Hydrogeologi: en viktig del av inspektörens vardag – referat från en dag hos SGU

SGU:s eftermiddag om enskilda avlopp och geologiska förutsättningar den 13 november 2018 i Uppsala lockade många. Intresset var så stort att de fick byta till en större hörsal vid Geocentrum i Uppsala. VA-guiden var på plats och lyssnade.

Björn Wiberg och Bo Thunholm från SGU ramade in eftermiddagen med grundläggande föredrag om jordarter och grundvattenbildning. Men bakgrund och inramning i all ära, det folk åkt långväga för att lyssna till var David Eveborns föredrag om markbaserade avloppsanläggningar. Han talade om grundvattennivåer och om skyddsavstånd och test av jordarten.

SGU har lämnat ett underlag till Havs- och vattenmyndigheten (HaV) om geologiska förutsättningar och små avlopp. Troligtvis kommer detta att inarbetas i vägledningen för prövning av tillstånd för små avlopp.

David Eveborn SGU, föreläser om grundvattenBegrepp att lägga på minnet:

  • Dimensionerande grundvattennivå
  • Påverkansområde
  • Fyllnadsgrad
  • Infiltrationskapacitet
  • Hydraulisk konduktivitet
  • Effektiv porositet
  • k-värde

Reflektioner från VA-guiden

Utifrån presentationerna finns det en tydlig förväntan på miljökontoren att behärska hydrogeologiska begrepp, tabeller och kartor. Det räcker troligtvis inte att behärska enstaka tabeller i vägledningar om små avlopp.

Miljökontoren anklagas ofta för att arbeta på olika sätt och bedöma olika genom att till exempel kräva olika underlag. En utvecklad vägledning borde borga för ökade möjligheter till samsyn.

Den 13 mars 2019 håller David ett föredrag under Vatten Avlopp Kretslopp i Halmstad,
Nytt i vägledningen om grundvatten och provgropar samt deltar i eftermiddagens frågestund Fråga experten små avlopp. Programmet den 13 mars

Dimensionerande grundvattennivå

David höll ett föredrag om grundvattennivåer och betonade att det är normalt med stora variationer, framförallt i blandade jordar. Han visade bilder utifrån SGU:s statistik. I ca 40 % av fallen av mätningar i moränjordar varierade grundvattennivån 1,8 – 2,6 m.

David presenterade tumregler för att att använda en tabell som de föreslagit för HaV för att utläsa den dimensionerande grundvattennivå. Det vill säga, antagandet om vilken grundvattennivå man behöver beakta för att anläggningen ska klara kravet på minst en meter omättad zon.

  1. Mäta tillförlitligt – provgrop eller grundvattenrör
  2. Kolla upp aktuell fyllnadsgrad
  3. Ta reda på typ av grundvattenmagasin. Reagerar det snabbt eller långsamt?
    (Ju genomsläppligare jordar, desto snabbare. Ju tätare jordar desto långsammare.)
  4. Ta hjälp av tabell från SGU för att uppskatta den dimensionerande grundvattennivån.

Fyllnadsgrad

SGU:s rapporter över grundvattennivåer anger om nivåerna är normala samt om det är mycket eller lite över eller under det normala. SGU anger även fyllnadsgraden i grundvattenmagasinet.

Den lägsta uppmätta nivån = 0 %
Den högsta uppmätta nivån = 100 %

Mäta grundvattennivån

David betonade betydelsen av provgropar. Han pekade på möjligheten att besikta jordlagren och se spår av tidigare grundvattennivå. I och med grundvattennivåns variation föreslog David att provgropen bör ha ett djup om 2-3 meter, helst 3 meter, under tänkt spridarledning.

En i publiken lyfte frågan om att 3 meter djupa gropar blir stora, breda hål. Björn Wiberg från SGU tänkte högt om att använda en handdriven jordborr i botten på en grop om man vill veta mer om materialet under gropens djup.

David tog även upp frågan om grundvattenrör.  Här är några av hans tips:

  • Placera nära men inte i bädden (2-5 m från bädden. Man vill ha värsta scenariot.)
  • Se till att röret blir tillräckligt djupt (ca 1,4 m under spridarrör)
  • Rördiameter större än 5 cm (Slitsat avloppsrör fungerar. Lägg makadam i botten.)
  • Planlaser underlättar vid avvägning!

Påverkansområde och skyddsavstånd

När SGU talar om påverkansområde handlar det om tumregler för att relativt snabbt avgöra om det krävs ytterligare utredning eller inte. Det horisontella skyddsavståndet handlar fortfarande om avloppsvattnets transporttid som man vill säkerställa till minst 2,5 månader.

