Temanotat - Hydrogeologiske vurderinger for anleggsområdet og tunellområdet

Transkript

1 NOTAT Oppdrag Sandbukta Moss Såstad, Saks. Nr Kunde Bane NOR Notat nr. Not_010_ _Bane NOR_ Temanotat - Hydrogeologiske - Vurderinger for anleggsområdet og tunellområdet Dato Til Fra Kopi Ingunn Helen Bjørnstad/ Bane NOR Rambøll Sweco ANS/ Michael R. Helgestad Rambøll Sweco ANS/Aslak Flore Temanotat - Hydrogeologiske vurderinger for anleggsområdet og tunellområdet Sammendrag I forbindelse med utbygging av nytt dobbeltspor Sandbukta Moss Såstad, søkes det Fylkesmannen i Østfold om utslipp av tunell og anleggsvann til Gunnarsbybekken. Det søkes om utslippstillatelse til dette av Fylkesmannen i Østfold. Foreliggende notat beskriver hydrogeologien i tiltaksområdet. Notatet beskriver de geologiske og hydrogeologiske forholdene i tiltaksområdet. De hydrologiske forholdene er beskrevet i den grad de er relevante for grunnvannsressursene. Vi konkluderer med at tiltaket ikke vil ha vesentlige konsekvenser sett fra hydrogeologisk perspektiv. 1. Innledning Dette er ett av 5 faglige notater som ligger til grunn for Bane NORs søknad om utslipp fra anlegg ved bygging av nytt dobbeltspor Sandbukta Moss Såstad til Gunnarsbybekken. Følgende registreringer og arbeider er utført: Økologisk tilstand - Gunnarsbybekken Kjemiske støtteparametere og bekkesediment Gunnarsbybekken Hydrologi Gunnarsbybekken og Evjeåa Hydrogeologiske - Vurderinger for anleggsområdet og tunellområdet Vannmengder Carlberg Dilling Foreliggende notat beskriver metoden brukt for å kartlegge hydrogeologiske forhold og sammenstille tidligere kartlagte data. Notatet er utarbeidet av Senior hydrogeolog, Panagiotis Dimakis, Sweco Norge Senior hydrogeolog og miljørådgiver, Michael Helgestad, Rambøll Norge 1/11 Rambøll Sweco ANS Org

2 1.1 Målsetting Hensikten med å kartlegge de geologiske og hydrogeologiske forholdene er å dokumentere tilstanden i resipienten før utbyggingen av nytt dobbeltspor Sandbukta Moss Såstad har oppstart. Anleggsarbeidene vil mest sannsynlig medføre utslipp av renset vann fra byggegrop og av tunnelvann til Gunnarsbybekken. Dette notatet skal beskrive hydrogeologien i området og hvordan arbeidene og vannutslippene eventuelt vil påvirke disse forholdene. 2. Metode I forbindelse med arbeidene for det nye dobbeltsporet, kommer Gunnarsbybekken til å ta imot vann fra to kilder. En del av tunnelvannet som vil oppstå i Carlbergtunnelen skal føres til bekken. I tillegg til dette skal det etableres en dreneringsløsning langs traséen som også fører vann til Gunnarsbybekken. Dreneringsløsningen skal samle vann fra nedbørfeltene til Gunnarsbybekken og Evjeåa. Vannbalansen i området vil dermed endres av tiltaket. I dette notatet ser vi på forholdene i begge nedbørfelt og fokusere noe på forholdene langs traséen. Det er benyttet tilgjengelig informasjon fra NGU og NVE, i tillegg til data som ble samlet inn i forbindelse med arbeidene for den nye traséen. Figur 1 viser de to berørte nedbørfeltene og den nye traséen. Nedbørfeltene er presentert slik de er definert i NVEs Regina database og det samme gjelder for bekkene. 2/11

