Rapporten - Søren Højmark Rasmussen
Rapporten - Søren Højmark Rasmussen
Rapporten - Søren Højmark Rasmussen
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Marianne Bismo og <strong>Søren</strong> <strong>Højmark</strong> <strong>Rasmussen</strong><br />
Konsekvensvurdering af vandindvinding<br />
i Volsted Plantage<br />
- Dynamisk grundvandsmodellering af de hydrologiske<br />
forhold i et nærliggende rigkær<br />
Aalborg Universitet, Naturgeografi, Kandidatopgave, Forår 2007
B-studienævnet<br />
Aalborg Universitet<br />
Sohngårdsholmsvej 57<br />
9000 Aalborg<br />
Konsekvensvurdering af vandindvinding i<br />
Volsted Plantage<br />
- Dynamisk grundvandsmodellering af de hydrologiske<br />
forhold i et nærliggende rigkær<br />
Forfattere: Vejledere:<br />
Marianne Bismo Jacob Birk Jensen<br />
<strong>Søren</strong> <strong>Højmark</strong> <strong>Rasmussen</strong> Morten Lauge Pedersen<br />
Synopsis:<br />
Naturgeografi<br />
Aalborg Kommune undersøger muligheden for at indvinde ca. 1 mio. m 3 grundvand pr. år fra<br />
en kildeplads i Volsted Plantage. I den forbindelse skal der foretages konsekvensvurderinger<br />
af indvindingens effekt på det omkringliggende område. I nærheden af Volsted Plantage<br />
findes flere rigkær, der er en beskyttet naturtype gennem Natura 2000, Habitatdirektivet.<br />
Påvirkningen på de nærliggende rigkær er hovedfokus for denne rapport.<br />
Rigkær kræver konstant vandmætning af jordbunden for at bestå, og i denne rapport er det<br />
undersøgt, hvordan de hydrologiske forhold i rigkæret vil ændres som følge af<br />
grundvandsindvindingen, og hvilken indflydelse dette har for rigkærsvegetationen. Problemet<br />
er undersøgt ved at opstille en dynamisk grundvandsmodel (i Mike SHE) over området,<br />
hvorigennem de hydrologiske forhold er blevet simuleret før og efter indvindingen. Resultatet<br />
er blevet vurderet i forhold til rigkærsvegetationens krav til levested.<br />
Resultaterne viser, at grundvandsspejlet ved indvindingen vil sænkes med gennemsnitlig 8<br />
cm i rigkæret. Grundvandsspejlet sænkes i perioder længere ned, end det fundne interval,<br />
inden for hvilket rigkærsvegetationen kan bestå med sikkerhed. Den kapillære stighøjde i<br />
tørven vil imidlertid sørge for, at der fortsat vil findes plantetilgængelig vand. I forhold til<br />
grundvandsspejlet og vandmætning kan indvindingen igangsættes.<br />
Som følge af indvindingen nedsættes grundvandets strømningshastighed gennem rigkæret<br />
med 7-17 %. Hvorvidt dette har en effekt for rigkærsplanternes levevilkår i forhold til jordens<br />
pH og næringsstofsammensætning må videre tolkes i forlængelsen af denne rapports<br />
resultater.<br />
I tillæg er det fremkommet, at Hølbækkens medianminimumsvandføring vil reduceres med<br />
21 %, og indvindingen resulterer i en overskridning af den tilladte påvirkning på 5-10 %.<br />
Projektperiode: 01.02 – 06.06 2007<br />
Kort afgangsprojekt<br />
Oplagsantal: 6<br />
Sideantal: 85<br />
Bilagsantal: 6
English summary<br />
The municipality of Aalborg is assessing the possibility of extracting 1 mil. m 3<br />
groundwater pr. year from Volsted forest, 15 km south of Aalborg city. Before the<br />
extraction can start an environmental assessment of the consequences on the<br />
surrounding area has to be made. Close by Volsted forest there are several areas<br />
protected by the EU Habitat Directive (Natura 2000), among them 5 rich fens. The<br />
main objective of this paper is modelling and assessing the effect of the groundwater<br />
extraction on the rich fens.<br />
The peat soil in the rich fens is constantly water saturated, the groundwater is<br />
alkaline because it originates from the regional limestone aquifer, and the soil<br />
contains few nutrients. When these conditions are present the special rich fen<br />
vegetation grows. To conserve the rich fen vegetation it is crucial to maintain the<br />
constant water saturation.<br />
The aim of this paper is to examine how the hydrological conditions will change as a<br />
result of lower groundwater potential after the extraction is initiated and the effect<br />
this will have on the rich fen vegetation. To examine the groundwater table<br />
drawdown a dynamic groundwater model was established using Mike SHE. The<br />
hydrological conditions were simulated before and after the groundwater extraction.<br />
Using the simulated dynamics in the water table a “safe zone” was presented. Within<br />
this zone the water table can fluctuate without compromising the conditions for the<br />
rich fen vegetation.<br />
The results show that the groundwater table is stable throughout the year in the peat<br />
soil, and that it responds more to wet and dry years than to seasonal changes. After<br />
the groundwater extraction the groundwater table will be drawn down 8 cm on<br />
average in the rich fen. The “safe zone” for the groundwater table is 24 cm below<br />
ground level. During dry conditions the drawdown exceeds 24 cm, and reaches 33<br />
cm. However, the capillary rise in the peat soil is > 30 cm, and will secure the<br />
continued water saturation in the rich fen. In relation to the groundwater table<br />
drawdown the groundwater extraction in Volsted forest can be implemented.<br />
With the groundwater extraction the water flow velocity in the peat will be reduced<br />
by 7-17 % which can affect pH and nutrient composition. The effect on pH and the<br />
nutrient composition in the rich fen due to the groundwater extraction is beyond the<br />
aim of this paper to investigate. The results can be used for further investigations on<br />
the effect of the groundwater extraction.
Forord<br />
Denne rapport er udarbejdet som kort afgangsprojekt på 10. semester af Cand. Scient.<br />
uddannelsen ”Geografi med speciale i Naturgeografi”. Det er valgt at undersøge den<br />
mulige påvirkning ved etableringen af en ny drikkevandsindvinding i Volsted Plantage.<br />
<strong>Rapporten</strong> bygger videre på undersøgelser og erfaringer fra 8. semesters rapport<br />
”Vandindvinding i Volsted Plantage – Numerisk modellering af vandføringen i<br />
Hølbækken”, skrevet af undertegnede sammen med to medstuderende.<br />
For at indsamle data til rapportens analyser, er ådalen syd for Volsted Plantage blevet<br />
besøgt jævnligt. I den forbindelse vil vi gerne takke dambrugsejer Hans Peter Jepsen<br />
Pedersen med familie for at vi måtte besøge området hvornår det passede os, og for<br />
hyggelig modtagelse.<br />
Vi vil gerne takke Bodil Porsbøl Jacobsen, Eydis Mary Jónsdóttir og Jon Bjørka<br />
Fosgaard for hjælp til at gennembore området omkring rigkæret og for hyggelig selskab<br />
på felttur. Bastian Egede Jensen takkes for input og underholdning gennem<br />
projektperioden, og Kim Larsen takkes for nyttigt input i skriveprocessen. Vi vil også<br />
takke Niels Bering Ovesen, DMU og Bjarne Aabrandt Jensen, GIS Kompetencecenteret,<br />
Miljøcenter Aalborg, for vandstands- og vandføringsdata, Henrik Vest <strong>Søren</strong>sen,<br />
Orbicon, for tilgang til historiske data for dræning, Cowi for højdemodeldata og Betina<br />
Nygaard, DMU for input i forhold til det biologiske felt. Niras takkes for deling af data.<br />
Sidst, men ikke mindst vil vi gerne takke Minna Ørberg Simonsen og Ole Munch<br />
Johansen for godt samarbejde med projekt og feltundersøgelser. Alle feltundersøgelser i<br />
rapporten som ikke er angivet med kilde er udført i samarbejde med Ole og Minna<br />
(Johansen & Simonsen, 2007).<br />
På den vedlagte Cd-rom findes de beregninger, som ligger til grund for resultaterne fra<br />
de undersøgelser, der præsenteres i rapporten.<br />
Marianne Bismo <strong>Søren</strong> <strong>Højmark</strong> <strong>Rasmussen</strong>
Indholdsfortegnelse<br />
Side<br />
1 Problemanalyse 1<br />
1.1 Beskyttede områder ved Volsted Plantage 1<br />
1.2 Rigkær 4<br />
1.3 Forudsætninger for naturtypen rigkær 5<br />
1.4 Problemformulering 6<br />
1.5 Læservejledning 8<br />
2 Feltlokalitet og metode 9<br />
2.1 Feltlokalitet 9<br />
2.2 Metode 13<br />
2.2.1 Tålegrænser 14<br />
2.2.2 Hydrologisk del 16<br />
3 Konceptuel forståelse af modelområdet 19<br />
3.1 Afgrænsning af oplandsmodellen 19<br />
3.2 Geologien i modelområdet 20<br />
3.2.1 Kalk 21<br />
3.2.2 Moræne 22<br />
3.2.3 Ådal 23<br />
3.2.4 Opsummering 25<br />
3.3 Hydrogeologi i modelområdet 26<br />
3.3.1 Kalk 27<br />
3.3.2 Moræne 27<br />
3.3.3 Tørv 28<br />
3.3.4 Gytje 28<br />
3.3.5 Marint sand 28<br />
3.3.6 Opsummering 29<br />
3.4 Konceptuel forståelse af strømningsforhold 29<br />
3.4.1 Oplandsmodellen 29<br />
3.4.2 Rigkærsmodellen 32<br />
4 Hydrologisk modellering 41<br />
4.1 Opsætning af oplandsmodellen 42<br />
4.2 Kalibrering af oplandsmodellen 45<br />
4.3 Validering af oplandsmodellen 48<br />
4.4 Opsætning af rigkærsmodellen 49<br />
4.5 Kalibrering af rigkærsmodellen 52<br />
4.6 Validering af rigkærsmodellen 55<br />
4.7 Simulerede strømningshastigheder og potentiale ved rigkæret 57<br />
4.8 Opsummering 59
5<br />
Konsekvensvurdering af ændringen<br />
i de hydrologiske forhold i rigkæret 61<br />
5.1 Ændring i de regionale grundvandsstrømninger ved indvinding 61<br />
5.2 Reduktion i Hølbækkens vandføring 63<br />
5.3 Ændring af de hydrologiske forhold ved rigkæret 64<br />
5.3.1 Afstrømning fra rigkæret 64<br />
5.3.2 Strømningshastigheder 67<br />
5.3.3 Grundvandsspejlet 68<br />
5.4 Reducerede dræningsforhold 69<br />
6 Konklusion 73<br />
7 Perspektivering 75<br />
Litteraturliste 81<br />
Bilag<br />
A Floraliste<br />
B Feltforsøg<br />
C Fremgangsmåde for kalibrering<br />
D Inputdata<br />
E Følsomhedsanalyse<br />
F Sammenligning af tørre og våde år<br />
Side
1.1. Volsted Plantages beliggenhed<br />
1.2. Beskyttede områder ved Volsted Plantage og Lindenborg Ådal<br />
1.3. Udvalg af typiske rigkærsplanter<br />
1.4. Udpegning af fokusrigkær for rapporten<br />
2.1. Højdemodel over området ved rigkæret<br />
2.2. Rigkæret med grøfter, bassinkilde og betonrende<br />
2.3. Billeder fra rigkæret<br />
2.4. Historiske kort fra området omkring rigkæret<br />
2.5. Forekomst af Kær-Gyldenmos i rigkæret<br />
2.6. Model for tålegrænser<br />
2.7. Fremgangsmåde for grundvandsmodellering<br />
2.8. Forholdet mellem oplandsmodellen og rigkærsmodellen<br />
3.1. Afgrænsning af oplandsmodellen<br />
3.2. Landskabselementerne i projektområdet<br />
3.3. Prækvartær overflade og topografi<br />
3.4. Håndboringer fordelt på profiler<br />
3.5. Profil A, B, C og D<br />
3.6. Principskitse af den konceptuelle forståelse af geologien i modelområdet<br />
3.7. Principskitse for strømningsforholdene i oplandsmodellen<br />
3.8. Principskitse over potentialeforholdene i oplandsmodellen<br />
3.9. Vandføringen i målepunkter langs Hølbækken<br />
3.10. Placering af pejlinger og vandføringsmålinger<br />
3.11. Illustration af de fire strømningsvarianter i GOI-terminologien<br />
3.12. Horisontale og vertikale strømningshastigheder<br />
Figurliste<br />
3.13. Skitse over bassinkildens forholdsmæssige bidrag til betonrenden og grøften<br />
3.14. Tværsnit af betonrende<br />
3.15. Vandføring målt i betonrenden<br />
3.16. Vandføringen i grøften øst og vest for rigkæret<br />
3.17. Nedbørshændelser og vandstanden i grøften neden for bassinkilden<br />
3.18. Pejlinger i rigkæret<br />
3.19. Vandstanden i Lindenborg Å ved Lindenborg Bro<br />
3.20. Temperaturmålinger i overfladevandet<br />
3.21. Strømningsmønstre gennem rigkæret<br />
Side<br />
2<br />
3<br />
4<br />
7<br />
10<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
15<br />
17<br />
18<br />
20<br />
21<br />
22<br />
23<br />
25<br />
26<br />
30<br />
30<br />
31<br />
32<br />
33<br />
34<br />
35<br />
35<br />
36<br />
36<br />
37<br />
37<br />
37<br />
38<br />
39
4.1. Horisontal opdeling af kalken<br />
4.2. Vertikal inddeling af modelområdet<br />
4.3. Målt og simuleret potentiale<br />
4.4. Simuleret vandføring i Hølbækken<br />
4.5. Rigkærsmodellens afgrænsning<br />
4.6. Princippet for den vertikale diskretisering i ådalen<br />
4.7. Drænzoner der bruges til at summere afstrømningen fra cellerne<br />
4.8. Trykrand fra oplandsmodellen og B1 x 0,87 for perioden 1991-1999<br />
4.9. Det simulerede grundvandsspejls afvigelser<br />
4.10. Simulerede potentialer sammenlignet med målt i rigkæret<br />
4.11. Simuleret afstrømning sammenlignet med målt<br />
4.12. Målt og simulerede strømninger i rigkærsmodellen<br />
4.13. Grundvandsspejlet simuleret i rigkærsmodellen<br />
5.1. Placering af indvindingsboringer<br />
5.2. Sænkning i grundvandsspejlet som følge af grundvandsindvindingen<br />
5.3. Variation i randen til rigkærsmodellen fra oplandsmodellen<br />
5.4. Afstrømningen før og efter etableringen af vandindvindingen<br />
5.5. Gennemsnitsår for afstrømningen ved rigkæret<br />
5.6. Relativt potentiale over tid ift. terræn i de to dybe pejlepunkter i rigkæret<br />
5.7. Grundvandsspejlets relative beliggenhed i midten af rigkæret<br />
5.8. Intervaller for grundvandsniveau før og efter grundvandsindvinding<br />
5.9. Grundvandsniveau efter vandsindvinding, scenario G1, G2, R1<br />
Side<br />
43<br />
44<br />
46<br />
49<br />
50<br />
51<br />
52<br />
52<br />
54<br />
55<br />
56<br />
58<br />
59<br />
62<br />
63<br />
63<br />
65<br />
66<br />
67<br />
68<br />
69<br />
70
2.1. Floraliste for rigkæret<br />
3.1. De fundne værdier for jordlagene i modelområdet<br />
4.1. Målte og sim. maks.- og min. pejlinger og amplituder<br />
4.2. Basisføring i Lindenborg Å og modelleret afstrømning<br />
4.3. Kalibrerede værdier for oplandmodellen<br />
4.4. Målt og modelleret vandføring ved Hølbækkens udløb<br />
4.5. Kalibrerede værdier for rigkærsmodellen<br />
5.1. Påvirkning af Hølbækkens vandføring<br />
5.2. Afstrømningen før og efter indvindingen<br />
5.3. Gennemsnitlig strømningshastighed gennem tørv og gytje<br />
5.4. Afstrømningens relative fordeling<br />
5.5. Strømningshastighed i scenario G1, G2 og efter indvinding<br />
Tabelliste<br />
Side<br />
13<br />
27<br />
47<br />
47<br />
47<br />
48<br />
55<br />
64<br />
65<br />
67<br />
70<br />
71
Rådata<br />
• Borehuller.xls<br />
• Følsomhedsanalyse_oplandsmodel.xls<br />
• Følsomhedsanalyse_rigkærsmodel.xls<br />
• Pejlinger_D1_D2_D3_til_bilag_F.xls<br />
• Pejlinger_D1_D2_D3.xls<br />
• Pejlinger_1_11.xls<br />
• Strømningshastighed.xls<br />
• Vandføring.xls<br />
• Vandstand.xls<br />
Billeder fra feltområdet<br />
• Bassinkilden<br />
• Grøft syd for bassinkilden nederst<br />
• Grøft syd for bassinkilden øverst<br />
• Orkidé1<br />
• Orkidé2<br />
• Orkidé3<br />
• Orkidé4<br />
• Rigkæret set fra nord<br />
• Vandføringsudstyr<br />
Cd-rom
1<br />
Problemanalyse<br />
Stort set alt drikkevand i Danmark bliver hentet fra grundvandet. Grundvand bliver<br />
naturligt renset ved nedsivning gennem jorden og er således en kilde til rent<br />
drikkevand. Imidlertid er der en risiko for forurening af grundvandet. Eksempelvis er<br />
forhøjet indhold af kvælstof i grundvandet et problem i mange områder med<br />
landbrugsproduktion. Nedsivning af pesticider fra fx juletræsplantager, jernbaner<br />
eller private haver kan ligeledes være kilde til forurening af grundvandet. Forurening<br />
fra punktkilder, som fx oliespild fra tankstationer eller nedgravede tanke med<br />
kemikalier på gamle industrigrunde, bidrager også til, at ikke alt grundvand kan<br />
bruges til drikkevand. For at sikre nok rent drikkevand opereres der med en vis<br />
overkapacitet i forhold til forbrug af drikkevand (Aalborg Kommune, 2004: 51), i<br />
tilfælde af forurening ved en eller flere kildepladser. For at sikre en sikker tilgang til<br />
rent drikkevand og den ønskede overkapacitet ønsker Aalborg Kommune at etablere<br />
en ny kildeplads til indvinding af 1 mio. m 3 grundvand pr. år (Jensen et al., 2007). I<br />
denne forbindelse har Aalborg Kommune taget initiativ til undersøgelser af<br />
grundvandet under Volsted Plantage, 15 km syd for Aalborg by, som mulig<br />
kildeplads, figur 1.1. Plantagen er i lille grad påvirket af menneskelig aktivitet, og<br />
kemiske vandanalyser har vist, at grundvandet ikke overskrider grænseværdierne for<br />
de målte nøgleparametre, undtagen for jern (Jensen & Mortensen, 2005: 10).<br />
1.1 Beskyttede områder ved Volsted Plantage<br />
Inden indvindingen kan igangsættes, er det nødvendigt at foretage en<br />
konsekvensvurdering. Det betyder, at mulige afledte (negative) effekter af<br />
indvindingen skal kortlægges og vurderes. Herefter kan kommunen tage en<br />
beslutning om, hvorvidt indvindingen skal igangsættes og om der eventuelt skal<br />
igangsættes afbødende foranstaltninger, for at modvirke negative effekter.<br />
Forvaltningspraksis i Danmark sker efter forsigtighedsprincippet. Forsigtighedsprincippet<br />
som begreb mangler en entydig definition (IMV, 2003) men indebærer, at<br />
forhåndsregler mod alvorlige og/eller irreversible skader som følge af indvindingen<br />
1
2<br />
skal tages i tilfælde, hvor der ikke er videnskabelig enighed om konsekvenserne (EU,<br />
2007; IMV, 2003; Wikipedia, 2007a). Selve ordet er ikke nævnt i dansk lovgivning,<br />
men omskrivninger findes bl.a. i Miljøbeskyttelsesloven (IMV, 2003), og der<br />
forvaltes i praksis efter princippet i tilfælde, hvor der er umiddelbar trussel mod<br />
miljøet. Ved forberedende undersøgelser af effekten indvindingen i Volsted Plantage<br />
skal derfor alle miljømæssige påvirkninger konsekvensvurderes. Det er derfor<br />
interessant at kigge på nærliggende naturområder, hvor restriktioner på områderne<br />
foreskriver maksimal tilladt påvirkning.<br />
Figur 1.1. Volsted Plantages beliggenhed. Data fra TOP10DK (2000).<br />
Syd for Volsted Plantage løber Lindenborg Å og tilløbet Hølbækken. Begge vandløb<br />
samt dele af ådalene er underlagt restriktioner, der begrænser den tilladte<br />
påvirkningsgrad for områderne. Lindenborg Å er klassificeret som B2 (ophold- og<br />
opvækstvand for laksefisk), mens Hølbæk er klassificeret som B1 (gyde- og<br />
yngleopvækstvand for laksefisk), figur 1.2 (AK regionplan, 2005). Det betyder, at<br />
medianminimumsvandføringen i Lindenborg Å ikke må reduceres med mere end 10<br />
– 15 %, mens medianminimumsvandføringen i Hølbæk maksimalt må reduceres med<br />
5 – 10 % (NJA Regionplan, 2005: 237). Undertegnede har sammen med to<br />
medstuderende 1 undersøgt, hvilken indvirkning grundvandsindvindingen vil få på<br />
den gennemsnitlige vandføring i Hølbækken. Ved brug af stationære<br />
1 Bastian E. Jensen og Martin H. Thorsøe. 8. semesters rapport: Vandindvinding i Volsted – Numerisk<br />
modellering af vandføringen i Hølbækken (Bismo et al., 2006).
