|
Forureningstransport via utætte boringer 4. Undersøgelser af boringskonstruktionerI det følgende er konklusionerne af udvalgte undersøgelser fra projektet gennemgået, primært omhandlende boringskonstruktioner. Undersøgelsesresultaterne fra de udvalgte lokaliteter er mere uddybende beskrevet i bilag 8.3. I bilag 8.4 er vedlagt et skema med tidligere undersøgte boringskonstruktioner, hvad der er foretaget, og registrerede defekter. Omfanget af utætte boringers betydning er kortlagt ved udførelse af undersøgelser på udvalgte vandværker. Herudover er tidligere undersøgelser er så vidt muligt inddraget i arbejdet med henblik på generelt at få et mere dækkende billede. Der er derfor dels indhentet og bearbejdet undersøgelsesresultater af boringskonstruktionernes tilstand fra ca. 170 indvindingsboringer fra hele landet, dels inddraget tidligere udførte detailundersøgelser hvori undersøgelser af boringskonstruktioner indgår. 4.1.1 FeltundersøgelserAf tabel 4.1 fremgår lokaliteter og undersøgte boringstyper, samt formodede lækager ud fra den eksisterende viden, samt de udførte undersøgelser. Udover de i skemaet angivne undersøgelseslokaliteter er der udført en række undersøgelser i boringer på Varde Vandværk, som er omtalt i det følgende. Herudover er der udført infiltrationsforsøg og forskellige pumpescenarier på Tejn Vandværk og forskellige pumpescenarier på Årslev Vandværk, som ligeledes er omtalt i det følgende. Endelig er der for at registrere indsivningen fra en utæt samling udført en indsivningstest i en utæt boring fra Flakkebjerg Vandværk. Dette forsøg er omtalt i bilag 8.3 og i dette afsnit. Tabel 4.1
Alsted Vandværk er et lille Vandværk bestående af 2 forsyningsboringer. Vandværket er fra 1940-41. Årlig indvinding i 1998 var godt 25.000 m3. Vandværket er beliggende på Mors i bakket ung morænelandskab overvejende bestående af moræneler. Øverst findes således et terrænnært dæklag af ca. 20 m ler med vekslende mindre betydende lag af sandlinser. Herunder finder indvindingsmagasinet bestående af smeltevandssand. Vandspejlet er artesisk med ro-vandspejl. ca. 6 m u. t. Der er udført undersøgelser af boringskonstruktioner i de to boringer på Alsted Vandværk. Der er tale om en kompleks forureningssituation, som tyder på tilstedeværelsen af flere transportveje fra mindst en kilde. Situationen er skitseret på figur 4.1. Figur 4.1. Ud fra undersøgelserne på Alsted Vandværk kan konkluderes følgende:
Ovenstående viser, at boringskonstruktionerne er defekte. Der er tale om en kompleks forureningssituation, med 2 boringer indenfor kort afstand, hvoraf den ene er forurenet og den anden ikke forurenet. Men selv om der sker en indsivning i boring 1, jf. BAM-indhold og forhøjede kimtal i forerøret, er det sandsynligvis ikke den eneste årsag til forureningen, da der:
For at få yderligere vished om magasinforureningens bidrag, kan anbefales at etablere en undersøgelsesboring i indvindingsmagasinet opstrøms boring 1 (og opstrøms boring 2). Boringen bør filtersættes i de samme sekvenser som boring 1 og 2. Ifølge beregningerne i afsnit 4.3 vedr. lækagetypernes betydning, vil bidraget fra skorstenseffekt i en gruskastet type III boring som denne være ca. 0,5 m3/d (geologisk hovedtype 4, jf. hovedrapport afsnit 7) mens en utæt samling som denne vil kunne bidrage med ca. 0,05 m3/d. Med de BAM-koncentrationer, som findes i det sekundære grundvand på denne lokalitet, vil utæthederne bidrage minimalt. Med hensyn til evaluering af benyttede metoder, kan følgende konstateres:
4.1.1.2 Frederiksberg vandværk Frederiksberg Vandværk består af 2 indvindingsområder, dels Feldskov, dels vandværket. Der sker en samlet årlig indvinding på ca. 280.000 m3 . Indvindingsboringerne i Feldskov - boring 1 (DGU 10.624) og 7 (DGU 210.766) - er begge filtersat i samme regionale, nedre sandmagasin, jf. figur 4.2. Umiddelbart ved siden af boring 7 (DGU 210.766) ligger boring 8 (DGU 210.767), der ikke anvendes i råvandsproduktionen. Denne boring er filtersat i det mellemste, overliggende sandmagasin, adskilt fra det nedre sandmagasin af ca. 20 m moræneler. Geologien i indvindingsboringerne ved vandværket er lidt anderledes end i Feldskov. De to indvindingsboringer boring 2 (DGU 210.266A) og boring 6 (DGU 210.497) er begge filtersat i et sandmagasin overlejret af ca. 20 m moræneler. Boringernes placering fremgår af figur 8.3 (bilag 8.3). Der er tidligere fundet relativt svage BAM-indhold under grænseværdien i alle boringer i det nedre magasin. Der er foretaget undersøgelser af boringskonstruktioner i 4 boringer på Frederiksberg Vandværk, i Sorø. Primært for at undersøge risikoen for kortslutning af magasinerne som følge af boringsbetinget transport ud fra en hypotese som skitseret på figur 4.2. Der er tidligere konstateret forurening i det mellemste magasin, samtidig med at CFC-dateringer tyder på, at der sker en udveksling med yngre vand, evt. en vekselvirkning fra Sorø sø. Der er i det store hele tale om relativt svage BAM-koncentrationer, som kan underbygge dette. Figur 4.2. En nærmere beskrivelse af udførte undersøgelser fremgår af bilag 8.3. Et eksempel på resultatet af en boringsundersøgelse fra lokaliteten fremgår af figur 4.3. Figur 4.3. Ud fra undersøgelserne på Frederiksberg Vandværk kan følgende konkluderes:
Sammenfattende kan det konkluderes ud fra undersøgelserne, at hypotesen om kortslutning af det nederste velbeskyttede lag via boringsbetinget transport sandsynligvis holder stik. Det er ikke afgjort, hvorfra forureningen til det mellemste magasin kommer. Der er sandsynligvis et hovedbidrag fra kilder i byen, og desuden sekundært en udveksling med søen. Det fremgår at en af fire boringer er med sikkerhed utætte, undersøgelserne viser tydelige utætheder i PVC-samlinger i en boring etableret i 1990, mens blandt andet en eternitboring fra 1950Žerne er tæt. Med hensyn til undersøgelsesmetoderne kan det konkluderes følgende:
4.1.1.3 Københoved vandværk Københoved Vandværk er beliggende på Rødding Bakkeø i et område med overvejende tertiær lerbund. Dæklaget består øverst af moræneler til 10 m dybde, herunder findes øvre magasin bestående af smeltevandssand og –grus til ca. 25 m dybde, hvor prækvartæroverfladen findes. Vekslende overvejende sandede tertiære aflejringer (glimmer) ses ned til ca. 56 m dybde, hvorunder indvindingsmagasinet, bestående af kvarts-/glimmersand træffes, og afsluttes i sort glimmerler ca. 60-65 m. u. t.. De vekslende lag fremgår af figur 4.4. Kildepladsen er fra 1951-52 og indvinder årligt ca. 35.000 m3 fra 2 indvindingsboringer (DGU 132.882 (B2)og 132.883 (B1)) er filtersatte i ovennævnte magasin. Boringerne er udført i 1986. Der blev i 1998 konstateret et indhold af BAM på 0,290 m g/l i B2 . Siden hen er det konstateret, at den nærliggende B1 også er forurenet, dog i en lavere koncentration, senest under grænseværdien. Foreningskoncentrationen i B2 er fortsat høj og stigende, seneste analyse før nærværende undersøgelse 0,40 m g/l. Der er tidligere udført Tv-inspektion i boringer på vandværket. Der er konstateret utæt forerør i en boring (boring 2). Derfor er boringen renoveret med en indvendig udforing og en overboring til 13 m u.t. Efterfølgende analyser har dog ikke hjulpet på BAM-koncentrationerne i boringen. Nærværende undersøgelse har søgt at afklare årsagen til disse forhold, ved detektion og opboring af sløjfet boring, udførelse af undersøgelsesboringer, udtagning og analyse af jordprøver, sekundære og primære vandprøver, samt udførelse af længerevarende pumpetests. Forureningsforholdene er illustreret på figur 4.4. Figur 4.4 Ud fra undersøgelserne på Københoved Vandværk kan følgende konkluderes:
Sammenfattende kan det konkluderes, at der er tale om en kompleks forureningssituation, sandsynligvis med mange transportveje. Det øverste magasin til 30 m u.t. er forurenet. Der er højst sandsynligt sket en transport via en sløjfet boring til 16,5 m u. t., og herfra videre ad sandede aflejringer. En konklusion på denne sag er, at det efter renovering af forurenet boring ikke er lykkedes at reducere forureningen. Der er fjernet en mulig lækage, men der er i dette tilfælde andre veje, som kan transportere forureningen. 4.1.1.4 Kildebakken vandværk Kildebakken Vandværk indvinder grundvand fra et glacialt sandmagasin cirka 24-39 meter under terræn. Magasinet er overlejret af et tyndt morænelersdække af varierende tykkelse, op til cirka 5-7 meter. Der er intet ler i lagsøjlen i en enkelt boring (DGU-nr. 153.245), der er filersat i ovenliggende sandlag (13-23 m u.t.). Rovandsspejlet er 2-6 m u.t.. Boringer med ler i lagsøjlen har artesisk vandspejl, mens boringer uden ler har frit vandspejl. Vandværket er fra 1903. Der er 3 indvindingsboringer, men en boring er aldrig i brug. Den årlige indvinding udgør cirka 375.000 m3. De tidligere aktiviteter er omtalt på bilag 8.3. Der er foretaget undersøgelser af boringskonstruktioner i en boring på Kildebakken Vandværk. Herudover er der foretaget boringsnær kildeopsporing. Forureningssituationen er skitseret på figur 4.5. Figur 4.5 Ud fra undersøgelserne på Kildebakken Vandværk kan følgende konkluderes:
Samlet kan det konkluderes, at man ikke kan være sikker på, at forureningstransporten udelukkende er boringsbetinget, selv om der findes utætheder og skorstenseffekt. Der er højst sandsynligt bidrag via boringskonstruktionen, men også tegn på en anden boringsnær lækage til magasinet opstrøms for boringen. En undersøgelsesboring opstrøms for boringen til det sekundære og primære magasin om muligt tæt på den sløjfede boring vil kunne styrke konklusionerne mht. transportveje og kilder. 4.1.1.5 Tejn vandværk Tejn Vandværk indvinder årligt ca. 90.000 m3 grundvand. I fire indvindingsboringer på Tejn Vandværks kildeplads i Muredam er der påvist indhold af BAM. Drikkevandsproduktionen er derfor flyttet til andre kildepladser, mens der afværgepumpes på Muredam. Det højeste indhold - 0,180 µg/l BAM - er påvist i boring DGU-nr. 244.544 i en vandprøve udtaget den 10. august 1999. De øvrige tre indvindingsboringer havde indhold af BAM under grænseværdien. Forureningssituationen, den geologiske situation og tidligere udførte undersøgelser er nærmere beskrevet i bilag 8.4. Det primære formål med undersøgelsen har været at afklare:
Med henblik på at opfylde ovenstående formål er der i perioden april 2000 - januar 2001 gennemført et pumpeprogram som skitseret på figur 4.6. I hele perioden er der udtaget vandprøver til BAM-analyse fra boring 244.544 hver 14. dag. Første vandprøve blev udtaget den 3. marts 2000 og er - i lighed med de efterfølgende prøver - sendt til GEUS til immunkemisk analyse for BAM. Derudover er der den 1. maj og 20. juni udtaget vandprøver til akkrediteret analyse på Steins Laboratorium og den 20. juni til analyse på Danmarks JordbrugsForskning, Forskningscenter Flakkebjerg med henblik på at korrelere analyseresultaterne. Vandstanden i nærliggende boringer er pejlet i forbindelse med vandprøvetagningerne. Analyseresultaterne er sammenholdt med oppumpningsmønstre, vandspejlsvariationer og oppumpede vandmængder i figur 4.6. Figur 4.6. Resultaterne fra pumpeforsøget i 244.544 viser ikke den store effekt på indholdet af BAM afhængig af pumpemønstret, dvs. om afværgepumpningen foretages alternerede eller jævnt over døgnet. Selvom de forskellige pumpemønstre ikke har vist forskellig effekt, har afværgepumpningen fra boringen haft effekt. Indholdet af BAM har - med mindre variationer - været jævnt faldende siden projektets start i marts 2000 og varierer nu - primo 2001 - omkring detektionsgrænsen. Det kan ikke på baggrund af undersøgelserne konkluderes om infiltration af vand omkring boringen har effekt på indholdet af BAM i boringen, idet koncentrationsniveauet er så lavt at en eventuel effekt drukner i usikkerhed. Boringen har hydraulisk kontakt til vandførende lag nær terræn og er dermed langt mere udsat for forurening fra terræn end tidligere antaget. Der kan ikke peges på en egentlig kilde til BAM-forureningen. Trods det negative resultat af interviewundersøgelsen blandt lodsejerne i oplandet må der ikke desto mindre have været et forbrug af Prefix og Casoron på en del af ejendommene, hvis belastningen i grundvandet skal kunne forklares. 4.1.1.6 Årslev vandværk Årslev Vandværk indvinder årligt ca. 125.000 m3 grundvand. Kildepladsen ligger på vandværksgrunden i den vestlige ende af byen og indbefatter 3 boringer, hvoraf 1 boring (B4) i 2000 er overgået til afværgepumpning på grund af et BAM-indhold på cirka 0,2 µg/l. Cirka 250 meter nord for vandværket afværgepumpes fra 2 boringer, - den ene B101 blev oprindeligt udført og idriftsat af Fyns Amt for en phenolforurening, men anvendes i dag overfor BAM-forurening og den anden B3 er en tidligere indvindingsboring til Årslev gamle Vandværk. På figur 4.7 er vist forureningssituationen med BAM i grundvandsmagasinet målt i november 2000.
Figur 4.7. I 1995 blev der påvist BAM i vandet fra Årslev Vandværks indvindingsboring B4. Indtil udgangen af 1998 kunne indholdet af BAM i drikkevandet holdes under grænseværdien på 0,1 µg/l ved at blande med vand fra vandværkets to andre boringer. Forureningen havde i mellemtiden også bredt sig til naboboringen - B5. Embedslægen gav i februar 1999 vandværket en frist på ét år til at vurdere, hvad der kunne gøres for at bringe koncentrationen i drikkevandet ned igen. Årslev Vandværk indvinder grundvand fra et sandmagasin ca. 10-20 m u. t.. Sandmagasinet er højtydende med en specifik kapacitet på ca. 40 m3/t pr. meter sænkning og et grundvandspotentiale omkring kote 34 til 36. Der er frit vandspejl i boringerne ved det nye vandværk, men ellers er magasinet overvejende spændt. Magasinet er dækket af cirka 10 meter moræneler. Forureningssituationen, den geologiske situation og tidligere udførte undersøgelser er nærmere beskrevet i bilag 8.4. Formålet med drifts- og afværgeoptimeringen har været at undersøge, hvordan variationer i afværgepumpningen fra boring B4, B101og B3 influerer på koncentrationen af BAM, dels i afværgeboringerne og dels i indvindingsboringerne B5 og B6. De forskellige pumpescenarier, samt udviklingen i indholdet af BAM er vist på figur 4.8. Figur 4.8. Det fremgår heraf, at ændringer i pumpemønsteret i B4 og B101 tilsyneladende ikke har haft nogen markant effekt på BAM-indholdet, hverken i afværgeboringerne eller i de to indvindingsboringer B5 eller B6. Figur 4.8 viser tilsyneladende, at indholdet af BAM i B101 reduceres fra 0,7 µg/l i marts 2001 til omkring 0,5 µg/l i august 2001, men det skyldes formentlig, at der iværksættes afværgepumpning fra B3 i april 2001. BAM-indholdet i B3 er omkring 0,7-0,8 µg/l. BAM-indholdet i B4 og B5 reduceres umiddelbart efter start af afværgepumpningen i marts 2000 for derefter at være svagt stigende frem til november 2001 og stagnere i perioden november 2000 til marts 2001. Efter marts/april 2001 ses en tendens til, at indholdet af BAM i de to boringer reduceres. På samme tidspunkt påbegyndes afværgepumpning fra B4 igen efter 3 måneders pumpestop og yderligere iværksættes afværgepumpning fra B3. BAM-koncentrationen i B4 og B5 er ved udgangen af august 2001 nedbragt til samme niveau som før afværgepumpningens begyndelse – 0,18 µg/l i B4 og 0,07 µg/l i B5. Indholdet af BAM i B6 ligger omkring detektionsgrænsen for BAM med enkelte fluktuationer. Resultaterne fra pumpeforsøget viser ikke den store effekt på BAM-koncentrationen afhængig af pumpemønstret, dvs. om afværgepumpningen foretages alternerede eller jævn over døgnet. Der observeres effekt af afværgepumpningen ved det gamle vandværk, når der både afværgepumpes fra B3 og B101 – indholdet af BAM i B101 nedbringes fra 0,7 µg/l til 0,5 µg/l. Efter iværksættelse af afværgepumpningen fra både B3 og B101 observeres en mindre reduktion i BAM-indholdet i boringerne ved det nye vandværk. Dette tyder på, at BAM trækkes til indvindingsboringerne ved det nye vandværk fra en mere fjerntliggende kilde, eventuelt fra et område omkring det gamle vandværk. Der kan dog ikke ved kildesporingen peges på en egentlig kilde til BAM-forurening. Undersøgelse af jordprøver giver billedet af en generel fladebelastning med dichlobenil i området, der ikke er alarmerende høj. 4.1.1.7 Varde Der er udført en række undersøgelser på Lerpøtvej Kildeplads tilhørende Varde Vandforsyning, hvor der er påvist pesticider i 6 af kildepladsens 12 boringer. Boringsplacering fremgår af bilag 8.4. Formålet med undersøgelsen har været at klarlægge mulighederne for levetidsforlængelse af kildepladsen. Ved vandanalyser for 