Bilag C: Metoder

Erfaringsopsamling på udbredelsen af forureningsfaner i grundvand på villatanksager

I det følgende beskrives de anvendte metoder til bestemmelse af overordnet strømningsretning og grundvandsforureningens fanelængde, som er benyttet i projektet.

Formål med metoderne

Metodernes formål er at minimere subjektive vurderinger af pejle- og måledata ifht estimering af fanelængden på de enkelte sager. Ydermere er det formålet at opstille det nødvendige vurderingsgrundlag til at sikre, at de filtersatte boringer på ejendommene er placeret passende ifht. strømningsretning og afstand. Med passende placering af boringer menes, at grundvandsforureningen er afgrænset af boringer placeret i nedstrøms retning og med passende afstand menes, at boringerne er placeret i en afstand hvor den estimerede porevandshastighed og moniteringsperiodens længde sandsynliggør, at grundvandsforureningen forventes at kunne være nået hen til de nedstrøms boringer indenfor moniteringsperioden.

Bestemmelse af strømningsretning

Strømningsretningen i det terrænnære sekundære magasin er beregnet ved anvendelse af lineær interpolation imellem det maksimale og minimale relative grundvandsspejl (RGVS), i de pejlede filtre, og en projektion af vandspejlet i de øvrige filtre ind på denne linje.

Til proceduren anvendes ImageJ /3/, som er et digital billedbehandlingsprogram der typisk anvendes i forbindelse med mikroskopi og medicinske formål. DMR har udviklet en macro til ImageJ som udfører den lineære interpolation og laver en grafisk indtegning af strømningsretningen ”for hver boring”. I praksis gennemføres proceduren ved at indlæse en situationsplan i ImageJ. Antallet af boringer indtastes og efterfølgende klikkes på hver boring hvorefter et felt til indtastning af den relative vandspejlskote kommer frem. Macroen beregner ud fra dette strømningsretningen på baggrund af vandspejlsniveauet i hver boring (i grader).

Den beregnede strømningsretning fra hver boring anvendes efterfølgende i macroen til beregning af den gennemsnitlige strømningsretning (i grader), baseret på pejleresultaterne for samtlige filtersatte boringer på lokaliteten. Derpå beregner macroen automatisk den hydrauliske gradient, efter indlæsning af plantegningens størrelsesforhold. På baggrund af det maksimale og minimale RGVS, den gennemsnitlige strømningsretning og den hydrauliske gradient, samt en indtastet hydraulisk ledningsevne og effektiv porøsitet beregner macroen endvidere porevandshastigheden og påsætter en vektor som går ud fra hot-spot med en retning som den gennemsnitlige strømningsretning og en længde svarende til porevandshastigheden i meter pr. år.

I det følgende anvendes dataene fra Kirkebakkevej (to pejlerunder) som eksempel. Af figur C.1 fremgår outputtet fra macroen efter lineær interpolation og påtegning af strømningsretningen baseret på pejleresultaterne fra hver boring.

Klik her for at se: Figur C.1: Output fra macro og gennemsnitlig strømningsretning. Røde streger er udfærdiget på baggrund af pejledata fra 28/8 2008 og grønne streger er udfærdiget på baggrund af pejledata fra 9/9 2008.

Som det fremgår af figur C.1 er der rimelig overensstemmelse imellem de to pejlerunder, selvom der i begge runder forekommer enkelte boringer med afvigende strømningsretninger. På baggrund af ovenstående er gradienten endvidere beregnet, efter indlæsning af plantegningens størrelsesforhold.

I macroen beregnes porevandshastigheden ud fra gradienten, samt en indlæst værdier for den effektive porøsitet (tabelværdi fra JAGG) og den hydrauliske ledningsevne (ud fra slugtest eller tabelværdi fra JAGG). Værdierne der er hentet fra JAGG, er baseret på geologien i de vandførende aflejringer.

Efterfølgende åbnes en ny situationsplan i programmet og de føromtalte vektorer påtegnes af macroen efter indtastning af resultaterne fra ovenstående databehandling. Outputtet fra dette fremgår af figur C.2.

Klik her for at se: Figur C.2: Output fra macro; retning og beregnet porevandshastighed (m/år). Rød er udfærdiget på baggrund af pejledata fra 28/8 2008 og grøn er udfærdiget på baggrund af pejledata fra 9/9 2008.

På baggrund af figur C.2 kan det således vurderes, at der er boringer placeret nedstrøms forureningens konstaterede hot-spot og at de er placeret i en afstand der sandsynliggør, at forureningen indenfor et år må forventes at kunne nå hen til boringen (B22), hvis der ikke forekommer nedbrydning. De gennemsnitlige strømningsretninger angiver endvidere den retning, hvor grundvandsforureningens fanelængde er blevet opmålt, som det fremgår af nedenstående.

Opmåling af fanelængde

Ved opmåling af forureningsfanerne er de målte koncentrationer fra de forskellige moniteringsrunder plottet ind i Surfer, som er et kontureringsværktøj baseret på kriging. Ved krigingen er der anvendt et lineært variogram med en hældning på 1, under antagelse af isotropi. Dette svarer til, at koncentrationerne imellem boringerne er beregnet på baggrund af triangulering (fladeinterpolation) med smoothing. Dataene er inden indtastning Ln-transformeret. Moniteringsdataene er i enkelte tilfælde ekstrapoleret for at beregne fanelængden (maks. 1-2 meter fra den boring der er placeret længst nedstrøms). I andre tilfælde har det ikke, været muligt at komme frem til en afgrænsning af forureningen og i disse tilfælde angives resultatet som ikke afgrænset. Dette skal ikke tages som et udtryk for at fanen vurderes at være meget længere, men snarere, at der ikke har været tilstrækkeligt med boringer til at sikre den fornødne afgrænsning i den pågældende moniteringsrunde. For samtlige sager med enkelte mellemliggende moniteringsrunder uden afgrænsning af fanen, er der i efterfølgende moniteringsrunder fremkommet en afgrænsning af fanen. Af figur C.3 fremgår den interpolerede grundvandsforureningsfane for en moniteringsrunde på Kirkeballevej.

Klik her for at se: Figur C.3: Interpoleret opløst forureningsfane. Gul er forureningsfanen > 9 µg/L, orange er forureningsfanen > 100 µg/L og rød er forureningsfanen > 1.000 µg/L.

Fanerne er efterfølgende importeret i ImageJ og opmålt fra kildeområdet og nedstrøms, dvs. fra den boring i kildeområdet der er placeret mest muligt opstrøms og som indeholder totalindhold af kulbrinter, henholdsvis >9 µg/L (B2), >100 µg/L (B5) og >1.000 µg/L (B01).