Videreudvikling af ådalstypologi

9 Afprøvning af GOI typologi på et leret opland

9.1 Indledning
9.2 Odense Å oplandet
9.3 Klassifikation af landskabstype
9.4 Klassifikation af ådalstype
     9.4.1 Ådalens geomorfologi
     9.4.2 Afgrænsning af Ådalsmagasin
     9.4.3 Tilgrænsende hydrogeologisk enhed
     9.4.4 Klassifikation af grundvandsmagasiner
     9.4.5 Klassifikation af Ådalstype
     9.4.6 Udpegning af ådalsstrækninger der modtager nitratholdigt
     grundvand

9.5 Vurdering af foranstaltninger til begrænsning af nitrattilførsel til overfladevand
9.6 Sammenfatning

9.1 Indledning

Generelle karakterisering Under den generelle karakterisering i basisanalysen, der finder sted i 2004, skal:

  • Grundvandsmagasiner, der har kontakt med overfladevandet identificeres og afgrænses.

Arbejdsopgaver knyttet hertil består således i:

  • Kortlægning af den geologiske opbygning i oplandet.
  • Afgrænsning af grundvandsmagasiner, der har direkte kontakt (fysisk nærhed) til overfladevand.

Metoder til afgrænsning af grundvandsmagasiner er nærmere beskrevet i Miljøstyrelsen (2004).

Videregående karakterisering
I de oplande, hvor der er kvantitative eller kemiske problemer i overfladevandet, der kan være forårsaget af påvirkninger fra grundvandstilstrømningen, skal der foretages en videregående karakterisering af disse truede grundvandsmagasiner, hvorfra tilstrømningen stammer (Miljøstyrelsen, 2004). Under den videregående karakterisering, der finder sted efter 2004, skal:

  • Udvekslingen karakteriseres nærmere med henblik på at analysere problemets omfang nærmere.
  • Mulige foranstaltninger identificeres, der kan sættes i værk i indsatsprogrammet for at opnå god tilstand i grundvandsforekomsten.

Arbejdsopgaver knyttet til den videregående karakterisering består således i at udarbejde:

  • Et skøn over udvekslingens retning og omfang mellem de truede grundvandsmagasiner og overfladevandet.
  • Beskrive vandkvaliteten i udvekslingen, hvor dette er relevant.

Arbejdsopgavernes relation til GOI typologien
Disse to faser af karakteriseringen af grundvand / overfladevand interaktion i basisanalysen er begge omfattet af analyser, der foretages i forbindelse med klassifikation af Ådalstype i GOI typologien. Arbejdet udføres under karakterisering af den Tilgrænsende Hydrogeologiske Enhed.

Forårsages kvalitetsproblemerne i overfladevandet af nitrat, kan Strømningsvarianterne i GOI typologien herefter anvendes til at analysere, hvilke tiltag, der kan tages i anvendelse i ådalen for de vandløbsstrækninger, der modtager nitratholdigt grundvand.

9.2 Odense Å oplandet

Afprøvning af GOI typologien på et leret opland er gennemført på en anden måde end afprøvningen af typologien på det sandede opland, Storå, der er beskrevet i kapitel 8. Odense Å oplandet blev valgt som repræsentant for et morænelandskab. I Odense Å oplandet har Fyns Amt netop gennemført en foreløbig basisanalyse (Fyns Amt, 2003), hvori der blandt andet er taget fat på interaktionen mellem grundvand og overfladevand. Fyns Amt blev præsenteret for GOI typologien og deltog herefter i diskussioner og fremsendelse af en del af det datamateriale, der er anvendt under afprøvningen. Amtet har af tidsmæssige årsager ikke direkte deltaget i afprøvningen af typologien, men kommenteret forløbet undervejs og under ådalsworkshoppen.

Figur 9.1. Højdekort over Odense Å oplandet med vandløb. Med fed streg er de klassificerede vandløb vist. A - H angiver ådalsmorfologiske delstrækninger.

Figur 9.1. Højdekort over Odense Å oplandet med vandløb. Med fed streg er de klassificerede vandløb vist. A - H angiver ådalsmorfologiske delstrækninger.

I Odense Å oplandet er Sallinge Å, der er et af tilløbene til Odense Å samt selve hovedløbet af Odense Å klassificeret helt ud til udløbet i Odense Fjord. Klassifikationen følger den endelige typologi, præsenteret i kapitel 2. Af tidsmæssige årsager er klassifikationen kun gennemført på Landskabstype og Ådalstype niveau. Til gengæld er der brugt megen tid på at udvikle og afprøve GIS redskaber til brug for klassifikation af Ådalstyper. Disse metoder er udviklet og afprøvet i GIS systemet ARCVIEW. Klassifikationen følger således metoderne beskrevet i kapitel 5.

Figur 9.1 viser et højdekort over Odense Å opland med tilhørende vandløb. Den klassificerede vandløbsstrækning, vist med en fed streg, udgør en strækning på samlet 61 km.

Figur 9.2. Udsnit af Landskabskort over Danmark (Smed, 1981), Odense Å oplandet samt vandløb. Med fed blå streg er de klassificerede vandløb markeret. A til H illustrerer ådalsmorfologiske delstrækninger.

Figur 9.2. Udsnit af Landskabskort over Danmark (Smed, 1981), Odense Å oplandet samt vandløb. Med fed blå streg er de klassificerede vandløb markeret. A til H illustrerer ådalsmorfologiske delstrækninger.

9.3 Klassifikation af Landskabstype

Den regionale geomorfologiske opbygning er vurderet udfra Landskabskort over Danmark (Smed, 1981), der er illustreret i figur 9.2. Her er tillige vist Odense Ås topografiske opland samt den vandløbsstrækning, der er klassificeret ifølge GOI typologien. Som det fremgår af figur 9.2 gennemløber det klassificerede vandløb overvejende et leret morænelandskab (krydsskraveret), der i visse områder har dødisrelief (cirkler). Store dele af Sallinge Å løber desuden langs Herringe ås og Sallinge Ås (kraftig sort streg). På den allernederste strækning løber Odense Å endelig på grænsen mellem et morænelandskab og en smeltevandssslette (prikket). Landskabstypen klassificeres på grundlag heraf som morænelandskab.

9.4 Klassifikation af Ådalstype

Informationer, der skal anvendes for at klassificere Ådalstype kræver kendskab til ådalens geomorfologi, Ådalsmagasinets udbredelse, samt den Tilgrænsende Hydrogeologiske Enheds permeabilitet og størrelse.

