| Forside | | Indhold | | Forrige |

Målinger af forureningsindhold i regnbetingede udledninger

Bilag 2 Sulsted

OPLANDSDATA

Typebeskrivelse

Sulsted er beliggende ca. 15 km nord for Aalborg. Nordjyllands Amts måleopland udgør den nordlige del af byen. Kloakoplandets totale areal er på ca. 15 ha og hele området er villabebyggelse. Der er ikke store højdeforskelle indenfor oplandet – ca. 3 m fra syd til nord. Oplandet er separatkloakeret.

Overfladebeskrivelse

Et rådgivende ingeniørfirma har totalopmålt måleoplandet. Som det fremgår af side E, er overfladen beskrevet og opmålt indenfor de angivne kategorier. For asfalt/beton og flisearealer er det ved inspektion konstateret, om der er afløb til kloakken, eller om overfladevandet afledes diffust. I henhold til spildevandsforskning nr. 43 fra Miljøstyrelsen ”Bestemmelse af befæstet areal” er det befæstede areal beregnet til 5,6 ha, hvoraf 4,8 ha er tilsluttet kloakken svarende til det tilsluttede befæstede areal.

Området er generelt separatkloakeret. Regnvand fra ejendommene Bjørnsonparken 16A, 16B, 18A, 42A, 44A og 44B samt Strindbergparken 23 nedsives dog lokalt. Regnvand fra den øvrige del af området udledes til Svanekærsgrøften via udløb U1.1.05, mens spildevand fra hele oplandet afledes til rensning på Aalborg Renseanlæg Øst.

Trafikbelastning m.m.

Der foreligger ikke trafikmålinger for vejene i oplandet, der alle er veje i lukkede villaområder.

Afløbssystemet

Hele den offentlige kloak i oplandet er etableret i 1970. Hovedparten af ejendommene er etableret i perioden 1970 – 1975. Den samlede længde af regnvandssystemet er opgjort til 2272 m. Samtlige ledninger inden for oplandet er gravitationsledninger.

Afløbssystemet er således forholdsvis nyt. Der er ikke gennemført TV-inspektion af kloaksystemet, hvorfor et detaljeret indblik i kloaksystemets kvalitet ikke er til stede på nuværende tidspunkt. Ifølge Aalborg Kommune er der ikke kendskab til drifts- eller opstuvningsproblemer i området. Det må derfor antages, at kloaksystemet er velfungerende, og at der ikke sker udsivning af betydning.

Grundvandsspejlet er beliggende ca. 1 m under terræn. Der er en meget lille indsivning, men ingen tegn på fejlkoblinger, da betonrøret er rent.

Cirka halvdelen af regnvandsledningerne ligger med et fald mellem 5 og 10 ‰. Der er ca. 100 meter regnvandsledning, som har et fald lavere end 3 ‰, hvoraf det meste er beliggende tæt ved udløbet. Ledningen umiddelbart inden målestationen, vist på figur 2F, har et fald på over 8,5 ‰. En detaljeret opgørelse af ledningsfaldene kan ses i tabel 2R.

MÅLINGER

Regnmåling

Der er tæt på oplandet placeret en SVK regnmåler. Måleren er placeret i den nordligste del af Sulsted by – umiddelbart nordøst for måleoplandet. Der er træer på den vestlige og sydlige side af regnmåleren. Afstanden til disse samt træernes højde medfører at læforholdene er ubeskyt-tede/moderat beskyttede. Der må således formodes at være en vis vindeffekt, som der ikke er korrigeret for.

I forbindelse med målestationen er der derudover opsat en midlertidig regnmåler af typen Casella, som registrerer regnvip af 0,2 mm. Se placering af de 2 regnmålere på figur 2E.

Vandføringsmåling

Målestationen er anlagt med en Detec 3510 Surveylogger, hvor vandhastigheden måles ved hjælp af ultralydsmåling og vanddybden ved trykmåling, hvorefter vandføringen beregnes; se skitse i figur 2F.

Niveaumåling

2 m nedstrøms vandføringsmålingen er en brønd, hvori der er placeret yderligere en niveaumåler af typen Microsonic (mic 100/1U).

Prøvetagning

Prøvetagningen sker i brønden. Prøverne er udtaget med en ISCO 6700 prøvetager med køl, og der er anvendt teflon sugeslange.

Under regn er der udtaget 25 vandføringsproportionale prøver. Prøverne er analyseret for COD, BI5, SS, total N og total P. Af de 25 prøver er 9 derudover analyseret for miljøfremmede stoffer og tungmetaller.

