| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Videreudvikling af ådalstypologi

Sammenfatning og konklusioner

EU's Vandrammedirektiv åbner mulighed for at basere kortlægning og klassifikation af vandforekomster, (Artikel 5 og Bilag II) på typologier. Herved gives der mulighed for, at vandområdedistriktsmyndigheder ikke skal overvåge hver eneste grundvandsforekomst. De kan i stedet grupperes efter type i relation til geologiske dannelsesmiljøer. Miljøstyrelsen har således i 2002, gennemført et projekt, hvori der er opstillet en typologi for Grundvand / Overfladevand Interaktion (GOI typologi) med henblik på at kunne vurdere ådalenes betydning for vandudveksling og stofomsætning ved overgangen fra grundvand til overfladevand (Nilsson et al, 2003). Nærværende projekt er en videreudvikling af GOI typologien og har til formål at:

  • Afslutte den udviklede GOI typologi.
  • Sammenstille parameterværdier af betydning for vurdering af ådalenes påvirkning af grundvandstilstrømningen til vandløbene.
  • Afprøve GOI typologien på to danske vandløbsoplande (et sandet og et leret).
  • Beskrive generelle kravspecifikationer til fremtidige værktøjer, der skal kunne operationalisere anvendelsen af GOI typologien.

GOI typologiens sammenhæng med basisanalysen af vandområdedistrikter er beskrevet. Under den generelle karakterisering foreslås GOI typologien således anvendt ved kortlægning af grundvandsmagasiner, der har direkte kontakt til overfladevand. Under den videregående karakterisering af truede grundvandsforekomster foreslås GOI typologien anvendt til at udarbejde skøn over udvekslingens retning og omfang mellem de truede grundvandsmagasiner og overfladevandet, samt beskrive vandkvaliteten i udvekslingen, hvor dette er relevant. For at identificere foranstaltninger, der kan sættes i værk i indsatsprogrammet for at opnå god tilstand i grundvandsforekomster og tilknyttede overfladevandområder foreslås ådalenes evne til at omsætte nitrat vurderet under anvendelse af GOI typologien, ligeledes hvor dette er relevant.

GOI typologien omhandler de grundvandsbetingede vådområder i Danmark, der ligger i ådalene langs vandløb. Interaktionen mellem grundvand og overfladevand betragtes i typologien som udvekslingen mellem tre enheder: den Tilgrænsende Hydrogeologiske Enhed, Ådalsmagasinet og vandløbet. Typologien er opbygget hierarkisk på grundlag af geologiske, geomorfologiske og hydrogeologiske forhold, således at den rumlige skala mindskes fra et typologisk niveau til det næste. Herved følges vandets vej fra den Tilgrænsende Hydrogeologiske Enhed, gennem Ådalsmagasinet til vandløbet.

Typologien er opbygget i tre niveauer. Det første niveau, Landskabstype, karakterisere den regionale geomorfologiske og geologiske opbygning i oplandet. Landskabstypen anvendes til en overordnet vurdering af den hydrogeologiske situation og de deraf følgende tilstrømningsforhold for grundvand til ådalen. Der skelnes mellem:

  • Morænelandskab (I)
  • Smeltevandsslette (II)
  • Fladedækkende ferskvandsaflejring (IV)
  • Havaflejring (III)
  • Klitlandskab (V).

Det andet niveau, Ådalstype, karakteriserer kontakten mellem ådalens Tilgrænsende Hydrogeologiske Enhed og Ådalsmagasinet, samt ådalens geomorfologi. Ådalstypen karakteriserer grundvandstilstrømningen til ådalen (dvs. til bunden af Ådalsmagasinet). På dette niveau opnås en forståelse af retning og omfang af udvekslingen mellem grundvandsmagasiner og overfladevand, samt et skøn over vandkvaliteten i udvekslingen, hvor dette er relevant. Der opnås desuden en dybere forståelse af hvilke hydrogeologiske lagenheder, der bidrager til vandføringen i vandløbet, samt hvor stor og stabil tilstrømningen til ådalen er fra disse enheder.