23 pesticider udført i 1998 på Lerpøtvej Kildeplads, Varde Vandforsyning, er der konstateret BAM i 6 af 12 boringer. BAM-indholdet varierede fra 0,014 - 1,3 µg/l (grænseværdien: 0,1 µg/l). Der er ingen umiddelbar sammenhæng mellem i hvilke boringer, der findes henholdsvis høje og lave koncentrationer af BAM, og hvor der findes forurenede og uforurenede boringer. Der er ingen sammenhæng mellem boringens alder og forureningsgraden. Disse forhold tyder på, at der ikke er tale om en generel grundvandsmagasinforurening af kildepladsen, men at punktformige pesticidforureninger omkring eller tæt på indvindingsboringerne er årsag til de høje BAM-koncentrationer i enkelte boringer. Det er ud fra antagelsen, at forureningen nedsiver lokalt omkring boringen fra punktforureninger, at undersøgelserne af kildepladsen er udført. På grundlag af eksisterende materiale er der udført en karakteristik af de 12 boringer på kildepladsen. Hver enkelt boring er detaljeret beskrevet i forhold til geologiske forhold, udførelse og udbygning, vandkvalitet, driftsforhold og arealanvendelse omkring boringerne /1, 2, 3/. Der er i forbindelse med udarbejdelse af boringskarakteristikken foretaget en besigtigelse af boringerne. Der er herefter udført undersøgelser i boringerne. Gammalogging er i denne sammenhæng udført med henblik på undersøgelse af om boringerne er lerforseglet forskriftmæssigt. De udførte undersøgelser har vist, at der ikke findes lerforseglinger i boringer etableret før 1977. Tv-inspektion er udført som et led i undersøgelse af utætheder/lækager i forerør. Tv-inspektionen har vist, at jernboringerne er stærkt nedbrudte. Der er påvist et tydeligt hul i en boring (B9). Et forsøg på at rede denne boring var at overbore det eksisterende forerør, og derefter bore til større dybde i håbet om at finde et dybereliggende magasin med en tilfredsstillende vandkvalitet. I 2 boringer (B11 og B13) er fundet høje BAM-koncentrationer i råvandet, og der har været mistanke om at BAM-forureningen skyldes "skorstenseffekt". Til undersøgelse heraf er foretaget niveauprøvetagning og separationspumpning med flowlog, hvor det blev verificeret, at BAM-koncentrationen øverst i filteret var højere end i prøver udtaget i filtersektionen hvor indstrømningen fra formationen er størst. I et forsøg på kildeopsporing til BAM-forureningen er der omkring B11 og B13 udført 2 boringer, 4 boringer i alt, henholdsvis 2m og 8 m fra B11 og B13. Der er udtaget jordprøver fra topjorden og fra hver halve meter, samt fra toppen af lerlag og organiske lag. Kun i overfladeprøven 2m fra B11 blev der fundet spor af BAM. Efterfølgende er der lavet kildeopsporing i et større opland til boringerne end de 10 m, der som udgangspunkt var valgt ud fra antagelsen om at kunne være sprøjtet omkring nærzonen til boringen. Omkring B11 og B13 blev der taget blandingsprøver fra stier, hegn, plæner, bede og sportsplads. Ved B11 blev der fundet små mængder af dichlobenil og BAM. Undersøgelserne viser at der har været brugt dichlobenilholdige bekæmpelsesmidler tæt ved B11 og i oplandet til boringen. Det er ikke lykkedes at påvise større puljer. Det tyder på, at det ud over antagelsen om at det er brugt boringsnært også er brugt i nærområdet til boringen. På baggrund af de indledende undersøgelser af boringerne på Lerpøtvej Kildeplads blev der arbejdet videre med renovering af boringerne B9 og B11 med henblik på forlængelse af boringernes og dermed kildepladsens levetid. Overboring af B11 er foregået på den måde, at der ved hjælp af direkte skylleboring er boret uden om det eksisterende forerør med en større dimension, hvor forerøret bruges som styr under borearbejdet. Da den eksisterende boring var overboret ca. 1 m under niveauet for filteret, blev forerøret trukket op, ca. 3 m af gangen. Der skiftedes så til indirekte skylleboring (luft-hæve metoden), og der blev boret til større dybde, hvorefter boringen forsegledes forskriftsmæssigt. Der blev påvist gunstige grundvandsmagasinforhold i større dybde, hvor et nyt indvindingsfilter blev sat. Efter renpumpning er der udtaget vandprøver, som har vist tilfredsstillende grundvandskvalitet, og der er ikke påvist BAM i niveauet for indvindingsfiltret. Efter overboringen er der søgt indvindingstilladelse til oppumpning fra den dybereliggende del af magasinet. Indvindingen fra B11 er igangsat og magasinet overvåges. Der pumpes med en ydelse på 10 m³/t 24 timer i døgnet. Tidligere blev der pumpet 40 m³/t i 6 timer i døgnet. Trykforholdene følges og der vil blive udtaget vandprøver til analyse for at følge udviklingen. Der er således foretaget en levetidsforlængelse af kildepladsen. Der er endnu ikke foretaget en beregning af hvor længe at kildepladsen kan anvendes. 4.1.2 Sammenstilling af undersøgelser af boringskonstruktionerDer er indhentet undersøgelser af boringskonstruktionen fra 172 boringer. Disse boringer repræsenterer dels boringerne undersøgt i nærværende projekt (kategori 1 og 2 boringer), men primært tidligere undersøgte boringer (kategori 3 boringer). Der er i alt registreret 144 boringer eller ca. 84 % med tegn på en eller anden form for defekt i boringskonstruktionen. På tabel 4.2 er der opgivet det totale antal boringer med en eller anden form for defekt, mens problemerne er opgivet på boringstyper, årstal og materialer er vist på tabel 4.3-4.5. Tilhørende visualiseringer via stavdiagrammer fremgår af figur 4.9-4.11. På bilag 8.4 er vedlagt en mere detaljeret beskrivelse af boringer og undersøgelser. Fejlene er for sammenlignelighedens skyld kun opgjort for boringer, hvor der er ledt efter de pågældende fejl, og ikke for det totale antal. For defekte tørbrønde kan der være nogle usikkerheder i opgørelserne, da der i nogle undersøgelserne udelukkende har været undersøgt konstruktioner under terræn. Ligeledes kan der være nogle uregelmæssigheder mht. boringstyperne med blivende borerør (type I, II, IV og V) mht. forerørsforerørstætning, da boringstyperne er etableret uden tætning. Der er for disse boringer foretaget en subjektiv vurdering fra boring til boring, i forhold til egentlige undersøgelser, som kan underbygge en skorstenseffekt. Tabel 4.2
Tabel 4.3
Figur 4.9. Tabel 4.4
Figur 4.10 Det fremgår, at der er flest utætte samlinger i type III boringerne (57 %), mens der er flest huller registreret i stålrørene (42 %). Det samme billede gælder for stål og PVC-rørene. Det er derimod ikke muligt statistisk at differentiere mellem boringstyperne med hensyn til manglende forerørstætning, da boretype I, II, IV og V er født uden forerørstætning. Derimod er det ikke det samme som at sige, at der reelt sker en lækage. Tabel 4.5
Figur 4.11 Det skal først bemærkes, at boringsundersøgelserne normalt først igangsættes, når der ved granskning af det eksisterende datagrundlag fås mistanke om en evt. boringsbetinget forurening. Boringer undersøges fx ikke, hvis der ikke findes forurening. Dette må forventes at betyde, at der sker en overvurdering af boringernes kritiske tilstand. Der er som nævnt kun medtaget de boringer, som er undersøgt for de specifikke lækagetyper. Der er ofte benyttet TV-inspektion til at detektere de indvendige fejl, mens der mest er benyttet gammalogging evt. i kombination med niveauspecifikke vandprøver til at undersøge forerørstætningerne. I afsnit 4.3 er de forskellige undersøgelsesmetoder evalueret. En nærmere beskrivelse af boringsundersøgelserne findes under beskrivelserne af lækagetyperne, afsnit 4.2. 4.1.3 Samlet vurdering af udførte detailundersøgelserPå tabel 4.6 er resultater og vurderinger af undersøgelser af BAM-forureninger ved vandforsyninger vist. Tabel 4.6. Tabellen viser et bredt udsnit af udførte BAM-undersøgelser, som kan være med til at give et helhedsbillede af BAM-forureningens natur. Det fremgår, at der har været udført en række undersøgelser, som alle på en eller anden måde kan bidrage med oplysninger om transportveje og forureningskilder. Af de 27 viste undersøgelser, er der med sikkerhed tale om magasinforurening de 13 steder, 9-10 lokaliteter er med både magasin og boringsbetinget transport, mens det kun i 2-3 undersøgelser vurderes, at der udelukkende er boringsbetinget transport. 