DATABEHANDLING

Datavalidering

Vandføring og regnvip er sammenstillet for visuelt at bedømme afstrømningshændelserne. Der er sket en sammenligning af de 2 niveaumålere, hvilket viser en fin overensstemmelse ved de lave vandstande, mens der ved de større dybder er målt en lidt større dybde i brønden, hvilket skyldes turbulens fra sugeslangen. Samtidige målinger med de 2 niveaumålere placeret samme sted i ledningen viser tilfredsstillende resultater.

Der er optegnet en Q-H relation for samtlige regnhændelser der anvendes i datagrundlaget. Relationen anvendes dels som en kontrol af vandføringsmåleren og dels som kontrol af den enkelte hændelse. Som det fremgår af figur 1, er der en meget fin sammenhæng mellem målt vanddybde og målt vandføring. Teoretiske beregninger af vandføringen ved hjælp af Manningformlen stemmer overens med det målte.

Ved besigtigelse er betonrøret fundet meget rent og uden belægninger, revner o.lign, hvilket stemmer overens med det høje manningtal. For betonrør er erfaringsværdierne for manningtal i intervallet 100 – 70.

Figur 2a: Q-H relation for afstrømningshændelser i 2002 og 2003 og teoretisk rørberegning ved et manningtal lig 90 - Sulsted.

Der er en rimelig pæn Q-H relation op til en dybde på 30 cm svarende til ca. 0,4 m³/s. Ved større vanddybder måles der i enkelte hændelser en for lille vandføring i forhold til det teoretiske.

Den nærmeste SVK-regnmåler i forhold til regnmåleren i Sulsted er beliggende i Vodskov (ca. 9 km sydøst). Ved sammenligning af regndata fra disse 2 målere kan det imidlertid konstateres, at der er meget stor forskel på de totale regndybder, hvorfor en nærmere sammenligning af regnhændelserne fra de 2 regnmålere ikke er foretaget.

Der er i stedet foretaget en sammenligning mellem de i projektet registrerede regndata og de i SVK-regi registrerede. Det kan generelt ses at SVK-måleren måler en lidt større regnmængde end den til målestationen tilknyttede, hvilket stemmer fint overens med læforholdene - der er mere bevoksning (læ) omkring den midlertidige regnmåler end den stationære SVK-måler.

Tørvejrsafstrøming

I tørvejr ses der en ganske svag vandmængde i rører ~ 7 mm. Der registreres ingen hastighed, hvilket viser at den kontinuerte tilledning ikke er særlig stor. Ved beregning af flow ud fra dybde og skønnet hastighed kan det konstateres, at ”tørvejrsbidraget” i forbindelse med en regnhændelse er ubetydelig, hvorfor der i forbindelse med databehandlingen er set bort fra dette.

Hændelsesudvælgelse

Afstrømningshændelserne er fastlagt ud fra kriterierne i Spildevandsforskning nr. 4 fra Miljøstyrelsen ”Bestemmelse af belastningen fra regnvandsbetingede udløb”. En afstrømningshændelse kan således bestå af flere regnhændelser. Afstrømningshændelserne er afsluttet ved ca. 20 mm, hvilket svarer til ca. 3 gange ”tørvejrsbidraget”. Den sidste del af afstrømningshændelserne er karakteriseret ved meget svage hastigheder og deraf følgende lille vandføring.

RESULTATER

Hydrologiske resultater

Som det fremgår af figur 2 er relationen mellem målt regn og beregnet afstrømmet regn optegnet på baggrund af 33 afstrømningshændelser.

Figur 2b: Bestemmelse af hydrologisk reduktionsfaktor og initialtab - Sulsted.

Ved lineær regression er der beregnet en hydrologisk reduktionsfaktor på 0,55 og et initialtab på 0,60 for regn op til 27 mm. Der er for de enkelte regnhændelser udregnet en hydrologisk reduktionsfaktor. I beregningerne er anvendt det befæstede tilsluttede areal.

De udvalgte regnhændelser vurderes at være repræsentative i forhold til det samlede antal regnhændelser, når der ses bort fra regnhændelser mindre end 2 mm. Der er flere sommer end vinter målinger og ca. 1/3 af hændelserne er over 10 mm. Se endvidere figur 2G.

