Kvinnherad kommune Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll

Transkript

1 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll Utgave: 2 Dato:

2 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll II DOKUMENTINFORMASJON Oppdragsgiver: Rapportnavn: Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll Utgave/dato: 2 / Arkivreferanse: - Oppdrag: Oppdragsbeskrivelse: Oppdragsleder: Fag: Tema Leveranse: Bistand Husnes vannverk Asplan Viak har utført geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser for å avklare om grunnvann fra løsmasser kan benyttes som ny vannkilde for Sandvoll og Halsnøy. Tom Christian Monstad Vann og miljø Miljø og hydrogeologi Feltundersøkelser og rapport Skrevet av: Rolf E. Forbord og Mari Helen Riise Egenkontroll Stjørdal, 3. mars 2016 Kvalitetskontroll: Bernt Olav Hilmo Trondheim, 3. mars

3 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll III FORORD Asplan Viak har vært engasjert av for å undersøke mulighetene for å utnytte grunnvann fra løsmasser som ny vannkilde for Sandvoll og Halsnøy. Jorun Røssland Eide har vært sin kontaktperson for oppdraget. Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser er utført av hydrogeolog Rolf Forbord og hydrogeolog Bernt Olav Hilmo høsten 2014 og høsten Rolf Forbord har utført databearbeiding og rapportering. Mari Helen Riise har bidratt med oppdatering av rapporten etter den andre feltarbeidsperioden. Tom Monstad har vært oppdragsleder for Asplan Viak. Stjørdal, 3. mars Tom Monstad Oppdragsleder Bernt Olav Hilmo Kvalitetssikrer

4 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll IV INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Innledning Formål og bakgrunn Tidligere utførte undersøkelser Gjennomføring Gjennomføring og metodikk Georadarmålinger Sonderboringer og 5/4 undersøkelsesbrønner Resultater Områdebeskrivelse Georadarmålinger og sonderboringer Løsmassenes vanngivende egenskaper Vurdering Grunnvannets fysisk-kjemiske kvalitet Plassering og dimensjonering av brønner Forslag til brønnløsninger og plassering - Diskusjon Dimensjonering av brønner Flomsikring og hygienisk sikring Konklusjon Videre arbeid...30

5 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll V FIGURLISTE Figur 1. Oversiktskart med lokalisering av Sandvoll ved Handelandselvas utløp i Hardangerfjorden Figur 2. Utsnitt av kvartærgeologisk kart fra det aktuelle området ( 5 Figur 3. Kartutsnitt med undersøkt område, arealbruk og utsnitt fra kommuneplanens arealdel Figur 4. Lavvannskart/feltdata for Handelandselva ( 7 Figur 5. Det gamle grustaket sett fra sør. Masser som inneholder trevirke sees i enden av vannspeilet Figur 6. Fjellblotning i bunnen av grustaket. I bakgrunnen sees et gammelt steinbrudd Figur 7. Flybilde med lokalisering av radarprofiler (P), Sonderboringer (Sb) og undersøkelsesbrønner (Ub) Figur 8. Profil-1 går fra hjørnet av fotballen og nordøstover på grusveien gjennom grustaket. Sb2 inntegnet Figur 9. Profil-2 går fra NØ mot SV parallelt med elva. Sb3 inntegnet Figur 10. Profil-3 (venstre) og profil-4 (høyre) Figur 11. Profil-5 (venstre) og profil 6 (høyre) Figur 12. Profil-11 fra vegbom og nordover via sonderboring-4. Boringen er inntegnet Figur 13. Profil-12 går fra sonderboring-5 og rett vestover via sonderboring-2 og 4. Boringene er inntegnet Figur 14. Profil-8 går fra sør mot nord på vestsiden av ryggen lengst vest i området Figur 15. Profil-9 (venstre) og profil 10 (høyre) Figur 16. Sonderboringsprofiler Sb1-Sb5. Tolket løsmassefordeling og borsynk i s/m (koordinater UTM32) Figur 17 Sonderboringsprofil Sb6-Sb8.Tolket løsmassefordeling og borsynk i s/m (koordinater UTM32) Figur 18. Ned-driving av undersøkelsesbrønn (Ub1) i sonderboring Figur 19. Uttak av grunnvannsprøver under testpumping av undersøkelsesbrønn Figur 20. Utførte boringer, område med størst mektighet av grusig sand og plassering av fullskala brønner Figur 21. Brønnspesifikasjoner (arbeidstegning) for produksjonsbrønn-1 og 2 (løsmasseprofil fra B1) TABELLER Tabell 1. Nedbørfelt, middelvannføring og lavvannføring i Handelandselva... 6 Tabell 2. Resultater fra undersøkelsesbrønn-1 (Pb1) i sonderboring Tabell 3. Sorterings- og permeabilitetsverdier (K), angivelse av % -andel >0,75mm i sedimentprøver fra Ub Tabell 4 Resultater fra undersøkelsesbrønn 2 (Pb2) i sonderboring Tabell 5. Resultater fra undersøkelsesbrønn 3 (Pb3) i sonderboring Tabell 6. Analyseresultater 6 nivåbestemte grunnvannsprøver tatt mellom 4,6 og 19,5 meters dyp i Ub Tabell 7. Analyseresultater 5 nivåbestemte grunnvannsprøver tatt mellom 6,0 og 21,0 meters dyp i Ub Tabell 8. Analyseresultater 2 nivåbestemte grunnvannsprøver tatt mellom 4,5 og 9,0 meters dyp i Ub Tabell 9 Brønnspesifikasjoner for B1 og B2 plassert hhv. 1,5 m vest for Ub-1 og 15 m nord for Ub

6 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 1 1 INNLEDNING 1.1 Formål og bakgrunn Asplan Viak er engasjert av for å utføre geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser langs Handelandselva ved Sandvoll. Grunnvannsforekomsten er aktuell som ny vannkilde for Sandvoll og Halsnøy. Sandvoll vassverk har i dag et vanninntak i en bekk, mens Halsnøy forsynes fra Husnes vassverk. Midlere vannforbruk på dagtid er hhv. 4 og 12 l/s på Sandvoll og Halsnøy. Dimensjonerende vannmengde er oppgitt til ca. 15 l/s (54 m 3 /t). 1.2 Tidligere utførte undersøkelser Det er ikke utført hydrogeologiske forundersøkelser med tanke på uttak av grunnvann i området tidligere. Det fantes imidlertid fram til 1981 en grunnvannsstasjon for overvåking av grunnvannsnivå i området. Punktet markert med gul sirkel (NGU-brønn) på figur 2 side 5 er en undersøkelsesbrønn boret ned til 6 meters dyp. Boringen viste sand og grus ned til fjell. NGU sin brønndatabase viser at det ble etablert en 110 meter dyp fjellbrønn (energibrønn) nede ved veien (blå sirkel på figur 2) i Her er det påvist 3 meter med løsmasser over fjellet. Det finnes ingen andre grunnvannsbrønner i området. 1.3 Gjennomføring Feltarbeidet er utført av Bernt Olav Hilmo og Rolf Forbord i to omganger. De første undersøkelsene ble gjort i perioden 29. til 31. oktober 2014, og omfattet: Forstudier (kart og flyfotostudier) Områdebefaring med kartlegging av fjellblotninger og utvelgelse av undersøkelsesområde Georadarmålinger (12 georadarprofiler, til sammen 1535 meter) 5 sonderboringer ned mot 13,5-21 meters dyp (Sb1-Sb5) Nedsetting av 1 stk. 5/4 undersøkelsesbrønn (Ub-1) Testing av løsmassenes vanngivende egenskaper Feltmålinger av temperatur og elektrisk ledningsevne Uttak av nivåbestemte sediment- og grunnvannsprøver fra Ub-1 I oktober 2015 ble feltarbeidet fulgt opp med følgende: 3 sonderboringer ned mot 18-19,5 m (Sb6-Sb8) Nedsetting av 2 stk. 5/4 undersøkelsesbrønner (Ub-2 og Ub-3) Nedsetting av 4 stk. 5/4 peilerør (Pb4-Pb7) Feltmålinger av temperatur og elektrisk ledningsevne Uttak av nivåbestemte grunnvannsprøver fra Ub-2 og Ub-3 Vannanalyser er utført ved Analysesenteret, Trondheim kommune. Kornfordelingsanalyser er utført ved Eurofins AS. Innmåling av borpunkt er utført av.

