Tiltak for økt uttak av grunnvann til Vennastranda vannverk

Transkript

1 NOTAT Prosjektnavn: Oppgradering av Vennastranda vannverk Prosjektnr.: Sak: Økt uttak av grunnvann til Vennastranda vannverk Til: Vennastranda vannverk v/ Jostein Selnes Kopi: Fra: Asplan Viak v/ Peder E. Helgason og Bernt O. Hilmo Dato: Tiltak for økt uttak av grunnvann til Vennastranda vannverk Bakgrunn Vennastranda vannverk har engasjert Asplan Viak for å bistå med utbedring av vannverket. Dette omfatter tiltak for å sikre to hygieniske barrierer i vannforsyningen, øke uttaket av grunnvann i området, øke sikkerheten i vannforsyningen og utarbeide søknad om godkjenning av vannverket. Dagens vannkilde er et oppkomme, og forsyner 45 boliger og 24 fritidsboliger. Grunnvannet samles i en inntakskum og pumpes uten noen form for vannbehandling via forsyningsnettet og opp mot et høydebasseng. To drensgrøfter samler opp grunnvann i området nedenfor hovedbrønnen. Dette vannet munner ut i et åpent basseng og benyttes som supplerende vannkilde i perioder med for lav kapasitet på hovedbrønnen. En ny dreneringsgrøft og inntakskum er også anlagt ca. 50 meter nedenfor pumpehuset. Vannverkets hovedproblemer er å forsyne nok vann i tørre perioder, samt ph verdier under 6.5 og episoder med høye bakterietall. Områdebeskrivelse Hovedbrønnen ligger i et søkk ved en bekk ca. 50 meter ovenfor pumpehuset og ca. 70 meter nedenfor hovedveien. Avstanden til sjøen er ca. 200 meter, og adkomstveien er en traktorvei i bratt terreng. Områdene på begge sider av bekkedalen er skogbevokst med blandingsskog. Løsmassene består av en veksling mellom grus/sand og marine avsetninger av fin sand, silt og leire. Det høyereliggende området sør og sør-vest for hovedveien består av mektige breelvavsetninger av sand og grus. Tidligere undersøkelser Asplan Viak gjennomførte en feltbefaring i området for å få en oversikt over grunnvannsforholdene i brønnområdet. Tre prøvegroper ble gravd for å utrede mulighetene for økt uttak fra de gravde brønnene, og det ble registrert betydelig vanninnslag i en av disse (mellom 0,8 og 1,8 meter dybde). Følgende tiltak ble foreslått etter denne befaringen: - Oppsamling av grunnvann ved legging av ny dreneringsgrøft (utført) - Sandspiss/rørbrønn ved ny drensgrøft - Rørbrønn like sør for massetak - Boring og hydraulisk trykking av flere fjellbrønner Tlf / Fax side 1 av 10

2 Utførte undersøkelser Feltundersøkelser ble gjennomført 17. og 21. juni 2005 av Bernt Olav Hilmo og Peder Eide Helgason. Følgende undersøkelser ble gjennomført: - 3 sonderboringer med Pionjär slagbormaskin, to hull til 11 meters dyp og ett hull til 7.5 meters dyp. Sonderboring 1 ble plassert ved bekken like sør for den nye inntakakskummen, sonderboring 2 ble utført like ovenfor bassenget, mens sonderboring 3 ble plassert i grustaket ovenfor hovedveien (se figur 1). Formålet med sonderboringene var å kartlegge løsmassetyper og tykkelse. - Nedsetting av 2 stk. Ø5/4 undersøkelsesbrønner. Undersøkelsesbrønn A ble satt ned på samme plass som sonderboring 1, mens undersøkelsesbrønn B ble satt ned i et nytt borehull ca 20 m ovenfor eksisterende inntakskum. Formålet med undersøkelsesbrønnene var å fastslå løsmassetype og dyp til grunnvannsspeil, teste reservoarets kapasitet og ta masse- og grunnvannsprøver. Det ble tatt en vannprøve og en masseprøve fra brønn A (vann- og masseprøve 1), samt en vannprøve fra nedre inntakskum (vannprøve 2). Resultater Sonderboringer Tabell 1 viser tolkningene av de tre utførte sonderboringene. - Borehull 1 viste en blanding av grus og sand fra ca m. Over dette besto løsmassene av løs finsand. - I borehull 2 ble det påvist grusig sand kun i et lag mellom 2 og 3 meter. Over dette besto løsmassene av en blanding av fin sand, silt og leir. Fra 3 meter ble det bare funnet fin sand og silt. Disse løsmassene er for finkornige til uttak av grunnvann. Sonderboringen ble stoppet på 7.5 meter. - Borehull 3 viste en blanding av grus og sand i hele borehullet (0-11 meter). Undersøkelsesbrønner Tabell 2 og 3 viser resultatene fra undersøkelsesbrønn A og B. I begge undersøkelsesbrønnene ble det registrert en relativt høy andel av finstoff (fin sand, silt og leire) i grus- og sandlagene som er aktuelle for uttak av grunnvann. Dette begrenser kapasiteten til undersøkelesesbrønnene. De målte kapasitetene i undersøkelsesbrønn A (0,22 l/s og 0,18 l/s) gir likevel indikasjon på at en produksjonsbrønn kan gi tilstrekkelig kapasitet i kombinasjon med dagens inntakskum. Det ble registrert et tett lag med silt og leire i begge undersøkelsesbrønnene mellom 3,0 og 4,5 meter. Dette tette laget fører til at underliggende grunnvann står under trykk (grunnvann renner over brønntoppen). Tlf / Fax side 2 av 10