4.2 Vurdering af hyppighed og betydning af de boringsbetingede transportveje4.2.1 Lækage fra borings- og forerørsafslutning4.2.1.1 Lækagetypens hyppighed Ved vurdering af besigtigelsesresultaterne har det kunnet konstateres, at de fleste anlæg var i acceptabel stand. Nogle få i god stand, og mange i acceptabel stand, men dog ofte med vandfyldte tørbrønde, utætte dæksler eller brøndringe og i visse tilfælde mangelfulde forerørsafslutninger, dog kun meget få i akut fare for direkte nedløb til boringen via utætte forerørsflancher. Det skal dog bemærkes, at der er vandværker som har omlagt gamle udtjente underjordiske vandforsyningsanlæg til overjordiske råvandsstationer. Der findes ingen egentlig opgørelse over problemets omfang på landsplan, men erfaringer fra et andet projekt /50/, som specifikt omhandlede problematikken, viser ved tilstandsvurdering af 78 almene vandforsyningsboringer, at ingen overbygninger var i uacceptabel stand med risiko for transport af overfladevand/-grundvand til dybere niveau. 24 var i acceptabel stand og 54 i god stand. For 340 enkeltindvindingsanlæg var derimod 104 anlæg i uacceptabel stand. I de undersøgte boringer på bilag 8.3 er ca. 4 % angivet med en utæt tørbrønd. Denne undersøgelse skal dog tages med forbehold, da disse undersøgelser ikke direkte har haft til formål, at undersøge overbygningerne, og kun uacceptable skader er medtaget. Hvis tilstandsvurderingen viser, at indvindingsanlægget er i uacceptabel stand, findes der en række tiltag, som kan foretages for at udbedre skaden, alt afhængig af arten. Reparationer og renoveringer er omtalt i afsnit 5. 4.2.1.2 Lækagetypens betydning for forureningstransport I tilfælde af at der er tale om et defekt anlæg, vil der være risiko for forurening af magasinet. En vurdering af problemets betydning for nedsivning til indvindingsreservoiret afhænger af lækagens natur. I tilfælde af at der er tale om "tragt-situationen", jf. figur 2.22, kan der foretages simple konservative beregninger for nedsivningen i boringen, baseret på et skøn over et sandsynligt afvandingsområde af terrænnært vand, samt en infiltration. Der er set på 3 tilfælde:
På tabel 4.7 er resultatet vist. Tabel 4.7.
4.2.2 Lækage langs forerør4.2.2.1 Lækagetypens hyppighed Der er som beskrevet i afsnit 2.1 tale om mange former for skorstenseffekt, som kan være mere eller mindre svære at detektere, og være af større eller mindre betydning. Som det fremgår af undersøgelsesresultaterne er problemet med manglende eller dårlige forerørstætninger udbredt. Der er i de opgjorte undersøgelser konstateret boringer med risiko for skorstenseffekt i over 60 % af undersøgelsestilfældene. Der er ingen sammenhæng med alderen af boringerne. 4.2.2.2 Lækagetypens betydning for forureningstransport Der er i det følgende foretaget beregninger på skorstenseffektens betydning for forureningstransport ud fra konservative betragtninger. Ved beregninger for skorstenseffekten kan konservativt benyttes følgende situationer:
Egenskaberne af materialet mellem borevæg og forerør har betydning for infiltrationen, ligesom potentialeforholdene i primært og evt. sekundært magasin betydning. Herudover har dybden til magasinet betydning for nedsivningen af forurening. Der er i beregningseksemplerne opstillet en række konservative forudsætninger. Ligesom der er beregnet en minimum og en maksimum nedsivning for hvert beregningstilfælde. Der er konservativt regnet på de geologiske hovedtyper 4 (+2) og 5 (+6), hvor der regnes med sekundært grundvandsmagasin. Der er tale om de geologiske hovedtyper, som konsekvent er benyttet i projektet i øvrigt. De geologiske typer er nærmere beskrevet i hovedrapporten, afsnit 5. Der er gjort følgende forudsætninger:
Tabel 4.8
For en indvindingsboring (type III) der yder 10 m3/t vil det give en fortyndingsfaktor af det nedsivende vand på mellem 1.300 og 35. Der er tale om yderværdier, som i de fleste tilfælde vil betyde at man ligger et sted midt imellem: Det vil med de kendte BAM-koncentrationer i de fleste tilfælde betyde, at man vil holde sig et pænt stykke under grænseværdien, vel og mærke når pumpen er i funktion. Tilsvarende eksempel for lav ledningsevne i skorstenen, vil tilskuddet af vand være forsvindende. I de små vandværker, hvor behovet for store vandmængder ikke findes, kan skorstenseffekten i flere tilfælde vise sig at være et problem, hvis der findes høje koncentrationer i sekundært grundvand. Eksempelvis vil der kunne træffes BAM-koncentrationer over grænseværdien (0,1 µg/l) i det oppumpede vand i en ikke forerørstætnet boring (pumpeydelse på ca. 1 m3/t) som følge af skorstenseffekt langs ydersiden af forerør, der svarer til en hydraulisk ledningsevne som mellemkornet sand, hvis der som minimum findes ca. 5-10 µg BAM/l i det overfladenære grundvand med kontakt til boringen. Svarer skorstenens hydrauliske ledningsevne derimod til grus, skal der findes ca. 0,5-1 µg BAM/l i det sekundære grundvand med kontakt til boringen, for at der sker overskridelser af grænseværdien. Det første tilfælde er meget sjældent tilfældet mht. koncentrationerne i øvre grundvand, mens eksempel nr. 2 er mere realistisk. Til gengæld er det nok sjældnere, at skorstenseffekten er så kraftig som antaget i det sidste tilfælde. Tracerforsøg med natriumchlorid for undersøgelse af skorstenseffekt i 2 boringer er udført af Odense Vandselskab i november 2001 /44/. Undersøgelsen påviser skorstenseffekt i den ene boring med en lækage på ca. 160 l/t (=60 m3/år) på ydersiden af forerøret til indstrømningsintervallet 38 m u. t., svarende til en fortyndingsfaktor på ca. 150-200. I en anden boring kunne intet påvises. 4.2.3 Lækage igennem forerør, samlinger og skruehuller4.2.3.1 Lækagetypens hyppighed Som det fremgår af tabel 5.1 er der fundet utætte samlinger og/eller skruehuller i 62 tilfælde. Utætheder i samlinger ses i 61 % af de undersøgte PVC-rør, mens de ses i 25 % af de undersøgte jernrør. De fleste utætheder registreres i type III boringer (57 %). Endelig skal det bemærkes, at fejlen findes i 44 % af de undersøgte boringer etableret efter 1980. 4.2.3.2 Lækagetypens betydning for forureningstransport For indsivning i forerør er der i forskellige undersøgelser udført forskellige indsivningsforsøg med packer. Det er disse forsøg som danner grundlag for vurderingen af konsekvensen af disse utætheders tilstedeværelse. På Tåsinge /43/, Søllerød /9,10/ og Flakkebjerg vandværk er der udført indsivningsforsøg, hvor indstrømningen igennem utætte samlinger og skruehuller er testet . I alle tilfælde er der benyttet packer under registrerede utætheder. Det er ved alle forsøgene vist, at der kun sker en meget lille indstrømning fra utæthederne, mindre end 10 liter pr. dag. Med de kendte koncentrationer i BAM-forureninger i sekundært grundvand og oppumpningsmængder i øvrigt, vil det kun i meget sjældne tilfælde kunne føre til værdier, som overskrider grænseværdierne. Eksempelvis vil der ved indsivning i utætte samlinger på konservative 100 liter/dagen kunne træffes BAM-koncentrationer over grænseværdien (0,1 µg/l) i det oppumpede vand i en boring med en pumpeydelse på 1 m3/t, hvis der som minimum findes 24 µg BAM/l i det overfladenære grundvand med kontakt til boringen. Da der i projektet maksimalt er registreret op til 10 µg BAM/l i overfladenært/ sekundært grundvand svarer dette til et meget højt indhold. 4.2.4 Lækage igennem forerør, hul i rørene4.2.4.1 Lækagetypens hyppighed Der findes stadig mange virksomme vandforsyningsboringer med forerør af stål, og der bliver stadig etableret nye boringer af stål (type IV og V). Der har været meget stor forskel på kvaliteten af det stål, som er benyttet til forerør (stål-52 fra Krupps, billige (og dårlige) kedelrør, damprør (stål-37) osv.). Der har sjældent været stillet krav til kvaliteten. Nogle rør har en maksimal levetid på 30 år, selv i ikke aggressive miljøer. Der er i undersøgelsen i 62 tilfælde ud af 172 boringer registreret huller i forerørene (svarende til 36 %). Dermed synes der at være et reelt problem i vandforsyningsboringerne. Problemet er klart størst i stålboringer med 42 % med tærede rør. Dette går igen i type I / II og IV / V boringerne, hvor der registreres hul i 46 % henholdsvis 32 % af boringerne. I type III ses denne lækagetype i ca. 19 % af de undersøgte tilfælde, mens det gælder for 12 % af PVC-rørene. Der er ligeledes konstateret hul i forerør i 12 % af undersøgte boringer etableret efter 1980. 