvänta sig en fullständig samstämmighet, däremot bör områden som är speciellt känsliga beträffande vattentillgång kunna identifieras genom båda metoderna. Beräkningarna har generellt gjorts konservativt, dvs medvetet försiktigt för att inte överskatta vattentillgångarna. 5.2 Områdesavgränsning I kustnära områden gäller generellt att strandzonen knappast kan förväntas bidra till grundvattenbildningen. Undantag kan uppkomma vid topografiskt höga kustzoner men ytavrinning på bergytor kan då avbördas direkt till havet. Statistisk bearbetning av kloridhalter i Stockholms län visar även en tydlig förhöjning i strandzonen. En generell zon på 100 m från strandlinjen har därför tagits bort från beräkningarna. I övrigt har de gränser för delavriningsområden som framtagits av WSP använts (figur 7) De delavrinningsområden där en översiktlig balansberäkning med GWBal har utförts visas i figur 6. 13

5 32 6 8 40 17 Figur 6 Delavrinningsområden för balansberäkningar med GWBal 5.3 Områdesspecifika förhållanden SGUs digitala geologiska karta har bearbetats och jordarterna har omklassificerats till ett antal huvudgrupper för vilka den areella utbredningen beräknats i GIS Eftersom de olika jordarterna endast visar de ytnära förhållandena har ett antal typlagerföljder angivits, baserade dels på erfarenhet från likartade områden, dels uppgifter om jorddjup och jordlagerförhållanden från SGUs brunnsarkiv där sådana uppgifter funnits tillgängliga. En sammanställning av jordartsfördelningen (där randzonen borträknats) visas i tabell 3, figur 7. Tabell 3 Jordartsfördelning, area och fastighetsförhållanden i analyserade delområden i Tyresö kommun Områd Area Antal Andel Berg% Morän% Lera% Sand,grus% Torv% e m2 fastigh. fritids%. 5 249450 67 63% 62 38 6 954086 209 50% 31 26 42 1 8 462198 61 64% 61 18 11 5 5 17 681806 126 60% 61 19 9 11 32 352690 80 64% 48 22 30 40 826220 107 47% 47 2 51 14

Figur 7 Generell jordartsfördelning i Tyresö (baserat på omklassning av SGUs digitala geologiska karta) 5.4 Klimatdata Data över 30-års medelvärden av nederbörd och potentiell evapotranspiration har hämtats från SMHIs nederbördsstation Stockholm 9821 som anses väl representera förhållandena i Tyresö. Nederbördsdata har även tagits fram för torrperioder motsvarande ca 20 års återkomsttid. Vid torrår och efter en vinter utan kvarliggande snötäcke så är de faktiska grundvattenbildningsperioderna mycket korta. I extrema fall måste därför grundvattenlagren klara ett halvt års förbrukning (figur 8). Detta visas även i SGUs grundvattenövervakning där naturligt fallande grundvattennivåer i vissa fall kan fortgå mer än 6 månader (figur 9). 15

1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 m.a.s.l. Figur 8 Figuren visar den potentiella evapotranspirationen,(grönt), nederbörd (mörkblått) samt potentiell grundvattenbildning (ljusblått) i Stockholmstrakten vid torrår (20 års återkomsttid) och utan kvarliggande snötäcke. 19 18 17 16 Figur 9 Grundvattennivåer i SGUs observationsbrunn 551 på Bogesundslandet, från de klassiska torråren 1975-76 5.5 Förbrukningsdata Grundvattenuttagen har antagits vara 170 l/p,d för permanentboende samt 100 l/p,d för sommarboende. Eftersom Tyresö ligger mycket centralt i förhållande till Stockholm antas nyttjandegraden för fritidshusen vara hög såväl sommartid som på helger under större delen av året. Ett hushåll antas genomsnittligt bestå av 2.5 personer. Under sommartid kan hushållens genomsnittliga storlek antas öka, åtminstone under juli månad. 5.6 Övriga data Data över kinematisk porositet, jordlagrens infiltrationsegenskaper samt generella grundvattennivåer i olika jordarter har erhållits från brunnsarkivet, litteraturuppgifter samt sprickmätningar och sprickberäkningar inom kommunens delområden (se ovan). 5.7 Beräkningsresultat 5.7.1 Område 5 Beräkningen visar att området redan idag har en praktisk grundvattenbildning och grundvattenlagring som knappt kan balansera grundvattenuttagen. Grundvattenlagringsmöjligheterna är så begränsade att lagren snabbt påfylls när höstregnen startar men att uttagen överstiger behoven under sommaren. Risken 16