3 Tabell 1. Resultater fra sonderboringer Dyp (m) Borehull 1 Borehull 2 Borehull 3 UTM , , , Løs finsand Jord/fyllmasse Grusig sand 1-2 Grusig sand. Noe stein fra 1,5 m. Finsand/silt/leir Grusig sand 2-3 Leire fra 2,5 m Grusig sand Grusig sand 3-4 Grusig sand fra 3,5 m Finsand/silt Grusig sand med mer finstoff 4-5 Grusig sand Tett finsand Grusig sand 5-6 Grusig sand Tett finsand Løs grusig sand og stein 6-7 Grusig sand Tett finsand Løs grusig sand og stein 7-8 Grusig sand Tett finsand ned til 7,5 m Grusig sand og stein 8-9 Grusig sand Løs grusig sand 9-10 Grusig sand Løs grusig sand Grusig sand Løs grusig sand Tabell 2. Resulteter fra undersøkelsesbrønn A Sted: Vennastranda Borehull nr. A Dato: Koordinater: UTM sone 32 Ø-V: N-S: Brønntype: Ø32 mm rør med 1,5 m sandspiss med slisset filter Grunnvannsnivå: Artesisk (overtrykk) Dyp (m) Løsmassetype Slamfarge Kapasitet (l/s) Prøver Temp. ( C) Ledn.evne (ms/m) Merknad 0-1,5 1,5-3,0 3-4,5 Leire og silt, deretter grusig sand Blågrå 0,22 7,8 33,9 Middels vanngjennomgang 4,5-6,0 Grusig sand Grå Siltblandet, middels/lav vanngj.gang 6,0-7,5 Grus Grå 0,18 PP+VP 9,8 34,1 Siltblandet 7,5-9,0 Grusig sand Grå Siltblandet Tlf / Fax side 3 av 10

4 1/A 2 B 3 Sonderboring (1-3) Undersøkelsesbrønn (A og B) Eksisterende brønn Pumpehus Figur 1. Kart i M 1 : 3600 over området med anmerket plassering av sonderboringer og undersøkelsesbrønner Grunnvannskvalitet Vedlegg 1 gir en oppsummering av fysisk-kjemiske vannanalyser. Grunnvannsprøven fra undersøkelsesbrønn 1, 6,0-7,5 m er av god fysisk-kjemisk kvalitet i det alle målte parametere med unntak av turbiditet tilfredsstiller kravene til drikkevann. Den høye turbiditeten skyldes silt/leirpartikler i vannet. Disse vil forsvinne etter en tids pumping av en riktig dimensjonert produksjonsbrønn. Ellers er denne grunnvannsprøven rik på løste mineraler og vannet er forholdsvis hardt (høyt kalsiuminnhold). Vannprøven fra den nye inntakskummen er også av god fysisk-kjemisk kvalitet. Manganinnholdet (0,055 mg/l) ligger så vidt over kravet i Drikkevannsforskriften på 0,05 mg/l. Alle andre målte verdier ligger innenfor kravet. Dette grunnvannet har ellers lignende fysisk-kjemisk kvalitet som prøven fra undersøkelsesbrønn 1, men det har noe mindre kalsiuminnhold (29 mg/l mot 53 mg/l i undersøkelsesbrønnen). Analysedataene i vedlegg mangler data for ph-verdi, alkalitet og elektrisk ledningsevne. Disse parametrene er ikke analysert av laboratoriet ennå grunnet ferieavvikling. Tlf / Fax side 4 av 10