4.2.4.2 Lækagetypens betydning for forureningstransport Hul i forerør kan ikke generelt skønnes ved beregninger, idet det specifikke tilfælde er afgørende for konsekvensen. Problematikken kan sammenlignes med de utætte samlinger, men ofte er indstrømningsarealet større, og dermed også lækagen. Et eksempel på indsivningstest fra et (sandsynligt) tæret forerør /43/, viser dog i et enkeltstående tilfælde et ubetydende problem i forhold til BAM-forurening. 4.2.5 Lækage langs sløjfede boringer4.2.5.1 Lækagetypens hyppighed Der findes et utal af tidligere virksomme vandforsyningsboringer, som er sløjfede og efterladt spredt på kildepladser/vandværker landet over. Hertil kommer andre typer sløjfede/uberørte boringer, som er udbredt i det ganske land. Det er nemlig (endnu) ikke kutyme, at indgå aftaler om den efterfølgende sløjfning, når der bestilles borearbejde. 4.2.5.2 Lækagetypens betydning for forureningstransport Med henblik på at bestemme betydningen af problemet, er det vigtigt at kende visse parametre for nedsivningen i sløjfede boringer. Det forudsættes, at en sløjfet boring enten ser ud som den der blev genfundet på Københoved Vandværk, dvs. at rør er efterladt ca. 1 m u. t. og der er tilfyldt i røret. Situationen vedrørende transport er i dette tilfælde sammenlignelig med skorstenseffekt, jf. afsnit 4.2.2. Man må dog gå ud fra, at boringerne med tiden tærer op og der kommer huller i forerørene, eller at der kan sive vand direkte ned i forerøret. Som følge heraf er der i det følgende udført en beregning på betydningen af lækage i forerøret, som følge af et hul af 1 m højde i forerøret. Beregningerne er gjort under de samme forudsætninger, som ved afsnit 4.2.2. Resultaterne fremgår af tabel 4.9. Tabel 4.9
4.3 MetodeevalueringI forbindelse med undersøgelse af utætte boringer findes en "vifte" af delundersøgelser, som ofte sammenstykkes for samlet at give det bedst mulige billede af forholdene i og tæt på boringen. I dette afsnit vil følgende anvendte feltundersøgelsesmetoder overfor utætte boringer kort blive evalueret: - Indledende undersøgelser
- Undersøgelser i indvindingsboring
- Boringsnære undersøgelser (udenfor indvindingsboring)
4.3.1 Indledende undersøgelser4.3.1.1 Indsamling af eksisterende viden Før man undersøger boringskonstruktionerne, kan man med fordel gennemgå eksisterende data, idet man derved får vigtig viden om boringernes potentielle tilstand, bl.a. om der er tegn på at boringsbetinget lækage og/eller om der er sandsynlighed for kortslutninger mv. Ved gennemgang af eksisterende viden indsamles og bearbejdes al nyttigt tilgængeligt materiale for hver boring, med henblik på at tilvejebringe nyttig viden. Der kan være tale om gennemgang af:
samt:
Ved gennemgangen af den eksisterende viden fås al interessant tilgængelig input om boringen, som kan benyttes videre i næste fase. Konklusionerne fra gennemgangen benyttes i den endelige fastlæggelse af undersøgelsestiltag. På tabel 4.10 er vist et eksempel på en liste over elementer, som kan være til gavn ved tilrettelæggelsen af det følgende undersøgelsesprogram i forbindelse med en BAM-forurenet boring. Tabel 4.10
4.3.2 Undersøgelser i boring4.3.2.1 Tilstandskontrol Som et tjek på risikoen for nedsivning af forurening fra toppen af boringen foretages med fordel en tilstandskontrol af indvindingsanlægget. Tilstandskontrollen kan omfatte følgende:
Eventuelle oplysninger vedr. sløjfede boringer bør indhentes, da disse boringer potentielt set vil kunne virke som "spøgelsesboringer", med kortslutning til det primære magasin. Feltaktiviteterne vedr. besigtigelse og tilsyn er dels rettet mod boringskonstruktionen og dennes funktion, dels mod sikringen af forerørsafslutning i boringsoverbygning. Følgende tilstandsundersøgelser kan registreres visuelt eller ved geometriske målinger: Boringskonstruktion
Boringsafslutning
Tilstandskontrollen bør som minimum udføres efter retningslinierne i DIF norm DS 441 og 442. 4.3.2.2 Vandprøvetagning i boring Volumenprøvetagning Den almindelige prøvetagning af vand over hele filterstrækningen er den normale metode til at bestemme indholdet af forurening i boringens vand. Herved fås oplysninger om der er et problem. I mange tilfælde er det tilstrækkeligt at udtage volumenprøver for at erkende om der er et problem. Herefter kan man evt. gå videre med mere avancerede metoder. Niveauprøvetagning Niveauprøvetagningen er en metode til at kunne fastlægge de forskellige niveauer, hvor det forurenede vand strømmer ind i boringen. Metoden består basalt af separationspumpning med flere pumper, hvorved der dannes vandskel i boringen. Med den ene pumpe udtages efter forpumpning en vandprøve, som dækker en bestemt vertikal indstrømningssekvens i filteret. Ved niveauprøvetagning kan man på en rimelig enkel måde opnå eksakt viden om forureningens lokalisering. Der gælder følgende:
I tilfælde af at man ønsker en prøve fra forerøret, kan man ved simple beregninger bestemme volumenet af annulusvand i forerør ud fra en pejling og viden om placering af filtertop (delstrømstest). Herefter kendes tidsrummet for den seneste prøvetagning. Alternativt kan der som ekstra sikkerhed benyttes packerarrangement, som nedsættes i bunden af forerøret. Det kan være hensigtsmæssigt sammen med BAM, at analysere for stoffer, som er karakteristiske for overfladevand. Der kan være usikkerhed om hvorfra forureningen kommer ved prøven udtaget i toppen af filterrøret. Enten kan den være transporteret ned langs forerøret som brøndborerskorsten, alternativt kan det være en boringsnær magasinforurening, eller evt. begge dele. Dette kan man få en ide om ved at lave en længerevarende separationspumpning, hvor der udtages prøver over længere forløb. I tilfælde af at der sker en formindskelse af koncentrationerne vil der sandsynligvis være tale om skorstenseffekt på grund af fortynding fra det uforurenede formationsvand, mens der er indikation for magasinforurening, hvis koncentrationerne holder sig konstante. Med en længerevarende pumpning kan beregne sig frem til partikeltransporten. Ved at sammenligne med analyseresultaterne kan man få en ide om hvorfra forureningen kommer. Ud fra nedsivningsberegninger, jf. afsnit 4.2, kan man se om størrelsesordnerne passer sammen med hvad der findes i magasinet. Konstateres det, at koncentrationerne stiger igen efter pumpestop, er der indikation for boringsbetinget forurenings transport. Niveauprøvetagning og separationsprøvetagning skal udføres med omhu for at sikre resultaternes objektivitet. Derfor anvendes normalt en pumpe med stor ydelse til at styre vandskel, og en mindre pumpe til at prøvetage. For med sikkerhed at have vished om, hvor vandet strømmer ind i boringen, kan man benytte forskellige hjælpeværktøjer:
Med flowloggen vides hvor indstrømningszonerne er, og pumpernes ydelser kan justeres ind efter denne information. Samtidig kan oplysningerne fra flowloggen være med til at bestemme hvor prøverne skal tages. Med heat-puls sonden justeres pumperne indtil der er dannet et vandskel ud for sonden, hvorefter prøven kan udtages. For evt. at bestemme prøvetagningsstederne kan heat-puls sonden anvendes som en diskret flowlog. Ved at placere en packer kan man rent fysisk "skille vandene", og udtage en prøve over (eller under packeren). Man skal med anvendelse af packer i filteret blot være opmærksom på, at vandet kan løbe udenom i gruskastningen. 4.3.3.2 TV-inspektion TV-inspektion anvendes i stor udstrækning til at få viden om boringens indvendige tilstand. Der er tale om et videokamera, som sænkes ned i boringer og optager forholdene på indersiden af rørene. Man bør benytte et kamera med både vertikal og horisontal roterbar linse. Videooptagelsen optages på bånd, som bør afleveres som dokumentationsmateriale sammen med en datarapport for optagelsen. Metoden er specielt over vandspejl meget nyttig, men kan også i flere tilfælde anvendes under GVS. Metoden kan dog ikke stå alene. Selv om der ved TV-inspektion registreres utætheder vides det ikke hvor meget indstrømningen er, og i tilfælde af indstrømning heller ikke hvor forurenet det indstrømmende vand er, ligesom man ved metoden heller ikke konstatere om der er transport på ydersiden af forerøret. I flere tilfælde er det svært at afgøre om der findes utætheder på grund af belægninger og uregelmæssigheder. Under grundvandsspejl vil der ofte være dårlig sigt, grumsede og okkerbelagte forhold, hvor partiklerne kan hæmme udsynet en del. Da dette kan være udtryk for en utæt boring, vil et forsøg på oprensning i disse tilfælde være værd at forsøge. Der kan fx benyttes trykluft eller mekanisk med børste, før Tv-inspektionen foretages. 