I typologien er der opstillet kriterier for klassifikation af Ådalstyperne. Inddelingskriterierne omhandler hydraulisk ledningsevne og størrelse eller tykkelse af den Tilgrænsende Hydrogeologiske Enhed samt ådalsmorfologien (primært relief). I GOI typologien er der identificeret:

  • Fem Ådalstyper karakteristiske for morænelandskab (1-5)
  • Fire Ådalstyper karakteristiske for smeltevandsslette (6-9)
  • Seks Ådalstyper karakteristiske for havaflejringer (10-15).

Ådalstyper karakteristiske for fladedækkende ferskvandsaflejringer og klitlandskaber er omfattet af Ådalstyper beskrevet for smeltevandsslette og morænelandskab.

Det tredje niveau, Strømningsvariant, karakteriserer strømningen gennem ådalen til vandløbet. Den analyse, der foretages på dette niveau, kan benyttes til at vurdere, hvilke specifikke stoffer, der kan fjernes fra eller tilføres grundvandet under dets passage af ådalen, inden det når vandløbet, samt hvilke specifikke foranstaltninger der, for truede grundvandsforekomster, kan tages i anvendelse i ådalen for at mindske stoftilførslen fra grundvandet til overfladevandet.

Strømningsvarianterne er på nuværende tidspunkt specifikt udviklet til vurdering af ådales nitratreduktion. Strømningsveje gennem ådalen til overfladevandet er afgørende for hvorvidt og i hvor høj grad denitrifikation kan reducere grundvandets nitratindhold under passagen af ådalen. Fire strømningsveje er identificeret og defineret:

  • Q1 er en diffus strømning gennem Ådalsmagasinet. Vandet har, under reducerende forhold, kontakt med Ådalsmagasinets sedimenter under en lang opholdstid (uger til år). Strømningsvejen har en anslået nitratreduktion på 10-97 %.
  • Q2 er overfladisk strømning henover Ådalsmagasinet. Vandet har en forholdsvis kort opholdstid i kontakt med Ådalsmagasinets sedimenter (timer til dage) under skiftende oxiderende og reducerende forhold. Strømningsvejen har en anslået nitratreduktion på 50 %.
  • Q3 er en direkte strømning fra den Tilgrænsende Hydrogeologiske Enhed gennem bunden af vandløbet uden kontakt med Ådalsmagasinets sedimenter. Strømningsvejen har en meget kort opholdstid (timer), og der er ingen anslået nitratreduktion.
  • Q4 er en strømning i dræn og grøfter forårsaget af detailafvanding tværs over og langs med ådalen. Vandet har praktisk talt ingen kontakt med Ådalsmagasinets sedimenter, og det har en kort opholdstid (timer til dage). Strømningsvejen har ingen anslået nitratreduktion.

Afhængigt af hvilken strømningsvej, der vurderes at være dominerende i ådalen, skelnes der i typologien mellem fire Strømningsvarianter:

  • Diffus Strømningsvariant
  • Overfladisk Strømningsvariant
  • Direkte Strømningsvariant
  • Detailafvandet Strømningsvariant

Disse kan anvendes til at udpege hvilke ådale, der vurderes at have en aktiv nitratreduktion, hvilke ådale, der vurderes at have et potentiale for nitratreduktion, og hvilke ådale, der ikke kan forventes at have nitratreduktion af betydning. Herved kan det vurderes, hvor der ved retablering af en mere naturlig hydrologi i ådalene kan opnås de største miljøeffekter i overfladevandet.

I rapporten er metoder, der anvendes ved klassifikation ifølge GOI typologien, gennemgået. Der gives henvisning til, hvor relevante data kan findes, ligesom der gives anbefalinger til, hvilke GIS korttyper det er formålstjenligt at konstruere, sammenstille og anvende i de konceptuelle analyser, der foretages på de forskellige niveauer i typologien.

Der er sammenstillet litteraturværdier i tabelform for relevante strømningsmæssige parametre (hydraulisk ledningsevne, porøsitet og effektiv porøsitet) i Ådalsmagasinet til senere brug for kvantificering af grundvandstilstrømningen til overfladevand ved hjælp af numeriske modeller.

