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

Håndtering af lettere forurenet jord - Fase 1

5. Model 3: Transport i den mættede zone

• 5.1 Oversigt
• 5.2 Flowberegning
• 5.3 Transportberegning

5.1 Oversigt

Beregningerne for den mættede zone foretages ved hjælp af den numeriske grundvands-model Mike SHE, og der foretages kontrolberegninger i MODFLOW og MT3D.

Opsætningen af modelområdet for den tre-dimensionelle model af den mættede zone er gengivet i tabel 5.1.

Tabel 5.1 Parameterværdier for 3D-model af den mættede zone. Betydningen af enkeltparametrene er omtalt i afsnit 5.2 og 5.3

5.2 Flowberegning

Da vandstrømningen er den samme for alle stoffer, regnes der kun én gang på denne for hvert scenarie, og resultaterne fra disse flowberegninger anvendes videre ved transport-simuleringerne. Input til den mættede zone er nettonedbøren i området uden for deponeringsanlægget og vand- og stoffluxen ud af den umættede zone under deponeringsanlægget.

Bredde af modelområde

Bredden af modelområdet er sat til samme værdi som for TAC. Størrelsen har ingen betydning for resultatet, da strømningen stort set er parallel med siderne af området.

Længde af modelområde

Længden af modelområdet skal være tilstrækkelig til at repræsentere det ønskede beregningspunkt nedstrøms for den nedre afgrænsning af deponeringsanlægget .

Trykrandbetingelser og flowhastighed

Der er tidligere regnet med en øvre lukket rand og justering af den nedre trykrand, indtil en gradient i størrelsesorden 1-3‰ blev opnået, resulterende i porevandshastigheder mellem 10 og 30 m/år. I kommentarer til de tidligere beregningsforudsætninger i Christensen (2006) anslås porevandshastigheder i Danmark at ligge mellem 10 og 1.000 m/år, og der foreslås anvendt en porevandshastighed på 200 m/år i beregningerne. En porevandshastighed på 200 m/år skønnes at være en meget høj værdi set i forhold til, at hastigheden skal repræsentere en generelt gældende (konservativ) porevandshastighed i et sekundært grund-vandsreservoir i Danmark. Derfor anvendes i stedet en porevandshastighed på 100 m/år, hvilket stadig skønnes at være i den høje ende, men som kan retfærdiggøres med, at en stor del af de berørte deponier ligger relativt kystnært, hvor grundvandsstrømningen typisk er kraftigere end længere inde i landet. Porevandshastigheden opnås ved at åbne den øvre rand og hæve gradienten over længderetningen af området til 4‰, øge den horisontale hydrauliske ledningsevne til 2·10^-4 m/s og sænke den effektive porøsitet fra 0,3 til 0,25.

Afstand fra nedstrøms afgrænsning af deponeringsanlæg til beregningspunkt (POC)

Afstanden sættes til både 30 m og 100 m, jf. kapitel 1. Jo større afstand til POC jo større attenuering (fortynding) i form af infiltrerende regnvand og dispersion af fanen og dermed mindre restriktive grænseværdier.

Nettonedbør

Nettonedbøren i området uden for deponeringsanlægget sættes til samme værdi som nettonedbøren på deponeringsanlægget. Fortyndingen af perkolatet fra deponerings-anlægget vil stige med stigende nettoinfiltration uden for deponeringsanlægget, da det producerede perkolat således vil blive opblandet med en større mængde rent vand.

Tykkelse af grundvandsmagasin

Tykkelsen af grundvandsmagasinet sættes tilstrækkelig stor til at rumme udsivningen fra deponeringsanlægget. Der regnes ikke med, at der vil ske stofspredning til den nederste del af grundvandsmagasinet på grund af den korte afstand fra deponeringsanlægget til POC. Tykkelsen af grundvandsmagasinet er således af mindre betydning for resultatet af beregningerne på grund af lille vertikal dispersion.

