Rissa kommune, Tekniske tjenester v/ Ivar Asbjørn Fallmyr Etablering av ny produksjonsbrønn ved Råkvåg vannverk Del: Dato:

Transkript

1 Oppdragsgiver: Oppdrag: Rissa kommune, Tekniske tjenester v/ Ivar Asbjørn Fallmyr Etablering av ny produksjonsbrønn ved Råkvåg vannverk Del: Dato: NOTAT Skrevet av: Rolf E. Forbord Arkiv: o:\705428\notat fra feltledelse og ks ved etablering av ny produksjonsbrønn_råkvåg vannverk.doc Kvalitetskontroll: Bernt Olav Hilmo Oppdrag nr: FELTLEDELSE, KVALITETSKONTROLL OG KAPASITETSTESTING VED ETABLERING AV NY BRØNN 3B VED RÅKVÅG VANNVERK 1. INNLEDNING Asplan Viak AS er engasjert av Rissa kommune for å bistå med etablering av ny supplerende produksjonsbrønn ved Råkvåg vannverk. Den nye brønnen (heretter kalt 3B) skal erstatte den gamle brønn 3. Den gamle brønn 3 har over tid fått redusert kapasitet på grunn av jernutfelling og bakterieslim og leverer grunnvann av dårligere kvalitet enn de andre (redusert og jernholdig grunnvann). Brønnen er nå lagt ned og forseglet ved at brønntoppen er støp igjen. For nærmere informasjon vedrørende dimensjoneringsgrunnlag, brønndimensjonering og lokalisering vises det til vårt notat av ; Dimensjonering av ny produksjonsbrønn ved Råkvåg Vannverk. 2. GJENNOMFØRING Prøveboring og påfølgende etablering av ny produksjonsbrønn 3B ble utført av Båsum Boring Trøndelag i samarbeid med Hulvandskog AS i tidsrommet 19. til , mens kapasitetstesting er utført Asplan Viak AS ved Rolf E. Forbord har utført følgende arbeid: Påvisning av borpunkt for prøveboring og brønnetablering Prøvetaking av formasjon og føring av borelogg under prøveboring og brønnboring Bestemmelse av brønnens filternivå. Kontroll av hygienisk sikring langs brønnrør Kontroll av filtertiltrekking Testing av den nye brønnens spesifikke kapasitet (trinnvis pumpetest) Brønn 3B er etablert slik at trykkrør og strømledning fra pumpa i den nye brønnen er ført inn i eksisterende kum rundt den gamle brønn 3, slik at kum og øvrig armatur i denne fortsatt brukes. I tillegg er brønnhodesikringen fra den gamle brønnen montert på den nye. 3. BEREDSKAP I TILFELLE UHELL Borerigg og øvrig utstyr var i god stand da borearbeidet startet. Under oppstilling ved borpunkt ble riggen kjørt opp på presenning, og oljeabsorbent ble oppbevart i umiddelbar nærhet som beredskap i tilfelle uhell. Bore- og monteringsarbeidet ble utført uten uhell eller søl av noe slag. Asplan Viak AS Side 1

2 4. RESULTATER 4.1 Prøveboring og brønnetablering Som planlagt ble det innledningsvis utført en prøveboring så nært elva som det var praktisk mulig. Boringen påviste som forventet steinig sandig grus ned mot 8,5 meters dyp. Ut fra dette ble det deretter utført en skråboring for brønnetablering vestover mot elva, se figur 1. Boringen ble av rent praktiske grunner (oppstilling av riggen) satt 6m fra gjerdet, og man boret derfor forbi prøveboringen. Skråboringen påviste siltige/leirige sedimenter den siste meteren, og massene ga generelt lite vann i nivået som var aktuelt for filtersetting. Den nye brønn 3B ble derfor etablert ved loddboring. Ny prøveboring (Odex-140) Skråboring for ny Produksjonsbrønn Gjerde Brønn-3 Filternivå i Brønn-2 Meter over havet Silt/leire? Dyp u/ terreng Steinig grusis sand (mye stor stein) Sandig grus Sand m/ organisk materiale Vannsspeil (lavt nivå) Meter V - Ø Figur 1. Vertikalsnitt som viser prøveboringen ute ved elva og skråboringen hvor silt/leirholdige masser ble påvist. Ny brønn 3B er etablert 3 meter vest for gjerdet og 5,5 meter nord for eksisterende peilebrønn 6, se figur 2 og 3. Brønntoppen er avsluttet 1,33 meter over eksisterende terreng, som tilsvarer kote 104,019 (nivellert høyde). Filteret er satt fra 6,4-8,4 meter under opprinnelig terreng (7,7-9,7 m under brønntopp), og inntaksila i pumpa henger på 7,3 meter under brønntopp. Filteret er satt i et meget grovt gruslag som ga mye vann under boring. Ny Produksjonsbrønn 3B Gjerde Nedlagt Brønn-3 Filternivå i Brønn-2 Meter over havet Silt/leire? Dyp u/ terreng Steinig grusis sand (mye stor stein) Sandig grus Sand m/ organisk materiale Vannsspeil (lavt nivå) Meter V - Ø Figur 2. Vertikalsnitt som viser filtersetting i ny brønn 3B (som bygget) sett i forhold til gammel brønn 2 og brønn 3 (nedlagt). Asplan Viak AS Side 2

