Spridning av vattenburna föroreningar från vägytor

Bosse Olofsson, KTHAnnika Lundmark, KTHTherese Paulsson, Vectura

InnehållProblemställningVarför är dikena torra?Metodik för kartläggning av flödesvägarPreliminära resultatFortsatta undersökningar

ProblemVatten i vägkropp ger bärighetsproblemDagvatten från vägar kan ge föroreningsproblemStora utsläpp kan förekomma vid olyckorAvvattningssystemens funktion oklaraFlödesvägarna från vägytor ej kartlagda

Släntkrön

TerrassytaÖverbyggnad

Underbyggnad

Undergrund

Bankfot

Innerslänt

Dikesbotten

Ytterslänt/skärningsslänt Bankslänt/

fyllningsslänt

Principiell väg enligt ATB Väg 2005

Bank

Skärning Sluttning

Väguppbyggnaden och vägmiljön kan dock se helt olika ut

Flack

Tidigare studierKonfliktpunkter akvifer (SGU)Sannolikhets-konsekvensanalyser(CTH)Föroreningsspridning (KTH, VTI, SGI m fl)Sårbarhetsbedömningar (CTH, KTH)Modellering, spridning, flerfas (UU)Dagvatten (SGI, SLU, LTU m fl)Fuktighet i vägkropp, modellering (VTI, SGI)

Dalkarlsåsen, del av Enköpingsåsen norr om Heby

Från SGU

STORVÄGAR I SVERIGE

0

10

20

30

40

50

Hard-ness

Cond. Ca Na Cl SO

mg/

L, m

S/m

0-200m200-500m>500m

42--+2+

Exempel E4: hot mot grundvattnet från vägsaltning

Mo

Skog

Sibo

Sörbo

Simeä

Röste

Mohed

Arbrå

AlftaSöräng

Hanebo

Vallsta

Rengsjö

Orbaden

Glössbo

Freluga

Söderala

Ovanåker

Kilafors

Undersvik

Lottefors

Lörstrand

Viksjöfors

Bollnäs

L e g e n dL e g e n dMedium towns

Small towns

Roads

Lakes

Study area ± 0 10 20 305Kilometers

Exempel på sårbarhetsanalys med RVM i Gävleborgs län

Bedömning utifrån 7-8 olika

parametrar

L e g e n dL e g e n dRoads

Lakes

Final risk value Very high risk

High risk

Small risk

Very small risk ± 0 10 20 305Kilometers

0 1 2 30.5Kilometers

Slutligsårbarhetskarta

för vägsalt i Gävleborgs län

Exempel olyckor

? ?

?? ?

Största delen av vägföroreningenkommer att infiltrera nära vägen eller avledas

Spårämnesförsök med färgämnen längs fyra danska motorvägar (Jensen 2004)

Pågående projekt vid KTH Projektmål:

Kartlägga infiltrationsegenskaper i vägrenKartlägga hydraulisk heterogenitet i vägren och vägsläntJämföra resultaten med modelleringarUtveckling och test av ny icke-förstörande undersökningsmetodik

Initial studie för att studera infiltrationsegenskaper i vägren

och vägslänt

(Paulsson 2008)

Infiltrationsmätning

Två olika platser längs E4/E20 (ÅDT 24000)-Lerdiket -Bankdiket

Två transekter med dubbelmätningar på varje ställe(en extra enkeltransekt på bankdiket)

Varje transekt består av tre mätställen-stödremsa-2 meter -5 meter

Cornell regninfiltrometer

Enkelringsinfiltrometer(Paulsson 2008)

Slår ner röret i markenRiggar gummislang och uppsamlingskärlStäller på den fyllda sprinkelbehållarenStartar mätning genom att öppna på införsel av luft Vid jämna tidsintervaller görs mätning av avrunnet vatten

R

itQ

ROt

SprinkleSprinkleInfiltrometerInfiltrometer

soilsurface

(Paulsson 2008)

Lerdiket

Infiltrationskapaciteten störst närmast vägen, lägst i diket

Avstånd från E4

(Paulsson 2008)Infiltrationskapaciteten är högre vid lerdiket men spridningen är stor

Lerdiket: 1.5 - 3.5 mm/min Bankdiket: 0.5 - 2 mm/min

Stödremsan

95% regnintensitet

(efter Paulsson 2008)

Metodik i pågående projektLitteraturstudieKartläggning av heterogenitet (Spårämnesförsök med geoelektrisk metodik)InfiltrationsförsökMarkprovtagningJämförande 1D-modellering

Ett geofysiskt undersökningsprogram av föroreningsspridningpågår sedan 2005 längs E4 i Kista

PrincipElektrisk resistivitet

CVES

Sand

Resistivity (ohmm)

Glacial till

0 5 10 15 20690

695

700

705

0 5 10 15 20160

165

170

175Glacial till

100

180

140

250

340

460

630

860

1200

1600

2200

x Measu

Exempel på 3D-presentation (Kista)

Mars 05

April 05

Maj 05

Juni 05

Aug 05

Okt 05

Nov 05

Mars 06

Juni 06

Nov 06

Fortsatta infiltrationsförsökEtt flertal elektroduppsättningar har testats (2 och 3D)

V

I I

V

I V V I

V

I

VI

Wenner Schlumberger

Dipol-dipol Pol-dipol

Square Square

Stödremsa. vägren, slänt och dikeszon

Växel

Mätinstrument

Elektrodsystem

VÄG

Resultat från 8*8 pol-dipol. 3D-modellering, olika nivåer (XY-planet)

Före bevattning

Efter bevattning

0-0.18m

0-0.18m

0.18-0.38m

0.18-0.38m

FÖRE

EFTER

Några preliminära slutsatserDet kan antas att en inte oväsentlig del av vägföroreningarna inte tillförs vägavvattningssystemen utan avleds i vägkroppen eller perkolerar till grundvattnet

Heterogeniteten i flödessystemen i vägsläntoch undergrund är betydande varför punktvis provtagning knappast kan vara representativ

Erfarenheter från indirekta mätmetoder har hittills givit lovande resultat

Fortsatta studier

Fortsatt metodutveckling och spårämnesförsök längs ett flertal vägsträckningar (ca 10) i Mellan-och sydsverige under sommaren 2009Provtagning av stödremsa och vägslänt samt infiltrationsstudierJämförelse med 1D-modellering

Tackar