4.3.2.4 Trykprøvning I stedet for TV-inspektion kan man bestemme utætheder i boringer ved hjælp af trykprøvning. Der anvendes samme princip som ved trykprøvning af andre ledningssystemer (helst med vandtryk). Ved trykprøvning placeres en packer i bunden af forerøret samtidig med der fastspændes en tæt flange på forerørets top. Herefter sættes tryk på. Packeren skal kontrolleres for om trykket holder, hvorefter utætheder i systemet afsløres med faldende tryk. Problemet med trykprøvning af gamle boringer er risiko for kollaps af forerøret. 4.3.2.5 Indsivningstest Man kan ligeledes sætte en packer, hvis man ønsker et mål for indsivningen af vand i forerøret efter at en utæthed er konstateret. Grundvandet bør sænkes til normale indpumpningsniveau. Men er det ikke muligt kan packeren sættes og derefter tømmes vand af til et passende niveau under utætheden. Der bør om muligt udtages sammenlignende prøver over og under packerarrangementet. Der er mange forsøg med packer, som har vist, at packeren skal anvendes med omhu, idet den ofte ikke kan holde tæt, så der kommer vand nedefra. Man bør undervejs måle om trykket holder i ballonen, og om muligt anvende en dobbeltpacker. Problemet er størst hvor det underliggende tryk er stort. Problemet kan i visse tilfælde løses ved at fjerne det underliggende vandtryk med en pumpe, placeret under packeren. Ved hjælp af denne metode fås direkte data om utæthedens karakteristik og betydning (hvis problemet med packeren løses). 4.3.2.6 Borehulslogging Borehulslogging er en geofysisk målemetode, der udføres ved nedsænkning af målesonder i et borehul. Der måles en række forskellige fysiske parametre, der hver især er karakteristiske for de gennemborede bjergarter. Afhængig af hvilken målesonde der anvendes, opfanges information i op til en meters afstand fra boringen. Ved sammenstilling og tolkning af de målte parametre opnås information om bjergarternes og boringsudbygningen egenskaber og udseende. Borehulslogging giver ofte brugbare indirekte informationer. Følgende relevante geofysiske logs er omtalt:
Naturlig gammalog – bjergartens naturlige gammastråling. Målingerne kan udføres i såvel åbne som filtersatte boringer samt i stålcasing om end med dæmpet signal. I åbne boringer viser den naturlige gammalog den naturligt forekommende radioaktive gammastråling fra de gennemborede bjergarter. Alle bjergarter indeholder små mængder af radioaktivt materiale. Ler har et relativt højt indhold og udsender derfor en høj gammastråling, mens sand og kalk udsender en relativt lav gammastråling. Ved hjælp af loggen kan for eksempel radioaktive bentonitpropper lokaliseres. Logresultaterne skal sammenstilles med geologiske data for boringen for at tolke hvad der er forerørstætning og hvad der er formation. Ved gammalog kan man ofte se om der er afproppet, altid hvis der benyttes en radioaktiv afpropning. I tilfælde af at der er udført logs før filtersætning vil afpropning og gruskastningen kunne kontrolleres mere sikkert. I tilfælde af at man registrerer en prop kan man ikke konstatere om den er tæt, så metoden kan ikke stå alene. Flowlog - borehulsvæskens strømningshastighed. Ved flowlogging identificeres indstømningsfordelingen i filtersatte eller åbne boringer. Strømningshastigheden (flow) måles med en propel flowsonde, der registrerer den relative vandbevægelse i borehullet. Ved kontinuere målinger sænkes sonden med konstant hastighed ned i boringen under pumpning. Som reference for sondens rotation samt eventuel cirkulation i boringen måles der også uden pumpning. Der korrigeres for variationer i borehulsdiameteren samt i sondens hastighed under logging. Ved flowlogs kan der fås nyttige oplysninger om indstrømningszoner i magasinet, som kan benyttes ved niveauspecifik prøvetagning, med henblik på at kortlægge hvor indstrømningen af forurenet vand til boringen sker, og dermed om der er tale om boringsnær eller boringsfjern magasinforurening eller boringsbetinget transport langs forerør. Heat-puls sonde. Strømninger i boringen Heat-puls sonden kan måle strømninger i boringen. Princippet er udsendelse af en varmepuls og registreringen af denne i 2 sensorer i en fast afstand herfra. Metoden er meget følsom, således kan lodrette strømninger med meget lave hastigheder registreres. Metoden er anvendelig uden pumpning til at bestemme eventuelle lækager, dels i filteret, dels fra forerør til filter. Man skal være opmærksom på at helt små indstrømninger ikke kan registreres, da diffusionen slår igennem på et tidspunkt. Det betyder i realiteten, at de indsivninger igennem utætheder, som er registreret i nærværende projekt ikke kan registreres. Endvidere skal man sikre sig at målingerne er reproducerbare. Sammen med pumpning er metoden anvendelig til niveauspecifik prøvetagning, ved kontrol af vandskel som garant for hvor indstrømningen sker I tilfælde af at der findes en almindelig flowlog som har bestemt indstrømningszonerne, er Heat-pulssonden ikke nødvendig. Induktionslog - Bjergartens ledningsevne. Bjergartens ledningsevne vises i konduktivitetsloggen og måles med en fokuseret elektromagnetisk induktionssonde der giver såvel høj vertikal opløselighed som dyb indtrængning i bjergarten. Konduktivitetsmålingerne ved induktion kan udføres i såvel tørre boringer, oliebaseret boremudder og i plastforede boringer. Det er ikke muligt at logge i niveauer med stålforing. Metoden kan benyttes som supplement til gammaloggen, men vil ofte kunne undværes, hvis der laves gammalog. loggen giver falske signaler i samlinger med jern skruer mv. Resistivitetslog - bjergartens modstand. Bjergartens modstandsevne vises i resistivitetsloggen og måles med en fokuseret elektrisk sonde (guardsonde). Loggen er på grund af den høje vertikale opløselighed specielt egnet til korrelation mellem boringer og til påvisning af permeable zoner, herunder sprækker, indstrømningszoner og kraftige perkolatzoner. Da bjergartsvolumenet er væsentlig større end borehulsdiameteren, skønnes borehulsvæskens elektriske modstand at have minimal indflydelse på målingen. Det er ikke muligt at udføre elektriske logs i tørre boringer, i boringer med stålforing eller i boringer med plastrør uden slidser, derfor vil metoden som oftest ikke være aktuel i disse sammenhænge. Kaliberlog - borehullets diameter. Ud fra loggen kan man i åbne boringer identificere hårde og bløde lag, lokalisere hulrum, større revner eller sprækker samt verificere den angivne boringsdiameter og dybde af den anvendte foring. Forskydninger af samlinger mv. kan registreres ved kaliberloggen. I filtersatte boringer måles diameteren. Vil ofte være en fordel at køre en kaliberlog som det første i en gammel boring som er under mistanke for utætheder og forskydninger. Soniclog. Vedhæftning til forerør. Ved sonicloggen måles rejsetiden af lydbølger fra en sender til to modtagere. Her bliver målt information om bølgernes amplitude og dæmpning. Herved kan fås et mål for vedhæftningen til forerøret af forerørstætning. Lave værdier tolkes som en god vedhæftning, dog under indflydelse af godstykkelse og boredimension. Metoden er indirekte, og det er derfor umiddelbart vanskeligt at dokumentere betydningen heraf. Erfaringerne med metoden er ikke omfattende, men viser det sig at man har et objektivt mål for vedhæftningen, vil man sandsynligvis også kunne omsætte det til et mål for transporten langs forerørene. 4.3.2.7 Aldersdatering Grundvandets alder kan bestemmes ud fra målte tracerkoncentrationer i vandprøven med CFC-gasser. Udtagningen af prøverne er vanskelig og foretages med specielt udstyr, da man skal undgå kontakt til atmosfæren, og kun GEUS forestår udtagning og analyse af vandet. Der er efterhånden udført mange undersøgelser med CFC-datering, som viser metodens berettigelse. Formålet med dateringen er i denne forbindelse at vurdere følgende:
Ved dateringen fås et mål for hvad man kan forvente mht. varigheden af en magasinforurening. Dateringer vil ofte kunne afsløre hvor effektivt et konkret lerlag er som barriere, og dermed være med til at karakterisere en given BAM-forurenings skæbne. Ved kortslutning i boringen med ungt overfladevand fås et billede af alderen i filterdybden, som normalt ikke vil være repræsentativt i den givne dybde. Selv om det er oplyst, at det oplyses at alderen kan bestemmes med en nøjagtighed på +/- 2 år, er der er en række usikkerheder ved metoden som man skal være opmærksom på, for ikke at overfortolke resultaterne. Der er således processer og faktorer, så som kemiske reaktioner, diffusion og hydrodynamisk dispersion, blanding af vandtyper ved prøvetagning i lange filtre mm., som har en betydelig effekt på dateringerne, og som komplicerer estimeringen af grundvandets alder eller blandingsforholdet mellem forskellige vandtyper. Alt i alt, er der dog med CFC-dateringen endnu et delelement, som kan benyttes ved tolkning af resultaterne. For en nærmere beskrivelse af metoden henvises til grundvandsovervågningen /46/. 4.3.3 Undersøgelser udenfor boring4.3.3.1 Jordprøver Udtagning og analyse af jordprøver gøres med henblik på at finde en kilde til forureningen. Det vil ofte være naturligt at registrere, om der findes rester af dichlobenil og BAM på vandværket. Der er overvejende udtaget terrænnære prøver (0,05-3 m u.t.), som er analyseret som enkeltprøver eller blandeprøver. Der er både fundet forurening i blande- og enkeltprøver. 4.3.3.2 Vandprøver I forbindelse med boringsnære undersøgelser, er det for at få en større områdedækning ofte en fordel at analysere grundvand fremfor kun at analysere jordprøver. Udtagning og analyse af vandprøver udenfor indvindingsboringen i undersøgelsesboringer kan gøres vha.:
For at få sikkerhed for om forureningen findes i magasinet, vil en undersøgelsesboring til overordnede grundvandsmagasiner, placeret opstrøms kildepladsen, ofte være den bedste løsning. Det er normalt ingen billig metode, til gengæld fås normalt eksakt viden om forholdene, som står udenfor tolkning og diskussion. Der er ud over traditionelle boringer eksempler på andre typer boremetoder, så som ellogboringen og geoproben. Ved ellogboringen fås oplysninger om den naturlige gammastråling og den elektriske formationsmodstand under nedboringen vha. en gammalog. Samtidig kan udtages niveauspecifikke vandprøver i forskellige niveauer under nedboringen. Begge metoder er normalt udmærkede ved kildesøgning, men specielt geoproben har nogle kapacitetsbegrænsninger i dybden, som man skal forholde sig til inden boreværket opstartes. 4.3.4 Forslag til sammensætning af undersøgelsesprogramDet undersøgelsesprogram der bør vælges afhænger af forureningssituationen. Forslag til sammensætning af undersøgelsesprogram fremgår af en guideline, som udarbejdes separat i projektet. Et sådant paradigme vedlægges den endelige projektrapport. Herunder er kort gennemgået forskellige undersøgelsesteknikker fordelt på forskellige lækagetilfælde. 4.3.4.1 Undersøgelser af Lækage fra borings- og forerørsafslutning Ved besigtigelse og check af forerørsafslutning og overbygning kan tilstanden vurderes. Der er i projektets fase 1, før udvælgelse af vandværker til yderligere undersøgelser, foretaget en række besigtigelser af indvindingsboringer. I alt er der besigtiget og udført fotoregistrering af 75 boringer i forbindelse med den indledende tilstandsvurdering. Ved besigtigelserne er boringernes fysiske tilstand vedrørende overbygning og forerørsafslutning gennemgået (jf. DIF norm DS 441 og 442). 4.3.4.2 Undersøgelser af lækage langs forerør Lækage langs forerør er svært at detektere ved direkte metoder. Ved granskning af borings-installationsrapport eller borejournal kan man nogle gange konstatere om boringen er afproppet mellem forerør og borevæg. Er det ikke tilfældet kan man gå videre med egentlige undersøgelser. Følgende undersøgelsesmetoder er de oftest benyttede til undersøgelse af skorstenseffekten:
Ved gammalogging kan i de fleste tilfælde registreres om der er forerørsforerørstætning. Men da der er tale om en indirekte måling, kan man dog ikke få dokumentation for forerørstætningens effekt. Sonicloggen siger noget om vedhæftningen til forerøret, men det er en indirekte målemetode, hvor der ikke foreligger særlig meget erfaringsgrundlag og dokumentation. Ved niveauspecifik vandprøvetagning kan fås direkte oplysninger om forureningens niveaufordeling, og dermed en sandsynliggørelse af hvorfra forureningen er transporteret. Ved udtagning af prøver ved toppen af filterindtag kan det sandsynliggøres at vandet enten kommer fra ydersiden af forerør eller fra toppen af magasinet. For at skille en evt. boringsnær kilde fra skorstenseffekt må man derfor nogle gange som ekstra sikkerhed foretage længerevarende oppumpning. CFC-dateringer er benyttet m.h.p. At bestemme vandets alder og dermed om der er sket en blanding med overfladenært vand. Endelig er det set ved regenerering af boring med trykluft, at skorstenseffekt er blevet afsløret ved tydelige lækager bag forerør. 4.3.4.3 Undersøgelser af utætheder i forerør Der er eksempler få følgende undersøgelsesmetoder:
Utætheder i forerøret er i første fase normalt undersøgt ved hjælp af videooptagelser. Herefter er omfanget af problemet i flere tilfælde belyst ved indsivningstests med packer, eller i visse tilfælde med trykforsøg. Udtagning af vandprøver i forerør er en direkte og normalt anvendelig metode til at bestemme transportvejen. CFC-dateringer er benyttet m.h.p. At bestemme vandets alder og dermed om der er sket en blanding med overfladenært vand. 4.3.4.4 Undersøgelser af sløjfede boringer Sløjfede boringer er ingen egentlig boringslækage, men problematikken omkring "spøgelses-/skyggeboringer" er meget relevant. I projektet er det derfor medtaget som en problematik, der skal beskrives. I forbindelse med beskrivelse og kortlægning af seismiske skudhuller har problematikken tidligere været berørt /49, 50/. For at bestemme om der er problemer med spøgelsesboringer er det nødvendigt at granske eksisterende data om vandværket. Meget ofte findes der gamle indvindingsboringer på vandværket, som ligger centralt på vandværksgrunden, og ofte er bygget henover. Man kan sige sig selv at der findes et potentielt problem på vandværker, hvor der er anvendt ukrudtsmiddel, når sløjfningen er udført uden forerørstætning af nogen art. I flere tilfælde findes der lokaliseringsskemaer for de tidligere vandindvindingsboringer. Men i de fleste tilfælde er boringerne meget svære at genfinde. På Københoved Vandværk lykkedes det at finde en sløjfet boring ud fra formodet kendskab til placeringen, og efterfølgende rydning af et større areal til ca. 1 meters dybde. Boringen blev efterfølgende opboret, og tilfyldningsmaterialet beskrevet. 4.4 Samlet konklusion for undersøgelse af boringskonstruktionerI det følgende er konklusionerne af udvalgte undersøgelser fra projektet gennemgået, primært fokuserende på boringskonstruktionerne. Ud fra undersøgelsen kan følgende konkluderes: For feltundersøgelser udført i forbindelse med projektet: Der er generelt tale om komplekse forureningssituationer, også selv om hypotesen på de udvalgte lokaliteter synes relativ klar. I mange tilfælde er der tale om fejlbehæftede boringer, men ligeledes bidrag fra andre transportveje. Det kan konstateres, at mange relativt nyetablerede boringer er fejlbehæftede, specielt med utætte samlinger og (hvor de findes) forkert placerede forerørstætninger. Der er ikke konsekvent benyttet Prefix på vandværker, vurderet ud fra fund i jordprøver på vandværksgrunde. Det er dog ikke muligt at sige noget generelt om rutinerne vedrørende udbringning. Hovedkilden til forureningen kan derfor i visse tilfælde være vandværket. Men det bør bero på specifikke undersøgelser. Indsivningstests i utætte forerørssamlinger viser en forsvindende indsivning i forhold til hvad der normalt oppumpes fra indvindingsboringer. Der er udført beregninger af formodet betydning af skorstenseffekt, af utætte borerørs- og forerørsafslutning, samt af sløjfede boringer. Lækagernes formodede betydning er sammenfattet på tabel 4.11. Tabel 4.11.