Stof resultater

For 25 stofhændelser er der målt vandføringsvægtede koncentrationer - hændelsesmiddelkoncentration (HMK). Disse data følger bedst en logaritmisk normalfordeling. Liste over resultaterne kan ses i tabel 2P.

I den videre databearbejdning er resultater fra hændelsen den 10. juli 2002 ikke medtaget, da der i den sidste del af hændelsen er sket opstuvning fra vandløbet og en del af prøvetagningen er sket i denne periode. Ligeledes er data fra hændelsen den 13. juni 2002 fravalgt, da det ud fra resultaterne er vurderet, at de ikke er repræsentative.

Stationsmiddelkoncentrationen (SMK) er et gennemsnit af HMK'erne.

Denne er beregnet; dels som en vandføringsvægtet middelkoncentration, dels som et simpelt gennemsnit med tilhørende spredning. For stofferne SS, BI5 og COD, som kan have en akut virkning i vandløb, er desuden beregnet en medianværdi og en variationsfaktor.

De målte stofhændelser anses for at være repræsentative med hensyn til fordelingen mellem store og små regn samt forudgående tørvejrsperiode.

I figur 2C er vist et eksempel på sammenhængen mellem stofkoncentration og afstrømmet volumen, og som det fremgår, er der ingen sammenhæng.

Figur 2c: Sammenhæng mellem stofkoncentrationen og afstrømmet volumen- Sulsted.

I nedenstående figur 2D ses sammenhængen mellem forudgående tørvejrsperiode og stofkoncentrationen. Ud fra figuren kan ses, at der ikke er nogen entydig sammenhæng, og det kan konkluderes, at stofkoncentrationen ikke vil være højere ved lang tids forudgående tørvejr.

Figur 2d: Sammenhæng mellem forudgående tørvejrsperiode og stofkoncentration Sulsted.

De 2 foregående figurer som viser manglende sammenhænge parametrene imellem er illustreret for henholdsvis total N og BI5. Det samme ”billede” er dog gældende for SS, COD og total P.

I de 9 prøver som er analyseret for tungmetaller og miljøfremmede stoffer er der i alt lavet 540 analyser fordelt på 62 stoffer. Af de 540 analyser er der fundet analyseværdier større end detektionsgrænsen i 190 tilfælde ~ ca. 35 %. De enkelte analyseresultater er vist i tabel 2Q.

VURDERING AF RESULTATER

Hydrologiske resultater

I nedenstående Tabel er de hydrologiske resultater fra Sulsted listet sammen med resultaterne fra 2 tidligere måleoplande i Nordjyllands Amt.

Tabel 2a: Hydrologisk reduktionsfaktor og initialtab for Sulsted opland.

Den fundne hydrologiske reduktionsfaktor for oplandet i Sulsted er større end resultatet fra de tidligere måleoplande, men dog fortsat meget lavere end typetallet. Initialtabet er lig typetallet.

For alle 3 oplande er der sket en totalopmåling, hvorfor det befæstede areal er bestemt så godt som muligt. Vandføringsmålingerne er desuden fundet pålidelige.

Stofresultater

De fundne regnvandskoncentrationer for oplandet er lave i forhold til typetallene, hvilket kan ses af nedenstående.

Tabel 2b: Middelstofkoncentrationer for Sulsted opland samt typetal.

De lave koncentrationer viser at forventningen om at der ikke er fejlkoblinger i oplandet er rigtigt. En anden forklaring på de lave typetal kan være det ”gode” afløbssystem. Afløbssystemet er rimeligt nyt, og det må forventes at der er få/ingen dårlige samlinger, revner o.lign, hvor der er mulighed for sedimentation og efterfølgende mere koncentreret udledning.

Da der kun er et beskedent antal resultater for de miljøfremmede stoffer og tungmetaller (maks. 9) er det valgt ikke at udregne typetal. For de stoffer, hvor mere end 50 % af analyserne er større end detektionsgrænsen er i nedenstående tabel angivet median og interval for analyseresultaterne. Der er angivet data for i alt 21 stoffer. I den udstrækning det har været muligt, er vandkvalitetskriterier (VKK) ligeledes angivet.

Tabel 2c: Median og interval for tungmetaller og miljøfremmede stoffer målt i Sulsted opland.

Ordforklaring: s = salt , f = fersk

Af Tabellen kan ses, at der for nogle af stofferne kan være problemer i forhold til vandkvalitetskriterierne - alt afhængig af de aktuelle fortyndingsforhold ved udledningen,. Dette drejer sig om tungmetallerne, nonylphenol, triphenylphosphat og di(2-ethylhexyl)-phthalat.

