|
Erfaringer fra og undersøgelser af pilerenseanlæg i Tappernøje 7. Måling af spildevandstilledningen, nedbør og pejlestand i anlægget7.1 Tilledning af spildevand til pileanlæggetMan begyndte at tilføre anlægget spildevand omkring 1. juli 1992. Der blev sat en vandmåler op på ejendommen til registrering af vandforbruget i september 1992. Der er ikke måler på spildevandsstrømmen til anlægget, men bortset fra nogle få kubikmeter vand, som årligt bruges til udendørs støvlevask og havevanding, er det registrerede vandforbrug på ejendommen identisk med spildevandsproduktionen. Tilledningen af spildevand til pileanlægget sættes derfor lig det målte vandforbrug. Overfladevandet, som tilledes anlægget, er kun den nedbør, som falder direkte på det. Vandmåleren blev i efteråret 1997 udskiftet. Dette skete desværre uden slutaflæsning. Der er foretaget en systematisk registrering af spildevandsproduktionen i perioden september 1992 til juni 1993. Derefter har vi kun enkelte tal, indtil registrering igen er sat i system ultimo 1998. 7.1.1 Tidligere registreringer af spildevandsproduktionenSeptember 1992 til juni 1993 Der er foretaget 17 registreringer af vandforbruget i perioden primo september 1992 til medio juni 1993. Det samlede vandforbrug i løbet af periodens 293 dage var 318 m³. Forbruget af vand og dermed spildevandsproduktionen har ligget stabilt på 1 m³/dg. Det svarer til ca. 90 l/PE/dg, når der regnes med 11 personer i husstanden. Juni 1993 til august 1995 Måleren er aflæst til 1.114 m³ i juli 1995 (brev fra Amdi Hansen, 3. august 1995). Der er således brugt 796 m³ fra medio juni 1993 til ultimo juli 1995. Der er tale om en uændret spildevandsproduktion, svarende til i alt 1 m³/dg, fordelt på 11 personer svarer det til 90 l/PE/dg. August 1995 til september 1996 Ifølge opgørelse af 20. september 1996 viste vandmåleren primo september 1996 1.487 m³. Forbruget i perioden (ca. 385 dage) var således 373 m³, svarende til 0,97 m³/dg eller 88 l/PE/dg. 7.1.2 Spildevandsproduktionen i projektperiodenVandmåleren er løbende aflæst i projektperioden fra den 27. september 1998 til den 30. juni 2000. Måleren viste den 27. september 1998 425 m³ og den 30. juni 2000 994 m³. Det vil sige et vandforbrug på 569 m³ over 642 dage, svarende til 0,89 m³ i døgnet eller 80,8 l/PE/dg. Alt i alt er spildevandsproduktionen faldet med ca.10 l pr. PE i døgnet siden anlæggets etablering. Den årlige produktion af spildevand er nu 325 m³. 7.2 Nedbør til pileanlæggetFor at vurdere anlæggets evne til at opmagasinere og fordampe vand er det nødvendig at kende nedbøren i området. I tabel 7.1 er vist den registrerede nedbør og fordampning på relevante klimastationer i området (henholdsvis DMI’s og Foulum’s gritnet, jfr. kapitel 2) i perioden fra den begyndende tilførsel af spildevand til anlægget 1. juli 1992 til den 31. december 1996 samt for 1999. Tabellen omfatter således de perioder, hvor ejendommens vandforbrug er registreret. Tabel 7.1
Nettonedbøren udgør kun cirka halvdelen af nedbøren. Det vil dog fremgå af afsnittene nedenfor, at pilenes transpiration er væsentlig større end værdierne for den aktuelle fordampning, der fremgår af tabellen. Tallene for den aktuelle fordamning er et udtryk for den fordamning, der ville forekomme fra anlægget, hvis det var bevokset af tætklippet græs og ikke af piletræer. I de måneder, hvor pilene ikke bærer løv, vil der fortsat være en fordamning fra anlægget svarende til værdierne for den aktuelle fordampning. 7.2.1 Nedbøren i og uden for vækstsæsonenDen nedbør, der falder på anlægget i vækstsæsonen, fordamper via pilene, mens den nedbør, der falder uden for vækstsæsonen, opmagasineres i anlægget til den følgende vækstsæson. Dog med undtagelse af den mængde, som fordampes via urtevegetationen i anlægget og fra jordoverfladen samt fra overfladen af pilene (ikke transpiration). Nedbøren i de enkelte måneder i 1999 og som 30-års-gennemsnit fremgår af tabel 7.2. Det ses, at der er meget stor forskel på nedbørsmængderne i 1999 i forhold til 30-års-gennemsnittet. I flere måneder i 1999 er nedbøren dobbelt så stor som normalt. Det gælder ikke mindst mængden af nedbør uden for pilenes vækstsæson (november-marts). Den er 220 mm, opgjort på baggrund af 30-års-gennemsnitsværdierne, og 410 mm på baggrund af månedsværdierne i 1999. Tabel 7.2
