NOTAT Oppdrag 960168 Sandbukta Moss Såstad, Saks. Nr 201600206 Kunde Bane NOR Notat nr. Foruresent grunn/007-2017 Dato 17-03-2017 Til Fra Kopi Ingunn Helen Bjørnstad/ Bane NOR Rambøll Sweco ANS/ Michael R. Helgestad Rambøll Sweco ANS/Kristoffer Krosby Temanotat kartlegging av innlekkasje i byggegrop Sammendrag I forbindelse med Bane NORs prosjekt «Nytt dobbeltspor Sandbukta Moss Såstad» er det kartlagt inlekksje i byggegroper. Rambøll/Sweco har estimert antatte innlekkasjemengder i byggegrop for ulike typer masser. Det er benyttet modelleringsverktøyet FEFLOW, for å få beregne grove estimater på mengde grunnvann som kan strømme inn på byggegropene. Det er beregnet innstrømning av grunnvann for ekstrem, gjennomsnittlig og minimum mengde x. Det er knyttet usikkerhet til geologien i området, og vi kan ikke utelukke at det finnes små linser av sand og silt i leiren som kan fungere som kanaler for innstrømning av sjøvann eller grunnvann til gropene. Andre tema som kan fungere som raskere tilsig av sjøvann/grunnvann er gamle permeable rørtraseer, og permeable masser rundt gammelt nedgravd utstyr. Spuntveggene må tettes for å redusere grunnvannsinnstrømming betydelig. Dette kan gjøres med tetting med bitumen eller fett som føres på før spunten settes sammen i grunnen, se Tabell 2. Esimerte resultatene mengdene for innlekkasje er basert på eksisterende data og presentert i over. Dersom en ønsker å angi innlekkasjen med høyere sikkerhet må det gjennomføres hydrogeologiske undersøkelser i området. Rambøll/Sweco anbefales at renseanlegget har tilstrekkelig kapasitet til å behandle en ekstrem innlekkasje. Det anbefales at hydrogeolog/miljøgeolog er tilstede for å kunne vurdere tiltak under etableringen av byggegrop. 1/5 Rambøll Sweco ANS Org. 914855845
1 Innledning I forbindelse med Bane NORs prosjekt «Nytt dobbeltspor Sandbukta Moss Såstad» vil det bli utslipp av anleggsvann til Mossesundet og Verlebukta. Et slikt utslipp krever tillatelse fra Fylkesmannen i Østfold Dette temanotatet som omhandler «kartlegging av innlekkasje i byggegrop» er et av 7 faglige notater som ligger til grunn for Bane NORs søknad om utslipp fra anlegg ved bygging av nytt dobbeltspor Sandbukta Moss Såstad. I søknaden redegjøres for hvordan utslippene kan påvirke de marine resipientene.følgende registreringer og arbeider er utført: Kartlegging av bakgrunnsnivå og variasjoner av turbiditet Kartlegging av strømningsforhold Beregninger av utslippets spredning og innlagring i resipientene Kartlegging av bløtbunnsfauna Kartlegging av sjøbunnens forurensningstilstand Kartlegging av ålegras Kartlegging av innlekkasje i byggegrop Foreliggende notat omhandler kartlegging av innlekkasje i byggegrop. Registreringene og vurderingene er utført av: Dr. scient i hydrogoelogi, Panagiotis Dimakis, Sweco Norge Cand. Sient i Hydro og miljøgeologi, Kim Rudolph-Lund, Sweco Norge De ulike utredningene rapporteres i egne notater og danner grunnlaget for søknaden og overvåking av tiltakene. Foreliggende notat omhandler innlekkasje i byggegrop. Rambøll/Sweco har basert denne vurderingen på tilgjengelig undersøkelser utført fra geoteknikere og ingeniørgeologene. Vi har vurdert at grunnforholdene for begge gropene er relativt like. De er vurdert til å ha 1,5-2 m fyllmasser/tørrskorpe leire over bløt sensitiv leire med innslag av silt og sand. For å vurdere innstrømning til byggegropen har vi valgt å bruke standard verdier for den hydrauliske konduktivitet i forskjellige type masser målt i cm/s, hvor 10-1 betyr god permeabilitet og 10-9 betyr dårlig permeabilitet. For toppsjiktet kan man anta en permeabilitet mellom 10-2 - 10-4 cm/s (god). For leire kan man anta en permeabilitet mellom 10-6 - 10-9 cm/s (dårlig) I Strandgata skal det graves ned til kote -0,95 mens for utløpsledning nord skal det graves ned mellom kote -0,5 og kote 0,5. Ledningstrase i sør er ikke estimert da denne vil å større grav være åpen mot sjø og ikke pumpes fra, jamfør søknad for Verlebukta. 2 Metode Rambøll/Sweco har valgt å benytte modelleringsverktøyet FEFLOW, for å få beregne grove estimater på mengde grunnvann som kan strømme inn på gropene. Prosessen som skal brukes til å beregne innstrømning av grunnvann i gropene er å se først på det verste scenarioet og estimere største mulige innstrømning av grunnvann i gropene som kan oppstå. Deretter skal vi prøve å redusere maksimumsverdiene og tilpasse dem til mer realistiske verdier. 3 Resultat Et ekstrem scenarioet oppstår når gropene får maksimum innstrømning fra fyllmassene (mektighet 2 m med permeabilitet 10-2 cm/s) som gjør det mulig for både grunnvann og 2/5