9.4.1 Ådalens geomorfologi

Ådalsmorfologiske delstrækninger
De klassificerede vandløbsstrækninger er opdelt i ådalsmorfologiske delstrækninger (A til H) ligeledes ifølge Landskabskort over Danmark (Smed, 1981). Disse delstrækninger er beskrevet i tabel 9.1 og vist på figur 9.2. I det følgende henvises hertil, når klassifikationen gennemgås.

Tabel 9.1. Beskrivelse af ådalsmorfologiske delstrækninger.

Ådals-
Morfologisk delstrækning
Beskrivelse Bredde (m) Relief (m) Længde(km)
A Smeltevandsdal i leret morænelandskab. 300 - 1500 7.5 - 15 4.5
B Dal i leret morænelandskab med dødisrelief og ås. 25 - 100 5 - 10 6
C Tunneldal i leret morænelandskab med dødisrelief og ås. 100 - 600 5 - 10 8
D Dal i leret morænelandskab med dødisrelief. 100 (1200) 2.5 - 5 9
E Tunneldal (med terrasse) i sandet og leret morænelandskab. 100 - 1500 5 - 7.5 6.5
F Smeltevandsdal (med terrasse) i leret morænelandskab. 100 - 200 5 - 10 13
G Smeltevandsdal i leret morænelandskab. 100 - 200 5 - 7.5 10
H Dal på grænsen mellem leret morænelandskab og smeltevandsslette. 100 - 500 2.5 - 7.5 4

Bredde og relief
På grundlag af højdekurver (figur 9.4 til 9.8) er ådalens bredde (fra skræntfod til skræntfod) og relief (ådalens skrænthøjde) aflæst og angivet i tabel 9.1. Her er endvidere angivet længden af de ådalsmorfologiske delstrækninger.

Ådalens relief er således størst i udspringsområdet delstrækning (A), hvor det er op til 15 m højt. Herefter mindskes relieffet ned mod udløbet i fjorden, hvor det på den allernederste strækning kun er 2.5 m. I delstrækning E og F udgør den nutidige ådal den nederste terrasse i en større dalform. Det samlede relief for den større dalform er for disse strækninger 15-30 m.

Ådalens bredde er ligeledes størst i udspringsområdet, hvor den når helt op i 1500 m. Ådalen er smallest i delstrækning B, hvor den kun er 25 m bred. Bredden ligger imidlertid mellem 100 og 200 m (delstrækning D, F og G) langs hovedparten (32 km) af de klassificerede vandløb. I delstrækning E og F er den større dalforms bredde henholdsvis 2500-3500 m og 100-1000 m.

9.4.2 Afgrænsning af Ådalsmagasin

Geografisk afgrænsning Ådalsmagasinet er afgrænset geografisk fra skræntfod til skræntfod af den ådal, der hører til det nuværende vandløb. Afgrænsningen er foretaget på grundlag af en samlet tolkning af:

  • Topografiske kurveplaner (højdekurver)
  • Danmarks Digitale Jordartskort i 1: 25.000.

Figur 9.3 viser et jordartskort over hele Odense Å oplandet. Figur 9.4 til 9.8 viser detailkort langs de klassificerede vandløb fra udspringet af Sallinge Å til udløbet af Odense Å.

Figur 9.3. Jordartskort (1:25.000) over Odense Å oplandet med tilhørende vandløb og ådalsmorfologiske afgrænsninger (A til H).

Figur 9.3. Jordartskort (1:25.000) over Odense Å oplandet med tilhørende vandløb og ådalsmorfologiske afgrænsninger (A til H).

Figur 9.4. Detailjordartskort (1:25.000) over ådalsmorfologisk strækning A. Højdekurver er angivet med 2.5 m's ækvidistance. Hvide linier angiver afgrænsning af Ådalsmagasin. Vandløbets farve angiver specifik baseflow afstrømning. Gule tal og streger angiver afgrænsning af Ådalstyper.

Figur 9.4. Detailjordartskort (1:25.000) over ådalsmorfologisk strækning A. Højdekurver er angivet med 2.5 m's ækvidistance. Hvide linier angiver afgrænsning af Ådalsmagasin. Vandløbets farve angiver specifik baseflow afstrømning. Gule tal og streger angiver afgrænsning af Ådalstyper.

Figur 9.5. Detailjordartskort (1:25.000) over ådalsmorfologisk strækning B og C. Højdekurver er angivet med 2.5 m's ækvidistance. Hvide linier angiver afgrænsning af Ådalsmagasin. Vandløbets farve angiver specifik baseflow afstrømning. Gule tal og streger angiver afgrænsning af Ådalstyper.

Figur 9.5. Detailjordartskort (1:25.000) over ådalsmorfologisk strækning B og C. Højdekurver er angivet med 2.5 m's ækvidistance. Hvide linier angiver afgrænsning af Ådalsmagasin. Vandløbets farve angiver specifik baseflow afstrømning. Gule tal og streger angiver afgrænsning af Ådalstyper.

Figur 9.6. Detailjordartskort (1:25.000) over ådalsmorfologisk strækning D og E. Højdekurver er angivet med 2.5 m's ækvidistance. Hvide linier angiver afgrænsning af Ådalsmagasin. Vandløbets farve angiver specifik baseflow afstrømning. Gule tal og streger angiver afgrænsning af Ådalstyper.

Figur 9.6. Detailjordartskort (1:25.000) over ådalsmorfologisk strækning D og E. Højdekurver er angivet med 2.5 m's ækvidistance. Hvide linier angiver afgrænsning af Ådalsmagasin. Vandløbets farve angiver specifik baseflow afstrømning. Gule tal og streger angiver afgrænsning af Ådalstyper.

Figur 9.7. Detailjordartskort (1:25.000) over ådalsmorfologisk strækning F. Højdekurver er angivet med 2.5 m's ækvidistance. Fuldt optrukne hvide linier angiver afgrænsning af Ådalsmagasin. Stiplede hvide linier angiver afgrænsning af vældmoser i ådalsskrænten. Vandløbets farve angiver specifik baseflow afstrømning. Gule tal og streger angiver afgrænsning af Ådalstyper.