* Den aktuelle fordamning skønnes at være næsten lig den potentielle (jfr. teksten nedenfor). Den aktuelle fordamning i vintermånederne kan sættes lig den potentielle. I perioden oktober/november til marts forekommer der et stort nedbørsoverskud, og der tilledes tillige spildevand til anlægget. Rodzonen er således vandmættet. I sommermånederne vil den aktuelle fordamning ligeledes i princippet svare til den potentielle, hvis man ser bort fra pilene, på grund af det store overskud af vand i jorden i anlægget fra vinterhalvåret. Pilenes store transpiration bevirker imidlertid, at jordens magasin af vand stort set fjernes over sommeren, selv om porerne i jorden altid vil indeholde noget vand (typisk ca. 10% af volumenet). 7.3 Pejlinger af vandstanden i anlæggetPilenes fordamningsevne kan illustreres ud fra pejlinger af vandstanden i anlægget. Pejledata kan desuden bruges til kontrol af, om anlæggets vinterkapacitet er tilstrækkelig stor. Institutionen foretog pejlinger i perioden juli 1992 til juni 1993. Der er ikke kendskab til pejlinger i perioden op til årsskiftet 1998/99, hvor pejlingerne er sat i system igen. Pejlingerne i den førstnævnte periode er foretaget i spulebrønden ved fordelerrørets start. I projektperioden 1999-2000 er vandstanden tillige pejlet i spulebrønden for enden af fordelerrøret samt i 3 pejlerør i anlægget med henblik på at undersøge, om spildevandet fordeler sig jævnt ud i anlægget. Placeringen af pejlebrønde og -rør fremgår af figur 7.1 og 7.2.
Figur 7.1 Vandstanden er typisk pejlet hver 14. dag. I sommeren 1999, hvor vandstanden stod helt nede i bunden af anlægget, er der dog kun pejlet én gang pr. måned. I 2000 er vandstanden pejlet hver uge. Langt de fleste pejlinger er foretaget af institutionen selv (af den samme medarbejder). Amtet har tillige pejlet vandstanden, dels i spulebrøndene, dels i de specielle pejlerør i forbindelse med tilsyn med anlægget. Figur 7.2 7.3.1 Vandstanden i anlægget fra januar 1999 til juni 2000Resultatet af pejlingerne af vandstanden i de to brønde i perioden januar 1999 til og med juni 2000 er vist i figur 7.3. Figur 7.3 Terrænoverfladen ved startbrønden er ca. 100 cm over fibertex-laget (brønddybde
103 cm). Det ses, at vandstanden i anlægget øges markant i perioden oktober til december. Herefter sker vandstandsstigningen meget langsommere. Fra vækstsæsonens start, dvs. lige fra blomstringen medio marts, og især efter bladene springer ud i april, falder vandstanden meget hurtigt.Ved udgangen af juni er der kun vand i fordelerlaget under fibermembranen i den ende af anlægget, hvor spildevandet tilledes, og i sommeren 1999 har fordelerlaget endda næppe været vandfyldt. Vandet står lidt højere, dvs. op til 25 cm over fibertexlaget i den bagerste ende af anlægget (ved slutbrønden).Vandstanden har på intet tidspunkt været i nærheden af terrænoverfladen. I startbrønden blev den højeste vandstand i vinteren 1998/99 registreret i februar-marts 1999. Den maksimale vandstand i startbrønden var på 62 cm den 1. marts 1999, dvs. 38 cm under terrænoverfladen. Den maksimale vandstand i 2000 var på 61 cm, og den blev reistreret den 20. januar. Til sammenligning er vandstanden den15. januar 2001 (efter proektperioden) registreret til 47 cm, dvs lidt lavere end i det nedbørsrige 1999. Den maksimale vandstand i projektperioden var ca.10-15 cm lavere end i vinteren 1992/93. Dette til trods for, at nedbøren i vinteren 1998/99 var væsentligt større end i 1992/93 (tabel 7.1). Den høje vandstand den første vinter skyldes formentlig, at pilene var unge, plantet i april 1992, så deres fordamningsevne har i vinteren 1992/93 været ringere end nu. I slutbrønden er den registrerede maksimale vandstand (vandsøjle) ca. 30 cm højere end i startbrønden. Dette er som forventet, eftersom hældningen gennem anlægget skulle være 10‰, og afstanden mellem de to brønde er målt til 32 m. Koterne på vandspejlene i de 2 brønde er de samme (jfr. tabel 7.3 og figur 7.4). Differencen er mindre om sommeren (figur 7.3), idet vandstanden i den forreste del af anlægget ikke kan registreres lavere end svarende til niveauet af fibertexen. På grund af gravitation står der vand i den bagerste del af anlægget, jfr. tabel 7.3. Pilene kan ikke få fat i vandmængden under fibertexen, og dermed udnyttes pilens fordampningsevne ikke optimalt i den forreste del af anlægget. Det giver umiddelbart anledning til undren, at vandstanden ikke øges mere i