7 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 2 Figur 1. Oversiktskart med lokalisering av Sandvoll ved Handelandselvas utløp i Hardangerfjorden.

8 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 3 2 GJENNOMFØRING OG METODIKK 2.1 Georadarmålinger Georadar er et geofysisk måleinstrument som sender elektromagnetiske bølger ned i bakken. Bølgene reflekteres og mottas i en antenneenhet. Refleksjonene viser lagdeling og strukturer i grunnen, og metoden gir indikasjoner på løsmassetykkelse, løsmassetype og dyp til grunnvannsspeil. En sikrere tolkning av georadarmålingene krever boringer for å kunne relatere refleksjonsmønsteret på georadarprofilene til dokumenterte løsmasseprofil. Målingenes dybderekkevidde/penetrasjon er avhengig av flere faktorer: - Løsmassetype. Finkornige løsmasser gir dårligere penetrasjon enn grove sedimenter. - Elektrisk ledningsevne i grunnvannet. Høy elektrisk ledningsevne som kan skyldes hardt grunnvann, høyt innhold av ioner/salter, marint påvirket grunnvann (saltvann) eller forurenset grunnvann (gjødsel, kloakk, sigevann) gir dårligere penetrasjon. - Overflateforhold. Hardt pakkede løsmasser (vei), aurhellelag/jernutfelling, gjødsling av dyrket mark og veisalting er eksempler på overflateforhold som gir redusert penetrasjon. Georadarmålingene gir ikke sikker påvisning av grunnvann eller løsmassenes vanngivende egenskaper, men de gir et godt grunnlag for å velge ut områder for mer detaljerte undersøkelser i form av boringer og undersøkelsesbrønner. Metoden er spesielt egnet mht. å finne størst mektighet av permeable sedimenter (sand/grus) innenfor et område, noe som ofte kan medføre vesentlig mindre behov for prøveboringer. For å detaljkartlegge forholdene ved Sandvoll/Handelandselva er det til sammen kjørt 12 georadarprofiler i området (totalt 1535 meter). Det er benyttet 100 MHz signal, for å oppnå maksimalt penetrasjonsdyp. Alle målingene er filtrert for å forsterke signal - støy forholdet. Dybden som georadarmålingene viser, er et resultat av bølgehastigheten som benyttes. I det aktuelle området er det benyttet 90 m/µs (bølgehastighet i vannmettet sand/grus). Denne hastigheten ga omtrent korrekt dyp til grunnvannsspeil og øvrige grenseflater påvist ved boring. Det er ikke foretatt høydekorreksjon av profilene. Terrengoverflaten opptrer på grunn av dette som flat, mens et noe undulerende grunnvannsspeil derfor kan skyldes topografien. 2.2 Sonderboringer og 5/4 undersøkelsesbrønner Det er til sammen gjennomført 8 sonderboringer, og beliggenheten av disse er vist på flyfotoet i figur 7 med nummerering Sb1-Sb8. Sonderboringene ble plassert på grunnlag av georadarmålingene, og i områder hvor det er aktuelt med brønnetablering. Boringene er utført med bærbart utstyr (motorhammer og 25 mm borstål med 40 mm 4-kantspiss). Tolkning av boringene baserer seg på synkehastighet, dreiemotstand, lyd ved dreiing og motstand/lyd under oppjekking. I tre av punktene hvor sonderboring indikerte egnede løsmasser for grunnvannsuttak, er det drevet ned 5/4 undersøkelsesbrønner påmontert 1,5 meter lang sandspiss ned til 12-21,5 m under terreng. Plassering av undersøkelsesbrønnene (Ub1-Ub3) i sonderboringspunktene er vist på flyfotoet i figur 7. Undersøkelsesbrønnene er benyttet til å teste løsmassenes vanngiverevne i ulike nivå, samt til uttak av vann- og sedimentprøver. Vannprøver er tatt fra alle de tre undersøkelsesbrønnene og analysert for fysisk-kjemiske parametere. På grunn av kort pumpetid har det ingen hensikt å analysere på bakteriologiske parametere.

9 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 4 Sedimentprøver er kun tatt fra Ub1. Sedimentprøvene er tørrsiktet, og kornfordelingskurvene benyttes til beregning av hydrauliske parametere og til dimensjonering av brønnfilter. Det er også foretatt feltmålinger av temperatur og ledningsevne av utpumpet grunnvann fra alle undersøkelsesbrønnene. Med unntak av Sb5 er det i resterende sonderboringspunkt drevet ned 5/4 peilebrønner påmontert 1,5 meter lang sandspiss. Disse går ned til ca. 8 meter under terreng, mens ca. 1 meter står over terreng. Peilebrønnene brukes til å overvåke grunnvannsnivået, slik at tilstrømningsområdet kan vurderes. Dette vil brukes til å bestemme klausuleringssoner i forbindelse med klausuleringsplanen for et eventuelt grunnvannsanlegg.

10 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 5 3 RESULTATER 3.1 Områdebeskrivelse Arealene langs Handelandselva på innsiden av Riksveg 48 ble ved innledende studier vurdert som meget interessante, både ut fra hydrogeologiske kriterier, områdehygiene og ut fra beliggenhet i forhold til eksisterende infrastruktur. Hele området ligger ifølge NGU sitt kart på en breelvavsetning (sand/grus), se figur 2. I punktet merket NGU-brønn er det tidligere påvist 6 meter med sand og grus over fjell. Flere 90 knekker i elveløpet tilsier at man finner grunnlendte partier med fjell i dagen. En rekke fjelblotninger ble påvist i elveleiet og i det gamle grustaket under befaringen, se fjellblotninger tegnet inn på flybildet i figur 7. Figur 2. Utsnitt av kvartærgeologisk kart fra det aktuelle området ( Det undersøkte området ved Handelandselva utgjør i hovedsak ei flat, nederodert elveslette langs elva, hvor terrenget ligger på kote 60. Arealene er skogbevokste, med enkelte myrsøkk innimellom, se figur 3 og figur 7. Sentralt i området finner man et avsluttet grustak, hvor man har tatt ut sand og grus ned til grunnvannsspeilet eller til fjellet. Man fant ikke tegn til gammel forurensning i dette området, utover at det er tippet jordblandede sand- og grusmasser som inneholder trevirke i det dypeste søkket i grustaket, se figur 5. Dette er ifølge lokalkjente jordmasser og tre-avfall fra en lekeplass. Massene utgjør neppe noen stor forurensningsrisiko, selv om de ligger i grunnvannsspeilet. Det er imidlertid svært viktig at man ikke fortsetter å tippe skrotmasser og avfall i dette området. Man bør derfor rydde opp i dette, og fjerne det som ikke er sand og grus. Lavereliggende søkk med grunnvann i dagen kan med fordel fylles med rene masser. Nordøst for grustaket finner man et gammelt steinbrudd, se figur 6, og lengst sør i det undersøkte området ligger det en idrettsplass (grusbane) og en motor-cross bane.