Figur 9.7. Detailjordartskort (1:25.000) over ådalsmorfologisk strækning F. Højdekurver er angivet med 2.5 m's ækvidistance. Fuldt optrukne hvide linier angiver afgrænsning af Ådalsmagasin. Stiplede hvide linier angiver afgrænsning af vældmoser i ådalsskrænten. Vandløbets farve angiver specifik baseflow afstrømning. Gule tal og streger angiver afgrænsning af Ådalstyper.

Figur 9.8. Detailjordartskort (1:25.000) over ådalsmorfologisk strækning G og H. Højdekurver er angivet med 2.5 m's ækvidistance. Hvide linier angiver afgrænsning af Ådalsmagasin. Vandløbets farve angiver specifik baseflow afstrømning. Gule tal og streger angiver afgrænsning af Ådalstyper.

Figur 9.8. Detailjordartskort (1:25.000) over ådalsmorfologisk strækning G og H. Højdekurver er angivet med 2.5 m's ækvidistance. Hvide linier angiver afgrænsning af Ådalsmagasin. Vandløbets farve angiver specifik baseflow afstrømning. Gule tal og streger angiver afgrænsning af Ådalstyper.

Afgrænsningen er primært foretaget udfra højdekurver, sekundært udfra jordart. Som det fremgår af figur 9.4 til 9.8 ligger der langt overvejende postglaciale ferskvandsaflejringer (FS, FL, FP og FT) øverst i Ådalsmagasinet, men diluvialt sand / smeltevandssand (DS), moræneler (ML), og senglacialt ferskvandssand (TS) er også repræsenteret, dog i meget mindre udstrækning. Opmærksomheden henledes på, at jordartskortet viser jordarten i 1 meters dybde. Der kan således godt ligge postglaciale ferskvandsaflejringer over de sidstnævnte jordarter også. Blandt de postglaciale ferskvandaflejringer er ferskvandsgytje dominerende i strækning A, B, C, F og G, mens ferskvandstørv er dominerende i strækning E og H.

Målebordsblade / generalstabskort har ikke været anvendt under denne klassifikation.

Dybde afgrænsning
Dybden af Ådalsmagasinet blev søgt kortlagt udfra boringer i ådalen udtrukket fra Jupiter databasen ved GEUS. På grund af manglende data har det ikke været muligt af fastlægge dybden. Imidlertid kan det udfra jordartskortet tolkes, at ådalsmagasinet, hvor der er postglaciale ferskvandsaflejringer, mindst går ned til 1 meters dybde i langt hovedparten af de klassificerede ådale.

9.4.3 Tilgrænsende hydrogeologisk enhed

De arbejdsopgaver, der er knyttet til den generelle karakterisering i basisanalysen (Miljøstyrelsen, 2004) er beskrevet i de følgende to afsnit:

  • Kortlægning af geologisk opbygning i oplandet.
  • Afgrænsning af grundvandsmagasiner med direkte kontakt til overfladevand.
9.4.3.1 Geologisk opbygning

Den geologiske opbygning i Odense Å oplandet består overordnet af skiftende lag en moræneler og smeltevandssand (Dahl et al, 1998). Til brug for en mere detaljeret beskrivelse af den geologiske opbygning i nærheden af de klassificerede ådale er der anvendt følgende materiale:

Udtræk af boringer i ådalen fra Jupiter databasen ved GEUS Danmarks Digitale Jordartskort (1:25.000)

Geologisk kortlægning udført af Fyns Amt (2000).

Dybereliggende geologiske lag
På basis af dette materiale er der langs de klassificerede ådale opstillet en geologisk model, der fremgår af figur 9.9 til 9.11. De dybereliggende geologiske lag (beliggende under ådalens terrænniveau) er tolket udfra boringer i Jupiter databasen og kortlægningen foretaget af Fyns Amt (2000).

Overfladenære geologiske lag
De overfladenære geologiske lag (beliggende over ådalens terrænniveau) er tolket på grundlag af jordartskort. Kortet viser jordarterne i det snit terrænoverfladen skærer gennem de skiftende lag af primært moræneler og smeltevandssand, der ligger i oplandet. I ådalenes skrænter (eller helt op det nærmeste højdedrag) kan beliggenheden af de overfladenære grundvandsmagasiner, der ofte består af smeltevandssand / DS) således kortlægges. Grundvandsmagasinerne kan dog også bestå af andre højpermeable jordarter (DG, TG, TS samt HS). Det fremgår af jordartskortet for hele oplandet, figur 9.3, at overfladenære grundvandsmagasiner, der har direkte kontakt til ådalene, ifølge denne enkle metode kan kortlægges langs store dele af vandløbsstrækningerne i oplandet. For de klassificerede vandløb er dette foretaget udfra detailjordartskortene vist i figur 9.4 til 9.8.

Geologisk profil
I den geologiske model er der skelnet mellem moræneler, smeltevandssand, smeltevandsler og sedimenter i Ådalsmagasinet. Vandløbet og ådalen ligger på figur 9.9. til 9.11 midt i det geologiske profil, der går helt op til terrænoverfladen ved ådalens nærmeste højdedrag. Profilerne er optegnet på denne måde for også at kunne illustrere overfladenære grundvandsmagasiner, der grænser op til ådalen.

Figur 9.9. Skitse af geologisk opbygning langs Sallinge Å (ådalsmorfologisk delstrækning A, B og C). Vandløbet illustreres af den flerfarvede linie midt i profilet. Farverne angiver den specifikke baseflow afstrømning i vandløbet. Toppen af ådalsskrænten og det primære trykniveau i de dybe grundvands-magasiner er også illustreret, ligesom afgrænsning af Ådalstyper og klassifikation af typer af grundvandsforekomster ifølge tabel 1.1. Endelig skelnes der mellem, om det tilstrømmende grundvand er nitratholdigt eller nitratfrit.

Figur 9.9. Skitse af geologisk opbygning langs Sallinge Å (ådalsmorfologisk delstrækning A, B og C). Vandløbet illustreres af den flerfarvede linie midt i profilet. Farverne angiver den specifikke baseflow afstrømning i vandløbet. Toppen af ådalsskrænten og det primære trykniveau i de dybe grundvands-magasiner er også illustreret, ligesom afgrænsning af Ådalstyper og klassifikation af typer af grundvandsforekomster ifølge tabel 1.1. Endelig skelnes der mellem, om det tilstrømmende grundvand er nitratholdigt eller nitratfrit.