I de små vandværker, med ringe indvinding, og hvor der ikke foretages en kontinuert drift, kan utætte boringer (specielt ved skorstenseffekt) være et problem, hvis der findes høje BAM-koncentrationer i det øvre sekundære grundvand. Forsøg med skiftevis kontinuert alternerende drift viser dog ingen synlig forskel i BAM-udviklingen i forurenede boringer, men hvor der sandsynligvis er tale om magasinforurening. Lækager som følge af dårligt sløjfede boringer (spøgelsesboringer) kan godt forårsage et ikke ubetydeligt bidrag til boringsnær magasinforurening med BAM, specielt på grund af den ofte uheldige placering tæt på eksisterende indvindingsboringer. Det generelle omfanget af problemet er på foreliggende grundlag ikke muligt at fastlægge, men vil kræve yderligere dokumentation. En undersøgelsesboring lige opstrøms for den forurenede boring til det sekundære og primære magasin (filtersat i samme niveau som den forurenede boring) vil, i tilfælde af at undersøgelsesboringen er forurenet, kunne fjerne den sidste tvivl om hvorvidt transportvejen er helt borings- eller magasinbetinget (eller der er tale om en kombination). I tilfælde af at der ikke findes forurening i den opstrøms undersøgelsesboring, vil man derimod ikke kunne antage, at forureningen skyldes boringsbetinget forurening, på grund af komplekse strømningsveje for forureningsfanen. Forsøg på renovering af defekte boringer viser eksempler på manglende effekt på grund af forkert hypotese. Indsamlede erfaringer fra undersøgelser af tilstanden af vandværksboringer: Hovedparten af de undersøgte boringer er konstateret med en eller anden form for fejlbehæftning. Der er således registreret 144 boringer eller ca. 84 % med tegn på defekt boringskonstruktion. Der er flest utætte samlinger i type III boringer (57 %) og PVC-forerør (61 %), mens der er flest huller registreret i type I-II boringer (46 %), og hvor stålrør er benyttet som forerør (42 %). Det er derimod ikke muligt statistisk at differentiere mellem boringstyperne med hensyn til manglende forerørstætninger, da boretype I, II, IV og V er født uden forerørstætning. Konklusioner af udførte BAM-undersøgelser (kategori 1-3 undersøgelser): Af 27 afsluttede undersøgelser, er der med sikkerhed tale om magasinforurening de 13 steder, 9 lokaliteter er med både magasin og boringsbetinget transport, mens det kun i 2 undersøgelser vurderes, at der udelukkende er boringsbetinget transport. 3 af undersøgelserne har ikke kunnet afklare transportvejen. Betydning af boringsbetingede lækager i forhold til BAM-transport: Med de normale BAM-koncentrationer i sekundært grundvand vil der for alle typer utætheder i de fleste tilfælde betyde, at man vil holde sig et pænt stykke under grænseværdien, i tilfælde af at der pumpes gennemsnitlige vandmængder fra boringen. I små vandværker, hvor behovet for store vandmængder ikke findes, kan skorstenseffekt mv. dog i flere tilfælde vise sig at være et problem, hvis der findes høje koncentrationer i sekundært grundvand. Evaluering af undersøgelsesmetoder som dianosticeringsværktøj: Ved indsamling af eksisterende viden om boringen fås en uvurderlig information til at tilrettelægge den efterfølgende undersøgelsesstrategi. TV-inspektion er normalt et udmærket værktøj i forbindelse med detektion af utætheder. Metoden giver i nogle tilfælde for få informationer på grund af dårlig sigtbarhed under grundvandsspejl. Herudover siger metoden ikke noget om den indsivende mængde. Trykprøvning af forerør er en anden metode til bestemmelse af utætte boringer. Metoden kan ud over praktiske problemer ved forsøg i gamle boringer give risiko for kollaps af forerøret. For at få indtryk af tilstrømningen i boringen fra utætheder kan man benytte indsivningstests med anvendelse af packer. Man skal være opmærksom på, at der ved disse tests ofte har været problemer med at holde trykket på packeren, og dermed sikre at indstrømmende vand kommer fra utæthederne. Ved gammalogs vil man ofte kunne verificere placeringen af forerørstætninger. I tilfælde af at man registrerer en tætning kan man dog ikke konstatere om den er tæt eller hvor meget der siver igennem. Konduktivitetslogs kan benyttes som supplement til gammaloggen, men vil ofte kunne undværes, hvis der laves gammalogs. loggen giver falske signaler i samlinger med jern skruer mv. Ved borehulslogging kan desuden anvendes andre sonder blandt andet Kaliberlog (borehulsdimension), flowlog (indstrømning), resistivitetslog (geologi i slidserørszonen), soniclog (vedhæftning til forerør). Fælles er at loggingmetoderne er indirekte, og derfor under normale omstændigheder ikke kan stå alene, men skal opfattes som supplement til vandprøvetagning. Niveauprøvetagning er den bedste metode til at fastlægge de forskellige niveauer, hvor det forurenede vand strømmer ind i boringen. Men metoden skal udføres med omhu, for at sikre repræsentative prøver, og dermed de rigtige tolkninger. Derfor skal benyttes to eller flere pumper. Herudover kan man som ekstra sikkerhed benytte hjælpeværktøjer til sikring af de rigtige niveauer for vandskel i boringen, b. l. a. flowlogs, packer eller heat puls sonde. I tilfælde af at man ønsker at bestemme bidraget fra utætheder i forerør tages vandprøven af annulusvand i forerøret. Det kan være hensigtsmæssigt foruden BAM, at analysere for stoffer, som er karakteristiske for overfladevand. Lækage på ydersiden af forerør kan bestemmes ved prøver udtaget i toppen af filterrøret. Der kan være usikkerhed om hvorfra forureningen kommer ved prøven udtaget i toppen af filterrøret. Enten kan den være transporteret ned langs forerøret som brøndborerskorsten, alternativt kan det være en boringsnær magasinforurening, eller evt. begge dele. Dette kan afsløres ved at lave en længerevarende separations-pumpning, hvor der udtages niveauspecifikke prøver over et længere forløb. Ved samtidig at udtage repræsentative prøver fra midten eller bunden af filteret, kan man opnå viden om bidrag af indstrømning fra formationen fra mere boringsfjerne kilder. Man kan med CFC-datering vurdere grundvandsmagasinets sårbarhed overfor BAM ved naturlig nedsivning eller boringsbetinget lækage ved opblanding med yngre overfladenært grundvand. Ved kortslutning i boringen med ungt overfladevand fås et billede af alderen i filterdybden, som normalt ikke vil være repræsentativt i den givne dybde. Der er dog ved metoden processer og faktorer, som har en betydelig effekt på dateringerne, og dermed er en række usikkerheder ved metoden som man skal være opmærksom på, for ikke at overfortolke resultaterne. Oplysninger fra boringsundersøgelsen kan verificeres ved at udføre undersøgelser udenfor boringen. Undersøgelsesboringer opstrøms for den forurenede boring til det sekundære og primære magasin vil være oplagt i tilfælde af om der er tvivl om en boringsbetinget eller magasinbetinget forurening. Analyser af boringsnære jordprøver for dichlobenil og BAM er ligeledes undersøgelser, som bør have høj prioritet.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
