VINTERHYDROLOGI OG KLIMAENDRINGER, HVA KAN VI SI OM ENDRET RISIKO FOR FORURENSNING PÅ GARDERMOEN?

Transkript

1 VINTERHYDROLOGI OG KLIMAENDRINGER, HVA KAN VI SI OM ENDRET RISIKO FOR FORURENSNING PÅ GARDERMOEN? FRENCH, HELEN K., Bioforsk, Jord og miljø FLESJØ, KRISTINE, Master grad, UMB/Bioforsk WIKE, KJERSTI, Master grad, UMB/Bioforsk DU SAIRE, MARTIN, USDA, Minneapolis, USA BAKER, JOHN, USDA/University of Minnesota, Minneapolis, USA BINLEY, ANDREW, Environmental Sciences, Lancaster University, UK HEIDI GRØNSTEN, Bioforsk, jord og miljø HANS-OLAV EGGESTAD, Bioforsk, jord og miljø Takk for finansiering- og teknisk støtte fra Forskningsrådet, Statens vegvesen og OSL!

2 NORKLIMA PROSJEKTER Pollution risks and water management at airports and roads in a changing climate, NFR: 5-8 Stormwater and roads dimensioning for climate change, NFR: 7-9

3 Klimasoner Class D: Cold Average temperature of the warmest month > C and that of coldest month < - C. Koeppen (9)

4 Innhold Forurensningskilder og hva vet vi fra tidligere arbeider? Hvilke prosesser er viktige i forhold til grunnvannsforurensning? Hvordan påvirkes disse av klimatiske faktorer? Hva kan vi forvente fremover? Kvalitativt nå Kvantitativt mot slutten av prosjektet

5 Forsøksfelt : Oslo lufthavn Gardermoen, OSL Avisingskjemikalier: Kilfrost - flyavising, Propyleneglycol CH -CH(OH)-CH (OH) Clearway - runways, Potassium Formate COOHK N Foto:OSL km

6 Foto:OSL

7 Foto:OSL

8 Forsøksfelt : Rv 5 Vegsalt: NaCl

9 Krav til lokal forvaltning Oslo lufthavn Gardermoen: ingen avisingskjemikalier i grunnvannet Rv5: salting skal ikke medføre nevneverdige skader eller ulemper

10 Fysiske prosesser Teledannelse, smelting og infiltrasjon

11 Field lay-out small plot, Moreppen

12 Distribution of snowmelt infiltration surface resistivity -April 5 Cumulative input (mm) Snowmelt Rainfall 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr April.5 Increasing moisture content No change Ratio of resistivity at ground surface relative to -April-

13 Distribution of snowmelt infiltration surface resistivity 8-April 5 Cumulative input (mm) Snowmelt Rainfall 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr April.5 Increasing moisture content No change Ratio of resistivity at ground surface relative to -April-

14 Distribution of snowmelt infiltration surface resistivity -April 5 Cumulative input (mm) Snowmelt Rainfall 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr April.5 Increasing moisture content No change Ratio of resistivity at ground surface relative to -April-

15 Distribution of snowmelt infiltration surface resistivity -April 5 Cumulative input (mm) Snowmelt Rainfall 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr April.5 Increasing moisture content No change Ratio of resistivity at ground surface relative to -April-

16 Distribution of snowmelt infiltration surface resistivity -April 5 Cumulative input (mm) Snowmelt Rainfall 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr April.5 Increasing moisture content No change Ratio of resistivity at ground surface relative to -April-

17 Distribution of snowmelt infiltration surface resistivity 8-April 5 Cumulative input (mm) Snowmelt Rainfall 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr April.5 Increasing moisture content No change Ratio of resistivity at ground surface relative to -April-

18 Distribution of snowmelt infiltration surface resistivity 9-April 5 Cumulative input (mm) Snowmelt Rainfall 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr April.5 Increasing moisture content No change Ratio of resistivity at ground surface relative to -April-

19 Distribution of snowmelt infiltration surface resistivity -April 5 Cumulative input (mm) Snowmelt Rainfall 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr April.5 Increasing moisture content No change Ratio of resistivity at ground surface relative to -April-

20 Distribution of snowmelt infiltration surface resistivity 5-April 5 Cumulative input (mm) Snowmelt Rainfall 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr April.5 Increasing moisture content No change Ratio of resistivity at ground surface relative to -April-

21 Distribution of snowmelt infiltration surface resistivity 7-April 5 Cumulative input (mm) Snowmelt Rainfall 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr April.5 Increasing moisture content No change Ratio of resistivity at ground surface relative to -April-

22 Distribution of snowmelt infiltration surface resistivity -April 5 Cumulative input (mm) Snowmelt Rainfall 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr 5-Apr -Apr April.5 Increasing moisture content No change Ratio of resistivity at ground surface relative to -April-

23 Distribution of snowmelt infiltration topography effect Change in D resistivity relative to -April- -April Ratio of resistivity relative to -April-