Det fremgår af figur 9.9, at Sallinge Å (delstrækning A, B og C) er underlejret af en regional, lavpermeabel hydrogeologisk enhed (moræneler) af ca 10 meters mægtighed. Langs dele af strækning B og C grænser er regional, højpermeabel hydrogeologisk enhed (smeltevandssand) op til ådalen ovenfor denne. Langs strækning A, samt de øvrige dele af strækning B og C, er den Tilgrænsende Hydrogeologiske Enhed ligeledes lavpermeabel (moræneler) ovenfor vandløbet.

Figur 9.10. Skitse af geologisk opbygning langs den midterste del af Odense Å (ådalsmorfologisk delstrækning D og E). Vandløbet illustreres af den flerfarvede linie midt i profilet. Farverne angiver den specifikke baseflow afstrømning i vandløbet. Toppen af ådalsskrænten og det primære trykniveau i de dybe grundvandsmagasiner er også illustreret, ligesom afgrænsning af Ådalstyper og klassifikation af typer af grundvandsforekomster ifølge tabel 1.1. Endelig skelnes der mellem, om det tilstrømmende grundvand er nitratholdigt eller nitratfrit.

Figur 9.10. Skitse af geologisk opbygning langs den midterste del af Odense Å (ådalsmorfologisk delstrækning D og E). Vandløbet illustreres af den flerfarvede linie midt i profilet. Farverne angiver den specifikke baseflow afstrømning i vandløbet. Toppen af ådalsskrænten og det primære trykniveau i de dybe grundvandsmagasiner er også illustreret, ligesom afgrænsning af Ådalstyper og klassifikation af typer af grundvandsforekomster ifølge tabel 1.1. Endelig skelnes der mellem, om det tilstrømmende grundvand er nitratholdigt eller nitratfrit.

Den midterste del af Odense Å (delstrækning D og E) er ligeledes underlejret af en regional lavpermeabel hydrogeologisk enhed (moræneler) der har en mægtighed varierende mellem ca 20 og 5 m. Mægtigheden er imidlertid kun kendt, hvor der er markeret med udråbstegn på figur 9.10. Ovenfor vandløbet tilgrænses ådalen langs både delstrækning D og E af en regional, højpermeabel hydrogeologisk enhed (smeltevandssand).

Figur 9.11. Skitse af geologisk opbygning langs den nedre del af Odense Å (ådalsmorfologisk delstrækning F, G og H). Vandløbet illustreres af den flerfarvede linie midt i profilet. Farverne angiver den specifikke baseflow afstrømning i vandløbet. Toppen af ådalsskrænten og det primære trykniveau i de dybe grundvandsmagasiner er også illustreret, ligesom afgrænsning af Ådalstyper og klassifikation af typer af grundvandsforekomster ifølge tabel 1.1. Endelig skelnes der mellem, om det tilstrømmende grundvand er nitratholdigt eller nitratfrit.

Figur 9.11. Skitse af geologisk opbygning langs den nedre del af Odense Å (ådalsmorfologisk delstrækning F, G og H). Vandløbet illustreres af den flerfarvede linie midt i profilet. Farverne angiver den specifikke baseflow afstrømning i vandløbet. Toppen af ådalsskrænten og det primære trykniveau i de dybe grundvandsmagasiner er også illustreret, ligesom afgrænsning af Ådalstyper og klassifikation af typer af grundvandsforekomster ifølge tabel 1.1. Endelig skelnes der mellem, om det tilstrømmende grundvand er nitratholdigt eller nitratfrit.

Langs den nederste del af Odense Å (delstrækning F, G og H) varierer fordelingen af Tilgrænsende Hydrogeologiske Enheder mere. Langs delstrækning F tilgrænses ådalen langt overvejende både under og ovenfor ådalen af regionale, højpermeable hydrogeologiske enheder (smeltevandssand). Langs delstrækning G underlejres ådalen af en regional lavpermeabel hydrogeologisk enhed (moræneler), mens den ovenfor tilgrænses af skiftevis høj- og lavpermeable hydrogeologiske enheder. Vandløbet passerer på denne strækning gennem Odense by. På den nederste delstrækning H underlejres ådalen ligeledes af en lavpermeabel hydrogeologisk enhed (moræneler) af ca 10 meters mægtighed, mens den ovenfor tilgrænses af en mindre, højpermeabel enhed (smeltevandssand).

9.4.3.2 Afgrænsning af grundvandsmagasiner med direkte kontakt til overfladevand

I forbindelse med basisanalysen af vandområdedistrikter (Miljøstyrelsen, 2004) skal både overfladenære og dybereliggende grundvandsmagasiner af væsentlig størrelse med direkte kontakt til overfladevand afgrænses, om nødvendigt opdeles i grundvandsforekomster, og klassificeres ifølge typologien herfor (tabel 1.1), blandt andet efter deres kontakt med overfladevand (jævnfør kapitel 1 og 5). Metoder til afgrænsning af grundvandsmagasiner er beskrevet i Miljøstyrelsen (2004).

Fyns Amt (2000) har kortlagt og nummereret de regionale, dybereliggende grundvandsmagasiner, der er aktuelle for grundvandsindvinding til drikkevandsforsyning. Deres geografiske afgrænsning fremgår af figur 9.12. De magasiner der kan have direkte kontakt med de klassificerede vandløb er magasin 5, 6, (18 ?), 66, 8, 40 og 41. På figur 9.9 til 9.11 er disse magasiners udbredelse i dybden vist. På figur 9.9 fremgår et dybereliggende magasin X1 , der ikke er kortlagt af Fyns Amt. Dette kan muligvis være en del af magasin 66.

Figur 9.12. Afgrænsning af dybereliggende grundvandsmagasiner ifølge Fyns Amt (2000) i Odense Å oplandet, samt ækvipotentialkurvekort for disse. A til H angiver ådalsmorfologiske delstrækninger. Vandløbenes farveangivelse illustrerer specifik baseflow afstrømning.

Figur 9.12. Afgrænsning af dybereliggende grundvandsmagasiner ifølge Fyns Amt (2000) i Odense Å oplandet, samt ækvipotentialkurvekort for disse. A til H angiver ådalsmorfologiske delstrækninger. Vandløbenes farveangivelse illustrerer specifik baseflow afstrømning.

Beliggenheden og afgrænsningen i dybden af de betydende overfladenære grundvandsmagasiner, der tilgrænser de klassificerede vandløb fremgår ligeledes af figur 9.9 til 9.11. Disse magasiner er navngivet som magasin X2, X3, X4 og X5.