5 Tabell 3. Resultater fra undersøkelsesbrønn B Sted: Vennastranda Borehull nr. B Dato: Koordinater: UTM sone 32 Ø-V: N-S: Brønntype: Ø32 mm rør med 1,5 m sandspiss med slisset filter Grunnvannsnivå: Artesisk Dyp (m) Løsmassetype Slamfarge Kapasitet (l/s) Prøver Temp. ( C) Ledn.evne (ms/m) Merknad 0-1,5 1,5-3,0 Grusig sand Rødbrun 3-4,5 Leire og silt Blågrå Lite vanngjennomgang 4,5-6,0 Grusig sand Grå Tett 6,0-7,5 Grusig sand med silt og leire Grå Tett Alternativer for økt kapasitet Vannverket har et dimensjonerende vannbehov på 90 kbm/døgn. Dagens vannkilde har en minimumskapasitet på ca 45 kbm/døgn. For å øke kapasiteten på dagens vannkilde har Vennastranda vannverk følgende muligheter: 1. Ta i bruk ny inntakskum m/grøft. Denne er prøvepumpet med en kapasitet på ca. 20 kbm/døgn. Selv om manganinnholdet i en vannprøve er så vidt over kravet, har dette vannet god fysisk-kjemisk kvalitet. Det er tidligere tatt en vannprøve som viste bakterieinnhold. Dette antas å skyldes dårlig sikring over grøfta og/eller for kort pumpetid. Det er/vil bli tatt flere vannanalyser for dokumentasjon av bakteriologisk kvalitet. 2. Lage en tilsvarende løsning like ovenfor dagens inntaksdam som brukes som supplerende vannkilde. Det er anslått at det renner kbm/døgn inn i inntaksdammen. En inntakskum like ovenfor dammen i kombinasjon med drensgrøft(er) vil få omtrent samme kapasitet. Det foreligger ingen analyseresultater av dette grunnvannet. Grunnundersøkelsene viser at det vil måtte bli en grunn brønn, som vil være dårligere sikret mot overflateforurensning enn de andre alternativene, men en bedre hygienisk løsning enn dagens inntak direkte fra bassenget. 3. Rørbrønn ved undersøkelsesbrønn 1. Grunnundersøkelsene viste at det er mulig å etablere en opptil 10 m dyp rørbrønn i sand- og grusmasser. Massene er noe siltblandet og dette begrenser vanngjennomgangen. Figur 2 viser en skisse av en slik brønn. Det må presiseres at en nøyaktig plassering og dimensjonering av en slik rørbrønn må gjøres på grunnlag av noen få supplerende sonderboringer og nedsetting av undersøkelsesbrønner. Kapasiteten på en slik brønn er vanskelig å estimere før den er boret, men det bør være mulig å etablere en brønn med en kapasitet på minimum 50 kbm/dag. En grunnvannsprøve fra undersøkelsesbrønnen er av god kvalitet, men det må presiseres at en sikker vurdering av både kapasitet og kvalitet krever en prøvepumping av en produksjonsbrønn. Den største fordelen med denne løsningen er at man oppnår et dypere inntak under et tett lag av leire/silt. Dette gir en meget god naturlig beskyttelse mot eventuelle forurensninger fra overflaten. Tlf / Fax side 5 av 10