11 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 6 Utover dette så ligger det en skytebane på nordsiden av ei myr 450 meter nord for elva, se figur 3. Avstanden og plasseringen medfører at denne ikke utgjør noen potensiell risiko for grunnvannsmagasinet i det undersøkte området. Figur 3. Kartutsnitt med undersøkt område, arealbruk og utsnitt fra kommuneplanens arealdel. I kommuneplanens arealdel er store deler av det undersøkte område avsatt til fremtidig næringsbebyggelse/industri (lilla farge på figur 3). Så fremt det etableres et grunnvannsanlegg i det undersøkte området, må deler av arealet satt av til næringsbebyggelse/industri tilbakeføres til LNF-område. Etter vellykket prøvepumping reguleres sone-1 og eventuelt sone-2 til grunnvannsanlegg. Nedslagsfeltet til Handelandselva oppstrøms det undersøkte området er omtrent ikke påvirket av menneskelig aktivitet, se figur 4 neste side. Skog og snaufjell utgjør hhv. 40,3 og 52,2 % av nedslagsfeltet. Dyrket mark utgjør kun 0,1 % og urbane områder er oppgitt til 0 %. Dette betyr at elvevann som infiltrerer inn i grusmassene vil være av god kvalitet. Middelvannføring og lavvannføring i Handelandselva fremgår av tabell 1, og lavvannskart på figur 4. Uttak av 15 l/s med grunnvann tilsvarer kun 5,8 % av alminnelig lavvannføring i Handelandselva. Tabell 1. Nedbørfelt, middelvannføring og lavvannføring i Handelandselva Vassdrag Totalt areal nedbørsfelt (km 2 ) Middelvannføring (l/s) Alminnelig lavvannføring (l/s) Handelandselva 44,2 4866,4 256,4

12 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 7 Figur 4. Lavvannskart/feltdata for Handelandselva ( Figur 5. Det gamle grustaket sett fra sør. Masser som inneholder trevirke sees i enden av vannspeilet.

13 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 8 Figur 6. Fjellblotning i bunnen av grustaket. I bakgrunnen sees et gammelt steinbrudd. 3.2 Georadarmålinger og sonderboringer Plassering av georadarprofiler P1 til P12 samt alle boringer er vist i figur 7. Fjellblotninger påvist under befaring er også tegnet inn. Figur 7. Flybilde med lokalisering av radarprofiler (P), Sonderboringer (Sb) og undersøkelsesbrønner (Ub).

14 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 9 Plottede profiler fremgår av figur 8 til figur 15. Målingene viser i hovedsak reflektorer som representerer sand og grusig sand av varierende mektighet over morene eller fjell. Profilene viser ingen tydelig grunnvannsreflektor fordi grunnvannsspeilet ligger så nær terrengoverflaten. Grunnvannsnivået ligger på 0,2-1 m dyp. Profil-1 starter i det vestre hjørnet av fotballbanen og går nordøstover på grusveien gjennom det nedlagte grustaket og videre nordover mot elva. Profilet passerer sonderboring-2 (Sb2) etter ca. 103 meter. På 180 meter passeres fjellblotningen som sees på figur 6. Fra 0 til 115 meter viser profilet tydelige skrålagsreflektorer (sand/grus) ned til minimum 19,5 meter under terreng. Sonderboring 2 viste grusig sand og sand ned til 20,5 meters dyp, deretter fast morene. Fra 120 meter ser man fjelloverflaten som stiger raskt mot fjellblotningen på 180 meter. Fra fjellblotningen og videre nordøstover mot elva er det omtrent ikke løsmasser oppå fjellet. Figur 8. Profil-1 går fra hjørnet av fotballen og nordøstover på grusveien gjennom grustaket. Sb2 inntegnet. Profil-2 starter i enden av profil-1 og går vestover langs elva. Målingene bekrefter at det er grunt til fjell i den nordøstlige delen av området. Etter 150 meter ser man skrålags-reflektorer (sand/grus) ned til minimum 19,5 meter. Profilet passerer sonderboring-3 (Sb3) etter ca. 168 meter. Sonderboring 3 viste grusig sand og grusholdig sand ned til 14 meters dyp, deretter fast lagret sand ned til 15,7 meter, hvor boringen ble avsluttet uten overgang til morene eller fjell. Figur 9. Profil-2 går fra NØ mot SV parallelt med elva. Sb3 inntegnet.

15 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 10 Profil-3 starter i enden av profil-2 og går rett sørover på sandbanken i elva. Profilet måtte avsluttes etter 38 meter på grunn av høy vannstand i elva (flom). Profilet indikerer meter med sand og grus, deretter overgang til mer finkornige masser (finsand) uten tydelige reflektorer. Profil-4 starter nær enden av profil-2 og går sørover parallelt med elva via kanten av myra og mot en liten bekk. Også dette profilet indikerer overgang til mer finkornige masser på meters dyp, men dette kan også skyldes at man måler gjennom myrmasser i deler av profilet. Lagdelingen fremtrer som mer horisontal, fordi man her går mer vinkelrett på skrålagene som er påvist i de andre profilene. Figur 10. Profil-3 (venstre) og profil-4 (høyre). Profil-5 går sørover langs bekk og videre over fotballbanen (inn på banen etter 83 meter). Fra 50 meter og videre ser man skrålagsreflektorer (sand/grus) ned til minimum 19,5 meter. Profilet passerer sonderboring-1 (Sb1) på ca. 53 meter. Sonderboring 1 viste vekslende lag av grusig sand og sand ned til 11 meter, deretter fast lagret sand/finsand ned til 15,7 meter, hvor boringen ble avsluttet uten overgang til morene eller fjell. Profil-6 starter i enden av profil-5 (på sørsiden av fotballbanen) og går sørover over motor cross banen. Profilet viser meget tydelige skrålagsreflektorer (sand/grus) ned til minst 19,5 meter de første 40 meter av profilet. Fra 40 meter og videre stiger fjelloverflaten opp til 9 meter under terreng i enden. Figur 11. Profil-5 (venstre) og profil 6 (høyre).

16 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 11 Profil-11 går fra vegbommen og rett nordover via sonderboring-4 (Sb4), som passeres etter 49 meter, se figur 7. Fra 0 til 105 meter viser profilet tydelige skrålagsreflektorer (sand/grus) ned til minimum 19,5 meter under terreng. Sonderboring 4 viste vekslende lag med grusig sand og sand ned til 21 meters dyp, uten overgang til morene eller fjell. Fra 105 meter ser man fjelloverflaten som stiger raskt mot 3-4 meter under terreng i enden av profilet. Målingene viser i liket med profil-1 og 2 at det er grunt til fjell i nordøstre del av området. Figur 12. Profil-11 fra vegbom og nordover via sonderboring-4. Boringen er inntegnet. Profil-12 går fra sonderboring-5 og rett vestover via sonderboring-2 og 4. I sonderboring-5 ble fast bunnmorene påvist på 11,5 meters dyp. Profilet viser tydelig hvordan mektigheten av sand- og grusmasser øker fra denne boringen og vestover mot myra. Fra 65 meter og utover er reflektorene svakere. Dette kan skyldes at man måler gjennom myrmasser. Figur 13. Profil-12 går fra sonderboring-5 og rett vestover via sonderboring-2 og 4. Boringene er inntegnet.