Kapitel 1 Problemanalyse<br />
grundvandsmodeller blev påvirkningen af indvindingen beregnet til at give en<br />
reduktion i gennemsnitlig vandføring på knapt 20 % ved 1 mio. m 3 indvundet<br />
grundvand pr. år. Tilsvarende modelberegninger udført af Niras har vist en reduktion<br />
i gennemsnitsvandføring på 11-27 % (Jensen & Mortensen, 2005: 50).<br />
Modelberegningerne giver en indikation på, at indvindingen også vil kunne reducere<br />
medianminimumsvandføringen i Hølbækken med mere end det tilladte.<br />
Lindenborg Ådal ved Volsted Plantage er klassificeret som Habitatområde under<br />
EUs Natura 2000 – Direktiv, figur 1.2. Habitatdirektivet udpeger visse naturtyper,<br />
der skal sikres eller genoprettes, med det overordnede mål at bevare biodiversiteten i<br />
EUs medlemslande (SNS, 2007a). Dette indebærer, at bevaring af de udpegede<br />
områder skal indgå i myndighedernes planlægning, udstedelse af tilladelser,<br />
dispensationer, godkendelser mm. (SNS, 2007b). En af de beskyttede naturtyper, der<br />
findes i Lindenborg Ådal, er kildevæld. Syd for Volsted Plantage ligger en<br />
bassinkilde, hvorfra kildevandet bliver ledet over til Trindbakhus Dambrug, figur<br />
1.2. Med grundvandsindvindingen er det mulighed for, at udstrømningen fra<br />
kildevældet bliver reduceret, hvilket også vil være negativt for dambrugsdriften. En<br />
anden beskyttet naturtype er rigkær, der også kan blive påvirket negativt af<br />
grundvandsindvindingen. Der er udpeget rigkær i fem områder syd for Volsted<br />
Plantage, figur 1.2. Der vil i denne rapport arbejdes videre med afledte effekter på<br />
rigkærene i forbindelse med grundvandsindvindingen fra Volsted Plantage, som et<br />
led i konsekvensvurderingen.<br />
Figur 1.2. Beskyttede områder ved Volsted Plantage og Lindenborg Ådal. Data fra TOP10DK (2000),<br />
Niras (2007a).<br />
3
4<br />
1.2 Rigkær<br />
Et rigkær er defineret som (Buchwald & Søgaard, 2000: 55):<br />
”Rigkær<br />
7230 Alkaliske lavmoser<br />
Moser og enge med konstant vandmættet jordbund, hvor grundvandet er mere eller<br />
mindre kalkholdigt, således at den særlige rigkærsvegetation opstår. Med græsning<br />
eller slåning er vegetationen åben og lavtvoksende som regel med mange små starer<br />
og mosser. Uden græsning eller slåning udvikles mere højtvoksende og tilgroede<br />
typer, som efterhånden ændres til krat eller sumpskov. En sjælden variant er<br />
ekstremrigkær, som findes på særligt kalkrig bund. Det er en naturtype, der er gået<br />
voldsomt tilbage, og som er forsvundet mange steder.”<br />
Ifølge definitionen skal naturtypen have konstant vandmætning. Forekommer der<br />
sommertørre perioder, vil naturtypen høre under ”tidvis våde enge på mager eller<br />
kalkrig bund, ofte med blåtop'' (type 6410), hvor der netop kan forekomme variation<br />
i grundvandsstanden (Søgaard et al., 2003: 114).<br />
Rigkær er en fællesbetegnelse for ekstremrigkær og overgangsrigkær (Vinther, 1985:<br />
7). De to varianter skilles ved forekomsten af karakteristiske skillearter. Typiske arter<br />
i rigkæret er (understregede repræsenterer ekstremrigkær): Sort Skæne, Rust-Skæne,<br />
diverse stararter, Bredbladet Kæruld, Butblomstret Siv, Kødfarvet Gøgeurt,<br />
Purpurgøgeurt, Mygblomst, Pukkellæbe, Sumphullæbe, Vibefedt, Melet Kodriver,<br />
Fladtrykt Kogleaks, Fåblomstret Kogleaks, Leverurt, Kærsvovlrod, Hjortetrøst,<br />
Engrørhvene, Tagrør samt en række mosser (Buchwald & Søgaard, 2000: 55).<br />
Eksempler på rigkærsplanter er afbildet i figur 1.3.<br />
Figur 1.3. Udvalg af typiske rigkærsplanter. Fra venstre: Pukkellæbe, Bredbladet Kæruld, Næbstar,<br />
Kødfarvet Gøgeurt (Biopix, 2007).<br />
Rigkær findes på mindre arealer spredt rundt i Danmark. Gennem de sidste hundrede<br />
år er udbredelsen af rigkær gået kraftigt tilbage. Vinther (1985: 44-45) illustrerede
Kapitel 1 Problemanalyse<br />
dette ved at se på udbredelsen af ekstremrigkær i Danmark, repræsenteret ved en af<br />
fire karakteristiske arter: Mygblomst, Langakset Trådspore, Pukkellæbe, Rust-<br />
Skæne. Undersøgelsen viste, at 84 % af forekomsterne var forsvundet efter 1950, i<br />
forhold til før. Trusler mod rigkærene består i dag af tilgroning, eutrofiering og<br />
ændrede hydrologiske forhold som følge af dræning og vandindvinding (Søgaard et<br />
al., 2003: 114-115). Tilgroning sker som et led i den naturlige succession, idet<br />
rigkærene er afhængige af vedligeholdelse i form af græsning og/eller slåning, og<br />
således er en kulturelt betinget naturtype. Tilgroning kan desuden ske som følge af<br />
eutrofiering, fx ved gødskning og deposition fra luften, hvorved jorden bliver rigere<br />
på næring. Dette favoriserer de mere konkurrencedygtige planter, og den lave<br />
rigkærsvegetations levevilkår udfordres (Fyns Amt, 2006: 5). I 1980 blev det<br />
vurderet, ud fra 620 registrerede kærområder i Hovedstadsområdet, at tilgroning var<br />
en trussel i 61 % af lokaliteterne (Vinther, 1985: 53-54). Undersøgelsen omtalte ikke<br />
eutrofiering specifikt, og ændring i de hydrologiske forhold er ikke nævnt. Det kan<br />
tænkes, at forvaltningen inden for miljøområdet i årene efter undersøgelsen, har<br />
medført en ændring af denne tendens. Tallene er taget med for at give en indikation<br />
på størrelsesforholdene for tilgroning som trussel mod rigkærsvegetationen. Ændring<br />
af de hydrologiske forhold er specielt kritisk for rigkærsvegetationen, idet rigkærene<br />
er afhængige af konstant vandmætning (Søgaard et al., 2003: 115). Når der indvindes<br />
grundvand, fjernes vandet fra området, hvorved der er mindre vand til rådighed for<br />
planterne. Dette kan have indflydelse på grundvandsstand og -strømning i ådalen,<br />
hvilket kan være fatalt for rigkærene.<br />
1.3 Forudsætninger for naturtypen rigkær<br />
En række kriterier skal være opfyldt for at rigkærsplanterne kan trives. I beskrivelsen<br />
af naturtypen rigkær (Søgaard et al., 2003: 114-117) fremstår tre faktorer frem som<br />
særlige for rigkærene: konstant vandmætning, alkaliske forhold og næringsfattig<br />
jord. Nedenstående gennemgås de tre faktorer, for at give et overblik over, hvorvidt<br />
der vil ske nævneværdig ændring af disse, hvis der bliver indvundet grundvand i<br />
Volsted Plantage.<br />
• Vandmætning - Definitionen af rigkær skriver, at jorden skal være konstant<br />
vandmættet. Ved etablering af indvindingsboringer i Volsted Plantage vil der<br />
ske en lokal sænkning af grundvandsspejlet. Som følge heraf er der mulighed<br />
for, at jorden i rigkæret ikke er vandmættet hele året, hvilket vil få<br />
konsekvenser for rigkærets planter. Vandmætningen er bl.a. afhængig af<br />
grundvandsspejlets beliggenhed og den kapillære stigehøjde, heraf vil<br />
grundvandsspejlet være den faktor af de to, der vil blive ændret.<br />
5
6<br />
• pH - Rigkær findes, i henhold til definitionen, hvor grundvandet er<br />
kalkholdigt. Det regionale grundvandsmagasin, hvorfra grundvandet<br />
strømmer ud til rigkæret ved Volsted Plantage, ligger i kalk, og ved en<br />
sænkning af grundvandsspejlet vil grundvandsmagasinet stadig væk ligge i<br />
kalken (Bismo et al., 2006). Ved indvinding vil grundvandsgradienten fra<br />
Volsted Plantage mod Lindenborg Å formentlig blive mindre, hvorved<br />
grundvandet vil strømme langsommere. Hvis grundvandet bliver mere<br />
stillestående, kan det medføre en forsuring af vandet i rigkæret, idet de<br />
kemiske processer får længere tid til at reagere.<br />
• Næringsstoffer - Beskrivelsen af rigkær siger, at naturtypen er næringsfattig<br />
og er ”kendetegnet ved en meget lav tilgængelighed af næringsstoffer”<br />
(Søgaard et al., 2003: 115). Næringsstoffer tilføres jorden fra atmosfæren og<br />
ved gødskning og transporteres af vand og mikroorganismer. Ved en ændring<br />
i de hydrologiske forhold ved rigkæret, fx lavere vandstand eller lavere<br />
gennemstrømningshastighed for grundvandet, kan sammensætningen af<br />
næringsstoffer i rigkæret ændre sig. Kommer der mindre vand til rigkæret,<br />
kan det fx betyde en formindskning af denitrifikationen, og dermed et forøget<br />
nitratindhold. Hastigheden, som denitrifikation sker ved, er styret af flere<br />
faktorer, som pH, temperatur og organisk stof, og flere af de indvirkende<br />
faktorer har modsat rette effekt af hinanden (Nilsson et al., 2003). Det er ikke<br />
formålet med denne rapport at gøre rede for ændringerne i næringsstofferne i<br />
rigkæret, der vil komme som resultat af indvindingen, men resultaterne kan<br />
bruges til en senere analyse af, hvilke ændringer der vil ske med forskellige<br />
næringsstoffer i rigkæret.<br />
Ændring i næringsstofsammensætning og pH i rigkæret kan være en følgevirkning af<br />
en ændring i de hydrologiske forhold. For at kunne vurdere en eventuel ændring i pH<br />
og næringsstoffer, er det nødvendigt at kende til de hydrologiske forhold. Ændringen<br />
i de hydrologiske forhold vil være fokus i denne rapport, da indvindingen direkte kan<br />
påvirke vandmætningen, og dermed forudsætningen for rigkærsvegetationen.<br />
Yderligere vil undersøgelsen af de hydrologiske forhold, som grundvandsspejlets<br />
beliggenhed og strømningshastighed, give et grundlag for at vurdere, hvorvidt pH og<br />
næringsstofsammensætningen skal undersøges nærmere.<br />
1.4 Problemformulering<br />
Der er en potentiel interessekonflikt mellem på den ene side at indvinde grundvand<br />
fra en kildeplads i Volsted Plantage og på den anden side at bevare naturtypen rigkær<br />
i Lindenborg Ådal. I denne rapport vil det undersøges, hvorvidt det er muligt at<br />
etablere den planlagte kildeplads og herfra indvinde 1 mio. m 3 grundvand pr. år
Kapitel 1 Problemanalyse<br />
uden, at det har negative konsekvenser for rigkærene i ådalen. Blandt de fem<br />
udpegede rigkær vil der fokuseres på det andet rigkær fra vest, figur 1.4. Dette<br />
rigkær er af særlig interesse, da der, i tillæg til karakteristiske rigkærsarter, er fundet<br />
den sjældne mosart Kær-gyldenmos (Helodium Blandowii). Det antages, at de andre<br />
fire udpegede rigkærsområder står over for lignende påvirkninger i forhold til<br />
grundvandsindvindingen, og at undersøgelserne og konklusionerne i denne rapport<br />
kan overføres til disse rigkær.<br />
Figur 1.4. Udpegning af fokusrigkær for rapporten. Kortudsnittet viser de to vestligste rigkær fra figur<br />
1.2. Ortofoto fra Cowi (1999).<br />
Der vil tages udgangspunkt i følgende spørgsmål:<br />
Hvordan vil de hydrologiske forhold i rigkæret ændre sig ved<br />
etablering af kildeplads med årlig indvinding på 1 mio. m 3 i<br />
Volsted Plantage?<br />
Hvilken indflydelse vil dette have på vegetationen i rigkæret?<br />
Med hydrologiske forhold menes grundvandsstand og gennemstrømning. I forhold til<br />
grundvandsstand vil det undersøges, hvorvidt den potentielle sænkning er større end<br />
planterne i rigkæret tåler. Gennemstrømningens størrelse har potentielt en effekt for<br />
næringsstofsammensætningen og pH i rigkæret. Ændring i gennemstrømning vil<br />
derfor beregnes, men hvorvidt de fremkomne resultater vil medføre forringede<br />
7
8<br />
levevilkår for rigkærsplanterne, vil ikke undersøges videre. Resultaterne vil kunne<br />
bruges til en videre analyse af ændringen i næringsstofsammensætningen og pH.<br />
1.5 Læsevejledning<br />
Kapitel 1 Problemanalyse: Problemstillinger i forbindelse med indvinding af<br />
grundvand i Volsted Plantage opridses, og problemfeltet, som denne rapport<br />
tager udgangspunkt i, præsenteres.<br />
Kapitel 2 Feltlokalitet og metode: Her præsenteres feltlokaliteten, for at give læsere<br />
et indtryk af rigkæret. De sidste 100 års udvikling i forhold til dræning,<br />
vegetation og vedligehold i området beskrives. Herefter redegøres for de<br />
metodiske overvejelser, og hvordan problemstillingen gribes an. Der opstilles<br />
en model for rigkærsvegetationens tålegrænser. Til sidst forklares konceptet i<br />
opsætningen af de to grundvandsmodeller.<br />
Kapitel 3 Konceptuel forståelse af modelområdet: Modelområdets geologi bliver<br />
undersøgt. Ud fra den konceptuelle forståelse af undergrundens opbygning<br />
bliver strømningsveje for grundvand undersøgt, først overordnet for hele<br />
modelområdet, derefter detaljeret for rigkæret.<br />
Kapitel 4 Hydrologisk modellering: Valg i forbindelse med opsætning, kalibrering<br />
og validering af grundvandsmodellen bliver beskrevet og begrundet. Gennem<br />
modelleringsarbejdet blev der flere gange foretaget ændringer i opsætningen og<br />
til tider også flyttet ved den konceptuelle forståelse. Den opsætning, der<br />
præsenteres i rapporten, er den endelige modelopsætning.<br />
Kapitel 5 Konsekvensvurdering af ændringen i de hydrologiske forhold i<br />
rigkæret: Den opsatte grundvandsmodel bruges til at simulere de hydrologiske<br />
forhold før og efter grundvandsindvindingen i Volsted Plantage. Indvindingens<br />
ændring af afstrømningen fra rigkæret, strømningshastighed af grundvand<br />
gennem rigkæret og grundvandsspejlets tidslige variation beskrives og<br />
analyseres. Resultaterne sammenlignes med den opstillede model for<br />
rigkærsvegetations tålegrænser fra kapitel 2. Hermed udledes de ændrede<br />
hydrologiske forholds betydning for vegetationen.<br />
Kapitel 6 Konklusion<br />
Kapitel 7 Perspektivering: I dette kapitel placeres rapportens tilgang til problemstillingen<br />
og det modellerede resultat i en større kontekst. Der kigges på<br />
hvordan metoder og resultater fra rapporten kan bruges ved lignende<br />
problemstillinger, og om de kan bruges til en bredere vifte af problemer,<br />
Desuden undersøges det, hvorvidt det at bevare rigkærene efter dagens metode<br />
er en bæredygtig strategi, og hvorvidt det at kigge isoleret på rigkærene er en<br />
god forvaltningspolitik.
2<br />
Feltlokalitet og metode<br />
I dette kapitel vil rigkæret først beskrives, for at give læseren et indblik i det aktuelle<br />
områdes udformning og relevante karakteristika. Der vil kigges specielt på dræning<br />
og vedligehold af rigkæret, hvor der trækkes linjer tilbage i tid for at se udviklingen<br />
af rigkæret, og der vil ses på den registrerede flora i rigkæret. Herefter vil metoden<br />
for at besvare problemformuleringen præsenteres. Metoden beskrives i to dele. Den<br />
første del omhandler rigkærsvegetationen og dens krav til habitat. Disse krav vil i<br />
Kapitel 5 (Konsekvensvurdering af ændringerne i de hydrologiske forhold i rigkæret)<br />
blive hentet frem, for at tolke på resultatet fra grundvandsmodellen. Den anden del<br />
tager udgangspunkt i modelleringen af grundvandet, der skal finde ændringer i de<br />
hydrologiske forhold som følge af grundvandsindvindingen i Volsted Plantage.<br />
2.1 Feltlokalitet<br />
Rigkæret ligger nedenfor skræntfoden, syd for Volsted Plantage, i Lindenborg Ådal,<br />
figur 2.1. Rigkæret er afbildet på figur 2.2 og figur 2.3 viser billeder fra området.<br />
Nord for rigkæret ligger en bassinkilde. Fra denne er der etableret en rende af<br />
betonelementer, der leder vandet over til Trindbakhus Dambrug, vest for rigkæret,<br />
figur 2.1. Renden løber langs skræntfoden, nord om rigkæret. Rigkæret er i øst og<br />
vest afgrænset af grøfter, der afleder vand ud til Lindenborg Å. Den østlige af disse<br />
afleder også noget vand fra bassinkilden, men er ikke direkte forbundet. Mod nord og<br />
syd er rigkæret afgrænset ved et tydeligt skift i vegetationen. I rigkæret findes træer<br />
(Grå-pil) i 3-7 m højde, samt lavere tuevegetation, sivarter og græsarter.<br />
Vegetationen omkring rigkæret består hovedsageligt af siv- og græsarter.<br />
9
10<br />
Figur 2.1. Højdemodel over området ved rigkæret. Højdemodel fra Cowi (2007a) og vandlinier fra<br />
TOP10DK (2000).<br />
Figur 2.2. Rigkæret med grøfter, bassinkilde og betonrende. Trekanterne viser hvor billederne i figur<br />
2.3 er taget fra, bogstaven henviser til det aktuelle billede. Lindenborg Å strømmer fra vest mod øst.<br />
Ortofoto fra Cowi (1999).
Kapitel 2 Feltlokalitet og metode<br />
Figur 2.3. Billeder fra rigkæret. A: Bassinkilde. B: Afgrænsningen til rigkæret hvor træerne starter. C:<br />
Øverste del af østlige grøft. D: Nederste del av østlige grøft.<br />
Dræning og vedligehold af rigkæret før og nu<br />
Rigkæret og de omkringliggende marker er blevet drænet gennem de sidste mindst<br />
150 år, formentlig med landbrug for øje. I figur 2.4 findes tre kort over<br />
rigkærsområdet, fra 1842-1899, fra 1943 og fra 1983-1997. Det ældste kort viser to<br />
ekstra grøfter gennem rigkæret, parallelt med de nuværende grøfter. Kortet fra 1943<br />
viser de samme grøfter som det nyeste kort, hvilket betyder, at de to grøfter gennem<br />
rigkæret er groet til, sløjfet eller lagt i drænrør i den mellemliggende periode.<br />
Herefter er der ikke etableret nye grøfter/dræn, men de eksisterende grøfter er<br />
formentlig blevet vedligeholdt. Dræningen har betydet en hurtigere afledning af vand<br />
fra rigkæret.<br />
For 50 år siden blev Trindbakhus Dambrug grundlagt (pers. komm. H. P. J. Pedersen,<br />
15.03.07). Dambruget bliver forsynet med vand fra overløbsboringer og kilder,<br />
blandt dem den tidligere omtalte betonrende fra bassinkilden nord for rigkæret. Da en<br />
del af bassinkildens vand føres til dambruget og ikke løber over markerne mod<br />
Lindenborg Å, er der, alt andet lige, blevet mindre vandtilstrømning til rådighed for<br />
rigkæret i dag.<br />
11
12<br />
Figur 2.4. Historiske kort fra området omkring rigkæret. Tv. lavet i perioden 1842-1899, mf. lavet i år<br />
1943 og th. lavet i perioden 1983-1997 (KMS, 2007). Det røde polygon viser det nutidige rigkærets<br />
placering.<br />
Hvordan vedligeholdet af rigkæret har ændret sig igennem de sidste 100 år og<br />
hvorvidt der var rigkær i området 100 år tilbage kan ikke siges med sikkerhed.<br />
Rigkær som naturtype var mere udbredt før 1950 og planterne har fundet frem til<br />
voksested ved spredning, så det er rimelig at antage, at forholdene har været gunstige<br />
for rigkærsvegetation i Lindenborg Ådal i længere tid, men placeringen kan være<br />
ændret. Rigkæret er blevet fugtigere inden for de sidste 10 år (pers. komm. H. P. J.<br />
Pedersen, 17.04.07), idet grøfterne ikke er blevet vedligeholdt og således er ved at<br />
gro til. Ved lav vandstand er vandet i grøfterne næsten stillestående, og<br />
grundvandsspejlet har, under feltturer foråret 2007, stedvis ligget i overfladen.<br />
Tidligere har køer afgræsset området (pers. komm. H. P. J. Pedersen, 17.04.07).<br />
Rigkæret er i dag delvist sprunget i skov, hvilket tyder på, at det ikke bliver<br />
vedligeholdt tilstrækkelig for at undgå den naturlige succession.<br />
Floraen i rigkæret<br />
Aalborg Kommune har udarbejdet en floraliste for rigkæret, baseret på prøvetagning<br />
i en cirkel på Ø=5 m, tabel 2.1. Floralisten består både af flere karakteristiske arter<br />
for rigkær, eksempelvis stararter og gøgeurt, samt arter der er almindelige i flere<br />
naturtyper i Danmark. Uddybende notater om de enkelte planter findes i bilag A. I<br />
tillæg til planterne i tabel 2.1 findes en række mosarter i det aktuelle rigkær,<br />
deriblandt Kær-Gyldenmos (Helodium Blandowii), figur 2.5, beskrevet som<br />
”temmelig sjælden” af Boesen (1973: 36). Der er registreret ca. 1 m 2 Kær-<br />
Gyldenmos i rigkæret og Aalborg Kommune ønsker at sikre forekomsten af denne<br />
sjældne mosart. Mosser har ingen egentlige rødder, og er derfor afhængige af<br />
omgivelserne for at få tilført vand. Karplanter kan hente vand dybere i jorden, og det<br />
er muligt, at karplanterne kan hjælpe mosset med at trække vand op. Imidlertid anses<br />
tilstedeværelsen af mosser som en god indikator for, at grundvandsstanden er høj nok<br />
(Mälson & Rydin, 2007: 436). Kær-Gyldenmos trives i rigkær, men findes også ved
Kapitel 2 Feltlokalitet og metode<br />
andre vandforekomster (Wikipedia, 2007b), hvilket betyder, at denne mosart er<br />
afhængig af tilgang på vand. Kær-Gyldenmos bør derfor, ifølge EUs Habitatdirektiv,<br />
dansk lovgivning og Aalborg Kommune, have særlig opmærksomhed i monitorering<br />
af følgevirkningerne af grundvandsindvindingen i Volsted Plantage.<br />
Tabel 2.1. Floraliste for rigkæret (Knudsen, 2007). S = skillearter for overgangsrigkær, K =<br />
karakteristiske arter for overgangsrigkær (Vinter, 1985: 7).<br />
Almindelig Star K<br />
Bidende Raunkel<br />
Bladmos<br />
Eng-Nellikerod K<br />
Eng-Viol<br />
Fløjlsgræs<br />
Glanskapslet Siv K<br />
Grå-Pil<br />
Kær-Dueurt<br />
Kær-Snerre<br />
Kær-Tidsel K<br />
Kær-Træhage<br />
2.2 Metode<br />
Maj-Gøgeurt S<br />
Nyse-Røllike<br />
Næb-Star<br />
Rød Svingel<br />
Smalbladet Kæruld<br />
Stjerne-Star K<br />
Sump-Kællingetand K<br />
Sump-Snerre<br />
Top-Star K<br />
Toradet Star K<br />
Tormentil<br />
Trævlekrone<br />
Vellugtende Gulaks<br />
Vinget Perikon S<br />
Figur 2.5. Forekomst af Kær-Gyldenmos i rigkæret.<br />
Som problemformuleringen antyder, er der to dele der skal undersøges; en<br />
hydrologisk del, der kortlægger vandindvindingens ændring af de hydrologiske<br />
forhold, og en biologisk del, der undersøger hvilke krav rigkærsvegetationen har til<br />
hydrologien. For at angribe problemet på en systematisk måde er det valgt at skele til<br />
habitatmodellering, der netop dækker disse to forskningsområder (Fjorback et al.,<br />
13
14<br />
2000). Habitatmodeller er udviklet for at vurdere organismers krav til fysiske forhold<br />
i vandløb, og består af to dele: en beskrivelse af organismernes krav til levested og<br />
en beskrivelse af det fysiske system/levestedet (Fjorback et al., 2000; Refsgaard et<br />
al., 2002). Habitatmodeller har flere anvendelsesområder, eksempelvis vurdering af<br />
vandløbets økologiske tilstand eller vurdering af stressituationer og forudsigelse af<br />
disses indflydelse på den gældende organisme. I forbindelse med indføringen af<br />
Vandrammedirektivet bliver habitatmodeller brugt i flere EU-lande som redskab til<br />
at vurdere vandløbenes økologiske status (Refsgaard et al., 2002).<br />
Idéen i habitatmodellering kan let overføres til problemstillingen i denne rapport.<br />
Rigkærsvegetationen har nogle krav til levested, der er opfyldt før indvindingen<br />
finder sted. Efter indvindingen vil der formentlig ske en ændring i det fysiske<br />
(hydrologiske) system. Det fysiske system er i rapportens problemstilling ikke et<br />
vandløb, men grundvandets strømning gennem jorden. Hvorvidt denne ændring i det<br />
fysiske system påvirker rigkærsvegetationen kommer an på vegetationens<br />
tålegrænser i forhold til grundvandsforholdene.<br />
2.2.1 Tålegrænser<br />
Den første del af habitatmodelleringen går ud på at vurdere hvilke tålegrænser<br />
planterne i rigkæret har. Tålegrænser bruges ofte i forhold til den mængde kvælstof<br />
planter eller økosystemer kan tåle uden at tage skade af det (DN, 2007; Søgaard et<br />
al., 2003). I denne rapport forstås tålegrænser som minimumssituationer for<br />
vandstand, som vegetationen kan bestå ved. Maksimumssituationer anses som ikke<br />
relevante i denne sammenhæng, da vandindvindingen fjerner grundvand fra området.<br />
For planterne er der et tidsligt aspekt i vandbehovet, idet vandbehovet er særlig stort i<br />
vækst- og blomstringsperioden. Blomstringsperioden for planterne i rigkæret er<br />
fundet ved at tjekke hver enkelt plante i Mossberg et al. (1994), og månederne maj til<br />
august dækker blomstringsperioden (bilag A). Forud for blomstringsperioden spirer<br />
planterne og laver nye skud. Rodvæksten kan først forekomme ved temperaturer over<br />
0° C, og starten af vækstsæsonen defineres almindeligvis som når jordtemperaturen<br />
når over 5° C (Wikipedia, 2007c). Derfor er vækstsæsonen defineret her til at starte i<br />
marts og slutte på samme tid som blomstringsperioden i slutningen af august.<br />
For at udvikle en model for tålegrænser for vegetationen i rigkæret blev det foretaget<br />
litteraturstudie og fagfolk blev kontaktet. Ønsket var at opstille kvantitative grænser<br />
for, hvor meget grundvandsstanden kan sænkes i rigkæret, uden at levevilkårene for<br />
rigkærets planter, repræsenteret med en eller flere indikatorplanter, forringes. Fx<br />
kunne det tænkes, at Maj-Gøgeurt er afhængig af 100 % vandmætning i vækstsæsonen,<br />
men kan overleve med fx 50 % vandmætning uden for vækstsæsonen.<br />
Litteraturen opererer imidlertid i høj grad med kvalitative begreber som ”fugtigt” og<br />
”våd” i forhold til planternes behov for vand, og dette er svært at omsætte til den
Kapitel 2 Feltlokalitet og metode<br />
kvantitative vurdering af tålegrænser, som ønskes i denne rapport. I de kommende år<br />
vil der blive forsket mere på at kvantificere planters tålegrænser i Danmark, men<br />
foreløbigt findes der nær intet på dette område (pers. komm. B. Nygaard, 29.04.07).<br />
Det ligger uden for forfatternes faglige område at definere tålegrænser ud fra<br />
planternes specifikke behov, men idéen med at definere tålegrænser for planterne er<br />
stadig væk anvendelig. I stedet for at undersøge tålegrænser ud fra planternes<br />
vandbehov, vil tålegrænserne undersøges ud fra den hydrologiske dynamik i<br />
rigkæret, dvs. hvilke amplituder i årlig variation i grundvandsspejl og hvilke<br />
strømningshastigheder som findes i dag. Ved dagens hydrologiske forhold kan<br />
rigkærets vegetation bestå. Med denne situation som udgangspunkt for en ”sikker”<br />
tilstand, vil scenarier med grundvandsindvinding opstilles. Ud fra sammenligningen<br />
af vandstand og gennemstrømning af grundvand med og uden indvinding vil der<br />
skrues på dræning i rigkæret og/eller variation i årlig indvinding. Princippet for dette<br />
er illustreret i figur 2.6. Det grå område er dagens situation for maksimum og<br />
minimum vandstand i rigkæret hen over året, for hele simuleringsperioden. Ved<br />
vandstand inden for dette område kan rigkærsvegetationen bestå, alt andet lige. Det<br />
blå område viser en situation med indvinding i Volsted Plantage, med dagens<br />
drænniveau. Det orange område viser en situation med indvinding i Volsted<br />
Plantage, uden dræning. Der hvor områderne overlapper med det grå felt, er<br />
situationen ”sikker”, rigkærsvegetationen kan bestå. I forhold til gennemstrømning<br />
gennem rigkæret vil det samme princip som beskrevet i figur 2.6 følges.<br />
Grundvandsstand<br />
Blomstring<br />
Vækstperiode<br />
Jan. Feb. Mar. Apr. Maj Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dec.<br />
Dagens situation Dagens dræning, med indvinding<br />
Ingen dræning, med indvinding<br />
Terræn<br />
Figur 2.6. Model for tålegrænser. Principskitse over modelleret nutidig og fremtidige scenarier med<br />
indvinding.<br />
15
16<br />
2.2.2 Hydrologisk del<br />
Der er i denne rapport valgt at anvende en dynamisk SHE-model 1 for at simulere<br />
ændringerne i grundvandsstand og gennemstrømning i rigkæret i forbindelse med<br />
indvindingen af grundvand fra Volsted Plantage. SHE-modeller er blandt de mest<br />
komplicerede hydrologiske modeller, og kan tage højde for strømning i mættet og<br />
umættet zone, infiltration, overfladisk afstrømning, snesmeltning etc. (Baird, 2005:<br />
313-315). En avanceret model er nødvendig for at kunne besvare problemformuleringen,<br />
idet det er nødvendigt at modellere grundvandsstanden og gennemstrømningen<br />
i rigkæret detaljeret, for dermed at komme med et kvantitativt bud på<br />
ændringen. De variationer, der skal modelleres i rigkæret, er formentlig små, hvorfor<br />
det er ønskeligt, så præcis som muligt at gengive undergrunden og strømningsveje i<br />
netop dette område. Det ønskede output er en dynamisk gengivelse af grundvandsstanden<br />
og gennemstrømningen, der viser variationer over året.<br />
Til opsætningen af modellerne er fremgangsmåden som beskrevet i Refsgaard (2001)<br />
benyttet, figur 2.7. Arbejdsprocessen ved grundvandsmodellering er ikke lineær, og<br />
under kalibreringen og valideringen gås der flere gange tilbage og ændres i<br />
opsætningen. Modellen godtages først når den giver et tilfredsstillende resultat og har<br />
bestået en række forskellige tests. Valideringstestene er særlig vigtige, da de skal<br />
afsløre, om kalibreringsresultatet repræsenterer en virkelighedsnær modellering eller<br />
et tilfældigt sammentræf.<br />
Det er valgt at lave to modeller for at modellere rigkæret. Grunden til dette er<br />
behovet for detaljeret modellering af rigkæret. Skulle ændringer lokalt i rigkæret<br />
modelleres ved en større model, ville problemet være, at rigkæret er for lille til at<br />
have nogen vægt i forhold til hele området. Den første model, oplandsmodellen, er<br />
over et udvidet område. Denne etableres for et område, hvis grænser ikke influeres af<br />
grundvandsindvindingen og et område, for hvilket der findes tilstrækkelig<br />
valideringsdata. Oplandsmodellen skal modellere de overordnede hydrologiske<br />
forhold i området og skal bruges til at simulere sænkningstragten, der opstår som<br />
følge af grundvandsindvindingen. Hovedformålet med oplandsmodellen er at give<br />
randbetingelser i form af trykforhold før og efter grundvandsindvindingen for en<br />
detaljeret model over rigkæret, rigkærsmodellen. Rigkærsmodellen etableres for et<br />
begrænset område, og detaljeringsgraden er højere end for oplandsmodellen. Fra<br />
oplandsmodellen simuleres variation i grundvandsspejlet, der i et givent punkt<br />
udtrækkes, og overføres til rigkærsmodellen som trykrand. Samtidigt bruges<br />
strømningsretningerne fundet i oplandsmodellen til at definere nul fluks grænser for<br />
rigkærsmodellen. Gennem rigkærsmodellen vil resultaterne for ændring i<br />
grundvandsstand og ændrede strømningshastigheder kunne udtrækkes.<br />
1 Système Hydraulique Européen
Modellens formål<br />
Konceptuel model<br />
Modelopsætning og<br />
nøjagtighedskriterier<br />
Kalibrering<br />
Validering<br />
Usikkerhedsanalyser<br />
Simulering<br />
Figur 2.7. Fremgangsmåde for grundvandsmodellering (Refsgaard, 2001).<br />
Kapitel 2 Feltlokalitet og metode<br />
Princippet ved de to modeller er illustreret i figur 2.8. Fra oplandsmodellen (1)<br />
udtrækkes et dynamisk potentiale i et givent punkt før og efter indvindingen (2), som<br />
bruges til trykrand i rigkærsmodellen (3). I rigkærsmodellen simuleres potentialet før<br />
og efter indvindingen (4), afstrømningen (5) og på baggrund af potentialet, beregnes<br />
strømningshastighederne (6).<br />
De to modeller laves på forskellig skala og har forskellig detaljeringsgrad, både med<br />
hensyn til diskretisering og geologisk tolkning. Til oplandsmodellen fandtes<br />
inputdata fra eksterne kilder i en tilfredsstillende detaljeringsgrad. På grund af<br />
detaljeringsgraden i rigkærsmodellen var det nødvendigt selv at indsamle de fleste<br />
inputdata. Vigtigheden af at få etableret en detaljeret og nøjagtig model har ligget til<br />
grund for at feltundersøgelser har haft en høj prioritering i forarbejdet til rapporten.<br />
I den resterende rapport vil hovedvægten ligge på grundvandsmodelleringen. Når<br />
resultaterne foreligger herfra vil modellerne for tolkning af tålegrænser hentes frem<br />
igen, og bruges til en vurdering af, hvorvidt kommunen bør gå videre med<br />
indvindingen og hvilke eventuelle afbødende foranstaltninger der kan bruges.<br />
17
18<br />
Potential<br />
Oplandsmodel<br />
1<br />
Strømningshastigheder<br />
Tid<br />
6<br />
4<br />
Afstrømning<br />
Figur 2.8. Forholdet mellem oplandsmodellen og rigkærsmodellen.<br />
Tid<br />
5<br />
Potential<br />
Tid<br />
Rigkærsmodel<br />
3<br />
2
3<br />
Konceptuel forståelse<br />
af modelområdet<br />
I dette kapitel vil forståelsen af den geologiske opbygning og de hydrologiske<br />
forhold i projektområdet fremlægges. Indledningsvis vil et modelområde for<br />
oplandsmodellen defineres. Undergrundens opbygning i dette område vil herefter<br />
undersøges, herved fås den geologiske opbygning for både oplands- og<br />
rigkærsmodellen. De geologiske enheder vil derefter præsenteres i forhold til de<br />
hydrologiske parametre konduktivitet, magasintal og specifik ydelse, der alle er input<br />
i grundvandsmodellen. Til sidst vil den konceptuelle forståelse af strømningsvejene<br />
præsenteres, først de overordnede i oplandsmodellen og derefter en detaljeret<br />
gennemgang af strømninger i og gennem rigkæret. Den konceptuelle forståelse af<br />
oplandsmodellen tager udgangspunkt i 8. semesters projekt (Bismo et al., 2006),<br />
samt eksisterede data. Forståelsen af rigkærsområdets opbygning og strømningsmønstre<br />
bygger i høj grad på egne udførte feltundersøgelser, samt analyser af<br />
eksisterende data. Den konceptuelle forståelse er desuden blevet revurderet og<br />
forbedret efter erfaringer fra modelkørsler, her præsenteres den endelige forståelse.<br />
3.1 Afgrænsning af oplandsmodellen<br />
Grundvandspotentialet i området omkring Volsted Plantage ses i figur 3.1. Herudfra<br />
er et modelområde for oplandsmodellen blevet defineret, inden for hvilket<br />
vandbalancen er kendt. Området er afgrænset af nul fluks grænser. I det nordøstlige<br />
hjørne findes en potentialetop, herfra løber grundvandet mod syd og vest. Den<br />
nordlige og østlige grænse er lagt langs strømningsretningen, hvorfor der ikke vil<br />
være nogen fluks på tværs af grænsen. Mod syd og vest er modelområdet afgrænset<br />
af åer, hhv. Lindenborg Å og Skriveren. Skriveren har sit udspring i det nordvestlige<br />
hjørne af modelområdet og løber sydover til Lindenborg Å, der strømmer mod øst.<br />
Det antages, at åerne repræsenterer aflastning af potentialet, og at der er potentialeligevægt<br />
på begge sider af åen, så grundvandet ikke strømmer på tværs af åen, men<br />
19
20<br />
kun strømmer til åen for at blive afledt. Grundvandsspejlets beliggenhed kan variere,<br />
både årligt og over længere perioder. Da pejlingerne som potentialekortet er<br />
interpoleret ud fra ikke er lavet på samme tid, kan der ligge en vis usikkerhed i<br />
dataene, hvorfor kortet kun kan tolkes som generelle tendenser.<br />
Figur 3.1. Afgrænsning af oplandsmodellen. Kortet viser potentialet, som modelområdet til<br />
oplandsmodellen er lavet på baggrund af. Den sorte cirkel markerer placeringen af rigkæret. Potentiale<br />
fra NJA (2005), Volsted Plantage og å-tema fra TOP10DK (2000).<br />
Afgrænsning af modelområdet til rigkærsmodellen vil blive foretaget i kapitel 4<br />
(Hydrologisk modellering), ud fra resultatet af oplandsmodellen. Oplandsmodellen<br />
vil klarlægge strømningsvejene omkring rigkæret, og dette vil give et beslutningsgrundlag<br />
til en afgrænsning.<br />
3.2 Geologien i modelområdet<br />
Kort forklaret består undergrunden i området af et højtliggende kalklag, overlejret af<br />
glaciale aflejringer i det meste af modelområdet, og aflejringer fra Litorinahavet i<br />
ådalene langs den sydlige og vestlige grænse, figur 3.2. Området består således af tre<br />
dele med forskellige dannelsesmiljø; kalk, moræne og ådal, der i det følgende vil<br />
beskrives separat.