9.4.3.3 Retning og omfang af udveksling mellem grundvandsmagasiner og overfladevand

I de følgende afsnit gennemgås arbejdsopgaver knyttet til den videregående karakterisering af grundvandsmagasiner i basisanalysen (Miljøstyrelsen, 2004), bestående i at udarbejde et skøn over udvekslingens retning og omfang. Dette er udført på grundlag af følgende kortmateriale:

  • Ækvipotentialkurvekort for dybereliggende magasiner.
  • Kort over potentielle ind- og udstrømningsområder for dybereliggende magasiner.
  • Kort over absolut baseflow afstrømning i vandløb.
  • Kort over specifik baseflow afstrømning i vandløb.

Udstrømningsområder for dybereliggende og overfladenære grundvandsmagasiner
Hydrauliske potentialer er oftest målt i de dybereliggende grundvandsmagasiner (primært trykniveau). Da det ikke er sikkert, at der er hydraulisk kontakt mellem de forskellige grundvandsmagasiner, bør de hydrauliske potentialer ideelt set kun relateres til det grundvandsmagasin, de er målt i. Et samlet ækvipotentialkurvekort over hele vandløbsoplandet (figur 9.12) kan dog give et billede af det overordnede strømningsmønster i de dybereliggende magasiner, og dermed give indblik i udvekslingen mellem disse magasiner og overfladevandet.

Ækvipotentialkurver, der løber parallelt med et vandløb, er således indikatorer for, at der er en god hydraulisk kontakt mellem de dybereliggende, regionale grundvandsmagasiner og vandløbet, da grundvandet her løber hen mod vandløbet. Disse vandløb, der ofte udgør hovedløbet af et vandløbssystem, er regionale udstrømningsområder for grundvand. Af figur 9.12 fremgår det, at denne situation også gør sig gældende i Odense Å oplandet for delstrækning D, E, F og G, der er regionalt udstrømningsområde for de dybereliggende grundvandsmagasiner, der har kontakt med vandløbet. Disse magasiner er magasin 66, magasin 8 og magasin
40.

Modsat er ækvipotentialkurver, der løber vinkelret på et vandløb, indikatorer for en dårlig hydraulisk kontakt mellem de dybe grundvandsmagasiner og vandløbet, da grundvandet her løber langs vandløbet. Disse vandløbsstrækninger, der ofte ligger i den øvre eller nedre ende af et vandløbssystem, kan derfor være lokale udstrømningsområder for mere overfladenære grundvandsmagasiner. Denne situation findes tilnærmelsesvis også i Odense Å oplandet, for delstrækning A, B, C og H. For delstrækning A er der dog en vis tilstrømning fra det dybereliggende magasin 6 (figur 9.9).

De overfladenære tilstrømninger træffes ifølge figur 9.9. til 9.11 i delstrækning B og C, hvor den kommer fra magasin X2, i delstrækning D, E og F, hvor den kommer fra det regionale, overfladenære magasin X3, og i delstrækning G og H, hvor den kommer fra de mindre magasiner X4 og X5.

Potentielle ind- og udstrømningsområder for dybereliggende magasiner
Kortet over potentielle ind- og udstrømningsområder for de dybereliggende grundvandsmagasiner i Odense Å oplandet, illustreret i figur 9.13, er udformet efter princippet beskrevet i kapitel 5.

Figur 9.13. Potentielle ind- og udstrømningsområderne for dybereliggende grundvandsmagasiner. A til H angiver ådalsmorfologiske delstrækninger. Vandløbenes farveangivelse illustrerer specifik baseflow afstrømning.

Figur 9.13. Potentielle ind- og udstrømningsområderne for dybereliggende grundvandsmagasiner. A til H angiver ådalsmorfologiske delstrækninger. Vandløbenes farveangivelse illustrerer specifik baseflow afstrømning.

Det fremgår af figuren, at langt hovedparten af oplandet er potentielt indstrømningsområde for de dybe magasiner. På grundlag af figuren kan det konkluderes, at de vandløb og vådområder (markeret som postglaciale ferskvandsaflejringer) der ligger i indstrømningsområderne for de dybereliggende grundvandsmagasiner modtager deres grundvandstilstrømning fra overfladenære magasiner. Det er således tilfældet i langt de fleste af vandløbenes udspringsområder og øvre løb i Odense Å oplandet. De mange små vådområder, der ligger i lavninger i landskabet, fødes ligeledes af overfladenært grundvand.

De potentielle udstrømningsområder for de dybe magasiner ligger ikke overraskende langs ådalene, hvor de ofte viser fint sammenfald med postglaciale ferskvandsaflejringer.

På grundlag af dette kort kan det dog ikke umiddelbart konkluderes, at der faktisk strømmer dybt grundvand ud til overfladevandet i disse områder, da der kan ligge lavpermeable dæklag mellem grundvandsmagasinet og overfladevandet, der forhindrer kontakt. Et eksempel på dette findes i Sallinge Ås udspringsområde (delstrækning A), hvor der ligger et stort potentielt udstrømningsområde. Da der imidlertid ingen faktisk udstrømning finder sted til denne strækning (baseflow afstrømningen er 0 l/s- se figur 9.15 i næste afsnit) må det konkluderes at dette udstrømningsområde er inaktivt. Et eksempel på et aktivt udstrømningsområde findes derimod i det regionale udstrømningsområde for magasin 8 i delstrækning E. Her finder der faktisk en udstrømning sted af størrelsesordenen 5-15 l/s/km (se figur 9.15 i næste afsnit). Det er med udgangspunkt i disse forhold, at udstrømningsområderne (og tilsvarende indstrømningsområderne) kaldes potentielle.

Figur 9.14. Absolut baseflow afstrømning i Odense Å oplandet baseret på synkronmålinger af medianminimumafstrømning.

Figur 9.14. Absolut baseflow afstrømning i Odense Å oplandet baseret på synkronmålinger af medianminimumafstrømning.

Absolut og specifik baseflow afstrømning i vandløb
Synkronmålinger af medianminimumafstrømning giver et rumligt billede af den faktiske grundvandsudstrømning til vandløbene efter en lang tør periode om sommeren, når drænvandstilstrømningen er ophørt. Medianminimumafstrømningen er korrigeret for spildevandsudledninger. Medianminimumafstrømningen kan således anvendes som udtryk for baseflow afstrømningen i vandløbene.

