Vidensstatus for sammenhængen mellem tilstanden i grundvand og overfladevand

Sammenfatning og konklusioner

Grundvandsressourcerne og overfladevandene har i Danmark i det store og hele hidtil været forvaltet hver for sig. Det har eksempelvis givet sig udslag i at der findes separate moniteringsprogrammer for overfladevande og grundvand, ligesom grundvands- og ferskvandsområdene organisatorisk typisk ligger i forskellige afdelinger/institutioner både hos staten og i de amtskommunale forvaltninger.

Denne opdelte måde at forvalte vandressourcerne på bliver kraftigt udfordret af det nye Vandrammedirektiv, som direkte foreskriver at overfladevand og grundvand fremover skal forvaltes i sammenhæng. Ifølge Vandrammedirektivet skal der eksempelvis etableres kriterier for vurdering af tilstanden i grundvand og overfladevand, således at det kan vurderes, hvordan grundvandet, kvantitativt og kvalitativt, påvirker overfladevandenes kvantitative og kvalitative tilstand samt økologiske forhold.

Formålet med nærværende rapport er at give et samlet overblik over kendskabet til grundvandets påvirkning af overfladevand under danske forhold samt at identificere eventuelle videnshuller om sammenhængen mellem grundvand og overfladevand i relation til implementeringen af Vandrammedirektivet.

I Vandrammedirektivet er grundvandet defineret som alt vand beliggende under det øvre (frie) grundvandsspejl. Det vil sige at drænvand er defineret som grundvand. Eftersom vi næsten ikke har egentlig afstrømning på overfladejorden under danske forhold (de vigtigste undtagelser er visse vådområder og situationer med frossen jord), vil det i praksis sige, at næsten alt det vand der løber i danske vandløb stammer fra grundvandet. Tilsvarende vil overfladevand omfatte alt det vand vi kan se, fra den opstrøms kilde til kystzonen, hvor grænsen er defineret som en afstand fra kysten på 1 sømil. Dette indebærer at mange fjorde og indre danske farvande er inkluderet. Endvidere bemærkes det at vandet i den umættede zone, som er beliggende mellem jordoverfladen og det øverste grundvandsspejl, ifølge Vandrammedirektivet er defineret som overfladevand.

Samspillet mellem grundvand og overfladevand er essentiel for hele vandmiljøet. Som eksempler herpå kan nævnes:
Det er velkendt at grundvandsoppumpning resulterer i tilsvarende mindre vand i vandløbene, og at eksempelvis den intensive vandindvinding i hovedstadsområdet er årsagen til at mange sjællandske vandløb i tørre somre over lange strækninger primært indeholder vand fra spildevandsanlæg. Reduceret vandføring påvirker vandløbsøkologien. Specielt vil en reduktion af sommervandføringen resultere i dårligere forhold for fisk og bunddyr. Den administrative praksis for hvorledes dette tages i betragtning er ikke ensartet og der mangler egentlige værktøjer til effektvurderinger.
Samspillet mellem grundvand og overfladevand er specielt vigtigt i de ånære områder. Nøglen til forståelsen af de komplicerede strømnings- og stofomsætningsprocesser, der sker i denne zone, er en karakterisering af et område i rumlige elementer, som har ensartede geokemiske og hydrologiske karakteristika. De få undersøgelser der tidligere er lavet viser at geomorfologien og strømningsbilledet på lille skala er meget kompleks.
En sammenligning af vandkvaliteten i grundvandet med økotoksikologiske grænseværdier viser at der for visse tungmetaller og miljøfremmede stoffers vedkommende er så høje koncentrationer at grundvandskvaliteten nogle steder vil være afgørende for overfladevandets kvalitet.
Grundvandets indhold af fosfor kan for nogle søers vedkommende være af afgørende betydning for fosfortilførslen og dermed de pågældende søers økologiske tilstand.