Kapitel 3 Konceptuel forståelse af modelområdet<br />
Figur 3.2. Landskabselementerne i projektområdet. Den røde cirkel markerer placeringen af rigkæret.<br />
Data fra DJF-geodata (1996).<br />
3.2.1 Kalk<br />
Kalken er dannet af aflejrede kalkskaller fra organismer, som levede i det hav, der<br />
dækkede det nuværende Danmark i Kridttiden (ca. 97 – 65 mio. år siden). Kalken i<br />
området hører ind under typen skrivekridt. Efter Kridttiden er kalken blevet<br />
kompakteret af overliggende lag. Saltvandsgrænsen er af Watertech (2005) vurderet<br />
til at ligge i ca. kote -140 m, og der er fundet kalk dybere end kote -140 m. Kalken<br />
ligger overfladenært i dele af modelområdet, figur 3.3, og udgør således hoveddelen<br />
af grundvandsmagasinet fra jordoverfladen til saltvandsgrænsen. I ådalene langs<br />
modelområdets sydlige og vestlige grænse dykker kalkoverfladen. Dykket er især<br />
markant i det sydøstlige hjørne af modelområdet. Sammenlignes kalkoverfladen med<br />
grundvandsspejlets beliggenhed ses det, at det kun er i den østlige halvdel af<br />
modelområdet, at grundvandsspejlet ligger over kalkoverfladen, figur 3.3. Langs<br />
ådalen ligger grundvandsspejlet i ådalspakken.<br />
21
22<br />
Figur 3.3. Prækvartær overflade og topografi. Tv: Prækvartær overflade. Th: Topografi. Områder<br />
med samme farver er i samme koteinterval, hvilket betyder, at kalken ligger nær overfladen<br />
(intervaller på 25 m). Prækvartær overflade fra GEUS (1996), topografi fra TOP10DK (2000). De<br />
hvide cirkler markerer placeringen af rigkæret.<br />
På en strækning umiddelbart nord for Volsted Plantage er kalken blevet undersøgt<br />
vertikalt ved brug af borehulslogging. Resultaterne fra disse undersøgelser indikerer,<br />
at der ligger et lavpermeabelt kalklag i området, der begrænser den vertikale<br />
grundvandsstrømning. Der kan således være tale om to vertikalt adskilte magasiner i<br />
området (Andersen et al., 2005). Det lavpermeable lag er i Volsted Plantage fundet<br />
mellem kote -45 og -55, baseret på to borehulslogger foretaget i plantagen. Pejlinger<br />
her viser, at grundvandspotentialet under det lavpermeable lag ligger 1 – 2 m højere<br />
end over (Jensen & Mortensen, 2005: 10, bilag 2.3). Vertikalt tolkes kalken derfor til<br />
at bestå af et øvre og et nedre magasin, adskilt af et lavpermeabelt kalklag med en<br />
tykkelse på 10 m.<br />
3.2.2 Moræne<br />
Som vist i figur 3.3 ligger grundvandsspejlet i morænen i den østlige del af<br />
modelområdet. Da grundvandsmodellen kun modellerer fra mættet zone og ned, er<br />
det kun i dette område, at det er interessant at betragte morænen. I denne del af<br />
modelområdet er der fundet smeltevandssand/grus, morænesand, samt<br />
usammenhængende forekomster af ler i morænen (GEUS, 2007). Bismo et al. (2006)<br />
implementerede afgrænsede forekomster af ler i en stationær model og resultatet
Kapitel 3 Konceptuel forståelse af modelområdet<br />
viste, at leret havde ubetydelig effekt på resultatet. På baggrund af disse resultater er<br />
det valgt at se morænen under et.<br />
3.2.3 Ådal<br />
Ådalen strækker sig langs den sydlige og vestlige grænse af modelområdet, og<br />
geologien består af marine aflejringer. Ådalens struktur omkring Hølbækken er<br />
tidligere blevet undersøgt ved brug af håndboringer, hvor vertikale skift i jorden blev<br />
registreret, samt ved strømningsforsøg i laboratoriet på intaktprøver fra de forskellige<br />
lag og in situ slugtests (Bismo et al., 2006). Disse undersøgelser er blevet udbygget<br />
med håndboringer i og omkring rigkæret, figur 3.4 og figur 3.5.<br />
Figur 3.4. Håndboringer fordelt på profiler. Ortofoto fra Cowi (1999).<br />
På skrænten blev kalken fundet i stort set alle boringer. Der blev ikke fundet kalk i<br />
ådalen, hvor der blev boret ned til maks. 7 m dybde. Kalken findes altså dybere end 7<br />
m.u.t. i ådalen. Der blev fundet sand både ovenfor og nedenfor skræntfoden. Ovenfor<br />
skræntfoden blev der fundet en del sten i sandet, hvorfor det tolkes til at være<br />
morænesand. Sandet i ådalen indeholdt generelt færre til ingen sten, og havde en<br />
finere sortering, hvorfor det blev antaget at være marint sand, aflejret af fx<br />
smeltevand eller havvand. Det marine sand blev vurderet på feltlokaliteten og tolket<br />
til at være sand, idet kornene tydeligt kunne mærkes. Bismo et al. (2006) analyserede<br />
det marine sand i Hølbækkens ådal for hydraulisk ledningsevne og porøsitet. Den<br />
23
24<br />
hydrauliske ledningsevne blev målt til at være i størrelsesorden 1 e -7 m/s, hvilket<br />
svarer til finkornet sand (Dahl et al., 2004: 63). Den fundne porøsitet lå på 51 – 53<br />
%, hvilket ligeledes er værdier for finkornet sand (Dahl et al., 2004: 63). Der blev<br />
fundet marint sand af forskellig farve og kornstørrelsesfordeling, hvilket vidner om<br />
forskellige aflejringsmiljøer. Skift i marine aflejringsmiljøer kan give tilnærmet<br />
impermeable horisontale lag, der virker bremsende for vertikal strømning.<br />
Undersøgelsen af hydraulisk ledningsevne blev gjort på intaktprøver, hvorved<br />
eventuelle lag kan have virket bremsende for strømningen. I boringerne ud mod<br />
Lindenborg Å blev der ikke boret forbi gytjelaget, men det antages, at der også her<br />
ligger marint sand. Dette støttes af fund ved Hølbækkens ådal, hvor det marine sands<br />
vertikale tykkelse er 1 – 2 m. I Hølbækkens ådal er det marine sand aflejret under<br />
hele ådalen, og det er rimeligt at antage, at dette ligeledes er tilfældet ved rigkæret.<br />
Det antages desuden, at det marine sands tykkelse stiger ud mod Lindenborg Å.<br />
Antagelsen bygger på, at den underliggende kalk formentlig er eroderet af<br />
smeltevandet, og at vandet har fulgt ådalen.<br />
Gytje kan aflejres på bunden af en sø eller i stillestående havvand, fx i en fjord. Det<br />
består af organisk og uorganisk materiale, der er genaflejret og herved blandet<br />
sammen, fx ved bioturbation (sediment blandet sammen af levende organismer)<br />
(Larsen et al., 1995: 48). I gytjen blev der fundet muslingeskaller, der stammer fra<br />
Litorinahavet (ca. 7.000 – 4.000 år siden). Denne konklusion blev truffet, idet<br />
Yoldiahavet var for koldt til den fundne art. Gytjens nuværende udbredelse svarer til<br />
det område, hvor der tidligere har været en fjord, og har en udbredelse, der stopper<br />
inden skræntfoden. Fjorden fulgte ådalene og det antages, at hele Lindenborg Ådal,<br />
Skriveren Ådal og Hølbækkens ådal inden for modelområdet har været dækket af<br />
fjordvand. Helt til 1100-tallet var der fjord i den nuværende Lindenborg Ådal, idet<br />
det var muligt at sejle ind til Buderup ved Lindenborg Å, 6 km opstrøms for rigkæret,<br />
med sten for at bygge Buderup kirke (SNS, 2005). Gytjelagets tykkelse øger ud mod<br />
Lindenborg Å, med fundne tykkelser på mindst 5 m (profil C, figur 3.5; Bismo et al.,<br />
2006: 41). Gytjelaget har desuden en tykkelse på 3 m i rigkæret (profil B).<br />
Tørven har sin horisontale udbredelse i hele ådalen, og laget er 0,5 – 2 m tykt. Tørv<br />
er dannet af planterester og indeholder over 50 % organisk materiale. Tørven i<br />
modelområdet er af typen lavmosetørv og indeholder svagt til moderat humificerede<br />
rester af siv og strå, samt rester af træer.<br />
I oplandsmodellen blev ådalen lagt ind som en samlet geologisk forekomst, og vil<br />
refereres til som ådalspakken.
Kote [m]<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
12<br />
9<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
A<br />
N<br />
N<br />
N<br />
Kapitel 3 Konceptuel forståelse af modelområdet<br />
-50 0<br />
50 100 150 200<br />
B<br />
C<br />
N<br />
N<br />
-50 0<br />
50 100 150 200<br />
D<br />
W W<br />
N N<br />
-50 0<br />
50 100 150 200<br />
W<br />
-50 0<br />
50 100 150 200<br />
N<br />
W<br />
N<br />
W W<br />
N<br />
Afstand fra skræntfoden [m]<br />
Muld<br />
Sand<br />
Morænesand<br />
Tørv<br />
Gytje<br />
Marint sand<br />
Fint ler<br />
Figur 3.5. Profil A, B, C og D. Rødt N er boring fortaget af Niras (2007a). Blåt W er boring fortaget<br />
af Westergaard et al. (2005).<br />
3.2.4 Opsummering<br />
Den konceptuelle forståelse af geologien i oplandsmodellens kan ses på figur 3.6.<br />
Hoveddelen af grundvandsmagasinet består af kalk med et lavpermeabelt kalklag,<br />
der deler magasinet i et nedre og et øvre magasin. Grundvandspotentialet er ca. 2 m<br />
Silt<br />
Kalk<br />
25
26<br />
højere i det nedre end det øvre magasin. I den østlige del dykker kalken, hvorved<br />
grundvandsspejlet ligger i morænen. Ådalen består af tre lag: tørv i 2 m tykkelse,<br />
gytje, hvis tykkelse stiger fra skræntfoden ud mod Lindenborg Å og bliver over 5 m<br />
tykt, og marint sand, hvis tykkelse ligeledes øges mod Lindenborg Å.<br />
Tørv Gytje Marint sand Moræne Kalk<br />
N<br />
Grøft / å<br />
Ø<br />
Grundvandsspejl<br />
Lavpermeabelt kalk<br />
Figur 3.6. Principskitse af den konceptuelle forståelse af geologien i modelområdet. Nord-syd gående<br />
tværsnit i hhv. den vestlige og østlige del af modelområdet.<br />
3.3 Hydrogeologi i modelområdet<br />
Som næste skridt i modelleringen vil de definerede geologiske enheders hydrauliske<br />
egenskaber præsenteres. I grundvandsmodellen er det vigtigt at estimere fornuftige<br />
værdier for lagenes konduktivitet, for at modellen bedst mulig kan gengive<br />
virkeligheden. Lagene i ådalen blev undersøgt for hydraulisk ledningsevne af Bismo
Kapitel 3 Konceptuel forståelse af modelområdet<br />
et al. (2006) ved gennemstrømningsforsøg på intaktprøver i laboratorium og in situ<br />
slugtests. En stationær grundvandsmodel blev derefter opstillet, og konduktivitet for<br />
alle geologiske forekomster blev kalibreret. Disse resultater har dannet<br />
udgangspunktet for vurderingen af lagenes konduktivitet og har desuden været<br />
startværdier i de opstillede grundvandsmodeller. I en dynamisk grundvandsmodel er<br />
magasineringen desuden vigtig, repræsenteret ved specifik ydelse og magasintal.<br />
Specifik ydelse angiver forholdstal for den vandmængde, der frigives fra et porøst<br />
medium grundet tyngdekraft, når grundvandsspejlet sænkes med 1 m (Jensen, 2005:<br />
4-5), og er i spil i frie magasiner. Specifik ydelse kommer til udtryk ved dræning fra<br />
porer, svarende til den effektive porøsitet. Magasintal defineres som den<br />
vandmængde 1 m 3 af magasinet kan frigive ved en sænkning i det hydrauliske<br />
trykniveau på 1 m. Ved et frit magasin er magasintallet sat lig med specifik ydelse.<br />
Ved spændte magasiner styres magasintallet af, hvor meget jordmatrixen udvider sig,<br />
og således hvor meget vand der frigives ved en sænkning af trykket (Spitz &<br />
Moreno, 1996: 38).<br />
3.3.1 Kalk<br />
Kalk er et porøst materiale, der kan holde meget vand, men da porestørrelsen er lille,<br />
er den hydrauliske ledningsevne for kalk lav. Gennem tektonisk aktivitet er der<br />
imidlertid opstået sekundær porøsitet i form af sprækker i kalken, hvori vandets<br />
strømning kan være op til 1000 gange større end i kalkens matrix (Jackson et al.,<br />
2006). Den konceptuelle forståelse af strømningen i kalken dikteres af sprækkerne,<br />
hvorfor det forventes, at den hydrauliske ledningsevne for kalken er høj, i<br />
størrelsesorden 0,0001 m/s (Bismo et al., 2006). Specifik ydelse i kalken er en vigtig<br />
parameter, da grundvandsspejlet ligger i kalken i store dele af modelområdet.<br />
Litteraturværdier for specifik ydelse i kalk ligger på 0,14 (Wikipedia, 2007d).<br />
Magasintal for kalk er vurderet til at være lavt, idet sprækkerne kun udgør en lille del<br />
af det totale volumen. Det har ikke været muligt at finde litteraturværdier for<br />
magasintal, men det forventes for de fleste jordtyper at ligge i intervallet 1 e -4 m -1 til 1<br />
e -3 m -1 .<br />
3.3.2 Moræne<br />
Konduktiviteten for morænen er sat til en startværdi på 4,6 e -6 m/s, som blev<br />
kalibreret for området af Bismo et al. (2006: 80). Grundvandsspejlet ligger i<br />
morænen i modelområdets østlige del, og specifik ydelse er sat til 0,16, baseret på<br />
litteraturværdi (Wikipedia, 2007d).<br />
27
28<br />
3.3.3 Tørv<br />
Intaktprøver af tørv fra Hølbækkens ådal har vist, at tørvens masse består af knapt 90<br />
% af organisk materiale (Bismo et al., 2006). Tørv er dannet af planterester og<br />
plantesamfundet, tørven er dannet af, har betydning for tørvens hydrauliske<br />
egenskaber. Tørven i modelområdet er lavmosetørv og indeholder rester af siv- og<br />
stråarter, samt rester efter træer. Undersøgelser af tørven i Hølbækkens ådal har givet<br />
en konduktivitet på 4,11 e -6 m/s og en porøsitet på 88-90 % (Bismo et al., 2006: 57-<br />
61). Begge værdier placerer tørven i kategorien ”moderat humificeret” lavmosetørv<br />
på en skala fra svagt over moderat til stærkt humificeret tørv (Dahl et al., 2004: 63).<br />
Det blev også vurderet i felten, at tørven som et gennemsnit var moderat humificeret,<br />
selvom der var forskelle både vertikalt og horisontalt. Dahl et al. (2004) sætter den<br />
effektive porøsitet for moderat humificeret lavmosetørv til 15-40 %. Dette giver et<br />
bud på tørvens specifikke ydelse.<br />
I tørven bliver den kapillære stighøjde desuden en interessant parameter, da<br />
størrelsen af denne dikterer, hvorvidt jordbunden i rigkæret fortsat vil have et højt<br />
vandindhold, selvom der sker en sænkning af grundvandsspejlet som følge af<br />
grundvandsindvindingen. Tørv har mange små porer og en høj<br />
vandholdningskapacitet, der bevirker, at tørvens kapillære stighøjde er høj,<br />
sammenlignet med fx sand (Wikipedia, 2007e). Efter samtale med P. Møldrup (pers.<br />
komm. 30.05.07) er det konkluderet, at en kapillær stighøjde på 30 cm er ikke<br />
overdrevet for den tørv, der findes i rigkæret, sandsynligvis ligger den nærmere 50<br />
cm.<br />
3.3.4 Gytje<br />
Gytjen har en lav hydraulisk ledningsevne. Laboratorieforsøg på intaktprøver viser<br />
5,97 e -8 m/s og 1,03 e -8 m/s hhv. øverst og nederst i gytjen, aflejret i Hølbækkens<br />
ådal (Bismo et al., 2006: 57-61). Det er valgt at se gytjen som et gennemsnit beregnet<br />
til 3,5 e -8 m/s. Specifik ydelse for gytjen er ikke vigtig, da grundvandsspejlet ligger<br />
over gytjelaget.<br />
3.3.5 Marint sand<br />
Konduktiviteten for det marine sand ved Hølbækken blev kalibreret til 1,89 e -7 m/s<br />
(Bismo et al., 2006: 57-61). Den lave konduktivitet kan skyldes de tidligere omtalte<br />
horisontale lag i det marine sand, eller der kan være iblandet silt- og lerpartikler, der<br />
begrænser strømningen. Specifik ydelse har ingen betydning, da laget altid er under<br />
grundvandsspejlet.
3.3.6 Opsummering<br />
Kapitel 3 Konceptuel forståelse af modelområdet<br />
En opsummering af værdier for de hydrogeologiske parametre er listet i tabel 3.1.<br />
Tabel 3.1. De fundne værdier for jordlagene i modelområdet.<br />
Konduktivitet [m/s] Specifik ydelse [m 3 /m 3 ] Magasintal [1/m]<br />
Kalk 0,0001 0,14 1 e -4 - 1 e -3<br />
Morænesand 4,6 e -6 0,16 1 e -4 - 1 e -3<br />
Tørv 4,11 e -6 0,15 – 0,4 1 e -4 - 1 e -3<br />
Gytje 3,5 e- 8 - 1 e -4 - 1 e -3<br />
Marint sand 1,89 e -7 - 1 e -4 - 1 e -3<br />
3.4 Konceptuel forståelse af strømningsforhold<br />
Med baggrund i den konceptuelle forståelse af geologien og hydrogeologien i<br />
modelområdet vil vandets strømning i modelområdet undersøges. Først vil de<br />
overordnede strømningsforhold i oplandsmodellen beskrives på baggrund af<br />
resultater fra Bismo et al. (2006), samt data fra sekundære kilder. I forhold til<br />
grundvandsindvindingens påvirkning af rigkæret er det særlig vigtigt at forstå<br />
strømningsvejene fra grundvandsmagasinet i kalken til ådalen og videre til<br />
Lindenborg Å, da dette beskriver forholdene ved rigkæret. Egne udførte<br />
observationer og undersøgelser ligger til grund for en vurdering af, hvilke<br />
strømningsveje der er dominerende fra magasinet til rigkæret.<br />
3.4.1 Oplandsmodellen<br />
Hovedstrømningsmønsteret i oplandsmodellen er vist i figur 3.7. Vandet ledes fra en<br />
potentialetop i det nordøstlige hjørne og forlader modelområdet med Lindenborg Å i<br />
det sydøstlige hjørne. Strømningen i hoveddelen af modelområdet foregår i kalken.<br />
Vertikalt findes to magasiner, adskilt af lavpermeabelt kalklag, som omtalt før.<br />
Vandet strømmer gennem ådalen for at nå ud til Lindenborg Å. Ådalen fungerer<br />
begrænsende for udstrømningen fra magasinet til Lindenborg Å på grund af den lave<br />
konduktivitet, og der er spændte forhold i ådalen, figur 3.8.<br />
29
30<br />
Figur 3.7. Principskitse for strømningsforholdene i oplandsmodellen. Grundvandsspejlets kotelinjer<br />
er en generalisering af modelberegninger fra Bismo et al. (2006).<br />
Kalk<br />
Figur 3.8. Principskitse over potentialeforholdene i oplandsmodellen.<br />
Trykniveau under lavpermeabelt kalk<br />
Trykniveau under ådalspakken<br />
Ådalspakken<br />
Grundvandsspejl<br />
Udstrømningen fra magasinet gennem ådalen til åen er i høj grad styret af kilder. Der<br />
findes mange kilder i modelområdet, Lindenborg Å udspringer bl.a. fra nogle af<br />
Nordjyllands kendte kilder Ravnkilde og Lille Blå Kilde. Målinger af Hølbækkens<br />
vandføring bekræfter, at kilder er styrende for udstrømningen til Lindenborg Å, figur<br />
3.9. På den øvre del af Hølbækken (måling 1-6) var der markante stigninger i<br />
vandføringen, og på samme strækning blev der observeret flere kilder. I den nedre<br />
del af Hølbækken (måling 6-9) var tilstrømningen lille og der blev ikke observeret<br />
kilder (Bismo et al., 2006).