17 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 12 Profil-7-10 er målt på nordsiden av elva. Profil-7 går fra nord mot sør på østsiden av ryggen lengst vest i det undersøkte området, se figur 7 for plassering. Profilet indikerer 6-8 meter med sand og grusmasser over fjell eller morene. Profil-8 går fra sør mot nord på vestsiden av ryggen, se figur 7. Profilet indikerer 6-8 meter med sand og grusmasser over fjell eller morene, se figur 14. Målingene ved ryggen indikerer at ryggformen har fjell eller morenekjerne. Figur 14. Profil-8 går fra sør mot nord på vestsiden av ryggen lengst vest i området. Profil-9 går fra ryggen og østover langs nordsiden av elva til eiendomsgrense (gjerde), se figur 7. I partier viser profilet skrålagsreflektorer (sand/grus) ned til meters dyp. Reflektorene er svakere enn de beste profilene på sørsiden av elva, noe som indikerer mer finkornige masser. Man kan ane en oppstikkende fjellkolle mellom 50 og 120 meter ut i profilet, se figur 15 (venstre). Profil-10 starter i enden av profil-9 og går videre østover langs elva. Fra 0 til 20 meter viser profilet svake skrålagsreflektorer (sand/grus) ned til minimum 19,5 meter under terreng, se figur 15 (høyre). Fra 20 meter ser man fjelloverflaten som stiger raskt mot 3-4 meter under terreng i enden av profilet. Målingene viser i liket med profil-1, 2 og 5 at det er grunt til fjell i nordøstre del av området. Figur 15. Profil-9 (venstre) og profil 10 (høyre).

18 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 13 Det er til sammen utført 8 sonderboringer i området, se figur 7 for plassering. I likhet med georadarmålingene viser boringene at man finner størst mektighet av permeable dels grusige sandmasser med skrålag i vestre del av området. De beste indikasjoner med tanke på uttak av grunnvann er påvist i Sb2, Sb4 og Sb8, hvor det er påvist løst lagret grusig sand ned mot hhv. 20,5, 21 og 19,5 meters dyp. Det ble derfor etablert undersøkelsesbrønner i hvert av disse punktene. Figur 16. Sonderboringsprofiler Sb1-Sb5. Tolket løsmassefordeling og borsynk i s/m (koordinater UTM32).

19 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 14 Figur 17 Sonderboringsprofil Sb6-Sb8.Tolket løsmassefordeling og borsynk i s/m (koordinater UTM32).

20 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 15 Figur 18. Ned-driving av undersøkelsesbrønn (Ub1) i sonderboring-2. Figur 19. Uttak av grunnvannsprøver under testpumping av undersøkelsesbrønn-1.

21 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll Løsmassenes vanngivende egenskaper Vurdering Både georadarmålinger og sonderboringer indikerer 20 meter med vannmettede og permeable sedimenter i vestre del av det undersøkte området. Med bakgrunn i dette er undersøkelsesbrønn-1 satt i sonderboring-2, undersøkelsesbrønn-2 satt i sonderboring-4 og undersøkelsesbrønn-3 satt i sonderboring Undersøkelsesbrønn-1 Ub1 ga vannmengder fra 0,5 til 2,5 l/s fra 4,5 til 19,5 meters dyp (se tabell 2). I de fleste nivåer ble grunnvannet helt klart og uten synlige partikler etter 1-5 minutters pumping. I nivåer hvor vannmengden er liten, og det tok lang tid før grunnvannet ble partikkelfritt, skyldes dette et visst innhold av finsand (9-10,5m og 12-13,5m). Under pumping i det dypeste nivået kjente man kraftig H 2S-lukt under pumping. Lukta avtok noe i løpet av 15 minutters pumping. Tabell 2. Resultater fra undersøkelsesbrønn-1 (Pb1) i sonderboring-2 Sted: Sandvoll i Undersøkelsesbrønn 1/Pb1, Sb-2) Dato: Koordinater: Sone: UTM sone 32 X: ,669 Y: ,801 Brønntype: Ø32 mm rør med 1,5 m sandspiss med slisset filter Grunnvannsnivå: 0,2 m under terreng. Merknad: 19,5 m under terreng, totalt 21 m med rør Dyp Slam Kapasitet Temp Ledningsevne (m) Løsmassetype farge l/s Prøver C µs/cm Merknad 4,5-6 Grusig sand, noe finsand Brun 0,5 VP, SP 11,8* 31,3 Klart etter 15 minutter God synk 6,0-7,5 Brun 2,5 SP 10,6 33,0 Klart etter 1 minutt Spylevann forsvinner 7,5-9 Brun 2,0 VP, SP 9,4 40,3 Klart etter 1 minutt Spylevann forsvinner 9-10,5 Noe mer finsand Brun 0,7 SP 9,5* 111,0 Klart etter 5 minutter Dårlig synk 10,5-12 Brun 1,9 VP, SP 8,0 186,0 Klart etter 3 minutt Svakt artesisk 12-13,5 Mer finsand Brun 0,6 SP 8,2* 172,3 Klart etter 10 minutter 13,5-15 Brun 1,2 VP, SP 7,6 67,3 Klart etter 3 minutt 15-16,5 Brun 1,9 VP, SP 7,6 51,4 Klart etter 0,5 minutter 16,5-18 Brun 2,0 SP 7,6 57,3 Klart etter 1 minutt 18-19,5 Brun- 0,8 VP, SP 7,5 153,6 Klart etter 15 minutter grå Kraftig H2S-lukt VP = vannprøve, SP = spylt sedimentprøve, *Temperatur påvirket av pumpa

22 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 17 Kornfordelingskurver for opp-spylte masseprøver fra Ub-1 fremgår av vedlegg 1 og sedimentologiske data av tabell 3. Kornfordelingsanalysene viser en relativt godt sortert grusholdig sand, hvor sorteringsgraden varierer mellom 5 og 8,75. I tabell 3 er permeabiliteten K beregnet ved hjelp av Gustavsons formel, hvor parameteren d 10 representerer diameteren der 10 % av prøvemassen er mindre enn d 10. Permeabiliteten (K, uttrykk for massenes evne til å transportere vann), varierer fra 5,7 til 56 m/d. Ut fra K-verdiene fra kornfordelingskurvene er midlere permeabilitet i profilet av størrelsesorden 17,6 m/d. Tabell 3. Sorterings- og permeabilitetsverdier (K), angivelse av % -andel >0,75mm i sedimentprøver fra Ub-1. Dyp i m under terreng Ub-1 Permeabilitet K (m/d) %- grovere enn 0,75mm l/min ved pumping Jordart * d 10 * d 60 Sortering d 60/d 10 4,5-6,0 Grusig sand 0,12 0,97 8,08 13, ,0-7,5 Grusig sand 0,15 0,94 6,27 24, ,5-9,0 Grusig sand 0,22 1,16 5,27 56, ,5 Grusig sand, finsand 0,08 0,7 8,75 5, ,5-12 Grusholdig sand 0,1 0,6 6,00 11, ,5 Sand 0,09 0,62 6,89 8, ,5-15 Grusig sand 0,1 0,52 5,20 11, ,5 Grusig sand 0,1 0,68 6,80 10, ,5-18 Grusig sand 0,16 0,8 5,00 30, ,5 Sand m/ gruskorn 0,07 0,5 7,14 4, * d60 betyr 60 % finere enn og 40 % grovere enn, jevnfør korngraderingskurvene i vedlegg 1. Ytelsen til en løsmassebrønn er avhengig av løsmassenes hydrauliske ledningsevne (massenes evne til å transportere vann), tykkelsen av vannførende lag (m), hvor stor senkning som kan tillates og forholdene for nydannelse av grunnvann. Produktet av massenes hydrauliske ledningsevne (K) og mektigheten av vannførende lag (m) kalles Transmissivitet (T), og gir et mål for vannstrømningen. 1) Transmissivitet T = K x m (hvor K er permeabilitet og m er vannførende mektighet) I den grusige sanda fra 4,5 til 19,5 meters dyp ved Ub-1 er midlere permeabilitet av størrelsesorden 17,6 m/d, og vannmettet mektighet settes til 19 m (19,5 m sand/grus 0,2 m ned til grunnvannsnivået). Dette gir en T-verdi lik 330 m 2 /d (0,0038 m 2 /s). Teoretisk avsenkning i en brønn ved uttak av 1 / 2 Q dim= 7,5 l/s (27 m 3 /t) kan beregnes med formelen: 2) = (Thiem) Parameterne i formelen er: S well = Beregnet avsenkning ved uttak av Q. Maksimal senkning i en brønn plassert ved Ub-1, kan settes til 8,5 m under terreng basert på at brønnfilteret settes fra 11,0-18,0 meter under terreng og at pumpa plasseres fra 10,8-9,1 meter, se figur 21. Grunnvannsspeilet er påvist på 0,2 meter. Senkes vannstanden med 8,3 meter er man på 8,5 meter (0,6 m over pumpa). Q = Dimensjonerende vannmengde pr. brønn lik 7,5 l/s (27 m 3 /t)