för försämrad grundvattenkvalitet är överhängande och vid torrår kan förhållandena bli kritiska, figur 10. Figur 10 Grundvattenlagrets utveckling i område 5 under normalår respektive torrår. På årsbasis balanserar grundvattenuttagen och den praktiska grundvattenbildningen men lagren klarar inte sommarperioden. 5.7.2 Område 6 Område 6 klarar precis nuvarande förhållanden med en mix av permanent- och fritidsbebyggelse. Vid ökad permanentningsgrad kan området få problem med vattenförsörjningen. Under speciella torrår kan endast 61% av bebyggelsen försörjas om modelleringen avbryts när 20% av lagret återstår, figur 11. Under normalår klarar området 98% permanentningsgrad. Området är därför mycket sårbart beträffande vattenförsörjningen. 17

Figur 11 Modellering av ökande permanentning i område 6. Under torrår klarar inte området en högre permanentningsgrad är 61%. 5.7.3 Område 8 Beräkning av nuvarande förhållanden i område 8 visar att grundvattenlagren är fullt tillräckliga även under torrår. En modellering av ökad permanentning visar att området utan problem klarar av nuvarande antal fastigheter med 100% permanentning, figur 12. En viss försiktig ökning av fastighetsantalet är möjligt utifrån vattentillgång, dock ej överstigande 50% av nuvarande fastighetsbestånd. 18

Figur 12 Beräkning av grundvattentillgång och utveckling av grundvattenlagret i område 8 utifrån nuvarande fastighetsförhållanden (övre figur) samt modellering vid ökande permanentningsgrad upp till 100% permanentning under normal- och torrår (nedre figur). Området klarar 100% permanentning och även en försiktig ökning av bebyggelsen. 5.7.4 Område 17 Beräkning med GWBal visar att området klarar dagens behov av vattenförsörjning. Modellering med ökande permanentningsgrad visar även att området klarar 100% permanentningsgrad med nuvarande antal fastigheter. Modelleringen visar dock att fastighetsutvecklingen inte bör överstiga 25% av nuvarande fastighetsbestånd för att grundvattentillgången ska vara säkrad även vid torrperioder. 19

Figur 13 Beräkning av grundvattentillgång och utveckling av grundvattenlagret i område 8 utifrån nuvarande fastighetsförhållanden (övre figur) samt modellering vid ökande permanentningsgrad upp till 100% permanentning under normal- och torrår (nedre figur). Området klarar 100% permanentning med nuvarande antal fastigheter. 5.7.5 Område 32 Beräkningen visar att område 32 klarar nuvarande förhållanden under normalår men knappast under torrår, figur 14. Vid en fullständig permanentning skulle området få problem med vattenförsörjningen om den är baserad på enskilda lösningar. 20

Figur 14 Grundvattenutvecklingen i område 32 under nuvarande förhållanden (övre figur) samt resultat av modellering med ökande permanentningsgrad (undre figur). Området klarar knappast nuvarande förhållanden under torrår och inte heller fullständig permanentning under normalår. 21

5.7.6 Område 40 Beräkningen visar att området klarar nuvarande förhållanden. Under torrår återstår fortfarande omkring 50% av grundvattenlagren, under normalår ca 60%. Modellering med ökande permanentning visar att under normalår klarar området en permanentning och en viss (max 30%) ökning av bebyggelsen. Under torrår är någon ökning av bebyggelsen inte lämplig då endast omkring 20% av lagret återstår under torrår vid fullständig permanentning, figur 15. Figur 15 Beräkning av grundvattenutvecklingen vid nuvarande förhållanden i område 40 (övre figur) samt modellering till fullständig permanentning (undre figur). 22