Herefter er typiske empiriske størrelser for geometriske, hydrauliske og nitratreduktionsmæssige parametre for Ådalstyper og Strømningsvarianter sammenstillet fra velundersøgte danske ådalslokaliteter. Sammenstillingen repræsenterer parameterværdier fra to lerede vandløbsoplande (Stevns Å og Gjern Å) samt fra fire sandede vandløbsoplande (Rabis Bæk, Karup Å, Haller Å og Storå). Det fremgår, at parametersættene fra de seks vandløbsoplande generelt set er ukomplette i forhold til det sæt af parametre som nærværende typologi anbefaler indsamlet. Der vurderes således ikke at være tilstrækkeligt statistisk grundlag for, at parametersættene kan generaliseres. Det fremgår desuden af sammenstillingen, at tidligere undersøgelser næsten alle mangler kvantitative bestemmelser af den direkte tilstrømning gennem vandløbsbunden (Q3). Flere af feltundersøgelserne har fokuseret på den overfladiske strømning (Q2), strømningen i dræn og grøfter (Q4), samt den del af den diffuse strømning (Q1), som strømmer ud på engoverfladen og derfra fortsætter overfladisk til vandløbet.

Endelig følger tre forskellige afprøvninger af klassifikation ifølge GOI typologien:

  1. I Gjern Åens morænelandskab er det for flere strækninger demonstreret, hvorledes Ådalstype og Strømningsvariant kan klassificeres i praksis på grundlag af kontormetoder efterfulgt af feltrekognoscering.
     
  2. Afprøvning er også foretaget langs Storåens hovedløb på smeltevandssletten i Vestjylland med udgangspunkt i typologien, som den var beskrevet i Nilsson et al (2003) frem til Hovedtype (nu Ådalstype) niveau. Afprøvningen foregik interaktivt mellem en projektdeltager og to geologer ved Ringkjøbing Amt. Strømningsvarianter, ifølge den reviderede typologi beskrevet i denne rapport, blev for delstrækninger kortlagt af projektdeltageren.
     
  3. Endelig er klassifikation afprøvet i Odense Å oplandet, der ligeledes ligger i et morænelandskab. Afprøvningen, der delvist er udført i samarbejde med Fyns Amt, er udført i overensstemmelse med arbejdsopgaver knyttet til basisanalysen af vandområdedistrikter. Klassifikationen er foretaget for Sallinge Å og hovedløbet af Odense Å frem til udløbet i Odense Fjord. Klassifikationen blev foretaget på Landskabstype og Ådalstype niveau. Under afprøvningen er der lagt vægt på udvikling og afprøvning af operationelle analysemetoder udviklet i GIS systemet ARCVIEW i overensstemmelse med metodikken præsenteret i rapporten. Der er lagt vægt på at udvikle metoder til kortlægning af overfladenære grundvandsmagasiner på basis af jordartskort, da disse magasiner sandsynligvis ofte bidrager med nitratholdigt grundvand til ådalen. En særdeles væsentlig datakilde til en distribueret beskrivelse af retning og omfang af udvekslingen mellem grundvandsforekomster og overfladevand er synkrone målinger af medianminimumafstrømning, der danner basis for beregning af den specifikke baseflow afstrømning i vandløbene. Klassifikationen af Ådalstype efter disse metoder vurderes at kunne finde anvendelse ved udpegning af ådalsstrækninger, der modtager nitratholdigt grundvand. Sidstnævnte er dog ikke dokumenteret ved en egentlig feltverifikation, hvilket er nødvendigt i fremtiden. Det er langs disse strækninger Strømningsvarianten foreslås kortlagt.

På basis af de foreslåede og i et vist omfang afprøvede metodikker er en generel kravspecifikation til operationelle værktøjer beskrevet, så GOI typologien kan gøres operationel i form af egentlige GIS værktøjer i forbindelse med et eventuelt senere projekt.

Det foreslås at videreudvikle GOI typologien til også at kunne håndtere andre stoffer end nitrat (f.eks fosfor, tungmetaller, pesticider og hormonlignende stoffer), samt at kunne vurdere ådalenes indvirkning på begrænsning af tilførsel af disse andre stoffer til overfladevandet.

 

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |



Version 1.0 December 2004, © Miljøstyrelsen.