23 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 18 T = Transmissivitet = 330 m 2 /d R 0 er influensradius som settes til 100 m r er brønnens radius = 0,109 m Innsatt formelen gir de beregnede verdier for transmissivitet fra kornfordelingskurvene en avsenkning av størrelsesorden 2,14 meter ved uttak av 7,5 l/s. Settes transmissiviteten til det halve blir avsenkningen 4,28 meter. Verdiene er kun teoretiske, men viser likevel at et grunnvannsuttak av denne størrelse er realistisk i området ved Ub-1. Eksempelvis vil en avsenkning av størrelsesorden 4,28 meter ved uttak av 7,5 l/s medføre at man fortsatt har en tilgjengelig vannhøyde på 4,0 meter i en brønn med filter fra 11,0-18,0 meter under terreng i det aktuelle området Undersøkelsesbrønn-2 Ub2 ga vannmengder fra 1 til 2,5 l/s fra 4,5 til 21 meters dyp (se tabell 4). I de fleste nivåer ble grunnvannet klart og uten synlige partikler etter 1-5 minutters pumping. I nivået 16,5-18 meter dyp ble imidlertid ikke vannet klart selv etter 20 minutters pumping. Dette skyldes en stor andel sand med partikkelstørrelse mindre enn åpningen i sandspissen. Jern i grunnvannet ble påvist med feltanalyseutstyr mellom 5-8 meter.

24 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 19 Tabell 4 Resultater fra undersøkelsesbrønn 2 (Pb2) i sonderboring 4. Sted: Sandvoll i Undersøkelsesbrønn 2/Pb2, Sb-4) Dato: Koordinater: Sone: UTM sone 32 X: ,931 Y: ,849 Brønntype: Ø32 mm rør med 1,5 m sandspiss med slisset filter Grunnvannsnivå: 1,1 m under terreng. Merknad: 21,5 m under terreng, totalt 22,5 m med rør Dyp Slam Kapasitet Temp Ledningsevne (m) Løsmassetype farge l/s Prøver C µs/cm Merknad 3-4,5 Grusig sand Brun God Synk Mye sand 4,5-6 Grusig sand Grå- Brun 6,0-7,5 Grusig sand Brun/ grå 1 8,3 60,6 Jernsmak (Fe). Blir klart på 5 minutter 2,5 Sp, Vp 7,8 49,9 Jernsmak, dødt vann. Klart på 2 minutter 7,5-9 Grusig sand Brun 2,5 7,8 50,1 Så vidt Fe farge feltkitt, noe Fe-smak. Jern fra 5-8 meter 9-10,5 Grusig sand Brun 2,5 Sp, Vp 7,5 56,2 Ikke Fe v/ feltanalyse 10,5-12 Grusig sand Brun 2,5 Sp 8,0 54,6 Ikke Fe v/ feltanalyse 12-13,5 Sand, grusig sand Brun 1,7 Sp 7,9 47,0 Ikke Fe v/ feltanalyse 13,5-15 Sand, grusholdig Brun 1,7 Sp, Vp 7,8 51, ,5 Grusig sand Brun 1,25 Sp 7,9 48,4 Ikke Fe v/ feltanalyse 16,5-18 Grusig sand Brun 2 Sp 7,7 43,6 Ikke klar etter 20 min 18-19,5 Grusig sand Brun 1,8 Sp, Vp 7,7 55,7 Klar etter 5 min 19,5-21 Grusig sand Brun 1,8 Sp, Vp 7, ,5 Fastere grusig sand Brun OK synk VP = vannprøve, SP = spylt sedimentprøve (ikke analysert), *Temperatur påvirket av pumpa Undersøkelsesbrønn-3 Ub3 ga vannmengder fra 0,5 til 2,5 l/s fra 4,5 til 12 meters dyp (se tabell 5). Mellom nivå 6-9 ble grunnvannet rent etter 1-5 minutters pumping, mens dypere var det vanskeligere å få vannet klart. Under neddriving røk røret etter 12 meter, og det var dermed ikke mulig å drive det lenger ned. Sonderboringen (Sb8) i samme punkt viser imidlertid at det var godt egnede masser ned til ca. 17 m.

25 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 20 Tabell 5. Resultater fra undersøkelsesbrønn 3 (Pb3) i sonderboring 8 Sted: Sandvoll i Undersøkelsesbrønn 3/Pb3, Sb-8) Dato: Koordinater: Sone: UTM sone 32 X: ,321 Y: ,017 Brønntype: Ø32 mm rør med 1,5 m sandspiss med slisset filter Grunnvannsnivå: 1,8 m under terreng. Merknad: 12,0 m under terreng, RØRBRUDD PÅ 12 METER Dyp Slam Kapasitet Temp Ledningsevne (m) Løsmassetype farge l/s Prøver C µs/cm Merknad 3-4,5 Grusig sand Brun grå God synk 4,5-6 Grusig sand Brun 1,2 8,3 49,8 Ingen jernsmak, oksidert grunnvann 6,0-7,5 Grusig sand Brun 2,5 8,0 52,1 Mye jernhydroksyd, blir rein 7,5-9 Grusig sand Brun 2,0 Vp 7,7 49,4 Ren på 5 minutter 9-10,5 Sand, grusig sand Brun 1,0 7,8 50,7 Tar tid å få rein, grå sand 10,5-12 Grusholdig sand Brun 0,5 *8,2 56,0 Vanskelig å få rein VP = vannprøve, SP = spylt sedimentprøve, *Temperatur påvirket av pumpa 3.4 Grunnvannets fysisk-kjemiske kvalitet Undersøkelsesbrønn-1 Under uttak av vann- og sedimentprøver fra Ub-1 ble det observert brun slamfarge fra 4,5 meter og ned til 18 meters dyp, se tabell 2. Brunfargen viser at det er oksiderende forhold i grunnvannssonen, med utfelt jern i sedimentet. Det ble ikke observert innhold av organiske partikler (karbon) i løsmassene. I det dypeste nivået (18-19,5 m under terreng) var slamfargen grå, og det luktet hydrogensulfid (H 2S). Dette betyr at det er reduserte forhold (lite oksygen) i den dypeste delen av magasinet. Dette skyldes ikke innhold av organisk materiale, men er en følge av at dette grunnvannet trolig står relativt stille i det dypeste trauet i området. Dette medfører lang oppholdstid og kjemisk oksygenforbruk. Grunnvannets elektriske ledningsevne og temperatur ble registrert under pumping i de forskjellige nivåer, jevnfør tabell 2. Vannets elektriske ledningsevne er direkte proporsjonal med innholdet av løste bestanddeler (ioner i form av løste mineraler og salter). Ned til 10,5 meters dyp varierer grunnvannets temperatur mellom 10,6 og 9,4 C, med avtagende trend mot dypet. Dypere enn 13 meter ligger temperaturen stabilt på 7,5 til 7,6 C. Dette viser at det dypereliggende grunnvannet har hatt relativt lang oppholdstid i grunnen. Ned til 9 meter varierer grunnvannets elektriske ledningsevne mellom 31 og 40 µs/cm i Ub-1, med stigende verdier mot dypet. Fra 9 til 13,5 meters dyp varierer ledningsevnen mellom 111 og 186 µs/cm. Fra 13,5 til 18 meter varierer ledningsevnen mellom 51 og 57 µs/cm