sjøvann å komme frem til gropene. I dette scenarioet kan man estimere at gropen i Strandgata vil få en innstrømning av 330 hvorav ca. 55 er sjøvann. Gropen for utløpsledning vil få 185 hvorav ca. 45 er sjøvann. Figur 1. Gropene slik de er definert i analyseverktøyet (FEFLOW) Dette ekstreme scenarioet har flere urealistiske komponenter som man bør korrigere for: Gropene skal etableres i et område som ligger på kote 2,0 og dermed ligger bunnen av fyllmassene mellom kote 0,0 og 0,5. Sjøvann ligger i teorien - på kote 0,0 og kan ikke strømme gjennom fyllmassene for å komme frem til gropene. I så fall vil innstrømning av vann i gropene reduseres til 275 og 140 for Strandgata og utløpsledningen tilsvarende. I det ekstreme senarioet er det indirekte antatt at grunnvannstanden ligger på overflatenivå slik at fyllmassenes evne til å gi vann er på sitt maksimum. Vi kjenner ikke hvor grunnvannstanden ligger i området med antageligvis ligger den mer enn 1 m under bakke nivå. I så fall er fyllmassenes vannføringsevne mindre enn 50 % av det som er angitt i punkt 1. Da kan vi redusere innstrømningen til 137 og 70 for Strandgata og tilsvarende for utløpsledningen (nord). I det ekstreme scenarioet brukes en permeabilitet lik 10-2 cm/s. Permeabiliteten kan variere mellom 10-2 tog 10-4 cm/s og innstrømning av grunnvann vil endres seg proporsjonalt til det (Tabell 1) Tabell 1 Viser estimert vanninnstrømning til gropene avhengig av permeabilitetsverdi. Permeabilitet cm/s Strandgata Utløpsledning Ekstrem 10-2 137 70 Gjennomsnittlig 10-3 13,7 7 Minimum 10-4 1,37 0,7 3.1 Usikkerheter Analysen som er utført har flere usikkerhetsmomenter. Sjønivå vil nesten aldri ligge på kote 0,0 siden den er påvirket av flo og fjære. Endringene av sjøvannstanden i Moss pga. flom og 3/5
fjære er angitt i figur 2 (Kartverket fra 01.01.2016 01.01.2017), hvor kote 0 er Normalnull2000. Figur 2. Flo og Fjære effekter av havnivå i Moss for perioden 01.01.2016-01.01.2017 (www.kartverket.no) Man kan observere at for korte tidsperioder kan sjøvannstand stige til over 1 m. Figuren illustrerer at i noen perioder kan man ikke utelukke at sjøvann kan komme frem til gropene. Hvis man antar at havnivå ligger på kote 0,5 m (gjennomsnittlig nivå) kan man tilpasse resultatene i tabell 1 til det. Tabell 2 Som viser estimert vanninnstrømning til gropene avhengig av permeabilitetsverdi og gjennomsnittlig sjønivå (kote 0,5) Scenario Permeabilitet cm/s Strandgata Ekstrem 10-2 151 81 Gjennomsnittlig 10-3 15,1 8,1 Minimum 10-4 1,5 0,8 Utløpledning Geologien i området er også preget av usikkerheter. De eksisterende målingene indikerer at fyllmassene har en mektighet mellom 1,5 og 2 m, men man kan ikke utelukke at mektigheten stedvis er større enn dette. Man kan heler ikke utelukke at det finnes små linser av sand og silt i leierne som kan fungere som kanaler for innstrømning av sjøvann eller grunnvann til gropene. Det kan også være ukjente grunnforhold (gamle permeable rørtraseer, permeable masser rundt gamle nedgravde utstyr, osv.) som kan gi raskere tilsig av sjøvann eller grunnvann til gropene. En spuntvegg skal etableres for begge gropene. Spuntvegger er normalt ikke tette, men ekstra tiltak bør innføres for å redusere grunnvannsinnstrømming betydelig. Dette kan gjøres med tetting med bitumen eller fett som føres på før spunten settes sammen i grunnen. 4/5
4 Konklusjon Resultatene er basert på eksisterende data og presentert i tabell 2. Det er ikke mulig å angi innlekkasjen med mer presisjon uten flere hydrogeologiske undersøkelser i området. Det anbefales at renseanlegget har tilstrekkelig kapasitet til å behandle en ekstrem innlekkasje. Tilstedeværelse av en hydrogeolog/miljøgeolog er viktig for å kunne vurdere tiltak. 5/5