Under torrår balanserar knappt grundvattentillgången behoven vid fullständig permanentning. 6. Slutsatser De spricktektoniska mätningarna och analyserna visar att den kinematiska porositeten i berggrunden är något högre än vad som tidigare antagits även om den fortfarande är låg i jämförelse med andra delar av Sverige. Det finns även en stor skillnad mellan västra Tyresö, där brunnskapacitet och kinematisk porositet är mycket låg och östra Tyresö där förhållandena lokalt är betydligt gynnsammare för grundvattenuttag. Östra Tyresö kan jämställas med likartade förhållanden i Nacka och Värmdö kommuner. Beräkningarna med GWBal i sex delavrinningsområden visar stora skillnader mellan områdena. Område 5 och 32 visar stora problem med vattenförsörjningen redan vid nuvarande förhållanden. Område 6 och 40 visar att problem kan förväntas uppstå vid en allt ökande permanentning även om områdena klarar nuvarande bebyggelsesituation. Områdena 8 och 17 uppvisar ett grundvattenöverskott och områdena klarar även en viss ökad bebyggelse. En jämförelse mellan resultaten från GWBal och en GIS-baserad områdesvis beräkning av WSP visar att resultaten följer varandra väl men att GWBal generellt ger en mindre grundvattentillgång och därigenom en mer konservativ och försiktig beräkning. Huvudanledningarna till detta är att beräkningarna med GWBal gjordes på samma sätt som för likartade kustområden i Mellansverige. Vid beräkningarna med GWBal togs inte strandzonen med där grundvattenbildningen antas vara mycket begränsad. Beräkningarna med GWBal gjordes för såväl ett normalår som för ett torrår med 20 års återkomsttid. Problemen med vattentillgången uppstår huvudsakligen under specifika torrår. I GWBal har hänsyn även tagits till markens heterogenitet. I starkt heterogena och anisotropa (riktningsberoende) geologiska miljöer är det osannolikt att tillgodogöra sig hela grundvattenmagasinet. Det är slutligen viktigt att klarlägga att det inte finns någon fullständig sanning i beräkningsresultaten utan att varje beräkning baseras på såväl kvaliteten på ingående data som på de beräkningsvillkor som ställs upp. 7. Referenser Carlsson, A and Olsson, T (1981) Hydraulic properties of a fractured granitic rock mass at Forsmark, Sweden. Uppsala, SGU, pp.67. 23

PERCENT (%) 8. Bilaga A: Sprickdata i olika områden 100 Brevikshalvön Gamla Tyresö Raksta Trollbäcken 80 60 40 20 0 90W 70W 50W 30W 10W N 10E 30E 50E 70E 90E STRIKE Figur A1 Kumulativ kurva över fördelningen av alla sprickor inom mätområdena I Tyresö kommun (N=774). Figur A2 Fördelningen av breda (>5 mm) öppna sprickor i Trollbäcken. Fördelning av strykning (t.v) samt stereografisk projektion undre hemisfären (t.h). 24

Figur A3 Fördelningen av breda (>5 mm) öppna sprickor i Brevikshalvön. Fördelning av strykning (t.v) samt stereografisk projektion undre hemisfären (t.h). Figur A4 Fördelningen av breda (>5 mm) öppna sprickor i Gamla Tyresö. Fördelning av strykning (t.v) samt stereografisk projektion undre hemisfären (t.h). 25

Relativ Frekvens (%) Relativ Frekvens (%) Figur A5 Fördelningen av breda (>5 mm) öppna sprickor i Raksta. Fördelning av strykning (t.v) samt stereografisk projektion undre hemisfären (t.h). Figur A6 Fördelningen av angivna vattenförande system och sarskilda noteringar. För de betecknade not given har vattenläckage inte iakttagits. 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 120 Standard Avvikelsen, Strike 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 Standard Avvikelsen, Dip Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4 Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4 Figur A7 Standardavvikelse för riktningsdata, relativt histogram 26

(a) (b) (c) (d) Figur A8 Stereografisk projektion, av normaler till sprickplan, undre hemisfären. (a) Brevikshalvön (område 1), (b) GamlaTyresö (område 2), (c) Raksta (område 3) samt (d) Trollbäcken (område 4). 27

9. Bilaga B: Representativa bilder från olika områden Figur B1: Område 1 Brevikshalvön 28

Figur B2 Område 2 GamlaTyresö 29

Figur B3 Område 3 Raksta 30

Figur B4 Område 4 Trollbäcken 31