3 B3-B B3(nedlagt) B2 B1 TEGNFORKLARING Eksisterende produksjonsbrønner 1, 2 og 3 Peilebronn 6 (8") Ny produksjonsbrønn 3B Ny prøveboring Meter Figur 3. Kartutsnitt med plassering av produksjonsbrønnene ved Råkvåg Vannverk. Detaljerte brønnspesifikasjoner for den nye brønnen sees i figur 4 neste side. For å hindre vertikal strømning langs stigerøret er det sikret med svelleleire mellom foringsrøret og stigerøret. Foringsrøret er satt igjen som sikring fra 5,5 meters dyp. Deretter er det lagt en kile med svelleleire rundt foringsrøret ved terrengoverflaten. Filtertiltrekkingen (blåsing) ble utført etter at svelleleira hadde ekspandert. Under tiltrekking ved blåsing, kom alt vann opp via stigerøret, noe som viser at pakningen er tett. Under tiltrekkingen ble det sjokket med luft via borestrengen for hver 0,3 meter av filteret (fra øvre filterkant og ned til sumprøret), og deretter blåst kontinuerlig nede i sumprøret. Dette ble gjentatt mange ganger inntil trykkstøt ga minimalt med sand. Etter 3-4 timer ga den nye brønnen klart og nesten sandfritt vann ved stopp/start av blåsing. Under normal drift med senkpumpe påmontert tilbakeslagsventil som hindrer trykkstøt, vil brønnen levere klart og sandfritt vann. Asplan Viak AS Side 3

4 Figur 4. Brønnspesifikasjoner produksjonsbrønn 3B. Asplan Viak AS Side 4

5 4.2 Testing av den nye brønnens kapasitet Trinnvis pumpetest gjennomføres for å klarlegge brønnens egenskaper og kapasitet, og får fram ytelseskurven for den nye brønnen. Resultatene vil være av stor verdi senere, både for vurdering av konsekvensene av et senere økt uttak med hensyn til senkning, og for å kunne avdekke eventuell økende filtermotstand over tid grunnet utfellinger, bakterievekst eller omlagring (partikkelvandring). Dette er spesielt viktig i dette magasinet, hvor erfaring fra mange års drift viser at brønnfiltrene gror igjen på grunn av bakterievekst (jernbakterier) og jernutfellinger. Brønnen ble intervallbelastet i 3 trinn, med uttak av 5.6, 6.3 og 8.5 l/s. Det største uttaket representerer pumpens maksimale kapasitet. Utpumpet grunnvann ble ledet ut på elva for å unngå reinfiltrasjon til magasinet. Vannstanden i brønnen ble målt manuelt ved hjelp av lyslodd. På hvert trinn ble det pumpet inntil stabil vannstand i brønnen ble nådd (kvasistasjonær tilstand). Inntakssila i senkpumpa er plassert ca. 7,3 meter under brønntopp (0,4 meter over øvre filterkant). Inntakssila er bestemmende for maksimal oppnåelig senkning i brønnen. Asplan Viak AS Side 5

6 Figur 5 forrige side viser senkningen plottet mot tid ved trinnvis økende uttak. Senkningsforløpet viser at det i løpet av få minutter oppnås tilnærmet stabil vannstand i brønnen ved de ulike trinn. Før testen startet ble vannstanden målt til 3,32 meter under rørtopp. Det største uttaket på 8,5 l/s resulterte i en senkning på 1,53 meter i forhold til ubelastet tilstand, jfr. figur 5 og 6. Ved en avsenkning av denne størrelse er det fremdeles 2,44 meters vannhøyde over inntakssila i pumpa. Brønnen har en spesifikk kapasitet på ca. 5,8 l/s pr. meter senkning. Tar man hensyn til filterhastigheten har brønnen med den nåværende pumpeplassering en teoretisk maksimal kapasitet på 15 l/s. 0.0 Meter u/ rørtopp Oppr. terreng Senkning i meter fra ubelastet tilstand Kapasitetstest av brønn-3b, Råkvåg vannverk Pumpetest utført Spesifik kapasitet for brønn 3B: 5,8 l/s pr. meter senkning Senkning ved trinnvis økende uttak Q (stasjonære forhold) ,6 l/s 6,3 l/s Kritisk senkning (inntakssil i pumpe) 7,3 meter u/ rørtopp 8,5 l/s Uttak Q i l/s Rapp.nr Figur 6. Brønn-3B, Senkning ved trinnvis økende uttak Tegner Dato R. Forbord Godkjent Dato Asplan Viak AS Side 6