24

25

26

27 Time lapse measurements in cable parallel to runway at airport () m

28 Ohmm Time-lapse measurements, cable Available water, mm 5 days 5 Accumulated rain Accumulated snowmelt 8// 7// // 7// 7// 7/5/ /5/ 7/5/ 7/5/ // // // Date Ratio of ER on 8. March

29 Time-lapse measurements, cable Available water, mm 5 days 5 Accumulated rain Accumulated snowmelt 8// 7// // 7// 7// 7/5/ /5/ 7/5/ 7/5/ // // // Date Ratio of ER on 8. March

30 Time-lapse measurements, cable Available water, mm 5 9days 5 Accumulated rain Accumulated snowmelt 8// 7// // 7// 7// 7/5/ /5/ 7/5/ 7/5/ // // // Date Ratio of ER on 8. March

31 Time-lapse measurements, cable Available water, mm 5 days 5 Accumulated rain Accumulated snowmelt 8// 7// // 7// 7// 7/5/ /5/ 7/5/ 7/5/ // // // Date Ratio of ER on 8. March

32 Time-lapse measurements, cable Available water, mm 5 days 5 Accumulated rain Accumulated snowmelt 8// 7// // 7// 7// 7/5/ /5/ 7/5/ 7/5/ // // // Date Ratio of ER on 8. March

33 Time-lapse measurements, cable Available water, mm 5 days 5 Accumulated rain Accumulated snowmelt 8// 7// // 7// 7// 7/5/ /5/ 7/5/ 7/5/ // // // Date Ratio of ER on 8. March

34 Time-lapse measurements, cable Available water, mm 5 days 5 Accumulated rain Accumulated snowmelt 8// 7// // 7// 7// 7/5/ /5/ 7/5/ 7/5/ // // // Date Ratio of ER on 8. March

35 Time-lapse measurements, cable Available water, mm 5 days 5 Accumulated rain Accumulated snowmelt 8// 7// // 7// 7// 7/5/ /5/ 7/5/ 7/5/ // // // Date Ratio of ER on 8. March

36 Time-lapse measurements, cable Available water, mm 5 5 Accumulated rain Accumulated snowmelt 8// 7// // 7// 7// 7/5/ /5/ 7/5/ 7/5/ // // // Date 7days Ratio of ER on 8. March

37 Klimatiske faktorer som påvirker risiko for grunnvannsforurensning på Gardermoen Behov for avising Været i dag Regn + frost Snø Ingen nedbør Jordforhold Høyest risiko Tele/høyt vanninnhold Været i perioden før i dag Tele/lavt vanninnhold Ingen tele/høyt vanninnhold Ingen tele/lavt vanninnhold Lavest risiko Sannsynligheter for ulike typer vær, data fra DNMI Sannsynligheter for avising, basert på data fra saltefirma (Mesta), OSL Sannsynligheter for lav jordforhold basert på en kombinasjon av feltdata og modellering

38 8 Årsforbruk i forhold til gjennomsnitt Behov for avising Flyavising, OSL Baneavising,OSL Vegsalting, Rv Normalisert gjennomsnittlig forbruk År Ref. Wike, 7; Mesta; OSL Damdyp, m Gjennomsnittstemp..-., C Antall dager med snøfall År Gjennomsnittlig Forbruk per vintersesong i perioden 999- Flyavising (PG): tonn Baneavising(KF):7 m - Vegsalt (NaCl): tonn/km År Observert men ikke målt År

39 Været i perioden før i dag, vinteren / 5 Temperatur, C 5 Akkumulert snøfall, mm Målt:mm 5-5 // // // // 9// 8// // 9// Dato

40 Jordtemperaturer cm -cm -cm Jordtemperatur, C // // // // 9// 8// // 9// Dato

41 Været i perioden før i dag, vinteren 5/ 5 Temperatur, C 5 Akkumulert snøfall, mm Målt:5mm 5-5 //5 //5 //5 //5 9// 8// // 9// Dato

42 Jordtemperaturer Jordtemperatur, C 9-5cm -cm -cm - /9/5 //5 9//5 9//5 8// 7// 9// 8// Dato

43 Fremtiden?

44 Konklusjon Sannsynligheten for at avisingskjemikalier skal nå grunnvannet er avhengig av Hvor mye kjemikalier som brukes Jordas tilstand ved smelteperioder Lagrede vannmengder i snøen Tekniske mottiltak som hindrer punktinfiltrasjon Vi har vha geofysiske målinger dokumentert at infiltrasjonen kan skje på små områder Hva skjer videre? Feltobservasjoner skal brukes til å teste hvor gode de fysisk baserte umettet sone modellene er, fryse og tine prosesser skal legges inn i D modell Fremtids-scenarier skal modelleres med input fra nedskalerte klimascenarier

45 Notater Forklare om renseprosesser Infiltrasjonsmønster betydning for oppholdstid kanskje få laget en animasjon av dette fra SUTRA Betydning av jordtemp målinger Hvordan skjer infiltrasjonen egentlig?? Studert vha elektroder og endringer i elektrisk ledningsevne.