Midtre Gauldal Kommune S Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk. Utgave: 1 Dato:

Transkript

1 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk Utgave: 1 Dato:

2 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 2

3 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 3 FORORD Asplan Viak har vært engasjert av Midtre Gauldal kommune S for å undersøke mulighetene for grunnvannsforsyning til Rognes vannverk. Bernt Olav Hilmo har vært oppdragsleder for Asplan Viak, mens Mari Vestland har bidratt med rapportering av resultat fra undersøkelsboring og med vurdering av vannkilder. Sted, dato Trondheim, Mari Vestland Oppdragsmedarbeider Bernt Olav Hilmo Kvalitetssikrer

4 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 4 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Innledning Bakgrunn Formål Problembeskrivelse Områdebeskrivelse Topografi og arealbruk Geologiske og hydro(geo)logiske forhold Resultater Eksisterende feltdata (2009) Grunnvannsundersøkelser (2011) Alternativsvurdering Oppgradering av eksisterende kilde Etablering av fjellbrønner Anbefalinger til videre arbeid Brønnboring Prøvepumping Klausuleringsplan...15

5 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 5 1 INNLEDNING 1.1 Bakgrunn Midtre Gauldal kommune har engasjert Asplan Viak for en vurdering av eksisterende vannforsyning ved Rognes vannverk. Dette inkluderer hydrogeologiske undersøkelser for å finne egnet lokalitet for brønnetablering. Oppdraget er utført som en del av rammeavtalen med kommunen. Asplan Viak gjorde i 2009 feltmålinger av temperatur og elektrisk ledningsevne i forbindelse med en befaring til vannverket og kildens tilsigsområde. Det ble med utgangspunkt i befaringen gjort en vurdering av mulige utbedringer av vannverket, som resulterte i at man foreslo en rekke tiltak. Midtre Gauldal kommune ble anbefalt å etablere et nytt høydebasseng minst 20 meter høyere enn dagens basseng, kontrollere og eventuelt skifte ut vannledninger, samt vurdere mulighetene for ny løsmassebrønn som vannkilde. I tråd med forslagene til tiltak for utbedring av vannverket, har Asplan Viak vurdert mulighetene for en ny brønn basert på eksisterende informasjon og resultat fra grunnvannsundersøkelser i form av undersøkelsesboringer. 1.2 Formål Hovedformålet med dette oppdraget er å kartlegge mulighetene for å forsyne vannverket med grunnvann fra ytterlige en brønn i løsmasser, i tråd med anbefalinger fra tidligere undersøkelser. Dersom det viser seg at det ikke er tilrådelig å etablere en løsmassebrønn, vil andre forslag bli presentert med anbefalinger til videre arbeid. Et fokus vil ligge på å finne en vannkilde som tilfredsstiller kravene til vannkvalitet og kapasitet.

6 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 6 2 PROBLEMBESKRIVELSE Rognes kommunale vannverk i Midtre Gauldal forsyner åtte abonnenter inkludert et par gårdsbruk. Mattilsynet har i vannverksregisteret (VREG) registrert et vannuttak på m 3 /år eller 4-5 m 3 /døgn. Fra eksisterende brønn ledes vannet til et betongstøpt basseng og videre ut på nettet uten pumping eller vannbehandling. Vannverket har problem med for høye bakterietall, og i tillegg er det dårlig kapasitet og vanntrykk på nettet. I) Kapasitet Vannverkets kapasitetsproblemer kan knyttes til en eller flere forhold: for lavtliggende høydebasseng og dermed lavt vanntrykk for dårlige/underdimensjonerte vannledninger for dårlig kapasitet på vannkilden i tørre perioder I) Vannkvalitet Den bakteriologiske kvaliteten er ikke god, da det i to av tre prøver er påvist intestinale enterokokker og i en av tre prøver er påvist koliforme bakterier (Asplan Viak-notat, datert ). I vannprøver hvor det er påvist bakterier er det også meget høye kimtall. Fargetall og turbiditet ligger godt innenfor kravene til drikkevann. Innlekking av overflatevann og/eller for kort oppholdstid på grunnvannet er forklaringer på tidvis dårlig vannkvalitet.