Konklusion

Nordjyllands Amt har nu målt på tre forskellige oplande, hvor tallene for hydrologisk reduktionsfaktor er noget mindre end typetallene.

Typetallene for indholdet af organisk stof og næringsstofferne kvælstof og fosfor viser ligeledes lavere resultater end typetallene.

Disse resultater understreger behovet for at få foretaget flere undersøgelser / analyser. Hvis det viser sig at hydrologisk reduktionsfaktor for mange oplande er væsentligt mindre end de hidtil anvendte 0,8 vil der ske en overestimering af de udledte vand- og stofmængder fra de regnbetingede udledninger.

Med hensyn til tungmetaller og miljøfremmede stoffer er der også fortsat et stort behov for flere målingerne, inden det bliver muligt at fastsætte nogle typetal, der muliggør en kvantificering af udledte mængder.

Nye undersøgelser bør også fokusere på målinger i afløbet fra forskellige bassinstørrelser og –udformninger, således at der opnås mere konkret viden om effekten af især de små bassiner (hvor stor er sedimentationen de første og mest forurenede mm af en regnhændelse.), som opsamler de første og mest forurenede mm af en regnhændelse.

Tabel 2d: Generelle oplysninger.

OPLANDSSKITSE MED MÅLESTATION OG REGNMÅLERE

Figur 2e: Oplandsskitse - Sulsted.

Tabel 2e: Oplandsnøgletal - Sulsted.

Tabel 2f: Oplandsanvendelse - Sulsted.

Tabel 2g: Fordeling af befæstede arealer - Sulsted.

Figur 2f: Skitse af prøvetager - Sulsted.

Tabel 2h: Målestation - Sulsted.

Tabel 2i: Strømningsforhold.

Tabel 2j: Flowmåler.

Tabel 2k Prøvetager.

Tabel 2l: Regnmåler.

Tabel 2m: Måleresultater af afstrømningshændelser - Sulsted.

HR: hydrologisk reduktionsfaktor beregnet ud fra et initialtab på 0,60 mm

*) Hændelsesstarten er angivet som sommertid i ”sommertidsperioden” og ellers som vintertid.

Tabel 2n: Måleresultater - Sulsted.

Tabel 2o: Stofmålinger - Sulsted.

SMK: middel(vgt.) er vandføringsvægtet middel og middel(alm) er et almindeligt middel. Spredning passer sammen med middel(alm), mens variationsfaktor er sammenhørende med medianen.

Tabel 2p: Måleresultater – stofhændelser - Sulsted.

*) Hændelsesstarten er angivet som sommertid i ”sommertidsperioden” og ellers som vintertid.

**) Fravalgt.

Tabel 2q: Enkeltmålinger af miljøfremmede stoffer og tungmetaller - Sulsted.

0,3 = Resultat større eller lig med detektionsgrænse
0,3 = Resultat mindre end detektionsgrænse

Tabel 2q: Enkeltmålinger af miljøfremmede stoffer og tungmetaller – Sulsted (fortsat).

0,3 = Resultat større eller lig med detektionsgrænse
0,3 = Resultat mindre end detektionsgrænse

Afløbssystemdata

Fordelingen af ledningsstrækningerne ud fra fald og længder i oplandet i Sulsted er angivet i nedenstående Tabel.

Tabel 2r: Fordeling af ledningslængder i meter.

Nedbør

For at undersøge om de udvalgte hændelser er repræsentative i forhold til årsfordelingen, er de udvalgte regnhændelser plottet op mod samtlige data fra SVK regnmåleren i Sulsted, se figur 2F. Ved afstrømningshændelser sammensat af flere regnhændelser er det enkelthændelser, som er vist.

Figur 2G: Fordelingen af regnhændelser i forhold til regndybde.

På figur 2G ses ligeledes fordelingen af regnhændelserne fra SVK-regnmåleren, når regnhændelser mindre end 2 mm er fravalgt.

Fordelingen af behandlede afstrømningshændelserne har en acceptabel fordeling.

Dokumentation

Nordjyllands Amts dokumentation:

1. Data over samtlige hændelser
2. Notatet ”Oplandsbeskrivelse og beskrivelse og vurdering af afløbssystemet for Sulsted, marts 2003
3. Kloakplan for oplandet.

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

Version 1.0 Marts 2006, © Miljøstyrelsen.