vintermånederne, hvor der falder megen nedbør, og hvor der konstant tilledes spildevand. Det samme mønster har Anneke Stubsgaard konstateret ved sin undersøgelse af andre pileanlæg i Danmark (2001). Dette kan bl.a. skyldes, at anlæggene først fyldes op omkring fordelerrøret. Først, når der er et vist vandtryk her, presses vandet ud i hele anlægget. Der opstår også en forsinkelse i systemet i og med, at den nedbør, der falder på anlægget, først bruges til at mætte jorden, før den bliver en del af vandspejlet. Inden da vil noget af den endvidere være fordampet igen. En anden forklaring på fænomenet kan være, at lerpartiklerne i jorden måske kan binde en større vandmængde, end porevolumenet målt på tør jord indikerer. Dette tyder Anneke Stubsgaards undersøgelser af vandindholdet i jorden i forskellige pileanlæg på (2001). Det er naturligvis en forudsætning, at anlæggene ikke er utætte. Anlægget ved Pilehuset vurderes at være tæt (kapitel 5.5), hvilket også til dels bekræftes af, at vandstanden i januar 2001 er lavere end maksimum-vandstandene i 1998 og 1999. 7.3.2 Vandstanden i anlægget juli 1992 – juni 1993Beskrivelsen af vandstandsændringerne i anlæggets første år er foretaget på baggrund af en skitse tegnet af Amdi Hansen. 1. juli 1992 er der 0 cm vand i anlægget. Vi går ud fra at spildevandstilledningen blev startet i forbindelse med denne pejling. Kurveforløbet svarer generelt til kurveforløbet fra projektperioden. Vandstanden øges markant gennem efteråret. Lidt før midten af december 1992 viser pejlingen en vandstand på 47 cm under terræn. Herefter falder vandstanden igen til et lokalt minimum på 60 cm under terræn 1. januar 1993. Det skal dog bemærkes, at husets beboere har været 14 dage på ferie i perioden. I februar 1993 topper vandstanden ca. 30 cm under terrænoverfladen for derefter at falde. I de første dage af marts 1993 falder vandstanden brat med 20 cm, og herefter er der meget små ændringer i resten af marts frem til slutningen af april. Fra slutningen af april til afslutning af registrering midt juni 1993 er der et jævnt fald i vandspejlsniveauet, som slutter på ca. 5 cm. 7.3.3 Ændringer i vandspejlsniveauet over kort tid i løbet af åretVandspejlets niveau i anlægget, målt i spulebrøndene, ændres markant imellem 2 på hinanden følgende målinger flere gange i løbet af projektperioden (figur 7.3). Dette kan der ikke gives en entydig forklaring på. I perioden 1992/93 blev sådanne spring registreret i oktober og november. I projektperioden ses det i april-maj og december 1999 samt i maj 2000. I december måned er de fleste af husets beboere på ferie hos deres familier i 14 dage, hvilket næsten stopper tilledningen af spildevand. En begrænsning af tilledningen på 14 m³ svarer til 20 mm vandsøjle og en ændring i vandspejlet på 4,5 cm (ved porevolumen på 32%). Der er imidlertid registreret ændring i vandspejlet på ca.10 cm over en sådan 14-dages periode. Det kan ikke udelukkes , at der kan ske en større fordamning fra anlægget end umiddelbart forventet, hvis der kommer nogle dage med stærk sol og blæst, og at det er en del af forklaringen. I april og maj 1999 er der i alt et nedbørsunderskud på 62 mm (tabel 7.2), og desuden springer pilen ud i april, hvilket fint begrunder det markante fald i vandstanden i anlægget. Det samme ses i april 2000. Men begge år stiger vandstanden igen, dels medio maj 1999 og dels i slutningen af maj 2000. Det er en vigtig faktor, at vandspejlets niveau registreres som øjebliksaflæsninger. Der kan formentlig ske mindre stuvninger i og omkring fordelerrøret og brøndene herpå i forbindelse med, at der inden for kort tid bruges meget vand i huset til vask, bad og rengøring. Dertil kommer diverse forsinkelser i fordelingen af vandet i anlægget som beskrevet i afsnit 7.3. 7.3.4 Vandets fordeling i anlæggetVandspejlets niveau under terræn, målt dels i spulebrøndene, dels i pejlerørene, fremgår af tabel 7.3 og figur 7.4. Det ses, at vandet fordeles jævnt i hele anlægget. Når der ses bort fra registreringerne i efteråret, er de relative koter stort set ens i alle målepunkter. Vandspejlet i pejlerør 3 står nogle centimeter lavere end i de øvrige rør og brønde i maj og juni 2000. Det kan skyldes, at røret er placeret i den del af anlægget, hvor pilene på registreringtidspunktet var ældst (4-årige) og dermed mest vandforbrugende. Tabel 7.3
Tabel 7.4
Figur 7.4 Figur 7.5
|