7 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 7 3 OMRÅDEBESKRIVELSE 3.1 Topografi og arealbruk Vannverket ligger på ei elveslette (ca. kote ) på østsiden av Gaula. Elva Rogga drenerer en NØ-SV-orientert V-dal nord for eksisterende brønn før samløpet med Gaula. Dalsiden faller relativt bratt ned mot elvesletta og eksisterende brønn. Med hensyn på arealbruk og aktiviteter er brønnen plassert i et område med relativt lite belastninger i dalsida ca. 200 meter øst for Gaula (se figur 1). Eksisterende brønn ligger oppstrøms all bebyggelse. Det er noe dyrket mark ved Litlvollen, som kan ha avrenning mot brønnområdet. En annen mulig forurensningskilde er beitedyr (både husdyr og vilt). 3.2 Geologiske og hydro(geo)logiske forhold Elveavsetninger dominerer på slettene, mens det i dalsiden mot øst er kartlagt i forvitringsmateriale og morene. Det er kartlagt en breelvavsetning i dalsiden ovenfor Rognes (NGU), men kontakten med elva Rogga er begrenset og avsetningen antas i stor grad å ligge drenert med hensyn på topografien. Elveavsetninger er ofte godt egnet for grunnvannsuttak, der de står i kontakt med vassdrag og dersom mektigheten og vanngiverevnen på vannførende lag er stor nok. Undersøkelsene er utført i løsmasser kartlagt som elveavsetninger. Berggrunnen utgjør en del av Trondheimsdekket og består hovedsakelig av to bergartstyper: kvartsitt og hornblende-biotitt skifer. Bergartenes strøk er NØ-SV, og de faller 40 mot sørøst (NGU). Generelt gjelder det at de mest kompetente bergarter, som kvartsitten, er de mest vannførende med hensyn på et grunnvannsuttak i fjell. Skiferen kan regnes som en middels vanngiver. Brønnen til Rognes vannverk er satt ned ved et kildeutslag i løsmasser. Det finnes flere kildeutslag som sammen utgjør en kildehorisont som stammer fra en og samme grunnvannsstrøm. Grunnvannet slår trolig ut der sand/grus møter tettere bunnmorene og/eller fjell. Matingen til kilden skjer i hovedsak ved infiltrasjon av nedbør (smeltevann og regn) i overliggende løsmasser. Størrelsen på nedslagsfeltet er ikke en begrensende faktor for grunnvannsuttak for nye brønner.

8 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 8 4 RESULTATER Figur 1 gir en oversikt over aktuelt område, eksisterende brønn ved vannverket, opprinnelig undersøkelsesområde og området som ble undersøkt under feltarbeid i juli 2011: Aktuelt område for grunnvannsundersøkelser Undersøkt område (juli 2011) Brønn, Rognes vannverk Figur 1: Oversikt over undersøkelsesområder og eksisterende brønn ved Rognes vannverk.

9 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk Eksisterende feltdata (2009) Under befaring ved Bonesplassan vannverk i 2009, ble det også gjort feltmålinger av temperatur og elektrisk ledningsevne i brønnen ved Rognes vannverk, i kildeutslag ved siden av brønnen og i en bekk som renner forbi brønnen. Resultatene er vist i tabell 1: Tabell 1: Målinger av temperatur og konduktivitet ved Rognes vannverks brønn (data fra Asplan Viaknotat, 2009) Vannkilde Brønn Kildeutslag Bekk Temperatur ( C) 5,0 5,8 6,2 Konduktivitet (µs/cm) Det er i Asplan Viak-notat, datert , dokumentert at det er relativt liten forskjell i feltmålinger av temperatur og konduktivitet mellom de tre vannkildene. Dette ble begrunnet med at enten så har grunnvannet i brønnen og i oppkommet såpass kort oppholdstid at det ikke rekker å få særlig økning i konduktivitet, eller så stammer også vannet i bekken fra grunnvann. 4.2 Grunnvannsundersøkelser (2011) Undersøkelsesboringer ble gjort med håndholdt boreutstyr (Pionjar) og 4- kantspiss påmontert 1 meter lange stålstenger. Se figur 2 for plassering av borepunkt: Bh 1 Bh 2 Figur 2: Borehull 1 og 2 (Bh-1 og Bh-2) ligger inntil elva i overgangen mellom skog og dyrket mark.

10 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 10 Det ble slått ned borstenger til 1, 7 og 9 meter i hhv. Bh-1a, Bh-1b og Bh-2. Bh-1a ble avsluttet etter kun 1 meter som følge av stor stein. Borehullet ble flyttet til Bh-1 b. Profilet viser et topplag med ca. 1 meter jord og stein, og deretter gode masser mellom 1-2 meter. Finstoff i fraksjonen leir og silt dominerer fra 2 meter og massene er ikke egnet for grunnvannsuttak. Bh-2 har et topplag av grovere masser med ca. 1,5 meters tykkelse bestående av grus og stein. Finsand dominerer til boringen ble avsluttet på ca. 9 meters dyp. Tabell 2 viser de tre profilene: Tabell 2: Borehullsprofil - sonderboring Dyp under terreng (meter) Bh-1 a Bh-1 b Bh-2 Jord og stein (stopp ved stor stein) Jord og stein Grus og stein til 1,8 m, deretter finsand fra 1,8 m Grus og stein 2-3 Silt Finsand 3-4 Silt Finsand 4-5 Silt/leir Finsand 5-6 Silt/leir Finsand 6-7 Silt/leir Finsand 7-8 Finsand 8-9 Finsand Totalt: 1 m 7 m 9 m Finsand fra ca.1,5 m