26 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 21 (avtagende innhold av ioner), mens den igjen øker til 153 µs/cm i det dypeste oksygenfattige nivået. Disse store variasjonene i ledningsevne skyldes endret mineralsammensetning i løsmassene. Løsmassene i nivåene med høy ledningsevne har høyere innhold av mer lettløselige mineraler bestående av kalsitt og Na-plagioklas. Dette gir seg også utslag i høyere innhold av natrium, kalsium og sulfat, samt høyere ph-verdi. Det ble tatt 6 grunnvannsprøver fra Ub-1, som er analysert mht. fysisk-kjemiske parametere, se tabell 6 neste side. Analyseresultater fremgår av vedlegg 2. Tabell 6. Analyseresultater 6 nivåbestemte grunnvannsprøver tatt mellom 4,6 og 19,5 meters dyp i Ub Ub-1 Ub-1 Ub-1 Ub-1 Ub-1 Ub-1 Analyse Enhet 4,5-6m 7,5-9m 10,5-12m 13,5-15m 15-16,5m 18-19,5m Grenseverdi ph 5,4 5,8 7,2 6,5 6,3 7 6,5-9,5 Farge <1 <1 <1 <1 <1 <1 20 Konduktivitet µs/cm Turbiditet NTU 2,3 0,58 0,51 0,59 0,73 0,86 4 Kalsium mg Ca/l 0,55 1,15 9,53 4,77 3,8 16,3 Natrium mg Na/l 3,39 4,78 26,8 6,38 4,62 8, Magnesium mg Mg/l 0,36 0,59 1,68 0,87 0,73 1,95 Jern µg Fe/l 63,4 20,9 27,5 27,3 24,7 80,2 200 Mangan µg Mn/l 32,6 26,3 1,2 3,4 6 38,4 50 Nitrat-N µg N/l Klorid mg Cl/l 5,77 5,83 8,9 6,4 5,52 8, Sulfat mg SO4/l 2,57 3,08 9,02 3,73 2,92 5, De målte variasjoner i ledningsevne gjenspeiler seg i analyseresultatene når man sammenligner nivåene 10,5-12 og 18-19,5 med de øvrige nivåer hvor man har tatt prøver. Disse 2 nivåene har høyere innhold av kalsium, natrium, klorid og sulfat og høyere ph enn de øvrige nivåene. Med unntak for nivåene 10,5-12 og 18-19,5 som har ph på 7,2 og 7, reagerer grunnvannet surt, med ph på 5,4 til 6,5. Fargetallet er <1 i alle grunnvannsprøvene. Turbiditeten er også lav med tanke på at prøvene er tatt fra sandspiss etter kun få minutter med pumping. Ved etablering av korrekt dimensjonert og tiltrukket inntaksfilter i en produksjonsbrønn vil turbiditeten bli enda lavere. Innholdet av kalsium varierer mellom 0,55 og 16,3 mg/l og magnesium fra 0,36 til 1,95 mg/l, med de høyeste verdier i prøver fra 10,5-12 og 18-19,5m. Nitrat målt som N foreligger i konsentrasjoner fra 28 til 96 µgn/l. Dette er meget lave verdier og viser at grunnvannet ikke er påvirket av avløp eller avrenning fra dyrket mark. Innholdet av bruksmessig viktige parametere som jern og mangan er lavt. De høyeste verdier er målt i prøven fra 18-19,5 meter under terreng. Her ble det påvist reduserende forhold hvor jern og mangan er løst i vannfasen. I dette nivået ble jern analysert til 80,2 µg/l og mangan til 38,4 µg/l, som begge er lavere enn grenseverdien i drikkevannsnormen (hhv. 200 µg Fe/l og 50 µg Mn/l). Med unntak for lav ph-verdi i 3 av 6 vannprøver tilfredsstiller alle analyserte parametere kravene i Drikkevannsforskriften. Vannet er for øvrig uten farge og har en frisk og god smak, bortsett fra vann pumpet fra det dypeste nivået.

27 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll Undersøkelsesbrønn -2 Grunnvannets temperatur og elektriske ledningsevne ble registrert under pumping i forskjellige nivåer, se tabell 4. Temperaturen varierer mellom 7,5 og 8,3 C gjennom hele profilet. Vannets elektriske ledningsevne er direkte proporsjonal med innholdet av løste bestanddeler (ioner i form av løste mineraler og salter), og varierer mellom 43,6-60,6 µs/cm mellom 4,5 til 19,5 meters dyp. Fra 19,5-21 meters dyp gjør den elektriske ledningsevnen et hopp til 110 µs/cm. Store variasjoner i ledningsevne skyldes som nevnt tidligere endret mineralsammensetning i løsmassene. Det ble tatt 5 grunnvannsprøver fra Ub-2 som er analysert mht. fysisk-kjemiske parametere, se tabell 7 neste side. Analyserapporten fremgår av vedlegg 2. Økningen i elektrisk ledningsevne i nivå 19,5-21 m sammenfaller med økning av ph, kalsium, natrium og klorid, til dels også sulfat. Under uttak av vannprøver fra Ub2 ble det i hovedsak observert brun slamfarge fra 3 meter og ned til 21,5 meters dyp, se tabell 4. Brunfargen viser at det er oksiderende forhold i grunnvannssonen. Mellom 4,5-7,5 meter var slamfargen gråbrun, noe som tyder på mer reduserende forhold (lite oksygen) i dette nivået. Ved reduserende forhold forekommer jern som løste Fe 2+ -ioner, men når luft kommer til felles jernet ut som jernhydroksid (Fe 2O 3). Mellom 5-8 meter ble det påvist jern med feltutstyr, og jerninnholdet i dette nivået bekreftes av vannanalysene. Det er også detektert forholdsvis høye jernverdier mellom 19,5-21 m. Jerninnholdet i øvrige nivåer er under kravene i Drikkevannsforskriften. Manganinnholdet er under grenseverdien i Drikkevannsforskriften i alle nivåer, men nærmer seg grensen i mellom 6-7,5 meters dyp. Høyt jern- og manganinnhold kan by på bruksmessige problemer i form av utfellinger og gjengroing av brønnfilter, ledningsnett o.l. Fargetallet er 30 ved 6-7,5 meter dyp (skyldes utfelt jern), men under dette nivået er den <1 i alle grunnvannsprøvene. Turbiditeten er lav med tanke på at prøvene er tatt fra sandspiss etter kun få minutter med pumping. ph i samtlige grunnvannsprøver er sur. Nitratinnholdet (nitrat-n) i Ub2 er meget lavt, mellom µg N/l. Den lave ph-verdien og jerninnholdet i nivåene 6-7,5 m og 19,5-21 m dyp tilfredsstiller ikke parameterkravene i Drikkevannsforskriften. Øvrige parametere er innenfor kravene. Tabell 7. Analyseresultater 5 nivåbestemte grunnvannsprøver tatt mellom 6,0 og 21,0 meters dyp i Ub-2.

