Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Grundvatten i kustområden:
(Eller om vi har vattenbrist i kommunen
varför har jag så mycket vatten?)
Robert Earon
Vatten och Miljöteknik, SEED
19 nov 2019
Norrtälje Kommun, historisk data 1991-2018
Beräknat från
utflödet i Finsta
Nederbördsmätningar
från Norrveda Station
Vatten-
överskott
Risk?
0
20
40
60
80
100
120
140
20
16
jan
feb
mar
ap
r
maj
jun jul
au
g
sep
okt
no
v
de
c
20
17
jan
feb
mar
apr
maj
jun jul
au
g
sep
okt
no
v
GR
UN
DV
AT
TE
NB
ILD
NIN
G(M
M)
PM_ET Linacre Catchment Outflow
Grundvattenbildning, Eknäs 2016-2017
Från: Earon R (2019) Groundwater resources in hard rock coastal terrains: Insights into heterogeneity and spatial variability. PhD Thesis TRITA-ABE-DLT-1932
Eknäs
Outcrop
Clay
Till
Sand
Gravel
Well
Utvecklingen av klimatet
1Sundén G, Maxe L, Dahné J (2010) Grundvattennivåer och vattenförsörjning vid ett förändrat klimat. SGU rapport 2010:12, Uppsala: Sveriges Geologiska Undersökning
Representativ Geologi
Outcrop
Clay
Till
Sand
Gravel
Well
Hur mycket vatten ryms i 100
meter berg? (per kvadrat)
• (med en porositet av 0.03%, ca.
30 l)
Hur mycket morän behöver
vi för att motsvara den
kapaciteten?
• (porositet 5%, ca. 0.6 m)
Hur mycket grus behöver vi för
att motsvara den kapaciteten?
• (porositet 30%, ca. 0.1 m)
Geologins betydelse
Morän
Kristallint Berg
Grus
Klassiska “akvifärer” uppkommer sällan
Åretsnederbörd räcker ofta för att uppfylla behovet, men fördelningen över året är problematisk!
”Permanentisering” leder till nya utmaningar
Ofta kan det vara för kostsamt (ur såväl ekonomisk- som miljöperspektiv) att ansluta alla till kommunalt VA
Outcrop
Clay
Till
Sand
Gravel
Well
Men, vi har ett till problem…
Skillnaden
mellan två
mätningar
Avstånd
mellan
mätningar
Mätningar är
relevant inom
detta
avstånd!
Heterogenitet i heterogeniteten
En rumslig grundvattenbalansberäkning
• I varje pixel uppskattar man grundvattentillgång baserat på jorddjup, jordart, bergart och avstånd från sprickzon
• En rumslig uttagskarta tas fram med hjälp av antagna uttagspunkter
• Dessa kombineras med grundvattenbildning uppskattat med hjälp av nederbörd (SMHI) och uppskattad avdunstning och/eller beräkning från ett avrinningsområde i närheten
Q R
Soil Data
Topography
Data
Soil Depth
Model
Bedrock Data
Well Data
En rumslig grundvattenbalansberäkning
UTTAG OCH LAGRING
Högt Uttag
Stor lagring
Rullstensås
Från: Earon R (2019) Groundwater resources in hard rock coastal terrains: Insights into heterogeneity and spatial variability. PhD Thesis TRITA-ABE-DLT-1932
Mätningar från Värmdö, Stockholm
14
Well 96_1 Well 96_2Brunn utan jordtäcke Brunn med jordtäcke
Verkliga
mätningar Modellresultat
Jordlagren fungerar
som
påfyllningsreservoare
r
Från: Earon R (2019) Groundwater resources in hard rock coastal terrains: Insights into heterogeneity and spatial variability. PhD Thesis TRITA-ABE-DLT-1932
En tydligt ojämnt fördelad grundvattenpåverkan, ofta i låga topografiska områden med flera brunnar
Vikten av jordfyllda dalgångar som fungerar som reservoarer under sommarsäsongen
Upplösningen av modellen har en viktig roll i avgränsningen av områden men inte identifiering
Exempel på resultat från en typisk Augusti månad
15
(Municipal estimate)(Spatial Groundwater Balance) (Converted difference)
Från: Earon R (2019) Groundwater resources in hard rock coastal terrains: Insights into heterogeneity and spatial variability. PhD Thesis TRITA-ABE-DLT-1932
Modellering med 5% (vänster) och 10% (mitten) avdunstnings ökning från historisk data visar
lite miljöstress
När avdunstningen överstiger nederbörden är effekterna av användningen märkbara och
genomgående
Områden som har ett hållbart uttag idag kan visa sig ha en begränsad förmåga att återhämta sig under ändrade klimatförhållanden
Avdunstning-nederbördsbalans
16
+5% ET +10%
ET
+20%
ET
Från: Earon R (2019) Groundwater resources in hard rock coastal terrains: Insights into heterogeneity and spatial variability. PhD Thesis TRITA-ABE-DLT-1932
• Påverkan på reservoaren
nu och i framtiden
• Identifiering av områden
med nu- och
framtidsproblem
• Identifiering av möjligheter
för exploatering
• Skillnaden mellan
utvecklingsscenarier
• Olika markanvändings
scenarier
• Olika klimatscenarier
Grundvatten i en andrad klimat
Från: Sandberg, J (2017) Water Scarcity in
Coastal Areas of Sweden
Apr May
Jun Jul
Aug Sep
Oct
Klimatscenarier
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec
Rem
ain
ing
gro
un
dw
ate
r le
vel ra
tio
[-]
Vindö point 3
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec
Rem
ain
ing
gro
un
dw
ate
r le
vel ra
tio
[-]
Vindö point 4
Från: Sandberg, J (2017) Water Scarcity in
Coastal Areas of Sweden
GROUNDWATER RESOURCES
POTENTIAL
Vilka parametrar påverkar
grundvattenflöde?
Hur relaterar man icke-
numeriska med numeriska
parametrar?
Risk-variable metoden
=
=n
i
iiVRGRP0
I.
GROUNDWATER RESOURCES
POTENTIAL
Resultat mot SGU’s brunnsarkiv
KINEMATISK POROSITETII.
KINEMATISK POROSITET
Kombinerad Reservoir-GRP risk model
Conceptual-Statistical
Vulnerability Model
Vindö risk for water scarcity
and/or saltwater intrusion