11 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 11 5 ALTERNATIVSVURDERING Basert på resultatene fra sonderboringene anser vi mulighetene for etablering av grunnvannsbrønn i løsmasser som uaktuelt, da mengden finstoff er for høyt. NGU har riktignok dokumentert gode forhold for grunnvannsuttak i undersøkelsesbrønn 500 m SØ for Rognes skole, men man har valgt å gå bort i fra dette alternativet som følge av høye utbyggingskostnader (Asplan Viak-notat, datert ). Med hensyn på å utbedre problemene som vannverket erfarer i dag, anbefaler vi at vannverket går videre med følgende tiltak: Gjennomføre oppgraderende tiltak for eksisterende kilde Etablere 2-3 fjellbrønner i nærheten av eksisterende vannverk 5.1 Oppgradering av eksisterende kilde Det bør foretas en sikring av selve brønnen og brønnområdet. Brønnen må sikres mot innrenning av overflatevann, slik at den hygieniske sikkerheten skjerpes. Brønnområdet sikres gjennom en klausuleringsplan/områdebeskyttelse (del 6.3). I tillegg vil kommunen installere ei pumpe ut fra bassenget for å øke trykket på nettet. Før høydebassenget bør vannet fra eksisterende og nye kilder behandles med UV for å sikre et hygienisk godt vann. 5.2 Etablering av fjellbrønner Generelt For å kunne tilby en sikker vannforsyning med stabil kapasitet bør en ny vannkilde tilknyttes vannverket. Etablering av fjellbrønner anses som et gunstig tiltak, og forhold ved dette alternativet presenteres: Berggrunnen består som nevnt tidligere i hovedsak av hornblende-biotittskifer (kalksilikatgneis) i Guladekket. NGUs hydrogeologiske database GRANADA har registrert to fjellbrønner i området. Det foreligger ikke data på kapasitet eller vannkvalitet i noen av disse, men det er oppgitt at den sørligste brønnen er 120 meter dyp. Løsmassemektigheten var her ca. 26 meter. Brønner i skifre og gneiser i området har stort sett kapasiteter mellom l/time, og regnes derfor som en middels-gode vanngivere. Resultatene fra prøvepumping av brønnene vil imidlertid avgjøre behovet for mer enn 2 fjellbrønner (del 6.2). Boring av fjellbrønner vil kunne øke kapasiteten og gi en sikrere drift/økt leveringssikkerhet ved vannverket. Man vil også kunne oppnå økt oppholdstid på grunnvannet. Fra fjellbrønnene kan det pumpes direkte til høydebassenget. Brønnene vil ligge nær eksisterende vei/gårdsvei, som gir enkel adkomst med rigg og kort avstand til eksisterende ledningsnett. Dette vil også bidra til å begrense utbyggingskostnadene ved påkobling til dagens anlegg.

12 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk Plassering og brønndimensjoner Aktuelle brønnområder er vist med rød skravur i figuren nedenfor (figur 3). En av brønnene vil plasseres nedenfor eksisterende anlegg (F1). Endelig brønnplassering og orientering vil betinges av forhold knyttet til geologi og eksisterende infrastruktur, og vil bestemmes av hydrogeolog som skal være til stede ved oppstart av brønnboringen. Sprekkesett 1 Brønn, Rognes vannverk 40 Aktuelle brønnområder Figur 3: Avgrensning av aktuelle brønnområder for etablering av 2 stk Ø 135 fjellbrønner med inntegning av skiferens strøk/fall og sprekkesett 1 ved elvedalen i nord. Fjellbrønnenes plassering i brønnområdet gjøres på følgende grunnlag: i) Geologiske forhold: Brønnene plasseres og rettes slik at de skal krysse flest mulig sprekkesoner. Store forkastninger unngås, da disse erfaringsmessig er tette. ii) iii) iv) Hydrologiske forhold: For at fjellbrønnene skal gi en mest mulig stabil vannmengde må nedbørsfeltet være tilstrekkelig stort til å gi nok nydannelse av grunnvann. Dagens arealbruk og potensielle forurensningskilder: Brønnene plasseres ovenfor dyrket mark, bebyggelse og vei. Avstand til eksisterende vannledning og strøm