Vandføring [l/s]<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
2<br />
40<br />
1<br />
30<br />
20<br />
3 4<br />
5<br />
0 200 400 600 800 1000<br />
Målingernes indbyrdes afstand [m]<br />
6<br />
Kapitel 3 Konceptuel forståelse af modelområdet<br />
2006<br />
2007<br />
Tendens 2006<br />
Tendens 2007<br />
Figur 3.9. Vandføringen i målepunkter langs Hølbækken. Målingerne fortaget den 27-28.02 2006 og<br />
23.02 2007.<br />
Fra ådalen afledes vandet via Lindenborg Å. Lindenborg Å er grundvandsfødt og har<br />
en gennemsnitsvandføring på 2.500 l/s, en basisvandføring på 2.000 l/s og<br />
medianminimumsvandføring på 1.700 l/s (udregnet på baggrund af data fra DMU i<br />
perioden 1985-2005). Basisvandføringen udgør derved 80 % af den samlede<br />
vandføring. Vandstanden i Lindenborg Å har en amplitude på 1,1 m ved Lindenborg<br />
Bro, 4 km nedstrøms for Hølbækken. Til tider står vandstanden i Lindenborg Å højt,<br />
og der sker en opstuvning af vand i tilløbsgrøfterne. Afstrømningen i grøfterne er<br />
altså påvirket af Lindenborg Ås vandstand.<br />
7<br />
8<br />
9<br />
31
32<br />
3.4.2 Rigkærsmodellen<br />
Strømningsvejene i og omkring rigkæret har været vigtig at få beskrevet detaljeret<br />
inden arbejdet med grundvandsmodellen, for at få en god gengivelse til modellen.<br />
Der blev udført vandføringsmålinger og pejlinger i rapportskrivningsperioden, figur<br />
3.10. Forsøgene er beskrevet i bilag B.<br />
Figur 3.10. Placering af pejlinger og vandføringsmålinger. Ved pejlepunkt 1, nord for rigkæret, stod<br />
desuden en regnmåler i rapportskrivningsperioden. Vandstandsmåler var placeret midt mellem V4 og<br />
V5. Å-tema fra TOP10DK (2000).<br />
For at gøre gennemgangen af strømningsveje i og omkring rigkæret mere overskuelig<br />
er det valgt at tage udgangspunkt i GOI-terminologien 1 , hvor der er defineret 4<br />
strømningsveje gennem ådale (Dahl et al., 2004: 41):<br />
Q1 – Diffus udstrømning<br />
Q2 – Overfladisk afstrømning (inkluderer kilder)<br />
Q3 – Direkte afstrømning (fra magasin til vandløb)<br />
Q4 – Afstrømning via grøfter og dræn<br />
De fire strømningsvarianter er illustreret på figur 3.11.<br />
1 Grundvand- Overfladevand Interaktion
Opland Ådal<br />
Tilgrænsende<br />
hydrologisk enhed<br />
Q2 Q2 Kilde<br />
Kapitel 3 Konceptuel forståelse af modelområdet<br />
Figur 3.11. Illustration af de fire strømningsvarianter i GOI-terminologien (efter Dahl et al., 2004:<br />
41).<br />
Q1 Diffus udstrømning<br />
I tørven strømmer grundvandet lateralt fra den tilgrænsende hydrologiske enhed<br />
(kalken) til grøfterne og til Lindenborg Å. Det lave relief i ådalen er imidlertid<br />
medvirkende til, at vandet kun langsomt bliver ledt ud til grøfterne og til Lindenborg<br />
Å, og jorden i ådalen kan derfor opretholde den kontinuerlige vandmætning. På<br />
baggrund af målte trykniveauer i projektperioden er strømningshastigheden i tørven i<br />
rigkæret beregnet til at være 1,6 e -8 m/s på langs af grøfterne og 1,2 e -7 m/s på tværs<br />
af grøfterne (princippet for udregningerne findes i bilag B).<br />
Vandføringen i grøfterne langs rigkæret blev målt ved lav vandstand i grøfterne<br />
(vandføringsmåling V3, V4, V6 og V7, figur 3.10) efter en længere periode uden<br />
nedbør. Opstrøms for rigkæret (V4 og V6) var vandet tilnærmet stillestående, og<br />
vandføringen blev målt til < 0,04 l/s. Nedstrøms for rigkæret blev vandføringen målt<br />
til at være 0,22 l/s i grøften øst for rigkæret og 0,17 l/s i grøften vest for rigkæret.<br />
Dette kan tolkes som det diffuse bidrag fra rigkæret, dvs. tørven, til grøften for strækningen.<br />
Ved at antage, at skillelinjen for grundvandsbidrag til grøfterne går midt<br />
gennem rigkæret, er strømningshastigheden ud mod grøfterne beregnet til 1,9 e -8 m/s<br />
og 1,8 e -8 m/s for hhv. den østlige og vestlige del af rigkæret. Dette er noget<br />
langsommere end strømningerne beregnet på baggrund af pejlinger. Tilsammen<br />
udgår beregningerne en indikation for intervallet for strømningshastigheder i tørven.<br />
Beregninger på grundvandspejlinger i tørven og gytjen, pejleboring 3, 4, 7 og 8,<br />
figur 3.10, viser, at der er et overtryk på mellem 0,32 m og 0,22 m i bunden af<br />
gytjelaget i rigkæret, figur 3.18, og tendensen i rapportskrivningsperioden var, at<br />
trykket i gytjen faldt, mens trykket i tørven var mere stabilt. Dette tyder på, at trykket<br />
Q4<br />
Drænrør/grøft<br />
Q1<br />
Ådalsmagasin<br />
Q1<br />
Vandløb<br />
Q3<br />
33
34<br />
i gytjen har en hurtigere reaktion på tørrere perioder. Det vertikale bidrag fra gytjen<br />
til tørven er beregnet til 0,04 – 0,07 l/s for hele ådalen, inden for rigkærsmodellen.<br />
Strømningshastigheden er på ca. 2 e -9 m/s vertikalt. Den horisontale diffuse<br />
strømning i gytjen er beregnet til 3,8 e -10 m/s.<br />
Strømningshastighederne sammenlignes på figur 3.12.<br />
Skræntfod<br />
Tørv<br />
Kalk<br />
2 e -9 m/s<br />
Grøft<br />
1,6 e -8 m/s<br />
3,8 e -10 m/s<br />
Marint sand<br />
Gytje<br />
Grøft<br />
1,2 e -7 m/s<br />
Lindenborg Å<br />
Figur 3.12. Horisontale og vertikale strømningshastigheder. Beregnet på baggrund af pejledata i<br />
rigkæret og målte konduktiviteter på intaktprøver (Bismo et al., 2006).<br />
Q2 Kilder<br />
Der findes en bassinkilde ved det nordøstlige hjørne af rigkæret. Det meste af vandet<br />
i kilden ledes via en betonrende nord om rigkæret til Trindbakhus Dambrug. I tillæg<br />
strømmer noget vand diffust fra kilden til den ene grøft, gennem ca. 2 m tørv, figur<br />
3.13. Bidraget fra kilden til betonrenden lå i projektperioden på 14 l/s - 15 l/s, målt<br />
ved vandføringsmålinger tæt på udløbet fra kilden. Bidraget fra kilden ligger lidt<br />
over det målte, da den diffuse udstrømning ikke kommer med i målingen. I grøften,<br />
lige nedenfor kilden, er der målt en vandføring på 0,86 l/s ved målepunkt V4, det<br />
meste af dette vand er sandsynligvis fra kilden. Der er ikke observeret flere kilder<br />
ved rigkæret.
Betonrende<br />
Kapitel 3 Konceptuel forståelse af modelområdet<br />
Figur 3.13. Skitse over bassinkildens forholdsmæssige bidrag til betonrenden og grøften.<br />
Q3 Direkte afstrømning<br />
Den direkte afstrømning sker fra den tilgrænsende geologiske enhed til åen, figur<br />
3.11. Dette ville i modelområdet betyde, at der skulle være direkte kontakt mellem<br />
kalken og åen. Dette vurderes som usandsynligt som følge af gytjen og det marine<br />
sand, der begrænser strømningen, og denne strømningsvej anses som fraværende i<br />
modelområdet.<br />
Q4 Grøfter og dræn<br />
Gravning af grøfter har bevirket en hurtigere afstrømning gennem ådalen ud mod<br />
Lindenborg Å og har derfor betydning for vandmætningen i tørven. Vandet fra<br />
bassinkilden ledes væk fra rigkæret via betonrenden til dambruget. Vandstanden i<br />
betonrenden varierer, og ved høj vandstand står vandspejlet højere end rendens<br />
kanter. Vandføringen i betonrenden blev målt ved høj (27.03) og lav (01.05)<br />
vandstand, med vandspejlet hhv. over og under kanten af renden, figur 3.14.<br />
Grunden til, at vandføringen var højere ved lav vandstand, var, at der mellem de to<br />
måledage blev beskåret grøde i renden. Måleresultaterne har en række usikkerheder i<br />
sig, fx blev der formentlig pumpet vand fra betonrenden over til dambruget under<br />
målingen af vandføring V15 den 01.05 (bilag B). Derfor anses målingen i V15 ikke<br />
for valid. Resultatet antyder, at der foregår et tab af vand fra renden til tørven på<br />
vandets vej fra bassinkilden til dambruget på 0,5-1 l/s, figur 3.15.<br />
Tørv<br />
Bassinkilde<br />
Rigkæret<br />
Vandføringsmåling<br />
(V4)<br />
Høj vandstand<br />
Lav vandstand<br />
Grøft<br />
Figur 3.14. Tværsnit af betonrende.<br />
Diffus strømning<br />
Jordoverfladen<br />
35
36<br />
19<br />
18<br />
17<br />
l/s 16<br />
15<br />
14<br />
13<br />
V15 V14 V13<br />
Figur 3.15. Vandføring målt i betonrenden.<br />
27.03<br />
01.05<br />
I grøfterne ud mod Lindenborg Å afledes vandet langsomt, eftersom de er ved at gro<br />
til. Grøften øst for rigkæret afleder, som nævnt, noget vand fra bassinkilden, der<br />
strømmer diffust gennem ca. 2 m tørv for at nå grøften. Denne kontakt styres<br />
formentlig af, hvor meget vand der bliver afledt gennem betonrenden, hvilket delvist<br />
afhænger af dambrugsdriften. Vandføringen i grøfterne langs rigkæret blev målt ved<br />
høj og lav vandstand, figur 3.16. Stigningen i vandføring er forholdsvis stabil,<br />
hvilket kan tolkes til det diffuse bidrag fra tørven fra den mellemliggende strækning.<br />
3,0<br />
2,5<br />
2,0<br />
l/s 1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
0,0<br />
0 50 100 150 200 250<br />
Afstand fra grøftens start [m]<br />
15-mar<br />
30-mar<br />
05-mar<br />
01-maj<br />
15-mar<br />
30-mar<br />
01-maj<br />
Figur 3.16. Vandføringen i grøften øst og vest for rigkæret. De røde grafer er fra grøften vest for<br />
rigkæret og de blå er for grøften øst for rigkæret.
Nedbør [mm/dag]<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
05-mar<br />
12-mar<br />
18-mar<br />
25-mar<br />
02-apr<br />
Kapitel 3 Konceptuel forståelse af modelområdet<br />
Nedbør<br />
Vandstand<br />
09-apr<br />
15-apr<br />
22-apr<br />
29-apr<br />
0,05<br />
0,04<br />
0,03<br />
0,02<br />
0,01<br />
0<br />
-0,01<br />
-0,02<br />
-0,03<br />
-0,04<br />
Figur 3.17. Nedbørshændelser og vandstanden i grøften neden for bassinkilden. Placeringen af<br />
nedbørsmåleren og vandstandsmåleren kan ses på figur 3.10.<br />
Kote [m]<br />
5,6<br />
5,5<br />
5,4<br />
5,3<br />
5,2<br />
5,1<br />
05-mar<br />
12-mar<br />
19-mar<br />
26-mar<br />
02-apr<br />
09-apr<br />
16-apr<br />
23-apr<br />
30-apr<br />
Relativ vandstand [m] .<br />
Gytje<br />
Tørve<br />
Figur 3.18. Pejlinger i rigkæret. Pejlingerne er filtersat i toppen af tørven og under gytjen, hhv.<br />
pejlepunkt 4 og 3 hhv. jf. figur 3.10.<br />
Kote [m]<br />
3,5<br />
3,4<br />
3,3<br />
3,2<br />
3,1<br />
3,0<br />
2,9<br />
05-mar<br />
12-mar<br />
19-mar<br />
26-mar<br />
02-apr<br />
Figur 3.19. Vandstanden i Lindenborg Å ved Lindenborg Bro. Data fra Miljøcenter Aalborg (2007).<br />
09-apr<br />
16-apr<br />
23-apr<br />
30-apr<br />
37
38<br />
I grøften lige nedenfor kilden er vandstanden blevet moniteret fra den 05.03.07 til<br />
den 01.05.07, figur 3.17. På figuren er vandstanden sammenlignet med<br />
regnhændelserne, der er målt i samme periode i målepunktet ved rigkæret. Der ses et<br />
sammenfald af regnhændelser efterfulgt af vandstandsstigning. Den 17.04 blev der<br />
skåret grøde i betongrøften, og herefter falder vandstanden ca. 3 cm. Faldet i<br />
vandstanden set over hele perioden skal også ses i forhold til faldet i<br />
grundvandsspejlet og vandstanden i Lindenborg Å over samme periode, figur 3.18<br />
og figur 3.19. De tre kurver har samme faldende tendens og kurveforløb, men det<br />
relative fald er forskellige. Det hele er en del af det samme system og derfor påvirker<br />
de hinanden.<br />
For at undersøge strømningsvejene i ådalen blev der foretaget temperaturmålinger af<br />
overfladevandet, figur 3.20. I grundvandsmagasinet ligger vandets temperatur stabilt<br />
på ca. 8° C, og når vandet kommer til overfladen, vil temperaturen indstille sig efter<br />
omgivelserne. Lufttemperaturen var nær frysepunktet under målingerne.<br />
Temperaturmålingerne kan tolkes som, at vandet fra bassinkilden (Q2) hurtigt ledes<br />
væk via betonrenden (Q4), idet vandet holder den samme høje temperatur. Fra<br />
betonrenden (Q4) og/eller via diffus udstrømning (Q1) langs skræntfoden strømmer<br />
vandet ud til de flade marker i ådalen. Vandet strømmer hurtigere i grøfterne end<br />
gennem markens topjord, hvorfor vandet i grøfterne kan holde på varmen længere.<br />
Figur 3.20. Temperaturmålinger i overfladevandet (Johansen & Simonsen, 2007; Niras, 2007a).<br />
Målingerne er foretaget over flere dage, hvor lufttemperaturen var mellem 0-2 o C. Baggrundstemaer<br />
fra TOP10DK (2000).
Kapitel 3 Konceptuel forståelse af modelområdet<br />
Opsummering<br />
Figur 3.21 viser en opsummering af, hvordan grundvandsstrømningerne fordeler sig<br />
på de forskellige strømningsvarianter gennem rigkæret. Summen af afstrømningen<br />
fra kilden og grøfterne er på 16,2 l/s. Ved antagelsen om, at indstrømningen og<br />
udstrømningen i området er den samme, vil bidraget fra kalken være 16,2 l/s.<br />
Qtotal: 16,2<br />
Tørv<br />
Gytje<br />
Marint sand<br />
Moræne<br />
Kalk<br />
Rigkær<br />
Q2: 13,5<br />
Strømning<br />
Grundvandsspejl<br />
Grøft<br />
Q2: 14,5<br />
< 0,04<br />
0,9<br />
V: 1,6e-8<br />
Q1: 0,04-0,07<br />
V: 2e-9<br />
Figur 3.21. Strømningsmønstre gennem rigkæret.<br />
V: 1,2e-7<br />
Q4: 0,2<br />
Q4: 0,2<br />
V: Strømningshastighed [m/s]<br />
Q: Vandmængder [l/s]<br />
Q4: 1,1<br />
Q4: 0,2<br />
39
4<br />
Hydrologisk modellering<br />
For at beskrive det fysiske system er der i denne rapport brugt en numerisk dynamisk<br />
grundvandsmodel, opstillet i Mike SHE. I grundvandsmodellen er den konceptuelle<br />
model, beskrevet i kapitel 3 (Konceptuel forståelse af modelområdet), omsat til et<br />
dynamisk system, hvor grundvandsindvindingens indflydelse på grundvandsstanden,<br />
afstrømningen og gennemstrømningen i rigkæret gennem året modelleres. I dette<br />
kapitel vil valg i forbindelse med modelopsætning og modelkørsel præsenteres og<br />
begrundes. Valgene er truffet efter princippet i figur 2.7, og de valg som præsenteres<br />
i kapitlet er de endelige valg, i de fleste tilfælde truffet efter flere tilgange er prøvet<br />
af. I bilag C findes en kronologisk gennemgang af kalibrerings- og valideringsprocessen.<br />
Data fra sekundære kilder der indgår i modellerne er beskrevet i bilag D,<br />
egne data er behandlet i kapitel 3 (Konceptuel forståelse af modelområdet).<br />
Grundvandmodelleringen er, som tidligere beskrevet, opsplittet i to modeller, en<br />
oplandmodel, der beskriver ændringerne i oplandet som følge af vandindvindingen<br />
og en rigkærsmodel, der beskriver grundvandsforholdene lokalt i rigkæret. Disse vil i<br />
dette kapitel gennemgås separat. Ved at opdele i to modeller kan opløsningen være<br />
forskellig, hvilket er ønskelig, da grundvandsstrømningerne og ændringerne er på<br />
forskellige skala; ændringerne i grundvandspotentialet i Volsted Plantage er på meter<br />
skala, mens ændringerne i grundvandspotentialet i rigkæret forventes at være ned til<br />
decimeter. Oplandsmodellen er sat op for et større areal og de fleste af dataene har en<br />
grov opløsning. Rigkærsmodellen modellerer et mindre areal, for hvilket der er<br />
indsamlet detaljerede data med finere opløsning. Diskretiseringen og beregningstiden<br />
følges ad ved grundvandsmodellering, og ved høj opløsning er beregningstiden lang.<br />
Det er kun ved rigkæret, at der er lavet detaljerede undersøgelser, der muliggør en<br />
finere opløsning. Ved at opdele i to modeller bliver oplandsmodellen ikke belastet af<br />
at skulle beregne uforholdsmæssigt mange små celler. Oplandsmodellen er opsat for<br />
at beskrive hovedstrømningerne i grundvandsmagasinet. Derfor er det fx muligt, at<br />
generalisere ådalens opbygning i oplandsmodellen, da hovedstrømningerne stadig<br />
væk repræsenteres ved en sådan generalisering. Ådalens opbygning er central at få<br />
beskrevet i rigkærsmodellen, da ådalens opbygning har betydning for de lokale<br />
strømningsmønstre.<br />
41
42<br />
Lokale forskelle i jorden og dermed konduktiviteten kan også få betydning, når der<br />
modelleres på forskellige skala. Fx kan der i kalken forekomme lokale store<br />
sprækker, der midlet over et større område giver én konduktivitet, men ses der på et<br />
mindre område, hvor forekomsten af større sprækker er mindre, vil gennemsnitskonduktiviteten<br />
blive mindre. Dette betyder, at det ikke altid er muligt at overføre<br />
parametre bestemt på en skala til en model på en anden skala, og derfor bliver<br />
oplandsmodellen og rigkærsmodellen kalibreret separat.<br />
Fra oplandsmodellen overføres en simuleret trykrand til rigkærsmodellen og de<br />
fundne strømningsretninger bruges til at trække nul fluks grænser. Heri ligger det<br />
potentielle overførelsesproblem mellem de to modeller, og nøjagtigheden her er et<br />
fokus i oplandsmodellen. For at finde ud af, hvorvidt eventuelle skalaforskelle i<br />
trykniveauet forplanter sig fra oplandsmodellen til rigkærsmodellen, er der kørt<br />
følsomhedsanalyse på variationen i trykniveauet i randen til rigkærsmodellen,<br />
beskrevet i bilag E.<br />
4.1 Opsætning af oplandmodellen<br />
Afgrænsning af modelområde<br />
Afgrænsningen til oplandmodellen er blevet gjort i afsnit 3.1 (Afgrænsning af<br />
oplandsmodellen), jf. figur 3.1. Grænsen er hele vejen rundt defineret som nul fluks<br />
rand, under antagelse af, at alt vand, der forlader området, gør det via Lindenborg Å.<br />
Vertikal diskretisering<br />
Med udgangspunkt i den konceptuelle model er det valgt at inddele kalken i 3 lag<br />
vertikalt, der også er beregningslagene i modellen:<br />
• Kalklag 1 fra terræn til -45 m, med indslag af moræne og ådalsjord<br />
• Kalklag 2 fra -45 m til -55 m, repræsenterer det lavpermeable kalklag<br />
• Kalklag 3 fra -55 m til -140 m, bundniveauet er saltvandsgrænsen<br />
Under kalibreringen blev det endvidere valgt at opdele kalklag 1 i to dele, figur 4.1.<br />
Grundvandspotentialets gradient er stejlere i den østlige del end i den vestlige,<br />
hvilket tolkes som, at kalkens konduktivitet er lavere i øst end i vest. Det er valgt at<br />
dele med en lige linie, da dataene, som opdelingen er baseret på, ikke er tilstrækkelig<br />
til at trække en mere nøjagtig grænse. Opdelingen er i tråd med tidligere<br />
modelopsætninger for området (Bismo et al., 2006; Jensen et al., 2007).
Kapitel 4 Hydrologisk modellering<br />
Figur 4.1. Horisontal opdeling af kalken. Potentialetema fra NJA (2005). Lokaliseringen af rigkæret<br />
er markeret med den sorte cirkel.<br />
De to andre geologiske enheder, moræne og ådal er indlagt som linser 1 i modellens<br />
øverste lag, figur 4.2. Morænens vertikale udstrækning er fra terræn og ned til den<br />
prækvartære overflade. Det er valgt at tolke ådalen under et, og give hele<br />
ådalspakken en samlet konduktivitet. Dette valg er truffet, idet det væsentlige for<br />
ådalspakken i oplandsmodellen er, at den fungerer begrænsende for udstrømningen<br />
fra det regionale grundvandsmagasin i kalken til Lindenborg Å. Ådalen udgør<br />
desuden så lille et område i forhold til hele modelområdet, at en detaljeret<br />
modellering her ikke ville gavne modellens pålidelighed, men snarere give<br />
unødvendig mange parametre at kalibrere på. Ådalspakken er sat til en vertikal<br />
tykkelse på 10 m.<br />
Horisontal diskretisering<br />
Mike SHE tillader kun horisontal diskretisering i kvadratiske celler. Det er valgt at<br />
benytte 100 x 100 m celler. Inputdata for de geologiske enheder har en nøjagtighed<br />
på 200 m (bilag D), hvorfor det ikke forventes at give et bedre resultat ved en finere<br />
opløsning. 100 m er samtidig ca. bredden på Hølbækkens ådal, hvorfor den kan<br />
repræsenteres af en række celler.<br />
1 Grundvandsmodelteknisk er en linse, i modsætning til lag, en geologisk enhed der kun har begrænset<br />
horisontal udbredelse.<br />
43
44<br />
Kalklag 2, lavpermeabelt<br />
Kalklag 1<br />
Kalklag 3<br />
Figur 4.2. Vertikal inddeling af modelområdet. Ådal og moræne er indlagt som linser. Skematisk<br />
tværsnit vest-øst gennem midten af modelområdet.<br />
Temporal diskretisering<br />
Infiltrationen er det eneste inputdatasæt med en temporal opløsning, og det tilgængelige<br />
datasæt er for perioden 1990 – 1999 (bilag D). Dette datasæt har en<br />
opløsning på en dag. Det blev valgt at modellere på ugebasis. På baggrund af<br />
modelresultaterne på ugebasis er der så mulighed for, at definere en finere temporal<br />
diskretisering ved fund af kritiske perioder. En øgning af tidsskridt mod fx en måned<br />
ville medføre, at vigtige udsving, der er relevante for overlevelsen af planterne i<br />
rigkæret, kunne overses. Der blev ikke fundet anledning til, at simulere perioder med<br />
kortere tidsskridt.<br />
Afstrømning<br />
Afstrømning er i hele modellen indlagt sådan, at grundvandet kan strømme ud når<br />
det kommer tættere end 10 cm på jordoverfladen. Dette forekommer kun i ådalene,<br />
da grundvandsspejlet ligger dybere i resten af modelområdet. Vand, der afstrømmer,<br />
bliver fjernet fra modellen. Afstrømningen og vandføringen beregnes da ved at<br />
summere afstrømningen fra udvalgte celler, fx bestemmes vandføringen i Hølbækken<br />
ved at summere de celler, som indeholder udstrømningsområde (ådalen) for<br />
Hølbækken. Det er valgt ikke at lade en drænkonduktans 2 begrænse udstrømningen,<br />
da det antages, at det hovedsageligt er ådalspakkens konduktivitet, der er<br />
begrænsende for udstrømningen.<br />
2 Maksimal afstrømningshastighed pr. meter grøft.<br />
Terræn<br />
Vest Moræne<br />
Øst<br />
Ådal, 10 m<br />
Kote<br />
-45<br />
-55<br />
-140
4.2 Kalibrering af oplandsmodellen<br />
Kapitel 4 Hydrologisk modellering<br />
Konduktiviteterne for de geologiske lag og linser er blevet kalibreret ved brug af<br />
stationære simuleringer. Til kalibreringen er grundvandsspejlets beliggenhed<br />
sammenlignet i 18 pejlepunkter i modelområdet, figur 4.3. Pejlingerne er hentet fra<br />
GEUS’ borearkiv (bilag D). Pejlingerne er foretaget til forskellig tid på året og<br />
forskellige årstal, og kan variere med +/- 2 m (Bismo et al., 2006 på baggrund af<br />
Søndergaard, 2003: B4). At måletidspunktet er tilfældig medfører, at boringerne<br />
samlet giver en gennemsnitssituation (Sonnenberg, 2001: 4).<br />
I figur 4.3 er det simulerede potentiale sammenlignet med det målte, og det ses<br />
hvilke pejlepunkter der blev simuleret for højt og for lavt, samt størrelsen for<br />
afvigelsen. Pejlepunkterne 7, 8 og D3 ligger tæt på og i Volsted Plantage. Pejlepunkt<br />
8 og D3 er simuleret ca. 1 m for lavt, mens pejlepunkt 7 er simuleret knapt 1 m for<br />
højt. Pejlepunkterne 4, 5 og 6 ligger forholdsvis tæt, og det har ikke været muligt at<br />
få alle til at passe på en gang, da der er mere end 2 m forskel mellem pejlingerne.<br />
Lige ved siden af pejlepunkt 12 ligger det dynamiske pejlepunkt D2, med en<br />
gennemsnitlig afvigelse på 0,4 m. Afvigelsen i pejlepunkt 12 kan skyldes et lavt<br />
grundvandsspejl på målingsdagen. Pejlepunkt 9 ligger ved vandværket i Volsted, den<br />
målte kote synes at være for lav. Den lokale sænkning kan genfindes i NJAs<br />
potentialedata, jf. figur 4.1, men kan ikke umiddelbart forklares. Det er ikke et<br />
rumlig distribueret mønster i afvigelsen mellem det simulerede og målte potentiale<br />
der tilsiger, at den konceptuelle model bør revurderes.<br />
Magasintal og specifik ydelse er blevet kalibreret mod tre observationsboringer (D1,<br />
D2 og D3), figur 4.3, hvor der fandtes tidsserier inden for modelområdet.<br />
Tidsserierne dækkede ikke perioden 1990-1999, som er modelleringsperioden, men<br />
det fandtes månedlige tidsserier for årene 2002 og 2003, som ud fra pejleserierne så<br />
ud til at repræsentere hhv. et vådt og et tørt år. I perioden 1990-1999 var 1994, 1995<br />
og 1999 våde år, hvorfor gennemsnittet af maksimums- og minimumspejlingen samt<br />
amplituden fra disse år blev sammenlignet med 2002, tabel 4.1. De resterende år<br />
blev sammenlignet på tilsvarende måde med 2003 (bilag F). I tørre år er dynamikken<br />
i D2 simuleret med kun 10 cm fejl, hvilket er tilfredsstillende. For D1 er afvigelsen<br />
på 30 cm. For de våde år er afvigelsen for D2 igen lille, mens D1 og D3 er simuleret<br />
med for lille en amplitude. Sammenligningen skal ikke læses bogstavelig, da<br />
datasættet for observationerne er for andre år end de simulerede. Sammenligningen<br />
gøres for at se om dynamikken i grundvandsspejlets bevægelse er repræsenteret i<br />
modellen. Sammenligningen viser, at dynamikken ligger inden for en afvigelse på<br />
0,7 m i amplitude, og at alle maksimums- og minimumspejlinger ligger godt inden<br />
for nøjagtighedskriteriet på 2 m. Imidlertid blev sammenligningen vurderet til ikke at<br />
være tilfredsstillende alene, da den netop var mellem forskellige år.<br />
45
46<br />
Afvigelse [m]<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
-1<br />
-2<br />
-3<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 D1 D2 D3<br />
Figur 4.3. Målt og simuleret potentiale. Pejlepunkternes placering ses i kortet med det målte<br />
potentiale, på det simulerede potentialekort kan det ses, hvilke pejlepunkter der er simuleret for højt<br />
og lavt. Afvigelsens størrelse kan ses i diagrammet. Målingerne i pejlepunkterne 1-16 er fra GEUS<br />
(2007). D1, D2 og D3 er gennemsnittet fra dynamiske måleserier lavet af Aalborg Kommunes<br />
Vandforsyning i perioden 1962-2006.