Figur 9.14 viser et kort over den absolutte baseflow afstrømning i vandløbene i Odense Å oplandet. Dette kort kan anvendes i en vurdering af, hvor følsom en vandløbsstrækning er for påvirkning af vandføringen på grund af indvinding i ådalens tilgrænsende grundvandsmagasin. En metode til dette er afprøvet i Henriksen og Sonnenborg (2003).

Figur 9.15. Specifik baseflow afstrømning i Odense Å oplandet på basis af synkronmålinger af medianminimumafstrømning. Tilstrømningen mellem to målepunkter er relateret til vandløbslængden mellem målepunkterne (jævnfør kapitel 5).

Figur 9.15. Specifik baseflow afstrømning i Odense Å oplandet på basis af synkronmålinger af medianminimumafstrømning. Tilstrømningen mellem to målepunkter er relateret til vandløbslængden mellem målepunkterne (jævnfør kapitel 5).

Figur 9.15 viser et kort over den specifikke baseflow afstrømning i vandløbene i Odense Å oplandet. Dette kort er konstrueret efter metoden beskrevet i kapitel 5. Der gøres opmærksom på, at den specifikke afstrømning her er relateret til vandløbslængden og ikke til det topografiske delopland, som ofte anvendes til beregning af specifik afstrømning. På kortet over den specifikke afstrømning kan delstrækningerne sammenlignes umiddelbart. Derved træder et tydeligt billede af den faktiske grundvandstilstrømning til vandløbene frem. Kortet viser dermed både omfang og retning af udvekslingen mellem grundvandsmagasiner og overfladevand. Den specifikke baseflow afstrømning er tillige anvendt på figur 9.4 til 9.13.

Det fremgår af figur 9.15, at der kun er to mindre strækninger i Odense Å oplandet, hvor overfladevand strømmer ned til de tilgrænsende grundvandsmagasiner. Disse strækninger ligger dog udenfor de klassificerede vandløb. I mange af udspringsområderne i oplandet finder der ingen grundvandstilstrømning sted om sommeren. Der er dog nogle, der har en lille tilstrømning < 5 l/s/km. De øvre dele af vandløbene har generelt tilstrøminger mellem 0 og 5 l/s/km, men der er også strækninger, der modtager op til 10 l/s/km. Langs den midterste del af Odense Å (med tilløb) findes mange af de store tilstrømninger i størrelsesordenen 10-20 l/s/km, men tilstrømninger på 5-10 l/s/km findes også. Langs den nederste del af Odense Å lige inden udløbet i Odense Fjord falder udstrømningen atter til < 5 l/s/km. To små strækninger med de største tilstrømninger på > 20 l/s/km findes udenfor de klassificerede vandløb.

Af figur 9.9 til 9.11 fremgår det langs de klassificerede vandløb, hvilke grundvandsmagasiner, der har direkte kontakt med overfladevandet, samt hvor stor udvekslingen er. Som ovenfor beskrevet har magasin 5 i udspringsområdet (delstrækning A) ikke kontakt med vandløbet på grund af de tykke mellemliggende dæklag af smeltevandsler og moræneler. Magasin 6 har en vis udstrømning til vandløbet, < 5 l/s/km, gennem dæklaget af moræler. Det overfladenære magasin X2 har god kontakt med vandløbet. Bidraget herfra ligger omkring 5-10 l/s/km, selvom det ikke vides, hvorvidt en del af denne tilstrømning også kommer nedefra. Langs delstrækning C, D, E og F modtager vandløbet for det meste mellem 5 og 20 l/s/km. Da der er flere tilgrænsende grundvandsmagasiner (X1/66, 8 og X3), der kan bidrage med grundvand til denne strækning, kan det ikke umiddelbart vurderes hvor stort tilskuddet er fra hver. Det er dog mest sandsynligt, at det primært er det overfladenære magasin X3, der bidrager langs strækning D på grund af det tykke dæklag af moræneler på 10-20 m, der sandsynligvis ligger over magasin X1/66 på denne strækning. Langs strækning E bidrager det overfladenære magasin X3, og sandsynligvis også magasin 8, da morænelerets tykkelse her sandsynligvis kun er 5-10 m. Langs hovedparten af strækning F kan både magasin X3 og magasin 8 bidrage til afstrømningen i vandløbet. Hvor ådalen er tilgrænset af moræneler både under ådalen og i ådalsskrænterne langs strækning F og G finder der ingen grundvandsudstrømning sted, ligesom det var tilfældet i udspringsområdet. Tilstrømningen, af størrelsesordenen < 5 l/s/km, til strækning G og H antages at stamme fra de overfladenære magasiner X4 og X5. På grund af det tykke dæklag af moræneler over magasin 41 tolkes der ikke at være tilstrømning af betydning herfra. Hvor ådalen passerer gennem Odense by, kan byen virke forstyrrende på mønstret. Der er dog også mulighed for, at tilstrømningen langs Odense by kan stamme fra magasin 40, hvis udstrækning her ikke er så godt kendt. Dæklaget af moræneler er her ikke så tykt (ca 10 m).

9.4.3.4 Vandkvalitet i udvekslingen mellem grundvandsmagasiner og overfladevand

I dette afsnit gennemgås den sidste arbejdsopgave knyttet til den videregående karakterisering af grundvandsmagasiner i basisanalysen (Miljøstyrelsen, 2004), bestående i at beskrive vandkvaliteten i udvekslingen.

I nærværende rapport er redoxforholdene og muligheden for nitratindhold i de tilgrænsende grundvandsmagasiner søgt vurderet.

I Fyns Amt (2000) er de dybereliggende grundvandsmagasiner klassificeret grundvandskemisk. Herudfra kan deres redoxforhold vurderes. Magasin 5, 6, 66 og 40 har således alle nitratkoncentrationer under 5 mg/l. De vurderes hovedsageligt at være reducerede. I magasin 41 er der en enkelt boring med en nitratkoncentration mellem 5 og 25 mg/l. Magasin 8 er det dybe magasin, der er mest påvirket af nitratforurening. Nitratkoncentrationen heri ligger således generelt over 25 mg/l. Disse to sidste magasiner vurderes at være oxiderede. For at få et nærmere kendskab til nitrattilførslen til ådalen fra disse oxiderede magasiner anbefales det, at undersøge nitratindholdet i magasinerne under ådalen nærmere. På grundlag af disse oplysninger er magasinernes nitratindhold illustreret på figur 9.9 til 9.11 med henholdsvis blå pile for reduceret, nitratfrit grundvand og røde pile for oxideret, nitratholdigt grundvand.