6 4. Rørbrønn i grustaket på oversiden av riksveien ved sonderboring 3. Denne sonderboringen viste sand og grus ned til minst 11 meters dyp. Det er ikke satt ned undersøkelsesbrønn, slik at løsmassenes vanngiverevne, dyp til grunnvannsspeil og grunnvannskvalitet er ukjent. Etablering av en brønn her vil muligens påvirke kapasiteten på dagens inntak, men en rørbrønn vil trolig gi mer vann enn vannverkets dimensjonerende vannbehov på 90 kbm/døgn. 5. Hydraulisk trykking av tidligere borede fjellbrønner ved høydebasseng. Effekten av hydraulisk trykking er usikkert. Hvis dette tiltaket skal gjennomføres må brønnene testpumpes og prøvetas etter trykkingen for sikker dokumentasjon av kapasitet og vannkvalitet. Vannforsyning fra disse fjellbrønnene vil kreve framføring av strøm til brønnene. Et annet problem med dette alternativet er at en desinfeksjon vil kreve et eget UV-anlegg ved høydebassenget da det vil bli kostbart å føre vannet til planlagt UV-anlegg i pumpehus og så tilbake til høydebassenget. Brønnkum Påfylte tette masser 2 m Ø30-40 mm vannledning 4 m Ø 125 mm brønnrør i rustfritt stål Ø 4 dykkpumpe 6 m 8 m Ø 125 mm filter i rustfritt stål med filteråpning 1 mm Ø 125 mm sumprør 10 m Fig 2 Skisse av produksjonsbrønn ved undersøkelsesbrønn 1 Tlf / Fax side 6 av 10

7 Tabell 4 Sammenligning av forskjellige alternativer for kapasitetsøkning Alternativer Anslått kapasitet (kbm/døgn) Vannkvalitet 1. Nybygd inntakskum 20 God, men litt høyt manganinnh. og usikker bakteriologisk kvalitet 2. Inntakskum ovenfor basseng 3. Rørbrønn ved borehull 1/A 4. Rørbrønn i grustaket 5. Hydraulisk trykking av fjellbrønner 25 Usikker, særlig mht bakterier 50? God?? usikkerhet mht partikler og jern/mangan 100? Usikkert mht fysiskkjemisk kvalitet, normalt god bakteriologisk kvalitet 20??? Usikkert mht fysiskkjemisk kvalitet normalt god bakteriologisk kvalitet Sikring av vanninntaket Krever overdekning med tette masser og god sikring rundt inntakskum Krever overdekning med tette masser og god sikring rundt inntakskum Godt beskyttet vanninntak, tett lag over brønnfilter Normalt godt beskyttet vanninntak, krever begrensninger mht drift av grustaket, samt sikring mot riksvei Normalt godt beskyttet, liten aktivitet i nedslagsfeltet Investeringskostnader (kr) , , , , ,- Investeringskostnader omfatter bygging av inntaksløsning, brønninstallasjoner inkl. pumpe, vannledning fram til eksisterende pumpehus og framføring av strøm. Det må bemerkes at de anslåtte investeringskostnader bygger på grove anslag basert på lignende type investeringer for andre grunnvannsanlegg og ikke på detaljerte kostnadsberegninger. Anbefalt løsning Utbygging av både alternativ 1 og 2 kan også gi nok vann, men en slik løsning vil være mer sårbar under lange tørkeperioder da man bare tar inn naturlig strømmende grunnvann. Etablering av en rørbrønn vil gi en sikrere vannforsyning både med hensyn til kapasitet og kvalitet. En slik brønn vil kunne pumpes med jevn kapasitet såfremt det ikke tas ut mer vann enn det gjennomsnittlige tilsiget, samt et den vil være godt sikret mot eventuelt forurenset overflatevann. Hydraulisk trykking av borede fjellbrønner har stor usikkerhet både med hensyn til kapasitet og kvalitet, samtidig som denne løsningen er problematisk med hensyn til vannbehandling/desinfeksjon. På grunnlag av disse vurderingene vil vi derfor anbefale følgende: 1. Det etableres en rørbrønn i nærheten av sonderboring 1. Nøyaktig plassering bestemmes ut fra 2-3 nye sonderboringer med nedsetting av 1-2 undersøkelsesbrønner for vurdering av vanngiverevne og prøvetaking. Brønnen bør testpumpes i en periode på minst 3 måneder for sikker dokumentasjon på vanngiverevne og vannkvalitet. Under prøvepumpingen må det derfor tas vannprøver til både fysiskkjemiske og bakteriologiske analyser, samt måles grunnvannsnivå i 2-3 etablerte peilebrønner. Asplan Viak vil gi en nærmere beskrivelse av dette arbeidet. Tlf / Fax side 7 av 10