Hydraulisk ledningsevne

Den hydrauliske ledningsevne sættes til en rimelig værdi for et sandmagasin. Højere hydraulisk ledningsevne vil under samme gradient føre til større grundvandsstrømning og dermed større attenuering af stofkoncentrationen. Erfaringsmæssigt er den vertikale hydrauliske ledningsevne i størrelsesordenen en faktor 10 mindre end den horisontale hydrauliske ledningsevne (her er anvendt en faktor 20).

Diskretisering

Diskretiseringen i x, y og z-retningen i modellen vælges, således at den numeriske disper-sion begrænses mest muligt. Tilstrækkeligheden af den anvendte diskretisering vurderes ved sammenligning af resultaterne (de beregnede maksimumkoncentrationer) opnået med finere diskretisering.

5.3 Transportberegning

Transportberegningen udføres på grundlag af flowberegningerne ved anvendelse af transportmodulet i den numeriske beregningsmodel Mike SHE.

Som for den umættede zone inkorporeres sorption af stofferne i beregningerne, og der tages yderligere hensyn til den hydrodynamiske dispersion af stofferne. Der regnes – som for den umættede zone – med ligevægtssorption mellem vandfase og sediment, og der vil således ske en retardation af sorberende stoffer i den mættede zone. Der regnes ikke med en maksimal sorptionskapacitet for sedimentet, men til enhver tid med overholdelse af ligevægtsbetragtningen givet ved (4.1). I modellen regnes der – som for den umættede zone – med fuldstændig massebevaring, det vil sige, at der til enhver tid gøres rede for den del af stoffet, som sidder på sedimentet, og koncentrationen i sedimentet er til enhver tid i ligevægt med koncentrationen i vandfasen.

For beregningspunkterne POC, 30 m hhv. 100 m nedstrøms den nedre afgrænsning af deponeringsanlægget, optegnes gennembrudskurven for det pågældende stof over de 3 m dybde af akviferen, hvor den højeste koncentration opnås, og den maksimalt opnåede koncentration set over et års simulering, samt tidspunktet for denne noteres. Tidligere har den maksimale koncentration over 1 m akvifer været anvendt, men dette er ændret i lyset af kommentarer til de tidligere anvendte forudsætninger i Christensen (2006).

Porøsitet

Det antages, at den effektive porøsitet, det vil sige den del af porøsiteten, som medvirker i vandbevægelsen, er 0,25. Denne værdi har tidligere været sat til 0,3, men er sænket ud fra et ønske om at opnå en højere porevandshastighed i beregningerne.

Dispersivitet

Tidligere er ud fra transportafstanden på 100 m og retningslinier i Miljøstyrelsen (1996) valgt en longitudinal dispersivitet på 0,45 m, en transversal dispersivitet på 1/450 af dette og en vertikal dispersivitet på 1/900 del af dette. Ud fra kommentarer omkring de valgte værdier af dispersiviteterne i Christensen (2006) vælges en longitudinal dispersivitet på 1,0 m og trans-versale og vertikale dispersiviteter på 0,02 m (1/50 af den longitudinale dispersivitet). Den vigtigste parameter for beregningsresultaterne er den vertikale dispersivitet, da man har relativt langsomt varierende koncentrationer i den langsgående retning, og den transversale opblanding er uden særlig betydning, da POC ligger midt for det forurenede område. Den forøgede vertikale dispersivitet vil sikre en større dybdeopblanding og vil sammen med midlingen over 3 m akvifer give lavere peak-koncentrationer end tidligere. Ved TAC-bereg-ningerne blev anvendt betydeligt højere dispersiviter. Dette blev gjort for at sikre, at fanen blev opblandet over hele dybden af akviferen.

Baggrundskoncentration

Som forklaret i kapitel 2 sættes baggrundskoncentrationen under beregningerne i den mættede zone lig 0 for alle stoffer. De egentlige baggrundskoncentrationer er gengivet i tabel 3.10. De egentlige baggrundskoncentrationer inddrages i beregningen af den maksimalt tilladelige udvaskning som beskrevet i afsnit 6.1.

Koncentration i nettonedbør

Koncentrationen af de aktuelle stoffer i nettonedbøren uden for deponeringsanlægget antages at være lig 0.

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

Version 1.0 Maj 2009, © Miljøstyrelsen.