3 Figur 1. Tiltaksområdet. Nedbørfelt til Gunnarsbybekken og Evjeåa (fra NVE). 3/11

4 3. Geologi Berggrunn består av granitt og forskjellige gneistyper og er ikke kartlagt grundig siden deler av området er overdekket av løsmasser. Det er kartlagt noe i veiskjæringer og fra kjerneborehull ved Carlbergtunnelen. Denne dokumentasjonen ligger i radonrapport SMS- 30-A der det er påvist metagabbro og granittisk gneis rett ved påhugget til rømningstunnelen ved Carlberg. Informasjonen som benyttes i notatet er hovedsakelig av boringer etter grunnvanns- og energiuttak (NGUs databaser). Kvartærgeologisk kart basert på data fra NGU vises i Figur 2. Traséen skal etableres på to type løsmasser. I nedbørfeltet til Gunnarsbybekken vil traséen hovedsakelig gå gjennom marine strandavsetninger med sammenhengende dekke. Disse marine strandvaskede sedimenter har en mektighet større enn 0,5 m og er dannet av bølge- og strømaktivitet i strandsonen, stedvis som strandvoller. Materialet er ofte rundet og godt sortert. Kornstørrelsen varierer fra sand til blokk, men sand og grus er vanligst. Strandavsetninger ligger som et forholdsvis tynt dekke over berggrunn eller andre sedimenter. I delen av traséen som ligger i Evjeåa sitt nedbørfelt vil traséen treffe hovedsakelig hav- og fjordavsetninger med sammenhengende dekke, ofte med stor mektighet. Det dreier seg om finkornige, marine avsetninger med mektighet fra 0,5 m til flere ti-tall meter. Avsetningstypen omfatter også skredmasser fra kvikkleireskred. Det er få eller ingen fjellblotninger i området. I både Gunnarsbybekken og Evjeåas nedbørfelt finnes også områder med myr, bart fjell og områder med tynt usammenhengende dekke av hav-, fjord- og strandavsetning over berggrunnen. Tykkelsen på avsetningene er normalt mindre enn 0,5 m, men den kan helt lokalt være noe større. I kartet skilles det ikke mellom hav-, fjord- og strandavsetning. Kornstørrelser angis normalt ikke, men kan være alt fra leir til blokk. I de nordligste delene av nedbørfeltene finnes randmorene, dvs. rygger eller belter av morenemateriale som er skjøvet opp foran brefronten. Materialet er usortert og inneholder alle kornstørrelser fra leir til blokk. Noen steder kan morenematerialet finnes i veksling med breelvmateriale. 4/11

5 Figur 2. Løsmassekart basert på data fra NGUs karttjenester (fra NGU). 5/11

6 4. Hydrologi og vannbalanse Analyse av de hydrologiske forholdene i de berørte nedbørfeltene er presenter i notatet for hydrologi og gjentas ikke her. Fra et hydrogeologisk perspektiv, er hydrologien i et område viktig fordi den påvirker grunnvannsdannelsen og hvordan grunnvannsressursene/grunnvannsmagasinet kommuniserer med vann i bekkene. Den årlige gjennomsnittlige grunnvanndannelse kan estimeres fra NVEs estimater for normal avrenning i et område. NVE har delt Norge i kvadrater på 1 km og for hvert kvadrat estimert størrelse på daglig avrenning for perioden De årlige gjennomsnittlige verdier (normal avrenning ) er angitt i mm/år per km 2 og kan brukes også som et estimat på årlig grunnvanndannelse i et område. Disse vises i Figur 3 og grunnvanndannelsen varierer fra 419 mm/år til 497 mm/år. Estimatene tar ikke hensyn til klimaendringer. Dreneringsløsningen vil overføre vann som skulle komme inn i anleggsområdet i Evjeåa til Gunnarsbybekken og dermed får man mer vann i Gunnarsbybekken og mindre vann i Evjeåa under anleggsperioden. Hvis man antar at dreneringsløsningen vil fange all nedbør i området nord for traséen kan man grovt estimere at den vil overføre ca. 565 m 3 /døgn som tilsvarer ca. 9% av gjennomsnittlig vannføring i Gunnarsbybekken og ca. 10% reduksjon av gjennomsnittlig vannføring i Evjeåa. Estimatet er basert på et dreneringsareal på ca m 2 målt på kartet og normal avrenning 497 mm/år og er sammenlignet med middelvannføring per døgn for Gunnarsbybekken som er ca m 3 /døgn og for Evjeåa som er ca m 3 /døgn. Estimatet antar størst mulig påvirket areal med størst avrenning dvs. verste scenarioet. I hydrologinotatet er det estimert en overføring på 6% som er basert på gjennomsnittlige verdier for både arealet og avrenningen. I virkeligheten vil den største delen av nedbør infiltreres i bakken og kommer ikke til å bli overført til Gunnarsbybekken. På grunn av dette kan vi si at anslaget av mengde vann som overføres dermed er betydelig mindre enn det som er beskrevet over. 4.1 Antatte grunnvannsmengder Grunnet at geologien varierer lokalt i anleggsområdet med ulike typer masser så er det ikke mulig gi godt estimat for vannmengde. I tiltaksområdet finnes det en god del strand avsetninger så generelt forventer man en betydelig infiltrasjon. I tillegg er det flere steder der disse er overdekket av leire. Dermed er det vanskelig å gi et meningsfullt anslag uten en detaljert kvartærgeologisk kartlegging. F.eks kan vi anta at områder med strand avsetninger kan opptil 100% av vannet infiltreres. I områder med leire og fjell som mindre enn 5 % innfiltres. Vi har dermed besluttet å gi to estimerte grunnvannmengder for området et verste scenario og midlere scenario. Verste scenario 565 m 3 /døgn Midlere scenario (55 % verste scenario) 310,75 m 3 /døgn 6/11