Kapitel 4 Hydrologisk modellering<br />
Tabel 4.1. Sammenligning af gennemsnitlige målte og simulerede maks.- og min. pejlinger samt<br />
amplituder for tørre og våde år. Våde år i modellen er 1994, 1995, 1999, tørre år er 1991-1993 og<br />
1996-1998. Målt vådt år er 2002, tørt 2003.<br />
Kote [m] D1 sim. D1 målt D2 sim. D2 målt D3 sim. D3 målt<br />
Maks. 9,1 9,5 7,7 7,7 6,5 Ingen data<br />
Tørt år Min. 8,3 8,5 7,1 7,0 6,1 Ingen data<br />
Amplitude 0,7 1,0 0,6 0,7 0,4 Ingen data<br />
Maks. 10,1 10,7 8,5 8,4 7,0 8,2<br />
Vådt år Min. 9,0 8,9 7,5 7,3 6,4 7,2<br />
Amplitude 1,1 1,8 1,0 1,2 0,6 0,9<br />
Da det ikke fandtes pejlinger for simuleringsperioden (1990-1999), blev amplituden i<br />
afstrømningen undersøgt, som et andet mål for den tidslige dynamik i modellen.<br />
Forholdet mellem gennemsnittet og hhv. den maksimale og minimale afstrømning<br />
antages at være den samme for modelafstrømning som for basisvandføringen i<br />
Lindenborg Å. Dette er sammenlignet i tabel 4.2. Modellen simulerer en basisvandføring<br />
der genspejler den årlige dynamik. Tallene for afstrømning er, i<br />
modsætning til pejlingerne, sammenlignet for samme periode (1990-1999). For at få<br />
variationen i afstrømning til at passe var det nødvendigt at sætte værdierne for<br />
specifik ydelse og magasintal op. Dermed passede dynamikken med pejlingerne<br />
dårligere. På baggrund af, at sammenligningen med afstrømning er gjort for den<br />
samme periode kom dette til at veje tungere i kalibreringen af specifik ydelse og<br />
magasintal. De kalibrerede værdier ses i tabel 4.3.<br />
Tabel 4.2. Sammenligning af basisføring i Lindenborg Å og modelleret afstrømning i modellen.<br />
Basisvandføring i Lindenborg Å Afstrømning i modellen<br />
m 3 /s % af gennemsnit % af gennemsnit<br />
Maksimum 3,05 156 154<br />
Minimum 1,37 70 71<br />
Gennemsnit 1,95<br />
Tabel 4.3. Kalibrerede værdier for oplandmodellen. *Konstant vandmættet, hvorfor værdien ingen<br />
betydning har.<br />
Materiale Konduktivitet [m/s] Specifik ydelse [m 3 /m 3 ] Magasintal [1/m]<br />
Moræne 4,6 e-6 0,16 0,006<br />
Ådalspakke 6 e-7 0,2 1 e-4<br />
Kalklag 1, vest 4 e-4 0,2 0,006<br />
Kalklag 1, øst 1 e-5 0,3 0,006<br />
Kalklag 2 1 e-8 * 0,006<br />
Kalklag 3 5 e-4 * 0,006<br />
47
48<br />
4.3 Validering af oplandsmodellen<br />
Valideringen er den del af modelleringen hvor det sikres, at kalibreringsresultatet<br />
genspejler virkeligheden og ikke er et tilfældigt sammentræf. Oplandsmodellen er<br />
kalibreret på trykniveau i 18 pejlepunkter. Dette antal blev ikke anset som<br />
tilstrækkeligt til at uddrage målinger fra, for så at validere på disse (split-sample<br />
test). Derimod blev det valgt at bruge afstrømning til validering. Den stationære<br />
model blev valideret ved sammenligning af modelleret gennemsnitsvandføring i<br />
Hølbækken og feltmålinger af vandføringen, tabel 4.4. Den simulerede vandføring<br />
ligger tæt på de to målinger foretaget i februar 2006 og 2007. I forhold til<br />
gennemsnittet af de tre målinger simuleres vandføringen med 108 %, og anses derfor<br />
et rimeligt resultat.<br />
Tabel 4.4. Målt og modelleret vandføring ved Hølbækkens udløb, stationær simulering.<br />
Vandføringsmålingerne i Hølbækken er fortaget ved vandstandsstationen, jf. målepunkt 6 figur 3.9.<br />
Hølbækken<br />
Måledato Målt [l/s] Simuleret [l/s]<br />
Jan. 2006 (Jensen et al., 2007) 43<br />
Ultimo feb. 2006 58<br />
Ultimo feb. 2007 69<br />
Bassinkilde og grøfter Marts 2007 18 17<br />
Figur 4.4 viser modellens simulering af Hølbækkens vandføring over tid.<br />
Hølbækkens vandføring er målt til 43 l/s i januar og ca. 60 l/s i februar. På den<br />
simulerede vandføring for Hølbækken ses der om vinteren i de fleste år en<br />
vandføring på godt 40 l/s. Dette gælder vintrene i årene 90-94og 96-98, altså 6 ud af<br />
de 10 år. Ligeledes er der i 6 ud af 10 år i tidligt forår simuleret ca. 60 l/s. De<br />
resterende år er vandføringen højere, hvilket hænger sammen med, at der faldt mere<br />
nedbør disse år. Den simulerede vandføring for Hølbækken i de tørre år stemmer<br />
altså godt overens med de målte vandføringer, både i årlig svingning og i absolutte<br />
værdier.<br />
Magasintal og specifik ydelse blev yderligere valideret mod variationen i Lindenborg<br />
Ås basisvandføring for perioden 1990-1999. Korrelationen mellem modellens<br />
afstrømning og basisvandføringen ved Lindenborg Bro blev fundet til 0,74. For at<br />
undersøge resultatet blev den simulerede afstrømning desuden tjekket mod<br />
infiltration, da det kunne tænkes, at korrelationen mellem modelleret og målt<br />
afstrømning skyldtes en fælles korrelation med infiltration. Dette er ikke tilfældet.<br />
Korrelationen mellem infiltrationen og simuleret afstrømning er på 0,50 og<br />
korrelationen mellem infiltrationen og den målte basisvandføring er på 0,64.<br />
Variation i den modellerede afstrømning er altså ikke direkte en følge af<br />
61
Kapitel 4 Hydrologisk modellering<br />
infiltrationsdata. Derfor anses den modellerede variation i afstrømningen at gengive<br />
virkeligheden.<br />
l/s<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
jan-91 jan-92 jan-93 jan-94 jan-95 jan-96 jan-97 jan-98 jan-99<br />
Figur 4.4. Simuleret vandføring i Hølbækken.<br />
4.4 Opsætning af rigkærsmodellen<br />
Afgrænsning af rigkærsmodellen<br />
Strømningsvejene i oplandsmodellen danner grundlaget for at afgrænse rigkærsmodellen,<br />
figur 4.5. Det blev valgt at lægge grænserne så tæt på rigkæret som<br />
muligt, for at kunne opnå en høj opløselighed uden unødvendig lang beregningstid.<br />
Samtidig var det vigtigt, at randen ikke lå for tæt på rigkæret, for at undgå, at randen<br />
dikterede resultatet af simuleringerne. Mod syd er modellen afgrænset af<br />
vandstanden i Lindenborg Å. Fra Lindenborg Å mod nordvest er modelområdet<br />
afgrænset af to grøfter langs markerne i ådalen. Videre op til Volsted Plantage følger<br />
afgrænsningen grundvandets strømningsretning, modelleret af oplandsmodellen.<br />
Mod nord er modelområdet afgrænset som trykgrænse på langs af grundvandets<br />
potentialelinier, også hentet fra oplandsmodellens simulering.<br />
49
50<br />
Figur 4.5. Rigkærsmodellens afgrænsning. Strømningsretninger beregnet med oplandsmodellen.<br />
Vertikal diskretisering<br />
Rigkærsmodellens nedre vertikale grænse er sat ved det lavpermeable kalklag.<br />
Bidraget herfra er beregnet til 0,3 l/s, hvilket er 2 % af det vand, der strømmer<br />
igennem modellen, og da det ikke er mere, vælges det at se bort fra dette bidrag. Det<br />
øverste kalklag udgør således bunden i hele området. Den vertikale diskretisering er<br />
vist på figur 4.6. På skrænten er morænen lagt ind som linse og morænens nedre<br />
afgrænsning er sat ved den prækvartære overflade. Ådalspakken er repræsenteret så<br />
detaljeret som mulig, med baggrund i resultater fra arbejdet med den konceptuelle<br />
model. Tørven er lagt ind med 2 m tykkelse. Gytjens tykkelse går fra 2 m ved øvre<br />
grænse til 7 m mod Lindenborg Å. Det marine sand følger samme tykkelsesfordeling<br />
som gytjen.<br />
Horisontal diskretisering<br />
Der er valgt en cellestørrelse på 10 x 10 m. Dette gav en rimelig beregningstid og<br />
ikke for få celler i rigkæret.
Relativ højde [m]<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
500<br />
460<br />
420<br />
380<br />
340<br />
300<br />
Skræntfod<br />
260<br />
220<br />
Kapitel 4 Hydrologisk modellering<br />
Figur 4.6. Princippet for den vertikale diskretisering i ådalen. Kalken forsætter i dybden og til venstre.<br />
Temporal diskretisering<br />
Ligesom i oplandsmodellen, er det valgt en temporal diskretisering på en uge. En<br />
øgning af tidsskridt mod fx en måned ville medføre, at vigtige udsving, der er<br />
relevante for overlevelsen af planterne i rigkæret, kunne overses. På baggrund af<br />
modelresultaterne på ugesbasis var der mulighed for, at definere en finere temporal<br />
diskretisering ved fund af kritiske perioder. Kritiske perioder for planterne ville være<br />
ændringer i grundvandsspejlet som skilte sig ud fra den gennemsnitlige tendens. Det<br />
blev ikke fundet sådanne perioder.<br />
Afstrømning<br />
Afstrømningsbidraget fra hhv. kilden, grøfter og diffus udstrømning er fundet ved at<br />
summere afstrømningen indenfor de respektive celler, figur 4.7. Når vandet når<br />
drænniveauet i cellerne, bliver det fjernet fra cellen og ledes ikke videre. Dette<br />
betyder, at eventuelt overløb eller diffus udstrømning fra bassinkilden til grøften<br />
umiddelbart syd for bassinkilden ikke er medregnet til grøften, men som afstrømning<br />
fra kilden. Ligesom i oplandsmodellen er der ikke benyttet en drænkonduktans, da<br />
det antages, at afstrømningen til grøfterne hovedsageligt bliver begrænset af tørvens<br />
konduktivitet. Drænniveauet for celler med grøfter er sat til 0,4 m.u.t. Bassinkildens<br />
celler har et drænniveau på 1 m.u.t. Kilden er lagt dybere for at gengive en bedre<br />
kontakt til grundvandsmagasinet. I resten af modellen er der lagt et drænniveau på<br />
0,01 m.u.t. Det antages, at når grundvandet når dette niveau, er der mulighed for<br />
afstrømning på overfladen.<br />
180<br />
140<br />
Længde fra Lindenborg Å [m]<br />
100<br />
60<br />
20<br />
Tørv<br />
Gytje<br />
Marint sand<br />
Moræne<br />
Kalk<br />
_Lag 1<br />
_Lag 2<br />
_Lag 3<br />
Lag 4<br />
51
52<br />
750 m<br />
0 m 700 m<br />
Figur 4.7. Drænzoner der bruges til at summere afstrømningen fra cellerne.<br />
4.5 Kalibrering af rigkærsmodellen<br />
Den eneste periode der forelå data for potentialet i rigkæret var foråret 2007,<br />
perioden 10. marts til 23. april, lavet af Niras (2007a) og Johansen og Simonsen<br />
(2007). Derfor var det nødvendigt at kalibrere modellen over denne periode. Der<br />
fandtes imidlertid ikke data for den nordlige trykrand i denne periode. I pejlepunkt<br />
B1 var der data for trykniveau for 2007. For at overføre variationen i trykniveau fra<br />
B1 til randen, blev det valgt at sammenligne trykket ved randen og B1 fra<br />
oplandsmodellen for perioden 1991-1999, figur 4.8. Sammenligningen viste, at<br />
trykranden var ca. 0,87 gange potentialet i B1. Dermed var der fundet et udtryk for<br />
trykranden i foråret 2007.<br />
Kote [m]<br />
7,5<br />
7,0<br />
6,5<br />
6,0<br />
5,5<br />
5,0<br />
4,5<br />
jan-<br />
91<br />
jan-<br />
92<br />
jan-<br />
93<br />
jan-<br />
94<br />
jan-<br />
95<br />
Kilde<br />
Diffus<br />
Grøfter<br />
B1 x 0,87 Trykrand rigkær<br />
Figur 4.8. Trykrand fra oplandsmodellen og B1 x 0,87 for perioden 1991-1999.<br />
jan-<br />
96<br />
jan-<br />
97<br />
jan-<br />
98<br />
jan-<br />
99
Kapitel 4 Hydrologisk modellering<br />
Startpotentiale for simuleringerne blev indsat fra den stationære simulering. Kalkens<br />
konduktivitet blev indledningsvis bestemt ved analytiske betragtninger. Randbetingelsen<br />
i nord og dræningsniveauet i ådalen dikterer et potentialefald gennem<br />
modelområdet. Hvis potentialefaldet skulle opretholdes og afstrømningen ud af<br />
modellen skulle passe, krævede det en bestemt konduktivitet for kalken, beregnet ved<br />
Darcy’s ligning. Kalibreringen af ådalspakken blev gjort på baggrund af stationære<br />
modelberegninger mod 11 pejlepunkter i og ved rigkæret, figur 4.9. De forventede<br />
ændringer ved indvindingen ligger på decimeterskala og derfor var målet at kalibrere<br />
modellen indenfor 10 cm nøjagtighed af observationerne.<br />
I profil A ses det, at grundvandsspejlet er simuleret for lavt i pejlepunkt 5. Dette<br />
hænger sammen med potentialefaldet ud mod grøften og det indlagte dræningsniveau<br />
for grøften har derfor betydning. Dette kan betyde, at der er en afvigelse i forhold til<br />
virkeligheden i beskrivelsen af overgangen mellem tørven og grøften, måske som<br />
følge af, at der ikke er benyttet drænkoefficienter. Pejlepunkterne 9, 10 og 11 (profil<br />
B) er alle simuleret for højt, disse ligger dog udenfor rigkæret. Potentialet i gytjen<br />
(pejlepunkt 3 og 7) er modelleret for højt og med for lille amplitude, figur 4.10. Den<br />
tidslige tendens til fald i potentialet fra pejlepunkterne gengives ikke i modellen.<br />
Grundvandsspejlet i tørven (pejlepunkt 4 og 6) passer med pejlingerne inden for<br />
nøjagtighedskriteriet på 10 cm. I modsætning til potentialet i gytjen, simuleres der i<br />
tørven en større faldene tendens end pejlingerne viste, figur 4.10. Grundvandsspejlet<br />
i tørven er vigtigst for at planterne kan få nok vand, og derfor er pejlingerne i<br />
rigkæret prioriteret højest. At overtrykket ikke passer kan få indirekte betydning, da<br />
et større overtryk vil give anledning til hurtigere gennemstrømning af vand i gytjen<br />
og derved fx ændret pH. Med undtag af pejlepunkt 5 ligger alle simulerede tryk i<br />
rigkæret inden for nøjagtighedskriteriet på 10 cm.<br />
53
54<br />
5.8<br />
5.6<br />
5.4<br />
5.2<br />
5.0<br />
4.8<br />
4.6<br />
5.8<br />
5.6<br />
5.4<br />
5.2<br />
5.0<br />
4.8<br />
4.6<br />
5.8<br />
5.6<br />
5.4<br />
5.2<br />
5.0<br />
4.8<br />
4.6<br />
A<br />
B<br />
C<br />
5 10<br />
5 10<br />
1<br />
A<br />
C<br />
20 40<br />
3<br />
B<br />
4 6<br />
2<br />
9 10<br />
7<br />
8<br />
3<br />
11<br />
Terræn<br />
Sim. Potential lag 1 (Tørv)<br />
Sim. Potential lag 2 (Gytje)<br />
Målt potential, kort boring<br />
Målt potential, dyb boring<br />
Figur 4.9. Pejlepunkternes placering i rigkæret og det simulerede grundvandsspejls afvigelser.<br />
Akserne er i m, på x-aksen er kun de to første tal gengivet, y-aksen er koten.<br />
4<br />
5<br />
10<br />
5.8<br />
5.6<br />
5.4<br />
5.2<br />
5.0<br />
4.8<br />
4.6<br />
5.8<br />
5.6<br />
5.4<br />
5.2<br />
5.0<br />
4.8<br />
4.6<br />
5.8<br />
5.6<br />
5.4<br />
5.2<br />
5.0<br />
4.8<br />
4.6
Kote [m]<br />
5,8<br />
5,7<br />
5,6<br />
5,5<br />
5,4<br />
5,3<br />
5,2<br />
5,1<br />
09-mar 19-mar 29-mar 08-apr 18-apr 28-apr<br />
Kapitel 4 Hydrologisk modellering<br />
3 målt<br />
3 sim.<br />
7 målt<br />
7 sim.<br />
6 målt<br />
6 sim.<br />
4 målt<br />
4 sim.<br />
Figur 4.10. Simulerede potentialer sammenlignet med målt i rigkæret. Den 27.03 blev der pumpet i<br />
P6, i et forsøg på at rense filtret, derfor mangler data. Data fra Niras (2007a).<br />
De kalibrerede værdier ses i tabel 4.5.<br />
Tabel 4.5. Kalibrerede værdier for rigkærsmodellen. *Konstant vandmættet, hvorfor værdien ingen<br />
betydning har.<br />
Materiale Konduktivitet [m/s] Specifik ydelse [m 3 /m 3 ] Magasintal [1/m]<br />
Tørv 4,8 e-6 0,3 0,003<br />
Gytje 1 e-8 * 0,003<br />
Marint sand 1,9 e-7 * 0,0001<br />
Moræne 4,6 e-6 0,2 0,0001<br />
Kalk 5 e-4 0,2 0,0001<br />
4.6 Validering af rigkærsmodellen<br />
Til validering af modellen er de målte vandføringer fra bassinkilden og grøfterne<br />
benyttet. Figur 4.11 viser den modellerede afstrømning sammenlignet med den<br />
målte. Den simulerede afstrømning via grøfterne dækker over det, der kommer ud<br />
via cellerne gennem grøfter og diffus udstrømning. Den målte afstrømning fra<br />
grøfterne er summeret op for alle fire grøfter i modelområdet, dog er kun halvdelen<br />
af vandføringen fra grøfterne langs modelgrænsen taget med.<br />
Modellen simulerede den forholdsmæssige fordeling af afstrømning mellem kilden<br />
og grøfterne, men de simulerede afstrømninger lå lidt højere end det målte. Modellen<br />
55
56<br />
simulerede 104 og 108 % af afstrømningen fra kilden 3 . For grøfterne var afvigelsen<br />
større, det målte var mere end det dobbelte af det simulerede. Dette skal ses i lys af,<br />
at de mængder der er tale om er små. Yderligere var der for de målte vandføringer i<br />
grøfterne et bidrag med fra overløb og diffus afstrømning fra kilden, hvilket ikke er<br />
gengivet i modellen. Ved den sidste måling af grøfterne var der ikke observeret noget<br />
direkte overløb fra kilden og grøftens vandføring ligger på 0,6 l/s, hvilket svarer til<br />
basisvandføringen simuleret i grøfterne. Der er derfor tilfredsstillende overensstemmelse<br />
mellem de simulerede vandføringer og de målte.<br />
Vandføringen i kilden blev simuleret med gennemsnitlig 13,5 l/s for foråret 2007,<br />
som modellen er kalibreret over, hvilket svarede godt til det målte på gennemsnitlig<br />
14,5 l/s. Efter randbetingelsen for 1990-1999 var indsat, simuleredes kilden<br />
imidlertid til gennemsnitlig 6,5 l/s. Afstrømningen i grøfterne og diffus afstrømning,<br />
blev formindsket med ca. det samme forhold. Analytisk set skyldes dette, at<br />
potentialet ved randen for 1990-1999 var lavere end 2007, hvorfor grundvandsgradienten<br />
blev mindre og dermed ligeledes strømningshastigheden. Den indbyrdes<br />
fordeling i afstrømning mellem kilden, grøfter og diffus blev bibeholdt og derfor er<br />
det ikke noget problem, jf. følsomhedsanalysen (bilag E).<br />
l/s<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
09-mar 19-mar 29-mar 08-apr 18-apr 28-apr<br />
Sim. kilden<br />
Sim. grøfter<br />
Målt kilden<br />
Målt grøfter<br />
Figur 4.11. Simuleret afstrømning sammenlignet med målt. Kortudsnittet viser drænzonerne i<br />
rigkærsmodellen. På figuren dækker grafen for grøfterne både afstrømningen via grøfter og diffus,<br />
dvs. både de røde og grønne områder.<br />
3 Målingen foretaget den 01.05 2007 er sammenlignet med den simulerede afstrømning for 23.04<br />
2007, som var målingen tættest på i tid.
Kapitel 4 Hydrologisk modellering<br />
4.7 Simulerede strømningshastigheder og potentiale<br />
ved rigkæret<br />
I kapitel 3 (Konceptuel forståelse af modelområdet) blev den målte strømningshastigheder<br />
ved rigkæret præsenteret. På figur 4.12 er de målte strømninger<br />
sammenlignet med de simulerede strømninger i rigkærsmodellen. De mest markante<br />
afvigelser er:<br />
1) I grøften langs rigkærets østlige grænse blev afstrømningen målt til 1,06 l/s, mens<br />
modellen simulerede 0,41 l/s. Forskellen kan skyldes, bl.a. at overløbet og den<br />
diffuse tilstrømning fra kilden ikke blev repræsenteret i modellen.<br />
2) Den simulerede afstrømning i grøfterne er på figuren lidt højere. Dette skyldes, at<br />
tallene på figuren er fra én dag (23.05.07). Den samlede basisvandføring fra<br />
grøfterne, simuleret for foråret 2007, passede dog med målingerne, jf figur 4.11.<br />
3) Mængden af vand, der strømmer fra gytjen til tørven, blev simuleret omkring<br />
dobbelt så stor som det målte. Dette bidrag udgør 10 % af grøfternes samlede<br />
vandføring i virkeligheden, mens det er 20 % i modellen.<br />
4) Strømningshastigheden på langs i tørven blev modelleret lavere end det beregnede,<br />
mens hastigheden på tværs blev modelleret lidt større end estimeret ud<br />
fra pejlingerne. I modellen tager det altså lidt længere tid for vandet at strømme<br />
mod grøfterne. Det ser dog ikke ud til, at strømningshastighederne bliver<br />
væsentlig påvirket af den øgede diffuse udstrømning fra gytjen.<br />
Opsummeres alle afstrømningerne på figur 4.12, afstrømmer der i alt 14,6 l/s. I<br />
kapitel 3 (Konceptuel forståelse af modelområdet) blev det antaget, at afstrømningen<br />
i modellen var lig indstrømningen. I modellen er indstrømningen (Qtotal) simuleret til<br />
14,9 l/s. De manglende 0,3 l/s skyldes diffus udstrømning (over trykranden) til<br />
Lindenborg Å.<br />
Sammenligningen mellem de simulerede vandføringer og de målte, viser at der er<br />
god overensstemmelse i kildens vandføring, idet der blev simuleret 104-108 % af det<br />
målte. Grøfternes samlede vandføring blev simuleret til 0,6 l/s, hvilket svarer til<br />
målingerne af grøfterne, den dag hvor der ikke var målt strømning i den øverste del<br />
af grøften var minimal. Der er derfor tilfredsstillende overensstemmelse mellem<br />
afstrømningen simuleret i modellen og de målte vandføringer.<br />
57
58<br />
Qtotal: 16,2<br />
14,9<br />
Tørv<br />
Gytje<br />
Marint sand<br />
Moræne<br />
Kalk<br />
Rigkær<br />
Q2: 14,5 13,6<br />
Strømning<br />
Grundvandsspejl<br />
Grøft<br />
V: 1,6e-8<br />
2,2e-8<br />
Q1: 0,04-0,07<br />
0,16<br />
V: 1,2e-7<br />
3,8e-8<br />
Q4: 0,1 0,1<br />
Q4: 0,2 0,3<br />
Q4: 0,1 0,2<br />
Q4: 1,1 0,4<br />
V: Målt strømningshastighed [m/s]<br />
Q: Målte vandmængder [l/s]<br />
Simuleret<br />
Figur 4.12. Målt og simulerede strømninger i rigkærsmodellen. De simulerede tal er for den 23.04.<br />
2007. For grøfterne langs randen på modelområdet er kun halvdelen af den målte vandføring taget<br />
med, da modellen kun indeholder halvdelen af deres dræningsområde.<br />
Det simulerede grundvandsspejl i rigkærsmodellen ses på figur 4.13. Kilden trækker<br />
vand til sig fra øst og vest for kilden. Det er mulig, at afgrænsningen af<br />
modelområdet er blevet gjort for tæt på kilden, og at der også tilføres noget vand fra<br />
længere øst for kilden. Dette ville, alt andet lige, have givet en større vandføring i<br />
kilden. Dette havde ført til en anden kalibreret konduktivitet for kalken, da<br />
vandbalancen skulle være den samme. Nede i ådalen er strømningsvektorerne små,<br />
hvilket indikerer en langsom strømning. I ådalen ses grøfterne gengivet med lavere<br />
potentiale og udstrømningen sker ved grænsen til Lindenborg Å.