8 2. Ny inntakskum med drensgrøft bygges ferdig og tilkobles pumpehus. Hvis rørbrønnen gir mer enn 50 kbm/døgn blir dette en reservevannskilde som brukes bare hvis en av de andre vannkildene faller ut, mens hvis rørbrønnen gir mindre enn 50 kbm/døgn, vil det være aktuelt å bruke denne som en supplerende vannkilde. Kostnader Den anbefalte løsningen med etablering av rørbrønn ved undersøkelsesbrønn 1 vil medføre følgende kostnader utover det som er tatt med i tidligere bestilling for oppgradering av vannverket. Tabell 5 Kostnadsoverslag for etablering og prøvepumping av grunnvannsbrønn Arbeidets art Kostnad Grunnboringer for plassering av produksjonsbrønn * ,- Etablering av rørbrønn inkl. brønnpumpe (Båsum boring)** ,- Oppfølging under brønnboring 6 000,- Testpumping og igangsetting og oppfølging av langtids prøvepumping 9 000,- Vannanalyser 5 000,- Samstilling og vurdering av resultater og rapportering ,- SUM ,- Alle priser er eks. MVA. * Omfatter også merkostnader ved allerede utførte grunnboringer ** Prisen er beregnet ut fra tilbud fra Båsum Boring på lignende type brønn. Reisekostnader vil bli fakturert etter statens satser. Asplan Viak ønsker en tilbakemelding fra Vennastranda vannverk om de støtter våre anbefalinger. Eventuelle spørsmål rettes til Bernt Olav Hilmo. ***** Mvh Peder E. Helgason Hydrogeolog Bernt Olav Hilmo hydrogeolog Tlf / Fax side 8 av 10

9 Vedlegg: 1 Vannanalyser. Tlf / Fax side 9 av 10

10 VANNANALYSER Vedlegg 1 FYLKE: Sør-Trøndelag KART (M711): KOMMUNE: Snillfjord PRØVESTED: Vennastranda vannverk OPPDRAGSNUMMER: ANALYSERT VED: Norges geologiske undersøkelse Brønn-nr/sted A Ny kum Dato Brønntype u.brønn Gravd Prøvedyp m 6-7,5 3 Brønndimensjon mm 36 X-koordinat Sone: 32 Y-koordinat Sone: 32 Fysisk/kjemisk Største tillatte konsentrasjon Surhetsgrad, ph 6,5-9,5 Ledningsevne, ms/m 34,1 250 Temperatur C 9,8? 6,6 Alkalitet mmol/l Fargetall mg Pt/l 3,5 8,8 20 Turbiditet F.T.U 55 0,19 4 Oppløst oksygen mg O 2 /l Fritt mg CO 2 /l Redoks.potensial, E h Anioner Fluorid mg F/l 0,14 0,08 1,5 Klorid mg Cl/l 13,0 13,9 200 Nitritt mg NO 2 /l < 0,05 < 0,05 0,16 Bromid mg Br/l < Nitrat mg NO 3 /l 0,17 1,04 44 Fosfat mg PO 4 /l < 0,2 < 0,2 Sulfat mg SO 4 /l 18,0 16,9 100 Sum anioner+alkalitet Kationer meq/l Silisium mg Si/l 4,89 3,80 Aluminium mg Al/l < 0,02 < 0,02 0,2 Jern mg Fe/l 0,0070 0,0067 0,2 Magnesium mg Mg/l 4,33 2,90 Kalsium mg Ca/l 52,7 28,9 Natrium mg Na/l 10,0 9, Kalium mg K/l 3,41 2,13 Mangan mg Mn/l 0,040 0,055 0,05 Kobber mg Cu/l < 0,005 < 0,005 0,1 Sink mg Zn/l 0,0130 0,0062 0,3 Bly mg Pb/l 0,0062 0,0053 0,01 Nikkel mg Ni/l <0,02 <0,02 0,02 Kadmium mg Cd/l <0,005 <0,005 0,005 Krom mg Cr/l <0,002 <0,002 0,05 Fosfor mg P/l <0,05 <0, Sum kationer 3 meq/l 3,51 2,14 Ionebalanseavvik 4 % Tlf / Fax side 10 av 10