På grundlag af de overfladenære grundvandsmagasiners kontakt med terrænoverfladen (de 'går i dagen' på jordartskortet) antages det, at de alle bidrager med oxideret, nitratholdigt grundvand. Dette afhænger naturligvis af gødningsudbringning i de grundvandsdannende områder til disse magasiner, samt placering af redoxgrænsen i magasinerne. Disse forhold er ikke undersøgt yderligere i nærværende projekt, men det anbefales at udføre dette for at opnå et godt kendskab til nitrattilførslen til ådalen fra disse magasiner. Det antagede nitratindhold i disse magasiner fremgår også af figur 9.9 til 9.11.

9.4.4 Klassifikation af grundvandsmagasiner

På grundlag af informationerne om grundvandsmagasinernes bjergart, kontakt med overfladevandet, samt deres redoxforhold kan både de overfladenære og dybereliggende magasiner herefter klassificeres ifølge typologien herfor (tabel 1.1). Klassifikationen er angivet i tabel 9.2, samt vist på figur 9.9 til 9.11, hvor magasintyperne er markeret med et tal i et grønt felt.

Tabel 9.2. Klassifikation af magasintype ifølge typologi herfor (tabel 1.1).

Magasin nr. Magasinbjergart Kontakt med overfladevand Redoxforhold Magasintype
X2 Silikat Hele året (regional) Oxideret 3
X3 Silikat Hele året (regional) Oxideret 3
X4 Silikat Hele året (regional) Oxideret 3
X5 Silikat Hele året (regional) Oxideret 3
5 Silikat Ingen (dyb) Reduceret 6
6 Silikat Hele året (regional) Reduceret 4
X1/66 Silikat Ingen (dyb) Reduceret 6
8 Silikat Hele året (regional) Oxideret 3
40 Silikat Hele året (regional) Reduceret 4
41 Silikat Ingen (dyb) Oxideret 5

9.4.5 Klassifikation af Ådalstype

For de kortlagte ådalstrækninger fører en samlet hydrogeologisk konceptualisering af ovenstående forhold til en forståelse af udvekslingen mellem grundvandsmagasiner, Ådalsmagasin og vandløb. På grundlag af denne forståelse kan den eller de Tilgrænsende Hydrogeologiske Enhed(er)s permeabilitet (høj eller lav), størrelse (lokal eller regional) samt placering (overfladenær eller dybereliggende) karakteriseres. Sammenholdt med ådalens geomorfologi klassificeres interaktionen mellem grundvand og overfladevand i ådalen herefter ved valg af den Ådalstype fra figur 3.2 til 3.4 og tabel 3.1 til 3.3, der bedst beskriver den hydrogeologiske situation. Resultatet heraf er illustreret på figur 9.4 til 9.8, figur 9.9 til 9.11 samt af figur 9.16.

Figur 9.16. Klassifikation af Ådalstyper samt udpegning af ådalsstrækninger, der vurderes ved overgangen til Ådalsmagasinet at modtage nitratholdigt eller nitratfrit grundvand, samt ådalsstrækninger, der (om sommeren) ikke modtager grundvand. Kortet viser således det vurderede nitratindholdet i grundvandet før passagen af Ådalsmagasinet, hvor nitratreduktion kan finde sted.

Figur 9.16. Klassifikation af Ådalstyper samt udpegning af ådalsstrækninger, der vurderes ved overgangen til Ådalsmagasinet at modtage nitratholdigt eller nitratfrit grundvand, samt ådalsstrækninger, der (om sommeren) ikke modtager grundvand. Kortet viser således det vurderede nitratindholdet i grundvandet før passagen af Ådalsmagasinet, hvor nitratreduktion kan finde sted.

Ådalstype 1 findes tre steder langs de klassificerede strækninger. Karakteristisk for Ådalstype 1 er, at ådalen både under ådalen og i ådalens skrænter er tilgrænset af tilstrækkeligt tykke lavpermeable moræneenheder (mere end 10 m) til at grundvandstilstrømningen ophører om sommeren. Ådaltype 1 findes i delstrækning A, F og G.

Ådalstype 2 findes tre steder langs de klassificerede delstrækninger. Det karakteristiske for Ådalstype 2 er, af ådalen her underlejres af en lavpermeabel tilgrænsende hydrogeologisk enhed af en vis tykkelse (mindre end 10 m), hvorigennem grundvandstilstrømningen foregår fra et dybereliggende grundvandsmagasin. I delstrækning A (og C ?) modtager Ådalstype 2 således < 5 l/s/km nitratfrit grundvand fra henholdsvis magasin 6 (og magasin X1 ?). I delstrækning G modtager Ådalstype 2 ligeledes en nitratfri grundvandstilstrømning på 5-10 l/s/km sandsynligvis fra magasin 40.

Ådalstype 3 findes to steder langs de klassificerede ådalsstrækninger. Karakteristisk for Ådalstype 3 er, at ådalen tilgrænses af et mindre, regionalt grundvandsmagasin, der har udstrømning hele året. I delstrækning B/C modtager Ådalstype 3 således ca 5-10 l/s/km nitratholdigt grundvand fra magasin X2, der har en rimeligt stor tykkelse. I delstrækning G modtager Ådalstypen kun < 5 l/s/km nitratholdigt grundvand fra magasin X4. Tilstrømningen herfra er sandsynligvis mindre, fordi dette magasin har en lille tykkelse.

Ådalstype 4 findes i én lang strækning, der omfatter det regionale udstrømningsområde midt i oplandet. Ådalstype 4 findes i delstrækning, D, E og F, der omfatter ca halvdelen af de klassificerede ådalsstrækninger. Det karakteristiske for Ådalstype 4 er, at den er tilgrænset af et regionalt grundvandsmagasin med en stor udstrømning. Grundvandsudstrømningen ligger som regel mellem 5 og 15 l/s/km, men der er også værdier < 5 l/s/km, samt værdier på 15-20 l/s/km. Den (sandsynligvis) nitratholdige grundvandstilstrømning stammer i hele Ådalstype 4 fra magasin X3. I delstrækning E (?) og F kommer der dog også nitratholdigt (målt) grundvand fra magasin 8.