Sammanfattning av tumreglerna

  • Anta en radie kring avloppet utifrån jordtyp.
  • Fastställ strömningsriktningen.
  • Ta reda på om det finns omständigheter som gör att tumreglerna inte är tillämpbara.
Bilden är från utbildningsdagen vid SGU 2018-11-13 och baseras på ett underlag till HaV

Fem att-tänka-på

Utbildningsdagen innehöll mycket mer än vad vi tar upp i detta inlägg. David listade en rad att-tänka-på när det gäller de undersökningar som krävs för att projektera en markbaserad anläggning. Här har vi valt ut fem:

  1. Varken siktanalys eller perkolationstestet kan ersätta en provgrop.
  2. Det är en mycket liten jordvolym som testas i ett perkolationstest. Ett enskilt test blir osäkert.
  3. Tillförlitligheten förbättras vid sammanvägning av upprepade provtagningar och repetitioner.
  4. Använd den svagaste länken i jordlagerföljden.
  5. Var försiktig med fält B i siktfältskurvan (markbaserad rening). Om mätvärdena ligger mycket nära kurvan eller lite utanför i fält B går det troligen inte att rädda med ett förstärkningslager.

Kartverktyg hos SGU

Eva Jirner från SGU gick igenom kartverktyg som har mycket att erbjuda. Ett tydligt råd apropå kartverktygen och i synnerhet jordartskartan var att tänka till vid förstoring av kartan. Det går att zooma till hög upplösning i den digitala kartan men datan som bygger kartan är inte lika högupplöst. Man förleds då lätt att tro att man får en högupplöst bild av verkligheten. Anta att marken är heterogen och att olika jordlager blandas. Kartorna ger en överblick.

Kartvisaren genomsläpplighet

Kartvisaren ger ett hum om markens genomsläpplighet. Den innebär dock en stark förenkling men informationen kan användas som ett första underlag vid bedömning av spridningsrisken av förorenande ämnen. Kartvisaren – genomsläpplighet

Kartvyn bygger på uppgifter om jordarter och en klassning utifrån kornstorlekar. Informationen är främst avsett för att uppmärksamma risker vid till exempel olyckor. Hög genomsläpplighet har därför röd färg. Apropå förenklingen skickar SGU med följande råd:

”Med tanke på eventuella brister i underlaget ska det alltid göras en platsspecifik bedömning i terrängen.”

Vattnets transporttid, infiltrationskapacitet och LTAR

Inte en dag om hydrogeologi utan en formel eller två.

Vattnets transporttid i mark

Bestämningsfaktorer:

  • Markmaterialets hydrauliska konduktivitet
  • Dess effektiva porositet
  • Grundvattenytans lutning (hydraulisk gradient)

Vattnets transporttid i mark, (V)
V = k * (Gradient / Effektiv porositet)

k-värdet, k = referensvärde för olika jordar. Behöver mätas.
Effektiv porositet = referensvärde för olika jordar. Behöver mätas.
Gradient = lutning för vattnets strömning. Ofta antas det att gradienten för vattnets strömning följer markytans. Markytans lutning går att mäta med avvägningsinstrument.

Bo Thunholm betonade att fastställandet av k-värdet kan vara knepigt. I synnerhet i blandade och tätare jordar (moräner) kan det variera rätt mycket och får då stor påverkan på beräkningen enligt formeln ovan.

Och som tillägg till resonemang utifrån beräkningar kan det i verkligen bildas kanaler i marklagren som påverkar transporttiden avsevärt.

Infiltrationskapacitet

David spann vidare på diskussionen om k-värden och uppmärksammade LTAR-värden och k-värden apropå markens förmåga att omhänderta avloppsvatten.

”Infiltrationskapacitet avser den vertikala nedträngningsprocessen i marken medan vattengenomsläpplighet, eller hydraulisk konduktivitet, generellt relaterar till flödeskapaciteten i marken.”

Infiltrationskapaciteten styrs av:

  • Markens vattenhalt
  • Utveckling av biohud
  • Porstorleksfördelning
  • Fördelning av kornstorlek, kornens form samt kompaktering.

”LTAR ska återspegla den långsiktiga infiltrationskapaciteten och bygger på empiriska samband mellan hydraulisk konduktivitet och LTAR. Du får LTAR-värden genom att mäta och avläsa tabell eller diagram som tillverkaren av testet utvecklat.”


Relaterat

Hos VA-guiden
Filmer om hydrogeologi, 11 filmklipp och en föreläsning: Vattnets lagring och strömning i jord
Film: Provgrop för enskilt avlopp

Vetenskaplig källa apropå påverkansområde
Setback distances between small biological wastewater treatment systems and drinking water wells against virus contamination in alluvial aquifers, länk till artikeln

Hos SGU
Aktuella grundvattennivåer, informationsmaterial och kartvisare, SGU.se
Kartvisaren – genomsläpplighet

Hos Wikipedia
Markens vattengenomsläpplighet (Hydraulisk konduktivitet)
Darcy´s lag