Vi har generelt en omfattende viden og et særdeles godt datagrundlag i Danmark på vandområdet, specielt hvis vi sammenligner os med mange andre lande. Men megen af den viden er fremkommet gennem de sidste par årtier via forsknings- og moniteringsprogrammer der har haft et andet sigte end de målsætninger der skal forfølges i Vandrammedirektivet. Der har således i den periode ikke været forskningsprogrammer der fokuserer direkte på samspillet mellem grundvand og overfladevand og de forskellige moniteringsprogrammer har været sektoropdelt, dvs. et program for grundvand, et andet program for rodzoneprocesserne, et tredje program for overfladevand osv. Derfor har vi i Danmark på nogle områder stået næsten stille forskningsmæssigt, mens der er foregået interessante og relevante aktiviteter internationalt.

Som følge heraf er der blevet identificeret en række områder hvor der er vidensbehov, såfremt vi skal kunne gennemføre Vandrammedirektivet med en faglig standard der svarer til state-of-the-art. De enkelte emner, hvor der er behov for yderligere viden enten i form af grundlæggende ny viden og/eller i form af nye værktøjer til operationel administrativ brug er beskrevet på skemaform i form af et idekatalog i selve rapporten.

Projektgruppen har foretaget en prioritering af de mange emner. Prioriteringen har resulteret i at emnerne er inddelt i tre kategorier: Høj (A), Mellem (B) og Lav (C). Der er ikke foretaget nogen prioritering indenfor de tre respektive kategorier. En oversigt over vidensbehovene og deres prioritering er givet i nedenstående tabel.

Prioritet

Idekatalog nr.

Emne

Kommentar

Høj prioritet (A)

Høj

A-1

Metodik til undersøgelse af ådales geologi, geokemi og vandløbsmorfologi med henblik på at kunne beskrive vand- og stofomsætning i de ånære områder

Ny grundlæggende viden og værktøjer. Afgørende for grundvand-overflade interaktionen i ånære områder, både mht. vandmængder og –kvalitet

Høj

A-2

Undersøgelser af strømningsveje i overfladevand/grundvand på mark- og oplands skala

Ny grundlæggende viden og værktøjer. Afgørende for beskrivelse af stoffers skæbne fra rodzone til vandløb

Høj

A-3

Fastsættelse af mindste acceptable vandføring til sikring af god økologisk kvalitet (og målsætningsopfyldelse).

Udvikling af værktøj(er) tilfastsættelse af acceptabel minimums vandføring

Høj

A-4

Sammenhængen mellem tilstanden i grundvand og i søer

Metoder og prognoseværktøjer til at vurdere effekten af ændrede grundvandsforhold i søer med stor grundvandsudveksling.

Høj

A-5

Definition af upåvirket tilstand

Fastsættelse af metodik for administrativ praksis

Mellem prioritet (B)

 

Mellem

B-1

Koncentration af forurenende stoffer i grundvand og påvirkningen på overfladevand set i relation til referenceværdier

Undersøgelse af grundvandets eventuelle påvirkning af vandkvalitet i overfladevand.

Mellem

B-2

Kvantificering af vandbalancen og fordampningen på oplandsbasis

Også af afgørende betydning for grundvandszonering, beregning af grundvandsdannelse og nitratudvaskning

Mellem

B-3

Fosfor

Fastlæggelse af referencetilstand og viden om betydning af grundvand som transportvej til overfladevand.

Lav prioritet (C)

 

Lav

C-1

Kvantificering af grundvandsafstrømningens regionale og tidslige variation

Værktøjsudvikling

Lav

C-2

Hydrokemisk og biologisk samspil mellem vandløb og ådale

Viden om samspillet mellem oversvømmelse, vegetation, grundvand og sedimentation af næringsstoffer i ådale.

Lav

C-3

Næringsstofudstrømning med grundvand til marine områder

Ny grundlæggende viden og nye værktøjer. Nødvendigt for at bestemme næringsstoffernes transport til marine områder

Lav

C-4

Parameterisering og usikkerheds-vurdering ved hydrologiske modeller af stor kompleksitet

Også af stor generel betydning, fx. ved grundvandszonering og regional modellering.

Lav

C-5

Referencetilstand og habitatmodeller i vandløb

Udvikling af dynamiske habitatmodeller som værktøj til forudsigelse af bl.a.. økologisk referencetilstand.