13 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 13 v) Avstand til vei. Drift og ettersyn av brønner krever enkel adkomst. vi) Framkommelighet med maskinelt utstyr. Borerigger er gjerne beltegående, men dersom det er nødvendig med trykking bør det ikke være mer enn ca. 200 meter fra vei. Tabellene nedenfor viser forslag til brønndimensjonering for to fjellbrønner (F1-F2): Brønnlokalitet F1 - nedenfor eksisterende anlegg Boredyp (meter) Ca. 120 Boreretning * Helning på boringen (grader fra * horisontalen) Høyde på borelokalitet Ca. 110 moh Minimum hulldiameter 135 mm Avstand fra hovedvannledning Ca m Lengde fra bilvei < 30 m Adkomst og framkommelighet Adkomst fra gårdsvei Løsmasseoverdekning Morene/marine avsetninger Brønnlokalitet F2: Boredyp (meter) Ca. 120 Boreretning * Helning på boringen (grader fra * horisontalen) Høyde på borelokalitet Ca. 110 moh Minimum hulldiameter 135 mm Avstand fra hovedvannledning * Lengde fra bilvei * Adkomst og framkommelighet God adkomst fra gårdsvei Løsmasseoverdekning Morene/marine avsetninger *Avgjøres i felt.

14 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk Kostnader etablering av 2 stk fjellbrønner Det er ikke mulig å sette opp nøyaktige kostnader for brønnene nå, men i tabellen nedenfor er det gitt et grovt kostnadsoverslag: Type kostnad Antall Pris (kr) Innhenting av tilbud på brønnboring og evaluering av tilbud Oppfølging brønnboring Brønnboring 2 stk Trykking/sprengning* 2 stk Prøvepumping og analyser inkl. rapportering RS Brønnpumper 2 stk Vannbehandling (lufting, UV) RS Utbygging (brønntopper, vannledninger etc) RS Delsum: % prosjekteringskostnader og uforutsette kostnader SUM *Utføres bare ved behov, dvs. at brønner gir for lite vann etter boring.

15 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 15 6 ANBEFALINGER TIL VIDERE ARBEID Basert på resultatene fra sonderboringene vil vi ikke anbefale etablering av brønn i løsmasser. Det anbefales i første omgang boring av 2 fjellbrønner i nærheten til eksisterende vannverk. 6.1 Brønnboring Boring av nye fjellbrønner utføres av et godkjent brønnboringsfirma på grunnlag av tilbudskonkurranse. Det er en fordel å benytte et firma som har utstyr for hydraulisk trykking eller som har avtale med andre entreprenører om trykking. Dersom kapasiteten på fjellbrønn(ene) viser seg å være for lav, kan de trykkes for å øke tilstrømningen til brønnene. 6.2 Prøvepumping For sikker dokumentasjon av kapasitet og grunnvannskvalitet må brønnene prøvepumpes. I første omgang kan brønnene testpumpes i ca. 4-6 timer. Kapasiteten måles eller beregnes på grunnlag av vannstandssenkning under uttak. I slutten av pumpingen tas det en vannprøve som analyseres for fysisk-kjemiske parametere. Brønner som virker lovende med hensyn til både kapasitet og vannkvalitet bør så prøvepumpes over lengre tid (3-6 måneder). Hensikten med prøvepumpingen er å: - Finne nøyaktige brønnkapasiteter. - Ta vannprøver for analyser av både bakteriologiske og fysisk-kjemiske parametere for vurdering av vannkvalitet og behov for eventuell vannbehandling. - Vurdere om brønnenes kapasitet og vannkvalitet endres over tid. - Gi grunnlag for å foreslå klausulering rundt brønnene. Asplan Viak kan utarbeide en plan for prøvepumpingen, sammenstille resultatene fra prøvepumpingen og bistå vannverket med plangodkjenning av utbygging. Overvåking og prøvetaking utføres av vannverkseier. Hvis prøvepumpingen viser at kapasiteten er for lav i forhold til vannbehovet, må det bores flere brønner eller utredes andre vannkilder. 6.3 Klausuleringsplan Området rundt brønnene og tilsigsområdet må sikres gjennom klausulering. Klausuleringsplanen må inkludere eksisterende vannkilde og eventuelle nye fjellbrønner. Ved sikring av området rundt grunnvannsbrønner benyttes en soneinndeling med strengere restriksjoner på arealbruk jo nærmere man kommer brønnene. For små grunnvannsanlegg i løsmasser og for anlegg basert på fjellbrønner, benyttes vanligvis 3 soner. I og med at

16 Grunnvannsundersøkelser og anbefalinger til brønnetablering ved Rognes vannverk 16 grunnvann i fjell strømmer i sprekker er det som regel vanskelig å vurdere grunnvannets oppholdstid og grunnvannets strømning inn mot brønner. Det er derfor vanskelig å bestemme utbredelsen av de forskjellige klausuleringssonene, kun ut fra hydrogeologiske forhold. En samlet vurdering av topografi, geologi, forventet grunnvannsstrømning, grunnvannskvalitet, brønnloggene, samt områdets arealbruk, vil gi grunnlag for et forslag på inndeling av klausuleringssoner, samt forslag til restriksjoner.