750 m<br />
6307080<br />
6307060<br />
6307040<br />
6307020<br />
6307000<br />
6306980<br />
6306960<br />
6306940<br />
6306920<br />
6306900<br />
6306880<br />
6306860<br />
6306840<br />
6306820<br />
6306800<br />
6306780<br />
6306760<br />
6306740<br />
6306720<br />
6306700<br />
6306680<br />
6306660<br />
6306640<br />
6306620<br />
6306600<br />
6306580<br />
6306560<br />
6306540<br />
6306520<br />
6306500<br />
6306480<br />
6306460<br />
6306440<br />
6306420<br />
6306400<br />
6306380<br />
6306360<br />
0 m<br />
Kapitel 4 Hydrologisk modellering<br />
Figur 4.13. Grundvandsspejlet simuleret i rigkærsmodellen d. 23.04.07 (lag 1). Pilene er strømningsretninger<br />
og -hastigheder i relative størrelser.<br />
4.8 Opsummering<br />
head elevation in saturated zone.REV<br />
[m]<br />
7,25 - 7,5<br />
7,0 - 7,25<br />
6,75 - 7,0<br />
6,5 - 6,75<br />
6,25 - 6.5<br />
6,0 - 6,25<br />
5,75 - 6,0<br />
5,5 - 5,75<br />
5,25 - 5,5<br />
5,0 - 5,25<br />
4,75 - 5,0<br />
4,5 - 4,75<br />
4,25 - 4,5<br />
4,0 - 4,25<br />
Under 4,0<br />
700 m<br />
Opsætningen og kalibreringen af oplandsmodellen og rigkærsmodellen er gennem<br />
kapitlet blevet beskrevet. Oplandsmodellen simulerede grundvandspotentialet<br />
indenfor det opsatte nøjagtighedskrav i området ved Volsted Plantage. Der var god<br />
overensstemmelse mellem variation i Lindenborg Ås vandføring og variationen i<br />
afstrømningen fra oplandsmodellen, forskellen lå på 2 procentpoint.<br />
Valideringstesten af oplandsmodellen viste, at Hølbækken blev simuleret med<br />
gennemsnitlig 108 % af det målte, og at den målte dynamik i vanføringen blev<br />
gengivet i modellen.<br />
59
60<br />
Rigkærsmodellen simulerede grundvandsspejlet i tørven i rigkæret indenfor<br />
nøjagtighedskravet på 10 cm. Potentialet i gytjen blev dog simuleret lidt højere end<br />
det målte, men i forhold til afstrømningsmængderne og -forholdet mellem kilden,<br />
grøfterne og diffus afstrømning, var disse ikke bemærkelsesværdigt påvirket heraf.<br />
Rigkærsmodellens valideringstest på afstrømningsmængden og indbyrdes forhold af<br />
afstrømning viste god overensstemmelse, kilden blev simuleret med 104 % til 108 %.<br />
Basisvandføringen i grøfterne og diffus afstrømning blev simuleret til 0,6 l/s, hvilket<br />
var den målte basisvandføring.<br />
Der er udført følsomhedsanalyse på parametre, der var væsentlige eller usikkert<br />
bestemt (bilag E). Parametre som blev testet var infiltration, ådalspakkens tykkelse,<br />
trykrand i rigkærsmodellen, både Lindenborg Å og trykranden fra oplandsmodellen,<br />
samt dræningsniveau. Analysen viste, at infiltrationen er en følsom parameter i begge<br />
modeller. Det anvendte infiltrationsdatasæt er dog det mest detaljerede, der har været<br />
tilgang til, og det anses at give det mest præcise billede infiltrationen. Lindenborg Å<br />
som trykrand blev varieret for rigkærsmodellen, og følsomhedsanalysen viste, at<br />
trykranden er følsom når vandstanden blev sat +/- 0,5 m. Dette blev dog afskrevet<br />
som ekstremscenarier, da transformationen af randen blev gjort ud fra grundige<br />
overvejelser. Der blev herudfra lavet et nyt scenario, hvor har randen blev varieret<br />
indenfor realistiske rammer. Dette scenario viste, at randen ikke var følsom.<br />
Potentialeranden i rigkærsmodellen beregnet fra oplandsmodellen blev fundet til at<br />
være delvis følsom, da det stort set kun var kildens vandføring, der blev påvirket. Af<br />
denne grund vil det ene scenario (R15) trækkes frem i kapitel 5<br />
(Konsekvensvurdering af ændringen i de hydrologiske forhold i rigkæret) når<br />
indvindingens påvirkning af kilden vurderes. Tykkelsen af ådalspakken og<br />
dræningsniveauet i rigkærsmodellen er ufølsomme parametre.<br />
Det konkluderes, ud fra følsomhedsanalysen, at modellen har givet et stabilt resultat,<br />
i rigkæret simuleres grundvandsstanden og strømningsforholdene tilfredsstillende og<br />
er kun minimalt påvirket af de følsomme parametre. For begge modeller gælder, at<br />
trykforholdene i Volsted Plantage og tørven i rigkæret blev kalibreret til at passe med<br />
de målte pejlinger og at valideringen på afstrømningen viste, at modellerne gengav<br />
de væsentlige mængder og variationer.
5<br />
Konsekvensvurdering af ændringen<br />
i de hydrologiske forhold i rigkæret<br />
Formålet med dette kapitel er at vurdere de hydrologiske konsekvenser i rigkæret<br />
som følge af etableringen af grundvandsindvindingen i Volsted Plantage. Først<br />
beskrives indvindingens effekt på det regionale grundvandspotentiale i området.<br />
Herefter følger resultaterne af modelsimuleringerne, der er rapportens bidrag til en<br />
konsekvensvurdering af indvindingen. Det første resultat er den modellerede<br />
reducering af medianminimumsvandføringen for Hølbækken, der er et bonusresultat,<br />
ud over rapportens fokus. Herefter ses der konkret på forholdene i rigkæret.<br />
Planternes præferencer for de hydrologiske forhold blev gennemgået i kapitel 2<br />
(Feltlokalitet og metode). Rigkærsvegetationen kræver, at jorden er konstant<br />
vandmættet, dette er specielt vigtigt gennem vækstsæsonen (marts til august).<br />
Gennem simuleringerne undersøges ændring i afstrømning fra rigkæret, ændring i<br />
strømningshastighed gennem rigkæret og ændring af vandspejlets beliggenhed og<br />
dynamik før og efter en indvinding. Rigkærsplanterne har præferencer i forhold til<br />
næringsstoffer og pH. En vurdering af, hvorledes pH og næringsstofsammensætningen<br />
i jorden vil ændre sig som følge af grundvandsindvindingen, er uden for<br />
fokus for denne rapport. Imidlertid kan den hydrologiske modellering anvendes som<br />
et redskab for, at lave en konsekvensvurdering på disse parametre, idet både<br />
strømningshastighed og sænkning af vandspejl er simuleret. Afslutningsvis<br />
undersøges to mulige afbødende foranstaltninger.<br />
5.1 Ændring i regionale grundvandsstrømninger ved<br />
indvinding<br />
Niras har anbefalet en placering af indvindingsboringerne i Volsted Plantage, figur<br />
5.1 (Jensen & Mortensen, 2005). I modellen er indvindingsboringerne indlagt efter<br />
Niras’ anbefaling. Indvindingen er sat til konstant 200.000 m 3 /år på hver af de fem<br />
61
62<br />
boringer, i alt 1 mio. m 3 /år. Der indvindes fra kote -40 m til -20 m dvs. i det øvre<br />
magasin lige over det lavpermeable kalklag.<br />
Figur 5.1. Placering af indvindingsboringer (Jensen & Mortensen, 2005).<br />
Indvindingen af grundvand i Volsted Plantage vil føre til en sænkning i<br />
grundvandsspejlet. Sænkningen vil være størst ved indvindingsboringerne og aftage<br />
med afstanden derfra, figur 5.2. Indvindingsboringerne ligger på grundvandets<br />
strømningsvej fra det regionale magasin til rigkæret. Derfor vil en del af det vand,<br />
der ellers vil været strømmet til rigkæret, blive pumpet op og afstrømningen bliver<br />
mindre i rigkæret.<br />
Trykniveauet for den øvre randbetingelse til rigkærsmodellen, overført fra oplandsmodellen,<br />
er simuleret før og efter indvinding, figur 5.3. Indvindingen i Volsted<br />
Plantage sænker trykniveauet for randbetingelsen med gennemsnitlig 0,26 m. Denne<br />
størrelse varierer i beregningsperioden 1991-99 mellem 0,25 og 0,29 m, altså kun en<br />
lille variation. Korrelationen mellem før- og eftersituationen er 0,99.
Kapitel 5 Konsekvensvurdering af ændringen i de hydrologiske forhold i rigkæret<br />
Figur 5.2. Sænkning i grundvandsspejlet som følge af grundvandsindvindingen, modelleret for 01.07<br />
1999. Indvindingsoplandet er bestemt på baggrund af simulerede potentialelinjer. Rigkæret er<br />
markeret med den sorte cirkel.<br />
Kote [m]<br />
7,0<br />
6,8<br />
6,6<br />
6,4<br />
6,2<br />
6,0<br />
5,8<br />
5,6<br />
5,4<br />
5,2<br />
5,0<br />
jan-91<br />
jan-92<br />
jan-93<br />
jan-94<br />
jan-95<br />
jan-96<br />
Indvindingsopland<br />
Figur 5.3. Variation i randen til rigkærsmodellen fra oplandsmodellen.<br />
5.2 Reduktion i Hølbækkens vandføring<br />
Tidligere modelopsætninger for området har haft som formål at estimere ændringen i<br />
Hølbækkens medianminimumsvandføring, som følge af grundvandsindvindingen i<br />
Volsted Plantage (Jensen & Mortensen, 2005; Bismo et al., 2006). Dette har ikke<br />
jan-97<br />
1 km<br />
jan-98<br />
jan-99<br />
[m]<br />
> 0,48<br />
0,44 – 0,48<br />
0,4 – 0,44<br />
0,36 – 0,4<br />
0,32 – 0,36<br />
0,28 – 0,32<br />
0,24 – 0,32<br />
0,2 – 0,24<br />
0,16 – 0,2<br />
0,12 – 0,16<br />
0,08 – 0,12<br />
0,04 – 0,08<br />
0 – 0,04<br />
-0,04 – 0<br />
-0,08 – -0,04<br />
< -0,08<br />
Før<br />
Efter<br />
63
64<br />
været muligt, da modellerne har været stationære, men gennemsnitspåvirkningen er<br />
beregnet til en reduktion på 20 % og 12-27 % for Hølbækken (Jensen & Mortensen,<br />
2005: 97; Bismo et al., 2006: 50). Hølbækkens B1-målsætning tilsiger, at<br />
påvirkningen skal være på maksimalt 10 %, hvilket ifølge de stationære<br />
betragtninger må vurderes overskredet. Med den foreliggende dynamiske model er<br />
medianminimums-vandføringen i Hølbækken for perioden 1991-99 undersøgt og<br />
reduktionen i median-minimumsvandføring er beregnet til 21 %, tabel 5.1. Samme<br />
udregning er gjort for alle scenarier fra følsomhedsanalysen, og her ligger resultatet<br />
mellem 17,9 - 24,6 %, med et gennemsnit over alle scenarier på 20,8 %.<br />
Gennemsnitsvandføringen bliver reduceret med 22 % og minimumsvandføringen<br />
reduceres med 18 %. Resultaterne lægger sig derfor op ad tidligere antagelser om, at<br />
reduktionen i medianminimums-vandføring som følge af indvinding i Volsted<br />
Plantage, overskrider vandløbets målsætning.<br />
Tabel 5.1. Påvirkning af Hølbækkens vandføring.<br />
Vandføring Før [l/s] Efter [l/s] Reduktion [%]<br />
Medianminimum 43,4 34,4 21<br />
Gennemsnit 61,5 47,8 22<br />
Minimum 39,0 32,2 18<br />
5.3 Ændring af de hydrologiske forhold ved rigkæret<br />
Dette afsnit beskriver ændringen i de hydrologiske forhold i rigkæret som følge af<br />
etableringen af grundvandsindvindingen. Afsnittet er delt op i tre dele, der behandler<br />
ændring i afstrømning, strømningshastighed og vandspejl. Resultaterne fra de tre<br />
dele har betydning på forskellige forhold. Afstrømningen beskriver ændringen i<br />
strømningsmønstret, her er ændringen ved kilden, der ligesom rigkærene er beskyttet<br />
under Natura 2000, i fokus. Strømningshastigheden har betydning for kemien i<br />
grundvandet og overfladevandet, og derfor er disse resultater mest rettet mod en<br />
senere vurdering af ændringen i næringsstofferne og pH. Grundvandsspejlets<br />
beliggenhed og ændringer i trykniveauerne i rigkæret har i tørven betydning for<br />
vegetationens mulighed for at få vand, og her vil tråde trækkes til model for<br />
tålegrænser, præsenteret i kapitel 2 (Feltlokalitet og metode). Herudfra vurderes<br />
påvirkningen af indvindingen på vegetationen i rigkæret.<br />
5.3.1 Afstrømning fra rigkæret<br />
Etableringen af grundvandsindvindingen resulterer i en reduktion i afstrømningen<br />
ved rigkæret. Reduktionen er fordelt forskelligt på de tre afstrømningsmuligheder<br />
(kilde, grøfter og diffus afstrømning), tabel 5.2. Den største reduktion sker i kildens
Kapitel 5 Konsekvensvurdering af ændringen i de hydrologiske forhold i rigkæret<br />
vandføring, der reduceres med 19 %. Den diffuse udstrømning og grøfternes<br />
vandføring reduceres begge med 5 %.<br />
I følsomhedanalysen (bilag E) blev det konkluderet, at i forhold til indvindingens<br />
påvirkning af kilden, var scenario R15 1 realistisk i forhold til kilden, idet<br />
afstrømningen lå tættere på det målte. Scenariet er derfor blevet simuleret for at<br />
undersøge effekten på kilden. I scenariet kommer der mere vand til alle de tre<br />
afstrømningsvarianter. Fordelingen i reduktionen ændres imidlertid, ved at afstrømningen<br />
gennem kilden kun reduceres med 10 %, mens den diffuse afstrømning<br />
reduceres med 11 %. Dette betyder, at reduktionen i kildens afstrømning, vist i tabel<br />
5.2, må ses som en maksimumsreduktion, og at reduktionen som følge af<br />
indvindingen vil ligge i intervallet 10-19 %.<br />
Tabel 5.2. Afstrømningen før og efter indvindingen af grundvand.<br />
Kilden Grøfter Diffus<br />
Før [l/s] 6,52 0,32 0,08<br />
Efter [l/s] 5,27 0,30 0,07<br />
Reduktion [%] 19,1 5,0 4,6<br />
Forskellen i afstrømningen før og efter etableringen af grundvandsindvindingen<br />
varierer minimalt over tid, figur 5.4. Kilden reduceres konstant med ca. 1,2 l/s.<br />
Afstrømningens tidslige dynamik bibeholdes efter indvindingen for hver af de tre<br />
afstrømningsveje.<br />
Kilden [l/s]<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
jan-91<br />
jan-92<br />
jan-93<br />
jan-94<br />
jan-95<br />
jan-96<br />
dec-96<br />
dec-97<br />
dec-98<br />
dec-99<br />
0,40<br />
0,35<br />
0,30<br />
0,25<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,10<br />
0,05<br />
0,00<br />
Figur 5.4. Afstrømningen før og efter etableringen af vandindvindingen.<br />
1 Scenario R15: Potentialerand fra oplandsmodellen modificeret efter målt pejleserie.<br />
Grøfter og diffus [l/s].<br />
Kilden før<br />
Kilden efter<br />
Grøfter før<br />
Grøfter efter<br />
Diffus før<br />
Diffus efter<br />
65
66<br />
Figur 5.5 viser et gennemsnitsår 2 for beregningsperioden og sætter afstrømningen i<br />
relation til vækstsæsonen. Kildens vandføring topper i april og falder herfra frem til<br />
oktober. Den diffuse udstrømning stiger gennem blomstringsperioden (maj til<br />
august) og videre til slutningen af september. I grøfterne er afstrømningen konstant<br />
gennem året, og reduktionen i afstrømning efter indvindingen er ligeledes konstant.<br />
Det interessante ved dette er reduktionen i afstrømning gennem kilden. Kildens<br />
kontakt med afstrømningen gennem rigkæret er begrænset, idet det meste af vandet<br />
afledes fra området gennem betonrenden. Der foregår imidlertid en diffus<br />
udstrømning på 0,8 l/s fra bassinkilden gennem tørven til den nærmeste grøft, som<br />
det ikke har været muligt at modellere. Der foregår et vist tab fra betonrenden til<br />
tørven, målt til 0,5-1 l/s. Disse bidrag vil sandsynligvis formindskes som følge af<br />
grundvandsindvindingen. Reduktionen i kildens vandføring må desuden vurderes i<br />
forhold til, at kilden gennem Natura 2000 Habitatdirektivet er en beskyttet naturtype.<br />
Kilden [l/s]<br />
8,0<br />
7,5<br />
7,0<br />
6,5<br />
6,0<br />
5,5<br />
5,0<br />
4,5<br />
4,0<br />
3,5<br />
3,0<br />
01-jan<br />
05-feb<br />
12-mar<br />
16-apr<br />
21-maj<br />
25-jun<br />
30-jul<br />
03-sep<br />
08-okt<br />
12-nov<br />
17-dec<br />
0,40<br />
0,35<br />
0,30<br />
0,25<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,10<br />
0,05<br />
0,00<br />
Grøfter og diffus [l/s] .<br />
Kilden (før)<br />
Kilden (efter)<br />
Grøfter (før)<br />
Grøfter (efter)<br />
Diffus (før)<br />
Diffus (efter)<br />
Figur 5.5. Gennemsnitsår for afstrømningen ved rigkæret. Vækstsæsonen (marts-august) er indtegnet.<br />
Maksimumsbidraget fra kilden (april) ligger efter indvinding på niveau med<br />
minimumssituationen inden for vækstsæsonen før indvinding. Ifølge figuren vil<br />
observationer i et gennemsnitsår udenfor vækstsæsonen kunne bruges til en<br />
indikation for kildens strømningsmønstre efter etablering af vandindvindingen i en<br />
forårssituation. Den største ændring i afstrømningsmønstret i rigkæret er en konstant<br />
reduktion af bassinkildens vandføring på ca. 1,2 l/s, hvilket er 10-19 % af<br />
vandføringen før grundvandsindvindingen er startet. Afstrømningen via grøfter og<br />
den diffuse udstrømning reduceres med 5 % som følge af etableringen af<br />
grundvandsindvinding i Volsted Plantage.<br />
2 Beregnet gennemsnit for hver kalenderdag i beregningsperioden 1991-1999.
Kapitel 5 Konsekvensvurdering af ændringen i de hydrologiske forhold i rigkæret<br />
5.3.2 Strømningshastigheder<br />
På baggrund af trykniveauer beregnet i modellen, er strømningshastigheder i tørven<br />
ved rigkæret beregnet, tabel 5.3 (jf. bilag B). Grundvandet strømmer hurtigere mod<br />
grøfterne (på tværs) end på langs, som også beregnet på baggrund af<br />
observationspejlinger i felten i kapitel 3 (Konceptuel forståelse af modelområdet).<br />
Strømningshastigheden på langs i tørven efter indvindingen er 83 % af hastigheden<br />
før indvindingen, mens den på tværs er 93 %. Den vertikale strømning fra gytjen<br />
reduceres til 63 % i forhold til før indvinding.<br />
Tabel 5.3. Gennemsnitlig strømningshastighed gennem tørv (horisontal strømning) på langs og tværs<br />
af grøfterne og gytje (vertikal strømning).<br />
Før indvinding Efter indvinding<br />
Tørv på langs 1,8 e -08 m/s 1,5 e -08 m/s 83<br />
Tørv på tværs 6,0 e -08 m/s 5,6 e -08 m/s 93<br />
Gytje vertikalt 1,6 e -9 m/s 1,0 e -9 m/s 63<br />
Strømningshastighed<br />
efter indvinding<br />
som % af før<br />
Det vertikale bidrag fra gytjen varierer over tid, idet trykket varierer over tid, figur<br />
5.6. Trykket bliver mindre efter indvindingen indsættes, forskellen er forholdsvis<br />
konstant mellem de to kurver, gennemsnitlig 21 cm. Forskellen mellem det laveste<br />
og højeste tryk i hele perioden er størst i pejlepunkt 3. Denne forskel forøges fra 27<br />
cm til 32 cm efter indvindingen. Resultatet skal ses i forhold til trykket i tørven, da<br />
det er denne forskel som skaber strømningen. Overtrykket i gytjen opretholdes, og<br />
trykforskellen mellem tørven og gytjen går gennemsnitlig fra at være 30 cm før til 14<br />
cm efter indvindingen.<br />
meter over terræn<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0,0<br />
-0,1<br />
-0,2<br />
jan-91<br />
jan-92<br />
jan-93<br />
jan-94<br />
Figur 5.6. Relativt potentiale over tid ift. terræn i de to dybe pejlepunkter i rigkæret.<br />
jan-95<br />
jan-96<br />
jan-97<br />
jan-98<br />
jan-99<br />
3 før<br />
7 før<br />
3 efter<br />
7 efter<br />
67
68<br />
Grundvandets forlængede opholdstid i rigkæret vil kunne bruges i en analyse af<br />
ændringer i næringsstofsammensætningen og pH i rigkæret som følge af<br />
grundvandsindvindingen. Hvorvidt de forlængede opholdstider giver anledning til<br />
ændret pH og næringsstofsammensætning må en senere analyse heraf afgøre.<br />
5.3.3 Grundvandsspejlet<br />
Grundvandsspejlets beliggenhed i tørven har betydning for vandmætningen og om<br />
planternes rødder kan nå grundvandet eller det kapillære vand. Figur 5.7 viser<br />
grundvandsspejlets beliggenhed under terræn over beregningsperioden. Det ses, at<br />
variationen i grundvandsspejlet varierer mere fra år til år end indenfor samme år.<br />
Dynamikken i årsvariationerne er mindre end trykket i gytjen, figur 5.6, men 1995<br />
og 1999 som våde år kan genfindes også i grundvandsspejlet i tørven. Den<br />
gennemsnitlige reduktion i grundvandsspejlet i tørven som følge af<br />
grundvandsindvindingen, for de tre pejlepunkter over hele beregningsperioden, er 8<br />
cm. Den gennemsnitlige beliggenhed går fra at være 15 cm til 20 cm under terræn.<br />
Amplituden over beregningsperioden bliver større efter indvindingen er startet,<br />
denne går fra gennemsnitlig at være 5 cm til 9 cm.<br />
meter over terræn<br />
0,00<br />
-0,05<br />
-0,10<br />
-0,15<br />
-0,20<br />
-0,25<br />
-0,30<br />
-0,35<br />
jan-91<br />
jan-92<br />
jan-93<br />
jan-94<br />
Figur 5.7. Grundvandsspejlets relative beliggenhed i midten af rigkæret.<br />
jan-95<br />
jan-96<br />
jan-97<br />
jan-98<br />
jan-99<br />
4 før<br />
6 før<br />
8 før<br />
4 efter<br />
6 efter<br />
8 efter<br />
Samlet set betyder dette en generel sænkning af grundvandsspejlet i rigkæret og<br />
intervallet som grundvandsspejlet svinger inden for, bliver større. Figur 5.8 viser<br />
maksimale og minimale kurver for de simulerede forhold med og uden<br />
grundvandsindvinding, dvs. det interval, inden for hvilket grundvandsspejlet svinger.<br />
Denne figur svarer til en kvantificering af figur 2.6 (i kapitel 2, Feltlokalitet og
Kapitel 5 Konsekvensvurdering af ændringen i de hydrologiske forhold i rigkæret<br />
metode), der er modellen for rigkærets tålegrænse. Kurvernes øvre grænse svarer til<br />
de våde år, mens den nedre grænse svarer til de tørre år. Svingningen pr. år for hhv.<br />
minimal- og maksimalkurverne er på under 2 cm. Årsvariationen i forhold til<br />
vækstsæsonen behøves derfor ikke at undersøges nærmere. På baggrund af figur 5.8<br />
kan det udledes, at der med sikkerhed kan opretholdes rigkær indenfor den blå grafs<br />
grænser, da det er netop indenfor dette interval, der i dag findes rigkær. Det interval,<br />
hvor der kan opstå problemer for opretholdelsen af rigkærsvegetationen, er nedenfor<br />
den blå graf. Altså kan der være problemer i de områder hvor modellen simulerer<br />
grundvandsspejlet lavere end ca. 24 cm under terræn efter indvindingens start.<br />
Pejlepunkt 4 ligger efter indvindingen konstant under denne kritiske grænse, mens<br />
sænkningen i grundvandsspejlet i pejlepunkt 6 og 8 forbliver over 24 cm under<br />
terræn. Set i lys af, at den kapillære stighøjde for tørv er > 30 cm for tørven, vil<br />
grundvandet kunne trækkes op til planterne, og derfor kan grundvandsindvindingen i<br />
Volsted Plantage, i forhold til sænkningen i grundvandsspejlet, igangsættes, uden at<br />
det vil forringe rigkærsvegetationens levevilkår.<br />
Meter over terræn<br />
0,00<br />
-0,05<br />
-0,10<br />
-0,15<br />
-0,20<br />
-0,25<br />
-0,30<br />
-0,35<br />
Måned<br />
j f m a m j j a s o n d<br />
Vækstperiode<br />
Figur 5.8. Intervaller for grundvandsniveau før og efter grundvandsindvinding. Maksimale og<br />
minimale værdier i tidsserierne fra pejlepunkterne 4, 6 og 8, jf. figur 5.7.<br />
5.4 Reducerede dræningsforhold<br />
Foregående afsnit beskrev hvordan etableringen af grundvandsindvindingen ville<br />
sænke grundvandsspejlet i rigkæret. Dette afsnit vil vise hvordan det med reduceret<br />
dræningsforhold er mulig at hæve grundvandsniveauet. Der er opstillet to scenarier,<br />
der kunne være afbødende foranstaltninger for at sikre overlevelsen af vegetationen i<br />
rigkæret på tros af grundvandsindvindingen. Scenarierne er som følger:<br />
Før<br />
Efter<br />
69
70<br />
G1: Reduceret dræning, dræningsniveau i grøfterne sat til 0,1 m.u.t. Simulerer hvad<br />
der vil ske, hvis grøfterne gror til og dræningen via grøfterne besværliggøres.<br />
G2: Sløjfning af grøfter. Simulerer forholdene der vil opstå hvis grøfterne gror helt<br />
til. Det eneste der antyder grøfterne, er terrænet, ved den sænkning der evt. er i<br />
højdemodellen ved grøfterne. Dræningsniveauet er i hele ådalen 0,01 m.u.t.,<br />
der gengiver overfladeafstrømningen.<br />
Ved de to scenarier ændres afstrømningsforholdene i rigkæret, og der sker et skift i<br />
afstrømningen fra grøfterne over til diffus udstrømning, mens kildens afstrømning<br />
forbliver den samme, tabel 5.4.<br />
Tabel 5.4. Afstrømningens relative fordeling, procent af total afstrømning.<br />
Scenario Grøfter Kilden Diffus<br />
Oprindelig før 4,6 94,3 1,1<br />
Oprindelig efter 5,4 93,3 1,3<br />
G1 Drænniveau 0,1 m.u.t. (efter) 3,9 94,0 2,1<br />
G2 Sløjfning af dræn (efter) 3,3 94,1 2,6<br />
Drænkoten i scenarierne hæves og dermed hæves grundvandsspejlet, da grundvandet<br />
skal stå højere for at strømme af. Figur 5.9 viser hvordan intervallet, hvor<br />
grundvandet svinger indenfor, er blevet hævet i de to scenarier. Det ses, at det med<br />
scenarierne er muligt at hæve intervallet for grundvandsniveauet højere end det er<br />
modelleret ved situationen før indvindingen er etableret. Scenario G1 hæver<br />
grundvandsniveauet mindre end scenario G2. Scenario G1, hvor grøfterne er groet<br />
til, er ifølge simuleringerne mere end nok til at få grundvandsspejlet hævet op til et<br />
niveau, hvor rigkærsvegetationen kan bestå.<br />
Meter over terræn<br />
0,05<br />
0,00<br />
-0,05<br />
-0,10<br />
-0,15<br />
-0,20<br />
-0,25<br />
-0,30<br />
-0,35<br />
Måned<br />
j f m a m j j a s o n d<br />
Før<br />
Efter<br />
Scenario G1<br />
Scenario G2<br />
Figur 5.9. Intervaller for grundvandsniveauet efter grundvandsindvindingen er påbegyndt ved<br />
scenario G1 og G2, sammenlignet med det oprindelige resultat. Maksimale og minimale værdier i<br />
tidsserierne fra pejlepunkterne 4, 6 og 8.