7 5. OPPSUMMERING OG ANBEFALINGER Trinnvis pumpetest viser at brønn 3B har en overraskende god kapasitet, selv om den er grunnere og har kortere filter enn de gamle brønnene. Brønnens spesifikke kapasitet er ca. 5,8 l/s pr. meter senkning. Dette er den samme kapasitet som brønn 1 hadde som ny i Brønnen kan derfor rent hydraulisk levere de aktuelle vannmengder ved Råkvåg vannverk alene. I den nye produksjonsbrønnen er filteret satt så høyt i profilet at opp-koning av redusert og jernholdig grunnvann i beste fall unngås helt. I så vidt grove løsmasser medfører dette imidlertid risiko for at utpumpet grunnvann har kort oppholdstid. Dette kan igjen medføre en noe mer ustabil grunnvannskvalitet mht farge og bakterieinnhold, spesielt i vårperioden. Den nye brønnen må derfor ikke levere hele vannmengden alene, men gå samtidig med brønn 2 eller 1, og gi maksimalt halve vannmengden. Om dette rådet ikke følges er det stor risiko for at utpumpet grunnvann vil ha en mer variabel mikrobiologisk kvalitet enn det som har vært tilfelle fram til nå. Med filteret satt så høyt i profilet anbefales UV-bestråling. I tillegg må vannkvaliteten kontrolleres ved en hyppigere prøvetaking en normalt etter at brønnen tas i bruk. Dette gjelder spesielt mikrobiologiske parametere, og i tillegg f.eks. farge og jern og mangan. Det er av denne grunn montert tappekran for uttak av vannprøver i kummen som er etablert rundt den nye brønnen. Såfremt den nye og grunnere brønnløsningen gir positivt resultat, kan man senere vurdere etablering av ytterligere en grunn brønn, som pumpes samtidig med brønn 3B (arealfordelt uttak). Satser man i tillegg på kontinuerlig UVbestråling i behandlingsanlegget, er problemet med en noe mer usikker bakteriologisk grunnvannskvalitet tatt hånd om (forutsatt at fargetallet ikke blir for høyt i vårperioden). Dette vil være en vesentlig enklere løsning enn stadige runder med kloring/syrevasking og mammutpumping av produksjonsbrønnene, og fjerning av jern i behandlingsanlegget. Man understreker som tidligere at et mest mulig arealfordelt uttak og kontinuerlig pumping med lav kapasitet er gunstigere enn stadige stopp og start og stort uttak fra en brønn. Grunnvannskvaliteten fra dette magasinet er bedre jo mindre totalt uttak er, og jo mindre uttaket er pr. brønn. Dette gjelder både for de gamle brønnene mht redusert vann og jernproblemer, og for den ny grunne brønnen mht oppholdstid og eventuelle problemer med farge og bakteriologisk kvalitet. Videre arbeid med tetting av lekkasjer og utbedring av ledningsnettet vil derfor gi positiv effekt for vannkvaliteten ved Råkvåg vannverk. I tillegg anbefales fortsatt en nøye overvåking av vannstand og periodisk testing av spesifikk kapasitet i brønnene. Prosedyrer for dette er beskrevet i FDV-bok som står i behandlingsanlegget. Avslutningsvis nevnes det at man under feltarbeidet observerte at elva har erodert seg dypere i løsmassene oppstrøms grunnvannsanlegget. Vannledningen ligger snart i dagen der denne krysser elva på vei mot behandlingsanlegget. At elva har gravd seg dypere medfører lavere grunnvannsnivå oppstrøms og ved grunnvannsbrønnene, spesielt i tørkeperioder. Dette kan være en medvirkende årsak til problemene sommeren Man bør derfor etablere en eller flere terskler i elveleiet. Dette vil opprettholde vannspeilet i elva, og gi et høyere grunnvannsspeil, som igjen medfører mindre opp-koning av redusert grunnvann. For Asplan Viak, Trondheim Rolf E. Forbord Asplan Viak AS Side 7