7 Figur 3. Gjennomsnittlig grunnvanndannelse i mm/år estimert per km 2 (fra NVE) 7/11

8 5. Hydrogeologi Det er alltid vanskelig å foreta en vurdering av grunnvannsforekomster som ikke er definert på en hydrogeologisk måte. I Norge definerer man ofte en forekomst etter hydrologiske parametere, dvs. man antar et grunnvannsforekomsten har den samme utstrekning som nedbørfeltet den befinner seg i. I dette tilfellet snakker man om en grunnvannsforekomst for nedbørfeltet til Gunnarsbybekken og en for Evjeåa. Slike definisjoner tar ikke hensyn til geologien. Hav- og strandavsetningene i området har en god vannføringsevne, man kan ikke si det samme for de marine avsetningene eller områdene med kun et tynt dekke av løsmasser. Dette fører til meget heterogene grunnvannsforekomster som ofte ikke er sammenhengende, og som fra et hydrogeologisk perspektiv ikke burde betraktes som grunnvannsforekomster. Alle brønner som er registrert i NGUs brønndatabase (Figur 4) er fjellbrønner som enten er brukt til vannforsyning eller energiuttak, og forteller lite om løsmassenes vanngiverevne. NGUs vurdering av løsmassenes grunnvannspotensiale varierer fra begrenset grunnvannspotensial til ikke grunnvannspotensial i løsmassene. Begrenset grunnvannspotesial betyr at små grunnvannsuttak kan være mulige noen steder, men etter vår vurdering er det tvilsomt om man klarer å få en bærekraftig produksjon av grunnvann i disse løsmassene. I forbindelse med arbeidene som skal utføres i området hvor traséen skal krysse Larkollveien (fv. 119) i Dilling, er det installert 3 poretrykksstasjoner. I hver stasjon måles det poretrykket ved to dybder. Poretrykkstasjonene vises i Figur 4. Målingene som er tatt i perioden oktober 2016 til september 2017 vises for hver poretrykksstasjon i Figurene 5, 6 og 7. Tabell 1 oppsummere plasseringen av poretrykksmålerne. Tabell 1. Informasjon om plasseringen av poretrykksmålere Poretrykkstasjon Terrenghøyde moh. Poretrykksmåler 1 moh. Poretrykksmåler 2 moh. PZ11 43,58 37,60 28,58 PZ12 35,02 29,00 20,00 PZ13 28,40 23,40 13,68 Målingene viser at poretrykksforholdene variere betraktelig mellom de tre stasjonene, til tross for at de ikke ligger langt fra hverandre. Målingene indikerer at det finnes flere lag med leire med varierende mektighet i området, som i noen tilfeller fører til dannelse av artesisk overtrykk (PZ12, poretrykksmåler 1), dvs. poretrykket er høyere enn terrenghøyde (se Figur 6). 8/11

9 Figur 4. Poretrykkstasjoner og alle fjellbrønner (grunnvann- og energibrønner) som er registrert i NGUs brønndatabase (GRANADA) i området. 9/11

10 Figur 5. Poretrykksmålinger fra PZ11 i perioden oktober 2016 september Det er etablert to poretrykksmålere; én på kote 37,6 m og én på kote 28,58 m. Terrenghøyden ligger på 43,58 m over havnivå, og vises som en flat linje for referanseformål. Figur 6. Poretrykksmålinger fra PZ12 i perioden oktober 2016 september Det er etablert to poretrykksmålere; én på kote 29 m og én på kote 20 m. Terrenghøyden ligger på 35,02 m over havnivå, og vises som en flat linje for referanseformål. Resultatene viser at det dannes en betydelig overtrykk i området. (poretrykksmålingene ligger over terrenghøyde) 10/11

11 Figur 7. Poretrykksmålinger fra PZ13 i perioden oktober 2016 september Det er etablert to poretrykksmålere; én på kote 23,4 m og n på kote 13,68 m. Terrenghøyden ligger på 28,4 m over havnivå, og vises som en flat linje for referanseformål. 6. Vurdering Grunnvannet er i hydraulisk kommunikasjon med elvene/bekkene i et område, og dermed vil et utslipp av vann i Gunnarsbybekken føre til høyere vannstand i bekken og høyere grunnvannstand i nærhet av bekken. Det er anslått en endring på noen få cm (< 5 cm), men stedvis i områder hvor bekkens løp blir smalere kan endringene øke opptil 20 cm. Løsmassene langs bekken er stort sett marine hav- og fjordavsetninger som har dårlig vannføringsevne, og dermed er det ikke forventet at dette vil skape noen endringer av grunnvannstanden som vil føre til skade eller ulempe for natur, miljø eller infrastruktur. Det er ikke registrert noen løsmassebrønner i området, men dersom det skulle være noen løsmassebrønner i området, er det antatt at dette vil ikke skape endret kvalitet eller kapasitet for brønnen. Overføring av vann fra nedbørfeltet til Evjeåa til Gunnarsbybekken vil på en tilsvarende måte føre til lavere vannstand i Evjeåa og lavere grunnvannstand i nærheten av Evjeåa. Endringene i grunnvannstanden er forventet å være små og uproblematiske, for natur, miljø og infrastruktur, grunnet at endringen av mengde tilført grunnvann er liten. 7. Referanser NGU Granada grunnvannsdatabase NVE Regine (register over nedbørfelt) 11/11