Ådalstype 5 findes også kun et sted langs de klassificerede ådalsstrækninger. Karakteristisk for Ådalstype 5 er, at den også er tilgrænset af et regionalt grundvandsmagasin, men tilstrømningen til ådalen er her mindre på grund af et mindre relief til oplandet. Ådalstype 5 findes på den nederste delstrækning H. Ådalen modtager her < 5 l/s/km nitratholdigt grundvand fra magasin X5.

9.4.6 Udpegning af ådalsstrækninger der modtager nitratholdigt grundvand

Udfra figur 9.9 til 9.11 samt tabel 9.2 kan de ådalsstrækninger, der vurderes at modtage henholdsvis nitratholdigt og nitratfrit grundvand ved overgangen til Ådalsmagasinet, samt de strækninger, der (om sommeren) ikke modtager grundvand, udpeges. Disse fremgår af figur 9.16. Det skal her understreges, at kortet således viser det vurderede nitratindholdet i grundvandet før passagen af Ådalsmagasinet, hvor nitratreduktion kan finde sted.

Det er langs de strækninger, der vurderes at modtage nitratholdigt grundvand mulige foranstaltninger i ådalen, der kan mindske nitrattilførslen til overfladevandet skal vurderes. Dette kan foretages ved en kortlægning af Strømningsvarianter i ådalen langs disse strækninger. Dette er af tidsmæssige årsager ikke udført i nærværende projekt.

9.5 Vurdering af foranstaltninger til begrænsning af nitrattilførsel til overfladevand

Der foreligger flere muligheder for at gribe ind i kredsløbet og begrænse nitrattilførslen til overfladevandet.

Følgende omfattende foranstaltninger i oplandet vil generelt kunne begrænse nitrattilførslen til overfladevandet væsentligt. Da det imidlerttid ligger udenfor dette projekts arbejdsområde at gå nærmere ind i disse, vil de blot blive nævnt her.

For at begrænse nitrattilførslen til overfladevandet må det først og fremmest være væsentligt at nedbringe tilførslen af nitrat ved kilden, det vil sige ved at begrænse gødningsudbringningen på jordoverfladen (se figur 1.1). Begrænsningen bør foregå både i de grundvandsdannende områder og udenfor disse. Begrænsningen i tilførslen til de grundvandsdannende områder for de overfladenære / lokale magasiner vil mindske nitrattilførslen i den overfladenære grundvandsudstrømning til ådalsmagasinet fra disse magasiner. Begrænsningen af tilførslen udenfor de grundvandsdannende områder vil mindske tilførslen af nitratholdigt vand via drænene til overfladevandet.

En inaktivering af detailafvanding i oplandet vil umiddelbart medføre, at den direkte tilførsel af nitratholdigt vand til overfladevandet fjernes. Inaktiveringen vil medføre en større grundvandsdannelse til de overfladenære magasiner. Det må således forventes, at den overfladenære nitratholdige grundvandsudstrømning herfra vil øges. Det vil derfor være væsentligt at få nitraten i denne strømning omsat i tilknyttede vådområder i ådalene. Endelig vil en inaktivering af drænene betyde, at en større del af grundvandet også vil passere gennem redoxgrænsen ned til de dybere liggende grundvandsmagasiner, hvor nitraten denitrificeres, inden grundvandet herfra når frem til overfladevandet.

For at øge omsætningen af nitrat, der når frem til ådalen via detailafvanding i oplandet og via den naturlige overfladenære grundvandstilstrømning, vil det være særdeles effektivt at inaktivere detailafvandingen i selve ådalen. Dræn fra oplandet bør ligeledes afskæres ved ådalsskrænten, så vandet kan infiltrere ned i Ådalsmagasinet og strømme diffust gennem Ådalsmagasinet, eller sive overfladisk hen til overfladevandet. Herved kommer nitraten i kontakt med Ådalsmagasinets organiske sedimenter, hvorved der kan foregå en nitratreduktion. Ådalsmagasinets bufferkapacitet bevares endvidere, da det organiske materiale ikke nedbrydes på grund af en for lav grundvandstand.

Endelig vil en retablering af vandløbets eventuelt slyngede leje beliggende i Ådalsmagasinets sedimenter kunne virke begrænsende på nitrattilførslen til overfladevandet, dels i kraft af en genopretning af grundvandets kontakt med de organiske sedimenter ved strømning gennem Ådalsmagasinet i stedet for strømning direkte op gennem vandløbsbunden, dels ved oversvømmelser fra vandløbet. Effekten af retableringen afhænger af nitratindholdet i grundvandet, der strømmer til ådalen, samt af nitratindholdet i det oversvømmende overfladevand. Disse to effekter er lokalt uafhængige af hinanden.

9.6 Sammenfatning

I kapitel 9 er der foretaget en afprøvning af GOI typologien i et leret opland. Afprøvningen er beskrevet i relation til arbejdsopgaver knyttet til basisanalysen af vandområdedistrikter. Odense Å oplandet blev valgt som repræsentant for et morænelandskab. Klassifikationen er foretaget for Sallinge Å og hovedløbet af Odense Å frem til udløbet i Odense Fjord - ialt en strækning på 61 km. Klassifikationen blev foretaget på Landskabstype og Ådalstype niveau. I kapitlet præsenteres operationelle analysemetoder udviklet i GIS systemet ARCVIEW i overensstemmelse med metodikken præsenteret i kapitel 5. Der er lagt vægt på at udvikle metoder til kortlægning af overfladenære grundvandsmagasiner på basis af jordartskort, da disse magasiner kan bidrage med nitratholdigt grundvand til ådalen. En særdeles væsentlig datakilde til en distribueret beskrivelse af retning og omfang af udvekslingen mellem grundvand og overfladevand er synkrone målinger af medianminimumafstrømning, der danner basis for beregning af den specifikke baseflow afstrømning i vandløbene. Klassifikation af Ådalstype finder anvendelse i udpegning af ådalsstrækninger, der vurderes at modtage nitratholdigt grundvand. Det er langs disse strækninger mulige foranstaltninger, der kan mindske nitrattilførslen til overfladevandet foreslås undersøges. Dette kan udføres ved en kortlægning af Strømningsvarianter i disse ådalsstrækninger.

 



Version 1.0 December 2004, © Miljøstyrelsen.