Kapitel 5 Konsekvensvurdering af ændringen i de hydrologiske forhold i rigkæret<br />
Ved de to scenarier som afbødende foranstaltning vil imidlertid strømningshastigheden<br />
for grundvandet reduceres, tabel 5.5. Hvorvidt dette vil være fatalt for<br />
rigkærsvegetationen bør undersøges før de afbødende foranstaltninger godkendes.<br />
Scenarierne har ingen effekt på den reducerede afstrømning fra kilden som følge af<br />
vandindvindingen, og kan således ikke bruges som afbødende foranstaltning med<br />
henblik på at beskytte denne i noget der ligner en naturlig tilstand.<br />
Tabel 5.5. Gennemsnitlig strømningshastighed i tørven ved scenario G1 og G2, sammenlignet med<br />
strømningshastighed efter indvinding.<br />
G1, % af G2, % af<br />
Efter<br />
strømningsstrømnings- indvinding Scenario Scenario hastighed ”efter hastighed ”efter<br />
[m/s] G1 [m/s] G2 [m/s] indvinding" indvinding”<br />
På langs 1,5 e -08 8,1 e -09 6,5 e -09 53 43<br />
På tværs 6,0 e -08 3,8 e -08 3,1 e -08 62 51<br />
Scenarierne G1 og G2 viser, at det er muligt at hæve grundvandsspejlets niveau selv<br />
om der indvindes grundvand i Volsted Plantage. Får grøfterne, der i dag findes ved<br />
rigkæret, lov til at gro til, vil det kunne opretholde grundvandsspejlet i rigkæret og<br />
endda hæve det i forhold til grundvandsniveauet i dag.<br />
71
6<br />
Konklusion<br />
Aalborg Kommune planlægger at indvinde 1 mio. m 3 grundvand pr. år fra en<br />
kildeplads placeret i Volsted Plantage. Dette har betydning for den beskyttede<br />
naturtype rigkær som findes i Lindenborg Ådal. Dette er blevet undersøgt ud fra<br />
problemformuleringen:<br />
Hvordan vil de hydrologiske forhold i rigkæret ændre sig ved<br />
etablering af kildeplads med årlig indvinding på 1 mio. m 3 i<br />
Volsted Plantage?<br />
Hvilken indflydelse vil dette have på vegetationen i rigkæret?<br />
Der er opstillet to grundvandsmodeller; en oplandsmodel, der beskriver de regionale<br />
ændringer i grundvandsstrømningen og en rigkærsmodel, der beskriver de lokale<br />
hydrologiske forhold ved rigkæret.<br />
Hølbækkens medianminimumsvandføring, der maksimalt må reduceres med 10 %, er<br />
simuleret før og efter indvinding, og der er fundet en reduktion på 21 %. Indvinding<br />
på 1 mio. m 3 vand pr. år fra Volsted Plantage er derfor i interessekonflikt med<br />
Hølbækkens B1-målsætning.<br />
Ved rigkæret er afstrømningsforholdene blevet undersøgt med en opdeling på bassinkilden,<br />
grøfterne og diffus udstrømning. Der er simuleret en reduktion i bassinkildens<br />
vandføring på gennemsnitlig 19 % ved indvindingen. Følsomhedsscenarier har vist,<br />
at dette kan være overestimeret, men at reduktionen ligger inden for et interval på 10-<br />
19 %. Kilden er beskyttet gennem Natura 2000 Habitatdirektivet, og det må vurderes,<br />
om denne påvirkning er for stor, før indvindingen eventuelt kan igangsættes.<br />
Strømningshastighederne nedsættes som følge af indvindingen. Strømningshastigheden<br />
i tørven, det øverste jordlag i ådalen, reduceres med 7 – 17 %. Den<br />
vertikale strømningshastighed af grundvand til tørven fra det underliggende gytjelag<br />
reduceres med 37 %. Overtrykket i gytjen opretholdes, men bliver mindre. Hvorvidt<br />
73
74<br />
de reducerede strømningshastigheder har betydning for vegetationen, må afgøres<br />
igennem en kemisk analyse af effekten som de vil have på næringsstof og pH.<br />
Grundvandsspejlets beliggenhed har betydning for vandmætningen, og i rigkæret<br />
skal jorden være konstant vandmættet. Der er simuleret et nuværende grundvandsspejl<br />
beliggende i intervallet 5 cm til 25 cm under terræn. Som følge af<br />
grundvandsindvindingen vil intervallet for grundvandsspejlets beliggenhed falde til<br />
mellem 8 cm og 33 cm under terræn. Set i lys af den kapillære stighøjde i tørv på ><br />
30 cm, er dette ikke fatalt for rigkærsplanterne.<br />
Simulering af tilgroning af grøfterne ved rigkæret viser, at det hermed er muligt at<br />
modvirke faldet i grundvandsspejlet. Det vil derfor være muligt at opretholde<br />
grundvandsniveauet i rigkæret ved at lade grøfterne gro til. Tilgroningsscenariet og<br />
scenariet med sløjfning af grøfterne viser, at grundvandsniveauet kan hæves til over<br />
dagens niveau.<br />
På baggrund af konsekvensanalysens resultater kan det konkluderes, at det er muligt<br />
at indvinde grundvand fra Volsted Plantage, uden at det vil få betydning for<br />
vegetationen i rigkæret, hvis grundvandsstanden opretholdes ved tilgroning af<br />
grøfterne. Der kan dog være afledte effekter i de kemiske forhold som følge af<br />
reduktionen i strømningshastighederne, disse er dog ikke undersøgt her.
7<br />
Perspektivering<br />
Konklusionerne i denne rapport bidrager med en solid del til beslutningsgrundlaget i<br />
forhold til miljøkonsekvenser, når Aalborg Kommune skal afgøre, hvorvidt der skal<br />
indvindes grundvand fra Volsted Plantage. Kommunen har ytret et ønske om at<br />
kortlægge konsekvenserne i forhold til de fem beskyttede rigkær syd for plantagen,<br />
og resultaterne præsenteret i nærværende rapport giver støtte i vurderingen af, om der<br />
bør igangsættes afbødende foranstaltninger i forhold til den hydrologiske påvirkning<br />
af rigkærene.<br />
Da det i starten af rapporten blev udvalgt et fokusrigkær at arbejde videre med, var<br />
det formålet, at resultatet skulle kunne overføres til de andre fire rigkær udpeget syd<br />
for Volsted Plantage. Modelområdet for rigkærsmodellen dækker kun det ene rigkær,<br />
og det findes derfor ikke noget numerisk resultat for de andre rigkær. Under<br />
undersøgelserne af området er det imidlertid ikke fundet markante skift i<br />
undergrunden som skulle tilsige, at andre forhold gør sig gældende ved de andre<br />
rigkær. Der er ikke registreret nogen kilder ved de andre rigkær, men da vandet fra<br />
bassinkilden ledes udenom fokusrigkæret, skulle dette ikke gøre den store forskel.<br />
Ud fra disse betragtninger vurderes det, at resultaterne fra nærværende rapport kan<br />
bruges som beslutningsgrundlag også for de andre rigkær.<br />
Kulturbetinget ”natur”<br />
Rigkær er en beskyttet naturtype, på grund af de specielle rigkærsplanter. Rigkæret<br />
som naturtype er, som tidligere beskrevet, ikke en statisk naturtype, men er<br />
kulturpåvirket, idet den er afhængig af menneskelig indgriben for at bestå. Hvis den<br />
ikke vedligeholdes ved slåning eller græsning, vil de højere plantearter overtage,<br />
hvorved de lavere rigkærsplanter ikke kan overleve. Rigkæret følger den naturlige<br />
succession og udvikles til krat eller rørsump. Det står ikke helt klart hvor længe der<br />
har været rigkærsvegetation som den ser ud i dag i det undersøgte rigkær. Samtaler<br />
med dambrugsejeren antyder, at der siden starten af 90'erne er blevet mere vådt i<br />
rigkæret og at der tidligere har været tørt nok til at der kunne slås hø. Hvis den<br />
historiske udvikling skulle klarlægges, kunne en interviewundersøgelse af<br />
lokalbefolkningen benyttes, for at kaste lys over den tidslige dynamik i rigkæret.<br />
75
76<br />
Det er en tankevækkende, at man ønsker at bevare et ”stillbillede” af en naturtype, at<br />
fastlåse området i dagens udgave, et område som, uden menneskenes indgriben, ville<br />
ændres. Beslutningen om at bevare rigkærene hænger sammen med ønsket om at<br />
bevare biodiversitet, og med stadig flere (modstridende) interesser i naturområder<br />
(og kulturområder), kan det være svært at få nye rigkærsområder til at vokse frem,<br />
som de ville have gjort, uden menneskenes indgriben. Derfor beskyttes mindre<br />
områder, hvor naturtypen er udpeget.<br />
En mere holistisk tilgang<br />
Der kan stilles spørgsmål ved, hvor bæredygtig det er som bevaringsstrategi at<br />
bevare små afgrænsede områder af en naturtype, i stedet for at afgrænse større (og<br />
færre) områder. Planter er afhængige af spredningskilder, hvilket ikke fremmes ved<br />
at isolere 100 x 100 m naturtype, mens de omkringliggende områder ikke understøtter<br />
rigkærsplanterne. De fem rigkær er på ca. 0,5 ha hver. Habitatdirektivets<br />
formål med udpegningen er, at beskytte og fremme rigkær som naturtype. Et<br />
alternativ til den nuværende ”opstykkede” bevaringsstrategi ville være at afsætte et<br />
større sammenhængende område, fx i Lindenborg Ådal ved Volsted Plantage, hvor<br />
der findes lignende geologiske forhold, og vedligeholde rigkærsvegetationen her. Der<br />
kunne fås storskalafordele på flere områder ved at have rigkær på større områder.<br />
Udover en sikrere spredningskilde for planterne, og således en mere ”robust” natur,<br />
ville det formentlig være billigere og lettere at forvalte og vedligeholde området, da<br />
tiltag for at bevare rigkærene kunne udføres for hele området samtidigt, fx i<br />
forbindelse med en grundvandsindvinding.<br />
Hølbækken er klassificeret til B1 (gyde- og yngleopvækstvand for laksefisk). Hvis<br />
der ses på en større del af Lindenborg Å, kunne det vurderes, om der var andre<br />
tilløbsåer, hvor der var mulighed for, at laksefisk kunne gyde og yngle vokse op.<br />
Findes der flere sådanne strækninger i nærheden, kunne det overvejes, om der skulle<br />
”ses stort” på Hølbækkens målsætning, da fiskene derved har andre muligheder. Der<br />
kunne også undersøges, fx ved brug af habitatmodellering, om der selv efter<br />
etableringen af indvindingen ville være mulighed for fiskene at gyde og yngelen at<br />
vokse op.<br />
I kapitel 1 (Problemanalyse) blev alle de forskellige beskyttede områder i<br />
Lindenborg Ådal ved Volsted Plantage ridset op. Både Hølbækken, Lindenborg Å,<br />
bassinkilden og rigkærene er beskyttet, og derudover er der begrænsninger for<br />
arealanvendelsen i hele denne strækning af ådalen. Det kunne vurderes, om det ikke<br />
også ville være storskalfordele ved at modellere hele dette område og se effekten på<br />
alle de beskyttede områder samlet, for dermed at få det mere overordnede billede af,<br />
hvilke påvirkninger der vil ske.<br />
Grundvandsindvindingen influerer på et område på omkring 1.000.000 m 2 . Rigkæret<br />
er på 4.800 m 2 . I dette rigkær er det især Kær-Gyldenmos, der er fundet på 1 m 2 i
Kapitel 7 Perspektivering<br />
rigkæret, der er særlig interessant at beskytte. Dette kan virke som en uforholdsmæssig<br />
lille forekomst til at stoppe/bremse en grundvandsindvinding, der kommer<br />
mange mennesker til gode. Det er imidlertid svært at kvantificere goderne ved at<br />
bevare biodiversiteten, og resultaterne fra grundvandsmodellen siger, at det er muligt<br />
at tilgodese begge interesser. Igen kan det tænkes, at et større sammenhængende<br />
rigkærsområde ville veje tungere i beslutningsprocessen. Ved kun at se på rigkærene<br />
har vi afgjort, hvad vi syns det er vigtigst at modellere. En mere holistisk tilgang til<br />
effekten af indvindingen ville sandsynligvis i sidste ende være mere gavnlig at tage<br />
beslutninger på grundlag af, frem for flere opstykkede analyser, der grunder i det<br />
samme problem.<br />
Overføre resultatet til andre områder<br />
Modellen viste, at grundvandsstanden i rigkæret er stabilt, og at grundvandsstanden i<br />
ådalen influeres minimalt af årstidsvariationer. Mod ådalen er der en grundvandsgradient,<br />
der sikrer vandtilstrømningen, der er overtryk i ådalen, der presser grundvandsstanden<br />
op, og det er dræning i ådalen, der er styrende for grundvandsstanden<br />
og dermed vandmætningen i topjorden. Under arbejdet med den konceptuelle model<br />
blev ådalen i modelområdet klassificeret i forhold til GOI-terminologien, og placeret<br />
i kategorien morænelandskab, type 4 til 5. Under lignende geologiske og hydrologiske<br />
forhold, fx ådale der er klassificeret under samme kategori i GOIterminologien,<br />
kunne det være muligt, at lade grøfterne gro til, eller sløjfe dem,<br />
hvormed der ville opnås en konstant vandmætning og dermed mulighed for rigkærsvegetationen.<br />
På denne måde kan resultatet i nærværende rapport overføres til andre<br />
områder. Dette kræver dog, at pH og næringsstofsammensætningen er på et passende<br />
niveau for rigkærsvegetationen.<br />
Hvordan kan rapportens idéer bruges?<br />
For at kunne bruge undersøgelser af vandmætningen i andre rigkær til at vurdere de<br />
hydrologiske forhold, fx efter etablering af en grundvandsindvinding, er det ønskeligt<br />
at kende til rigkærsvegetationens tålegrænser for vandmætning. I rapporten er<br />
problemet grebet an ved at modellere forholdene i rigkæret som det ser ud i dag, for<br />
derved at sige, at dette grundvandsniveau er ”sikkert” for vegetationen i rigkæret.<br />
Ved at lave lignende undersøgelser for andre rigkær, kan de ”sikre” grundvandsniveauer<br />
lægges sammen til et mere generelt ”sikkert” interval for grundvandsstanden<br />
til rigkærsvegetationen. Dette grundvandsstandsinterval for rigkær vil da<br />
kunne bruges i forvaltningssammenhæng, når det skal vurderes, om grundvandsstanden<br />
bliver for lav til rigkærsvegetationen.<br />
En anden tilgang ville være forskning i planternes præferencer og tålegrænser for<br />
variationer i grundvandsniveauet. Hvis et interval kunne defineres for de enkelte<br />
planter eller for rigkærsvegetationen som helhed, som var det oprindelige mål i<br />
denne rapport, ville tålegrænserne kunne kædes sammen med hydrologernes<br />
modellering af sænkningen. Dette kunne give et mere standardiseret beslutningsgrundlag<br />
for forvaltere. De dynamiske simuleringer i denne rapport viste, at det ikke<br />
77
78<br />
er årsvariationen, der betyder mest, men tørre år, hvor der falder lidt nedbør. Derfor<br />
ville det i første omgang være vigtigere at undersøge en generel tålegrænse for<br />
planterne, end de årlige variationer.<br />
Afbødende foranstaltninger<br />
I rapporten er det set på tilgroning af grøfter som afbødende foranstaltning for at<br />
holde vandstanden inden for et for rigkærsplanterne ”sikkert” interval. Et andet tiltag<br />
kunne være at variere pumpningen af grundvand hen over året. Dette kunne gøres<br />
med henblik på at sikre tilstrækkelig vandføring i Hølbækken når fisken yngler og<br />
gyder. For at finde den bedste løsning med hensyn til vandføring i Hølbækken ville<br />
det være oplagt at bruge habitatmodeller. Samtidigt kunne der sikres, at vandstanden<br />
i rigkæret var tilstrækkelig høj gennem vækstsæsonen. Dette vil kræve et kendskab<br />
til hvad der er ”tilstrækkelig høj” grundvandstand, hvorfor videre forskning i<br />
rigkærernes tålegrænser er vigtig. Yderligere tilsiger en tidslig variation i<br />
pumpningen, at det er ønskeligt, at kende rigkærsvegetationen tidslige variation i<br />
tålegrænser.<br />
Simuleringerne i denne rapport tilsiger, at Hølbækken vil blive hårdt ramt af<br />
konsekvenserne af indvindingen, set i forhold til målsætningen. Den østlige<br />
indvindingsboring ligger kun ca. 100 m fra Hølbækkens udspring. Flyttes boringerne<br />
længere væk, ville det, alt andet lige, medføre en mindre påvirkning af Hølbækken.<br />
En anden løsning vil være at reducere indvindingsmængden. Tidligere modelleringer<br />
har vist, at en indvinding på 500.000 m 3 pr. år vil påvirke Hølbækkens gennemsnitsvandføring<br />
med 10 %, dvs. ca. den maksimale tilladte påvirkning ift, målsætningen.<br />
En tredje løsning vil være at pumpe vand til Hølbækken i perioder med lav<br />
vandstand. Dermed sikres vandføringen i kritiske perioder.<br />
Klimaændringer<br />
I disse klimaændringstider bør det nævnes, at modeller for fremtidig klima i<br />
Danmark viser en stigning i årlig nedbørsmængde. Når nedbøren blev sat op i<br />
følsomhedsanalysen, reagerede systemet med en forøget afstrømning og en højere<br />
grundvandsstand. Øgningen i nedbør i fremtidig-klima-scenarier vil imidlertid ske<br />
om vinteren, mens der i sommerhalvåret vil være noget reduceret nedbør, og længere<br />
perioder uden nedbør, samtidigt som vækstsæsonen vil blive længere (DMI, 2007).<br />
Jordfugtigheden vil aftage især i sommermånederne, som en konsekvens af en<br />
kombination af mindre nedbør og noget højere temperaturer. Alt andet lige vil disse<br />
ændringer medføre en større amplitude i grundvandsspejlets beliggenhed i rigkæret,<br />
og grundvandsstanden vil formentlig sænkes yderligere i vækstsæsonen, noget der,<br />
alt efter størrelsen på sænkningen i forhold til den kapillære stighøjde, ikke er<br />
ønskeligt. Et sandsynligt fremtidsscenario er, at grøfterne ved rigkæret får gro til,<br />
noget der vil modvirke den større amplitude. Det er imidlertid svært at forudsige,<br />
hvordan rigkæret vil reagere på de globale klimaændringer, og de potentielle<br />
ændringer i biodiversiteten som følge af klimaændringer overgår langt 1 m 2 mos i et<br />
lille rigkær i Jylland.