28 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll Undersøkelsesbrønn -3 Grunnvannets temperatur og elektriske ledningsevne registrert under pumping i de forskjellige nivåene er presentert i tabell 5. Temperaturen varierer mellom 7,7 og 8,3 C. Vannets elektriske ledningsevne varierer mellom 49,4-56,0 µs/cm gjennom hele profilet. Under uttak av vannprøver ble det observert brun/grå slamfarge i det øverste nivået (3-4,5 m dyp). Dette tyder på reduserende forhold (lite oksygen). Alle prøver tatt under dette nivået hadde brun slamfarge, det vil si oksiderende forhold. Det ble tatt ut to grunnvannsprøver, og analyseresultatene som presenteres i tabell 8 viser at det ikke er påvist jern over grenseverdiene i Drikkevannsforskriften. Manganinnholdet er imidlertid høyt mellom 4,5-6 m dyp (over kravene i Drikkevannsforskriften). Fargetallet er <1 i begge grunnvannsprøvene, mens turbiditeten varierer mellom 3,9-11 NTU. Det er imidlertid ikke uvanlig med høy turbiditet ved pumping fra undersøkelsesbrønner. ph i begge grunnvannsprøvene er sur. Nitratinnholdet (nitrat-n) er meget lavt. ph er lavere enn kravene satt i Drikkevannsforskriften. I det øverste nivået (4,5-6 m) er det i tillegg for høy turbiditet og for høyt manganinnhold. Øvrige parametere er innenfor kravene i Drikkevannsforskriften. Tabell 8. Analyseresultater 2 nivåbestemte grunnvannsprøver tatt mellom 4,5 og 9,0 meters dyp i Ub-3.

29 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 24 4 PLASSERING OG DIMENSJONERING AV BRØNNER 4.1 Forslag til brønnløsninger og plassering - Diskusjon De utførte undersøkelser viser gode muligheter for å ta ut de nødvendige mengder grunnvann (15 l/s) fra løsmasser i det undersøkte området ved Handelandselva. Magasinet er relativt stort (ca. 0,2 km 2 ) og uttak av 15 l/s med grunnvann tilsvarer kun 5,8 % av alminnelig lavvannføring i Handelandselva. Så fremt det er god kommunikasjon mellom grunnvannsmagasinet og elva, vil størrelsen på mulig uttak styres av antall brønner som etableres. Dette betyr at det kan være muligheter for uttak av større vannmengder enn 15 l/s, men dette må avklares etter etablering og testing av 2 brønner i første omgang. I tillegg til Handelandselva vil nedbør på selve avsetningen og i dalsidene rundt utgjøre en betydelig del av grunnvannsdannelsen. Området sør for elva som drenerer ned på avsetningen er ca. 0,45 km 2. I følge NVEs atlas er gjennomsnittlig avrenning 70 l/s pr km 2. Hvis man antar at 30 % av avrenningen bidrar til grunnvannsdannelse utgjør dette: 0,45 km 2 x 70 l/s pr km 2 x 0,3 = 9,5 l/s, altså mer enn 50 % av maksimalt vannbehov. Med unntak av for lav ph-verdi tilfredsstiller grunnvannet fra Ub1 Drikkevannsforskriftens krav til godkjent vannkvalitet. ph er også for lav i Ub2 og Ub3, men her er det i tillegg påvist henholdsvis jern og mangan over kravene i Drikkevannsforskriften. Man bør unngå å sette inntaksfilter i den dypeste delen av magasinet. Dette fordi grunnvannet her er redusert (oksygenfattig). Ved vedvarende problemer med lav ph og høyt jern- og manganinnhold må det benyttes vannbehandling. Lav ph kan justeres med vannbehandling i form av alkalisering (marmorfiltrering). Vannbehandling for å fjerne jern og mangan gjøres vanligvis med lufting kombinert med filtrering. Både testpumping og teoretiske beregninger viser at sandmassene ved undersøkelsesbrønn-1 og undersøkelsesbrønn-2 rent hydraulisk vil gi nok vann i forhold til dimensjonerende vannmengde. All erfaring tilsier at filterplassering fra eksempelvis 11,0-18,0 meters dyp under terreng ved Ub-1 vil gi stabil og god kvalitet ved uttak av de aktuelle vannmengder. Basert på hydrauliske beregninger må uttaket trolig fordeles på 2 brønner (arealfordelt uttak). En tredje brønn etableres etter vellykket prøvepumping. Dette vil gi god sikkerhet i vannforsyningen med hensyn til pumpehavari og nødvendig vedlikehold av brønner og pumper. Areal hvor både georadarmålinger og boringer viser mer enn 19,5 meter med permeable løsmasser (grusholdig sand) er markert med rødt i figur 20 på neste side. Det foreligger muligheter for etablering av fullskala brønner innenfor hele dette markerte området. Ut fra boringer og resultater fra undersøkelsesbrønn-1 finner man de mest vanngivende massene ved sonderboring-2 og 4 og videre nordover langs georadarprofil-11, se figur 20. Rørbrønner med filteret plassert i sonene med gunstigst vannkvalitet ved undersøkelsesbrønn-1 og undersøkelsesbrønn-2 vil med stor sannsynlighet gi grunnvann av god og stabil kvalitet på grunn av lang oppholdstid i grunnen. De analyserte vannprøvene er av orienterende karakter, og viser det naturlige grunnvannets sammensetning. Ved et kontinuerlig grunnvannsuttak vil man øke gjennomstrømningshastigheten og dermed redusere vannets oppholdstid i magasinet.

30 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 25 Det kan derfor inntreffe endringer i vannkvalitet når en ny grunnvannsbrønn tas i bruk. Dette må dokumenteres ved langtidsprøvepumping med uttak av grunnvannsprøver. Figur 20. Utførte boringer, område med størst mektighet av grusig sand og plassering av fullskala brønner.

31 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll Dimensjonering av brønner Resultatene fra undersøkelsesbrønn-1 og undersøkelsesbrønn-2 viser at det i disse punktene er gunstig med filtersetting i nivået 11,0-18,0 meter under terreng. Dypere enn dette er grunnvannet oksygenfattig. Ved undersøkelsesbrønn 2 er grunnvannet ned mot 8m dyp redusert og jernholdig. Aktuell brønndiameter er styrt av ønsket vannuttak/pumpestørrelse. Uttak av vannmengder fra 7,5-15 l/s (25-54 m 3 /t) pr. brønn tilsier etablering av brønner med diameter 219 mm. Kornfordelingsanalyser på masseprøver fra undersøkelsesbrønn-1 viser at løsmassene fra terreng og ned til 19 meter er meget godt egnet til etablering av et formasjonsfilter, dvs. fremvasking av en kappe med sedimentets grovfraksjon på utsiden av brønnfilteret som en gradvis overgang til de uforstyrrede sedimentene. Kornfordelingskurvene (vedlegg 1) viser at brønnfiltrene kan dimensjoneres med en slissebredde på 0,75 mm, jfr. tabell 3 side 17. Av tabellen fremgår det at man fra 10,5 meter under terreng og dypere har fra % med sandkorn >0,75 mm. Dette sikrer at man får ut mest mulig vann med lavest mulig innstrømningsmotstand (lite filtertap), samtidig som man unngår problemer med sandinngang gjennom filteret. For å unngå turbulent strømning gjennom filteret må vannuttaket være tilpasset åpent innstrømningsareal (perforasjon) i filteret. For stor vannhastighet kan forårsake omlagring av sedimentet og kavitasjon på filteret. Den kritiske hastighet for filtre av den aktuelle typen er angitt til 3 cm/s. Hastigheten gjennom filteret er en funksjon av forholdet mellom vannuttaket og filterets samlede lysåpning. Et kontinuerlig slissefilter med slissebredde 0,75 mm har et åpent areal på ca. 24 %. Ved uttak av Q dim = 15 l/s er hastigheten gjennom et 7 meter langt filter med den aktuelle diameter ca. 1,3 cm/s. Dette er 43,3 % av den kritiske hastigheten. Det dimensjonerte filteret muliggjør i teorien uttak opp mot 35 l/s uten at man får turbulent strømning. Detaljerte brønnspesifikasjoner fremgår av tabell 9 og figur 21 (arbeidstegning). Tabell 9 Brønnspesifikasjoner for B1 og B2 plassert hhv. 1,5 m vest for Ub-1 og 11 m nord for Ub-2. B1: 1,5m vest for Ub-1 B2: 11m nord for Ub-2 Godskvalitet, brønnarmatur Syrefast eller rustfritt stål Syrefast eller rustfritt stål Totalt brønndyp (under terreng) 18 meter 18 meter Totalt brønndyp under brønntopp 19 meter (med flomsikring) 19 meter (med flomsikring) Vinkel fra horisontallinjen Loddboring (90 ) Loddboring (90 ) Diameter brønnrør 219/213 mm 219/213 mm Brønnrørslengde u/ terreng (m) 11,0 meter 11,0 meter Brønnrørslenge over terreng 1,0 meter (flomsikring) 1,0 meter (flomsikring) Filtertype Kontinuerlig slissefilter i beiset utførelse Kontinuerlig slissefilter i beiset utførelse Diameter filter 219/203mm 219/203mm Filterlengde 7,0 meter 7,0 meter Filterplassering 11,0 18,0 meter under terreng 11,0 18,0 meter under terreng Slissebredde/lysåpning 0,75mm 0,75mm

32 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 27 Figur 21. Brønnspesifikasjoner (arbeidstegning) for produksjonsbrønn-1 og 2 (løsmasseprofil fra B1).

33 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll Flomsikring og hygienisk sikring Området hvor det anbefales å etablere fullskala produksjonsbrønner ved Handelandselva er trolig flomutsatt. I Byggteknisk forskrift (TEK10) fremgår det at byggverk i sikkerhetsklasse F3 (infrastruktur av stor samfunnsmessig betydning) skal sikres mht. til 1000-årsflom. Det er etter det vi kjenner til ikke utført beregninger mht. til 1000-årsflom i dette området, men brønntoppene bør anslagsvis heves 1,0 meter høyere enn terrenget. Dette kan kontrolleres nærmere senere. Ved senkhammerboring kan massene rundt brønnrøret bli omrørte og løst lagret. For å unngå vertikal nedtrengning av vann med kort oppholdstid langs stigerøret, skal brønnene sikres med svelleleire fra 1 meter over øvre filterkant og 1 meter videre under opptrekking av fôringsrøret, se figur 21. Fôringsrøret settes igjen som ekstra beskyttelse fra 2 meter over øvre filterkant. Deretter fylles det svelleleire og sand/grus mellom fôringsrør og stigerør. Alternativt benyttes det sement. Det legges også en kile med bentonitt rundt fôringsrøret i terrengoverflaten, se figur 21.

34 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 29 5 KONKLUSJON De utførte undersøkelser viser gode muligheter for å ta ut de nødvendige mengder grunnvann (15 l/s) fra løsmasser i det undersøkte området ved Handelandselva. Magasinet er relativt stort, og uttak av 15 l/s med grunnvann tilsvarer kun 5,8 % av alminnelig lavvannføring i Handelandselva. Så fremt det er god kommunikasjon mellom grunnvannsmagasinet og elva, vil størrelsen på mulig uttak styres av antall brønner som etableres. Dette betyr at det kan være muligheter for uttak av større vannmengder enn 15 l/s, men dette må avklares etter etablering og testing av 2 brønner i første omgang. Rørbrønner med filtrene plassert dypt nede i grunnvannssonen vil med stor sannsynlighet gi vann av stabil og god kvalitet på grunn av lang oppholdstid i grunnen. Vi anbefaler derfor at det etableres 2 stk. fullskala brønner ved undersøkelsesbrønn-1 og undersøkelsesbrønn-2. Plassering av brønner og brønnspesifikasjoner fremgår av kapittel 4. Etter brønnetablering må brønnene lagtidsprøvepumpes med uttak av minimum 7,5 l/s pr. brønn (totalt 15 l/s). Dette for å dokumentere kapasitet og vannkvalitet over tid, og for å vurdere plassering av flere brønner for eventuelt større uttak. I tillegg benyttes dataene til å vurdere influens- og tilsigsområdet, som igjen danner grunnlag for beskyttelsessoner (klausulering) av grunnvannsmagasinet. Dataene benyttes også som underlag for konsesjonssøknad til NVE. Forslag til videre arbeid fremgår av kapittel 6. I kommuneplanens arealdel er store deler av det undersøkte område avsatt til fremtidig næringsbebyggelse/industri. Så fremt det etableres et grunnvannsanlegg i det undersøkte området, må deler av arealet satt av til næringsbebyggelse/industri tilbakeføres til LNFområde. Etter vellykket prøvepumping reguleres sone-1 og eventuelt sone-2 til grunnvannsanlegg.

35 Geofysiske og hydrogeologiske undersøkelser ved Sandvoll 30 6 VIDERE ARBEID De utførte hydrogeologiske undersøkelser gir et solid grunnlag for å anbefale etablering av 2 stk. produksjonsbrønner for prøvepumping av magasinet ved Handelandselva. Hallingdal Bergboring AS er valgt som boreentreprenør, og brønnboring utføres i løpet av uke 9 og Etablerte brønner testpumpes først i ca. 1 dag pr. brønn for bestemmelse av brønnytelse og hydrauliske parametere (kapasitetstest). Dette utføres som trinntester der uttaksmengden økes trinnvis og med hyppige målinger av grunnvannsnivået i brønnen og nærliggende peilebrønn. Normalt kjøres minimum 3 trinn pr. brønn. For å få en sikker dokumentasjon på både fysisk-kjemisk og hygienisk vannkvalitet, samt brønnenes og magasinets langtidskapasitet, gjennomføres det en prøvepumping over minst 9 måneder (helst ett år). I prøvepumpingsperioden måles grunnvannsnivået i peilebrønnene og produksjonsbrønnene, det måles temperatur og elektrisk ledningsevne i felt og det tas vannprøver for vannanalyser. Asplan Viak vil utarbeide en prøvepumpingsplan som inneholder beskrivelser og hyppighet av feltmålingene, samt bistå ved oppstart av langtidsprøvepumping. Det skal blant annet utføres intensive vannstandsmålinger i brønner og peilebrønner det første døgnet etter oppstart. Lokal observatør fra deltar og læres opp. Resultatet av prøvepumpingen benyttes til å: Avklare behov for/anbefale eventuell vannbehandling Vurdere plassering av flere brønner for eventuelt større uttak Dimensjonere permanente brønnpumper Utarbeide beskyttelsesplan i form av sonegrenser med tilhørende bestemmelser om arealbruk (klausulering) Søke om uttak av grunnvann i henhold til Vannressursloven (NVE) Foreslå sikring rundt selve brønnene, spesielt viktig her er flomsikring i henhold til Tek10 Asplan Viak vil gjerne bidra videre med utbygging av grunnvann fra Sandvoll/Handelandselva som ny vannkilde for Sandvoll og Halsnøy, og kan bistå med følgende arbeider: o o o o o o o o Korttids testpumping av brønner (trinnvis pumpetest for bestemmelse av spesifikk kapasitet). Utarbeide manual for langtidsprøvepumping. Oppstart og bistand under langtidsprøvepumping av brønner. Søknad om plangodkjenning i henhold til Drikkevannsforskriften. Utarbeide beskyttelsesplan (klausulering) og sette opp forslag til avtaler med grunneiere som blir berørt av klausuleringen av brønnområdet. Søknad om endelig godkjenning av vannverket i henhold til Drikkevannsforskriften. Søknad om uttak av grunnvann i henhold til Vannressursloven (NVE). Detaljprosjektering av hele grunnvannsanlegget (brønnområde, ledningsnett, vannbehandling etc.).

36 Vedlegg 1 Kornfordelingskurver fra Ub-1

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46 Vedlegg 2 Analysebevis fra Analysesenteret

47

48

49

50

51

52