Kapitel 7 Perspektivering<br />
Afrunding<br />
Resultatet fra denne rapport kan ikke direkte overføres til andre rigkærsområder med<br />
lignende problemstilling, idet der vil være for mange stedspecifikke faktorer der vil<br />
spille ind. Idéen med at bruge tålegrænser for at vurdere sikre intervaller for<br />
grundvandssvingninger, kan imidlertid overføres til andre rigkærsområder og for<br />
øvrig naturtyper hvor det er vigtigt at hydrologiske forhold holdes inden for et vist<br />
interval. Kombinationen mellem en numerisk modellering af hydrologiske forhold og<br />
grænser for hvad organismer kan tåle i forhold til de hydrologiske forhold kunne<br />
være et mødepunkt for hydrologien på den ene side og biologien på den anden side,<br />
og kunne give beslutningstagere et holdepunkt i afgørelsen om, hvorvidt et tiltag bør<br />
igangsættes. Et resultat som nærværende rapport fremlægger, ville give forvaltningen<br />
et beslutningsgrundlag der kunne efterses og der ville være trygt at forvalte efter.<br />
79
Aalborg Kommune, 2004<br />
Aalborg Kommune, Bæredygtig forsyning i Aalborg, Aalborg Kommune,<br />
Forsyningsvirksomhederne<br />
Litteraturliste<br />
AIS, 2005<br />
Areal Informations Systemet, Danmarks Miljøundersøgelser,<br />
http://www.dmu.dk/Udgivelser/Kort_og_Geodata/AIS/, Metadata:<br />
http://www2.dmu.dk/1_viden/2_miljoe-tilstand/3_samfund/ais/3_Metadata/AISmetadata.pdf<br />
AK regionplan, 2005<br />
Aalborg Kommune regionplan, 2005<br />
Andersen et al., 2005<br />
Andersen, H., Juul, K., Nielsen, A. M., 2005, Trykforskel i nordjysk Skrivekridt - findes der<br />
adskilte grundvandsmagasiner?, Geologisk nyt,<br />
http://www.geologisknyt.dk/fileadmin/user_upload/GeologiskNyt/Artikler/2005/3/Trykforskel_i<br />
_nordjysk_Skrivekridt.pdf<br />
Baird, 2005<br />
Baird, A. J., 2005, Modelling, i: Harper, D. M., 2005, Ecohydrology : processes, models and<br />
case studies, CABI<br />
Biopix, 2007<br />
http://www.biopix.dk/, hver plante er søgt efter på siden<br />
Bismo et al., 2006<br />
Bismo, M., Jensen, B. E., <strong>Rasmussen</strong>, S. H., Thorsøe, M., 2006, Vandindvinding i Volsted<br />
Plantage<br />
- Numerisk modellering af vandføringen i Hølbækken, Aalborg Universitet<br />
Boesen, 1973<br />
Boesen, D. F., 1973, Dansk mosflora: de pleurokarpe bladmosser, Københavns Universitet<br />
Buchwald & Søgaard, 2000<br />
Buchwald, E., Søgaard, S., 2000, Danske naturtyper i det europæiske NATURA 2000<br />
netværk, Miljø- og Energiministeriet, http://www.sns.dk/udgivelser/2001/87-7279-400-<br />
3/helepubl.pdf<br />
Cowi, 1999<br />
Danmarks Digitale Ortofoto 1999<br />
http://geodatabiblioteket.dk/index.php?option=content&task=view&id=74&Itemid=56, Cowi<br />
Cowi, 2007a<br />
Højdemodel fra COWI<br />
81
82<br />
COWI, 2007b<br />
http://www.cowi.dk/cowi/da/menu/projects/samfund/kortlaegning/ddhdanmarksdigitalehoejde<br />
model.htm, COWI<br />
Dahl et al., 2004<br />
Dahl, M., Langhoff, J. H., Kronvang, B., Nilsson, B., Christensen, S., Andersen, H. E.,<br />
Hoffmann, C. C., <strong>Rasmussen</strong>, K. R., von Platen-Hallermund, F., Refsgaard, J. C.,<br />
Videreudvikling af ådalstypologi - Grundvand- Overfladevand Interaktion (GOI),<br />
Miljøstyrelsen Nr. 16, 2004, http://www2.mst.dk/udgiv/publikationer/2004/87-7614-492-<br />
5/pdf/87-7614-493-3.pdf<br />
DJF-geodata, 1996<br />
Landskabselementer, Institut for Jordbrugsproduktion og Miljø, Århus Universitet, http://djfgeodata.dk/datasaml/jord4.html<br />
DMI, 2007<br />
http://www.dmi.dk/dmi/index/viden/fremtidens_klima-2/aendringer_i_danmark.htm,<br />
Danmarks Meteorologiske Institut<br />
DMU, 2005<br />
Vandstand og Vandføring, Lindenborg bro, Lindenborg Å, Nordjyllands Amt 1989-2005,<br />
Danmarks Miljøundersøgelser, Fagdatacenter for Hydrometri,<br />
http://www2.dmu.dk/1_Om_DMU/2_tvaer-funk/3_fdc_hyd/hyd_db/oversigt.asp<br />
DN, 2007<br />
http://www.dn.dk/sw3500.asp#23, Danmarks Naturfredningsforening<br />
EU, 2007<br />
http://europa.eu/scadplus/leg/da/lvb/l32042.htm, EU<br />
Fjorback et al., 2000<br />
Fjorback, C., Kronvang, B., Friberg, N., Pedersen, M. L., Danske vandløb og habitatmodeller<br />
– en opfølgning på DVK temamødet d. 22. marts 2000, Danmarks Miljøundersøgelser<br />
Fyns Amt, 2006<br />
Fyns Amt, 2006, Natura 2000 basisanalyse. Habitatområde H103 Storelung. Natur- og<br />
Vandmiljøafdelingen<br />
Geodata, 2007<br />
www.geodata-info.dk, Kort & matrikelstyrelsen<br />
Geodatabibliotek, 2007<br />
Digitale jordartskort, 1:200.000. De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og<br />
Grønland, 1999. Metadata:<br />
http://www.geodatabiblioteket.dk/index.php?option=content&task=view&id=51&Itemid=46<br />
GEUS, 1996<br />
Prækvartæroverfladens højdeforhold, De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark<br />
og Grønland, 1996, Metadata: http://www.geodata-info.dk/asHtml.aspx?DS=46<br />
GEUS, 2007<br />
Jupiter, boredatabase, De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland,<br />
opdateres løbende, http://www.geus.dk/jupiter/index-dk.htm<br />
IMV, 2003<br />
Institut for miljøvurdering, Forsigtighedsprincippet i praksis,<br />
http://www.imv.dk/files/Filer/IMV/Publikationer/Rapporter/2003/forsigtighdsprincippet.pdf
Jackson et al., 2006<br />
Jackson, B. M., Wheater, H. S., Mathias, S. A., McIntyre, N., Butler, A. P., 2006, A simple<br />
model of variable residence time flow and nutrient transport in the chalk, Journal of<br />
Hydrology (2006) 330, 221– 234<br />
Litteraturliste<br />
Jensen, 2005<br />
Jensen, K. H., 2005, Kapitel 5 Matematisk og numerisk grundlag for grundvandsmodellering,<br />
i: Sonnenborg, T., Henriksen, H. J., 2005, Håndbog i grundvandsmodellering, De Nationale<br />
Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland<br />
Jensen et al., 2007<br />
Jensen, J. B., Mortensen, M., Bliksted, T., Grønvald, P., Nyt kildepladsområde i nærhed af<br />
EU Habitat område – metoder til konsekvensvurdering, Niras A/S, Aalborg Kommune,<br />
Vandforsyningen<br />
Jensen & Mortensen, 2005<br />
Jensen, J. B., Mortensen, M., 2005, Ressourceundersøgelse Volsted Plantage fase 2,<br />
udarbejdet af Niras for Aalborg Kommune vandforsyningen<br />
Johansen & Simonsen, 2007<br />
Feltundersøgelser foretaget af medstuderende Ole Munch Johansen og Minna Ørberg<br />
Simonsen, foråret 2007<br />
KMS, 1999<br />
TOP10DK-Højder, Kort & matrikelstyrelsen, 1999, Metadata: http://www.geodatainfo.dk/asHtml.aspx?DS=2964<br />
KMS, 2007<br />
http://www.kms.dk/Sepaakort/Danmark+f%C3%B8r+og+nu/, Danmark før og nu, Kort &<br />
matrikelstyrelsen<br />
Knudsen, 2007<br />
Claus Riber Knudsen, 2007, mail med floraliste<br />
Larsen et al., 1995<br />
Larsen, G., Frederiksen, J., Villumsen, A., Fredericia, J., Graversen, P., Foegd, B.,<br />
Baumann, J., 1995, A guide to engineering geological soil description, DGF Bulletin 1<br />
Miljøcenter Aalborg, 2007<br />
Vandstand- og vandføringsdata tilsendt fra Bjarne Aabrandt Jensen, GIS<br />
Kompetencecenteret, Miljøcenter Aalborg<br />
Mossberg et al., 1994<br />
Mossberg, B., Stenberg, L., Ericsson, S., 1992, Den store nordiske flora, Wahlström &<br />
Widstrand. Oversat og bearbejdet til dansk af Feilberg, J. & Løjtnant, B., 1994, G. E. C.<br />
Gads Forlag<br />
Mälson & Rydin, 2007<br />
Mälson, K., Rydin, H., 2007, The regeneration capabilities of bryophytes for rich fen<br />
restoration,<br />
Biological Conservation, Volume 135, Issue 3, March 2007, Pages 435-442<br />
Nilsson et al., 2003<br />
Nilsson, B., Refsgaard, J. C., Dahl, M., Møller, I., Kronvang, B., Andersen, H. E., Hofmann,<br />
C. C., Christensen, S., Langhoff, J. H., <strong>Rasmussen</strong>, K. R., 2003, HYdrokemisk interaktion<br />
mellem Grundvand og Overfladevand (HYGRO) - En metode til klassificering af ådale i<br />
typeområder, Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse, Danmarks<br />
Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet<br />
83
84<br />
Niras, 2007a<br />
Data fra Niras, udleveret via vejleder Jensen, J. B.<br />
Niras, 2007b<br />
Infiltraionsdata, Daisy-simuleringer. Fået i 2007, beregnet for 1990-1999.<br />
NJA, 2003<br />
Infiltrationskort, 2003, Regionalt kortlægningen af infiltrationen og sårbarhed på grundlag af<br />
vandbalance for den umættede zone, Nordjyllands Amt.<br />
NJA, 2005<br />
Grundvandspotentialekort for Nordjyllands Amt, Nordjyllands Amt, 2005. Metadata:<br />
http://geodatabiblioteket.dk/index.php?option=content&task=view&id=149&Itemid=46<br />
Refsgaard, 2001<br />
Refsgaard, J. C., 2001, Kapitel 0, Indledning, i Henriksen, H.J., Refsgaard, J.C., Brun, A.,<br />
Sonnenborg, T., Jensen, K.H., Refsgaard, A. og Gravesen, P. Ståbi i<br />
grundvandsmodellering, De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland,<br />
2001, http://www.vandmodel.dk/staabi_2000.htm<br />
Refsgaard et al., 2002<br />
Refsgaard, J. C., Henriksen, H. J., Nilsson, B., <strong>Rasmussen</strong>, P., Kronvang, B., Skriver, J.,<br />
Jensen, J. P.,<br />
Dalsgaard, T., Søndergaard, M., Christian Hoffmann, C. C., 2002, Vidensstatus for<br />
sammenhængen mellem tilstanden i grundvand og overfladevand, De Nationale Geologiske<br />
Undersøgelser for Danmark og Grønland, Danmarks Miljøundersøgelser<br />
Reinau, 2005<br />
Reinau, K. H., Havspejlsstigninger og Skovbrug, 2005, 7. semester SIM projekt, Aalborg<br />
Universitet.<br />
Sonnenberg, 2001<br />
Sonnenberg. T. O., 2001, Kapitel 12, Modellens repræsentivitet, i Henriksen, H.J.,<br />
Refsgaard, J.C., Brun, A., Sonnenborg, T., Jensen, K.H., Refsgaard, A. og Gravesen, P.<br />
Ståbi i grundvandsmodellering, De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og<br />
Grønland, 2001, http://www.vandmodel.dk/staabi_2000.htm<br />
SNS, 2005<br />
Buderup Ødekirke, 2005, Info-folder udgivet af: Støvring Kommune og Skov- og<br />
naturstyrelsen.<br />
SNS, 2007a<br />
http://www.skovognatur.dk/Emne/Natura2000/Habitat/Habitatdirektivet/, Skov- og<br />
naturstyrelsen<br />
SNS, 2007b<br />
http://www.skovognatur.dk/Emne/Natura2000/Lovgivning/, Skov- og naturstyrelsen<br />
Spitz & Moreno, 1996<br />
Spitz, K., Moreno, J., 1996, A practical guide to groundwater and solute transport modelling,<br />
John Wiley & Sons, Inc.
Søgaard et al., 2003<br />
Søgaard, B., Skov, F., Ejrnæs, R., Nielsen, K.E ., Pihl, S., Clausen, P., Laursen, K.,<br />
Bregnballe, T., Madsen, J, Baatrup-Pedersen, A., Søndergaard, M., Lauridsen, T.L., Møller,<br />
P.F., Riis- Nielsen, T., Buttenschøn, R.M., Fredshavn, J., Aude, E., Nygaard, B., 2003,<br />
Kriterier for gunstig bevaringsstatus. Naturtyper og arter omfattet af EF-habitatdirektivet &<br />
fugle omfattet af EF-fuglebeskyttelsesdirektivet, 2. udgave. Danmarks Miljøundersøgelser.<br />
462 s. – Faglig rapport fra DMU, nr. 457, http://faglige-rapporter.dmu.dk<br />
TOP10DK, 2000<br />
TOP10DK, Danmarks Topografiske Grundkortdatabase 1:10.000, KMS, 2000, Metadata:<br />
http://www.geodata-info.dk/asHtml.aspx?DS=103<br />
Vinther, 1985<br />
Vinther, E., 1985, Moseplejebogen, Fredningsstyrelsen<br />
Watertech, 2005<br />
Notat vedrørende TEM-måling i Volsted Plantage, 2005, Watertech<br />
Westergaard et al., 2005<br />
Westergaard, M., Holmgren, F., Linneberg, M., 2005, Ændring i tilførslen af grundvand til<br />
Trindbakshus Dambrug ved etablering af ny kildeplads i Volsted Plantage, Aalborg<br />
Universitet<br />
Wikipedia, 2007a<br />
http://en.wikipedia.org/wiki/Precautionary_principle, Wikipedia<br />
Wikipedia, 2007b<br />
http://en.wikipedia.org/wiki/Helodium_blandowii, Wikipedia<br />
Wikipedia, 2007c<br />
http://da.wikipedia.org/wiki/V%C3%A6ksts%C3%A6son, Wikipedia<br />
Wikipedia, 2007d<br />
http://en.wikipedia.org/wiki/Specific_yield#Specific_yield, Wikipedia, henviser til Johnson,<br />
A.I., 1967, Specific yield — compilation of specific yields for various materials, U.S.<br />
Geological Survey Water Supply Paper 1662-D, 74 p.<br />
Wikipedia, 2007e<br />
http://en.wikipedia.org/wiki/Water_retention_curve, Wikipedia<br />
Personlig kommunikation<br />
Hans Peter Jepsen Pedersen, 17.04.07, Dambrugsejer<br />
Bettina Nygaard, 29.04.07, forsker ved Danmarks Miljøundersøgelser, mail<br />
Per Møldrup, 30.05.07, professor, Sektion for Miljøteknik, Aalborg Universitet<br />
Litteraturliste<br />
85
Bilag A<br />
Floraliste<br />
Tabel A.1. Floraliste (Mossberg et al., 1994).<br />
Højde<br />
Navn Latinsk navn Familie (cm) Blomstringstid Voksested Hyppighed Årig<br />
Almindelig Filipendula<br />
Fugtig-våd bund på eng, i ellesump, askeskov<br />
Mjødurt Ulmaria Rosen 50-150 Juni-aug og ved vandløb Alm. i DK Flere<br />
Almindelig Star Carex Nigra Halvgræs 10-50 Juni-juli Fugtig bund M.alm. i DK Flere<br />
Bidende<br />
Fugtig bund på eng, overdrev, i krat og åbne<br />
ranunkel Ranunculus acris Ranunkel 20-60 Maj-juni skove M.alm. i DK Flere<br />
Fugtig, næringsrig bund på enge, i ellesump,<br />
Eng-nellikerod Geum Rivale Rosen 20-40 Maj-juni lyse skove og ved vandløb Alm. i DK Flere<br />
Violaceae viola<br />
Fugtig, mager bund i kær, enge, krat, på<br />
Eng-viol Palustris Viol 5-20 Maj-juni søbredder og grøfter Alm. i DK ?<br />
Hierochloë<br />
Fløjlsgræs Lanatus Græs 30-80 Juni-juli Halvtør, mager bund på enge og vejkanter Alm. i DK Flere<br />
Glanskapslet Juncaceae<br />
Fugtig, mager bund på søbredder,<br />
Siv<br />
Articulatus Siv 15-70 Juni-aug grøftekanter, overdrev, i kær og langs stier Alm. i DK Flere<br />
Fugtig, næringsrig bund på enge, i kær,<br />
Gråpil Salix Cinerea Pile 100-600 April-maj grøfter, skovsumpe, grusgrave Alm. i DK Flere<br />
Fugtig-våd, humusrig bund i kær, højmoser,<br />
Kær-Dueurt Epilobium Palustre Natlys 15-50 Juni-aug grøfter og ved kildevæld Alm. i DK Flere<br />
Fugtig bund på søbredder, eng, i grøfter, kær<br />
Kær-Snerre Galium Palustre Krap 10-30 Juni-aug og skovsumpe Alm. i DK Flere<br />
Åbent, fugtig tørvebund på overdrev, enge,<br />
Kær-Tidsel Cirsium Palustre Kurvblomst 50-200 Juli-sep søbredder og i kær Alm. i DK 2<br />
Juncaginaceae<br />
Fugtig-våd, næringsrig, gerne saltrig bund på<br />
Kær-Trehage triglochin Palustris Trehage 15-40 Juni-juli søbredder, strandenge, i rigkær og hængesæk T.alm. i DK Flere<br />
Sj. i N & V.<br />
Dactylorhiza<br />
Fugtig, oftest kalkrig bund i kær og på frodig Jyll., hh. i<br />
Maj-Gøgeurt Majalis Gøgeurt 15-40 Maj-juni eng<br />
øvrig DK
Fugtig-tør, mager, tørve- eller sandbund på<br />
enge, heder, rygninger, i klitter, skov og på<br />
vejkanter T.alm. i DK Flere<br />
Fugtig-våd, ret næringsrig humusbund på enge,<br />
grøfter, vejkanter, søbredder og i parker T.alm. i DK Flere<br />
Mangeblomstret<br />
Frytle Luzula Multiflora Siv 10-50 Maj-juni<br />
Nyse-Røllike Achillea Ptarmica Kurvblomst 25-60 Juli-aug<br />
Våd, dynd- eller oftes tørverig bund i kær,<br />
Næb-Star Carex Rostrata Halvgræs 25-100 Juni-juli damme, grøfter, ved sø- og åbredder T.alm. i DK Flere<br />
Fugtig-tør bund på enge, strandenge, overdrev,<br />
Rød Svingel Festuca Rubra Græs 25-80 Juni-juli på vejkanter, ruderater, græsplæner og klitter M.alm. i DK Flere<br />
Smalbladet Eriophrum<br />
Våd, næringsfattig tørvebund i hedekær,<br />
Kæruld Augustifolium Halvgræs 20-60 April-juni højmoser, grøfter og tørvegrave Alm. i DK Flere<br />
T.sj. i N & V.<br />
Våd, næringsrig, ofte vældpræget tørvebund i Jyll., alm. i<br />
Top-Star Carex Paniculata Halvgræs 50-100 Maj-juni kær, skovsumpe og på enge<br />
øvrig DK Flere<br />
Fugtig, oftest mager bund i hedekær, vældkær,<br />
Stjerne-Star Carex Echinata Halvgræs 10-40 Maj-juni grøfter, skovsumpe, på søbredder og enge Hh. i DK Flere<br />
Alm. i N & V<br />
Sump- Lotus<br />
Fugtig, ikke for mager bund i enge, kær og Jyll., hh. i<br />
Kællingetand Pedunculatus Ærteblomst 20-60 Juni-aug kildevæld<br />
øvrige DK Flere<br />
Hh. i N. & V.<br />
Tør-fugtig, humusrig bund i kær, enge, Jyll., t.alm. i<br />
Sump-Snerre Galium Uliginosum Krap 10-40 Juni-aug rørsumpe, strandkrat, på overdrev og vejkanter øvrige DK Flere<br />
T.sj. i N & V.<br />
Næringsrig, fugtig bund i kær, skovsumpe, Jyll., t.alm. i<br />
Toradet Star Carex Disticha Halvgræs 30-90 Maj-juni grøfter og på enge<br />
øvrig DK Flere<br />
Fugtig-våd, mager, gerne tørveagtig bund i<br />
skove på morbund, egekrat, på enge,<br />
Tormentil Potentilla Erecta Rosen 15-40 Juni-aug søbredder og på heder T.alm. i DK Flere<br />
Trævlekrone Lychnis Flos-cuculi Nellike 20-70 Juni-juli Fugtig-våd bund i kær og på enge Hh. i DK Flere<br />
Vellugtende Anthoxanthum<br />
Tør-fugtig bund på græsmarker, overdrev,<br />
Gulaks Odoratum Græs 10-40 Maj-juni søbredder, vejkanter og i skove M.alm. i DK Flere<br />
Clusiaceae<br />
Sj. i N & V.<br />
hypericum<br />
Våd, kalkrig tørve- eller lerbund i kær,<br />
Jyll., hh. i<br />
Vinget Perikon Tetrapterum Perikon 30-60 Juli-sep kildevæld, grøfter og på sø- og åbredder øvrig DK Flere<br />
Bladmos
Bilag B<br />
Feltforsøg<br />
I dette bilag beskrives forsøgsopstilling og faktorer som kan have haft en indflydelse<br />
på resultatet af forsøgene. Rådata og udregninger findes i vedlagt på CD-rom.<br />
B.1 Vandføring Hølbæk<br />
Vandføringen i Hølbæk blev målt ved 9 lokaliteter, figur B.1, ved to anledninger.<br />
Første gang var i februar 2006. Målingerne blev foretaget af Bismo et al. (2006),<br />
efter en periode med frost, hvilket gav et estimat af basisvandføringen i en<br />
vintersituation. Vandføringen blev målt i de samme punkter i februar 2007, hvor<br />
vandføringen var 15 % større. Forud for målingerne i 2007 havde der været mere<br />
nedbør og mindre frost end i 2006. Målingerne er fortaget med nedstikning af propel<br />
flere steder i et tværsnit og vandføringerne er beregnet ved at summere<br />
arealhastighederne. (Cd-rom: Vandføring.xls)<br />
Figur B.1. Placering af vandføringsmålinger i Hølbækken.
B.2 Vandføring grøfter og betonrende<br />
Vandføringen i grøfterne langs rigkæret var så lav, at det ikke var muligt at måle den<br />
ved nedstik af propel som i Hølbækken. Derfor blev der konstrueret en plade, der<br />
blev placeret i grøften, figur B.2. I pladen blev der lavet et hul med diameter = 8 cm,<br />
hvor vandet kunne strømme igennem. Herved blev der etableret et kendt tværsnit.<br />
Propellen blev placeret midt i hullet for at den målte vandgennemstrømning skulle<br />
være mindst mulig påvirket af vandets friktion med kanterne. Anordningen blev<br />
kalibreret i en strømningsrende, hvor propellens hastighed pr. tidsenhed blev målt<br />
ved kendte vandføringer. Der blev samtidig udført sensitivitetsanalyse for placering<br />
af propellen til en af siderne i hullet. Resultatet viste en afvigelse på mellem 2 og 13<br />
% for vandføringer mellem 1,2 og 1,9 l/s, mens afvigelsen var på 23 % for en<br />
vandføring på 0,3 l/s.<br />
Plade 1a<br />
Plade 2<br />
Plade 1b<br />
Figur B.2. Principskitse af plade, konstrueret for at måle vandføring i grøfterne. Plade 1a og 1b er<br />
justerbare i forhold til plade 2, for at kunne benytte anordningen på delstrækninger med forskellig<br />
bredde. Mål: Plade 1a og 1b: b = 50 cm, h = 100 cm. Plade 2: b top = 50 cm, b bund = 70 cm, h = 100<br />
cm. Hul: Ø = 8 cm.<br />
I betonrenden blev vandføringen målt med 3 x 3 nedstik i renden, hvis areal blev<br />
udregnet. Placeringen af vandføringsmålinger i grøfterne og betonrenden kan ses i<br />
figur B.3.
Figur B.3. Placering af vandføringsmålinger i grøfter og betonrende.<br />
Inden målingerne i grøfterne blev foretaget, fik anordningen lov til at stå til der ikke<br />
var tegn til opstuvning. Der blev målt minimum tre gange, for at tjekke, at<br />
vandføringen var stabil. Ved målinger i grøfterne var der nogle steder svært at få<br />
afgrænset al strømning i siderne. Dette blev minimeret ved at stoppe til med tørv.<br />
Ved de laveste vandføringer kunne det ses, at vandet strømmede en lille smule, dette<br />
var imidlertid ikke tilstrækkelig til at få propellen til at dreje, hvilket betyder en<br />
vandføring på < 0,04 l/s.<br />
Vandføring i betonrenden blev målt ved to anledninger, ved høj (27.03.07) og lav<br />
(01.05.07) vandstand. I tidsrummet mellem de to målinger blev der skåret grøde i<br />
renden, hvilket har bevirket en højere vandføring ved den lave vandstand. Da<br />
målingen den 01.05 blev foretaget, blev der samtidig pumpet vand over til<br />
dambruget. Dette antages at være grunden til, at målingerne viser en mindste<br />
vandføring i den midterste måling. (Cd-rom: Vandføring.xls)<br />
B.3 Vandstand grøft<br />
En vandstandslogger blev opstillet i grøften øst for rigkæret, mellem<br />
vandføringsmåling V4 og V5, figur B.3. Vandstandsloggeren var mekanisk og<br />
tegnede med tusch på millimeterpapir, der senere blev digitaliseret ved aflæsning.<br />
(Cd-rom: Vandstand.xls)
B.4 Pejlinger, manuelle og logger<br />
Gennem projektperioden blev vandstanden målt i 11 pejlepunkter i og ved rigkæret,<br />
figur B.4. Målingerne blev foretaget manuelt. I perioden 09.03 til 01.05 blev<br />
vandstanden i 6 pejleboringer (1, 2, 5, 6, 8, 9) målt ved vandstandsloggere. De dybe<br />
pejleboringer (3 og 8) er placeret under gytjen, hhv. 3,5 og 4,8 m.u.t.. (Cd-rom:<br />
Pejlinger_1_11.xls)<br />
Figur B.4. Placering af pejleboringer.<br />
B.5 Beregning af strømningshastighed<br />
Strømningshastigheden (l/s) i rigkæret blev udregnet ved brug af Darcy:<br />
Q = -K dh/dl<br />
Udregningerne blev gjort for strømning på langs af grøfterne (mellem pejlepunkt 1,<br />
4, 6, 7, 10) og på tværs af grøfterne (mellem pejlepunkt 2, 3, 4 og pejlepunkt 9, 10,<br />
11). Vertikal strømning blev beregnet ud fra en kort og en dyb boring (mellem<br />
pejlepunkt 3 og 4 og mellem pejlepunkt 7 og 8). Resultatet fremkom ved at beregne<br />
et gennemsnit mellem alle mulige kombinationer af boringerne hhv. på langs og på<br />
tværs. Konduktiviteten, der er benyttet, er værdier målt på intaktprøver (Bismo et al.,<br />
2006). Lignende beregninger er også lavet ud fra modellens simulerede potentialer,<br />
hertil er de kalibrerede konduktiviteter i modellen benyttet. (Cd-rom:<br />
Strømningshastighed.xls)
Bilag C<br />
Fremgangsmåde for kalibrering<br />
Dette bilag beskriver kronologisk fremgangsmåden i kalibreringen af de to opstillede<br />
modeller. Der indgår tre parametre i hver af modellerne, som ikke er kendt og derfor<br />
skal kalibreres. Dette er konduktiviteten, der kan kalibreres ud fra ligevægtssimuleringer,<br />
samt specifik ydelse og magasintal, der har betydning når modellen<br />
kører dynamisk, idet de styrer jordens magasineringsevne.<br />
Til de stationære modelberegninger er der benyttet en gennemsnitlig infiltrationsmængde<br />
på 0,87 mm/dag (308 mm/år), udregnet som afstrømningen pr. areal i<br />
oplandet til Lindenborg Å ved Lindenborg Bro (Bismo et al., 2006: 54).<br />
C.1 Oplandsmodel<br />
Konduktivitet<br />
Udgangspunktet for kalibreringen var de fundne konduktiviteter fra Bismo et al.<br />
(2006). Observationspunkterne var ligeledes de samme, disse består af grundvandspejlinger.<br />
I Bismo et al. (2006) blev det vurderet, at den årlige grundvandsvariation i<br />
området ligger på ca. 2 m. Derfor var målet med kalibreringen af konduktiviteterne,<br />
at forskellen mellem det simulerede og observerede grundvandspotentiale skulle<br />
være under 2 m.<br />
I første omgang blev konduktiviteten for kalken i øvre og nedre magasin holdt ens,<br />
mens de resterende lag havde frie parametre med et tilpas bredt interval. Herpå blev<br />
der kørt automatisk kalibrering, med kontrol på RMSE (Root Mean Square Error) af<br />
alle observationspunkter. Kontrol af autokalibreringens resultat blev gjort på fejlen i<br />
hvert enkelt observationspunkt.<br />
Der kunne ikke findes noget resultat der kunne tilgodese observationspunkterne i<br />
både den østlige og vestlige halvdel af modelområdet. Derfor blev kalken i det øvre<br />
magasin delt op i to, hvorefter der blev autokalibreret. Det beregnede ligevægtspotentiale<br />
passede bedre ift. observationspunkterne, og blev indlæst som<br />
startpotentiale.
Der blev skiftet fra at repræsentere moræne og ådal som lag til linser. Dermed blev<br />
tørre beregningsceller undgået, fx i områder hvor grundvandsspejlet ligger lavere end<br />
morænelaget. Autokalibreringen fungerede dermed bedre, da grundvandsspejlet altid<br />
lå i det øverste lag. Der blev eksperimenteret med forskellige tykkelser på<br />
ådalspakken (-5 m, -10 m og -20 m), -10 m gav det bedste resultat.<br />
Beregnet potentiale blev indlæst som startpotentiale. For det lavpermeable kalklag og<br />
kalken i det nedre magasin blev der lagt 2 m til potentialet.<br />
Det impermeable kalklag blev holdt konstant på 1 e -8 m/s for at være sikker på, at det<br />
var lavpermeabelt. Konduktiviteten i det nedre kalkmagasin blev sat lig kalken i den<br />
øvre vestlige del. Da autokalibreringen havde fundet et resultat hvor konduktiviteterne<br />
syntes rimelige, blev der autokalibreret nogle runder hvor forskellige<br />
konduktiviteter blev hhv. fastholdt og holdt frie. Først fik kalken variere, mens de<br />
andre jordlag og det lavpermeable kalklag blev fastholdt. Grunden til kalken blev<br />
kalibreret først er, at den har den største udbredelse og derved har stor betydning for<br />
de regionale grundvandsstrømme. Herefter blev ådalspakken og morænen kalibreret,<br />
af disse har specielt ådalspakken betydning for udstrømningsmønsteret.<br />
Et resultat der syntes rimelig blev opnået og der blev fortsat med kalibrering af<br />
konstanterne til den dynamiske opsætning. Efter den dynamiske kalibrering og<br />
sammenkørslen af oplandsmodellen med rigkærsmodellen, blev konduktiviteterne<br />
revurderet, og kalken i den øvre vestlige del blev sat lidt ned. Grunden var, at det<br />
simulerede grundvandspotentialet under Volsted Plantage lå lidt for lavt i forhold til<br />
observationerne.<br />
Specifik ydelse og magasintal<br />
Startværdier for kalibreringen af specifik ydelse er hentet fra Spitz & Moreno (1996)<br />
og Dahl et al. (2004). Magasintallet blev kalibreret ved trial and error metoden.<br />
Der var kun tre observationspunkter med tidsserier fra NJAs pejleboringer. Disse lå<br />
tæt på hinanden, jf. figur 4.3, og gav derfor kun en indsigt i variationen i én del af<br />
området. Yderligere var der ingen målinger fortaget i perioden 1990-99, hvor der<br />
forelå infiltrationsdata fra. Derfor blev der lavet en gennemsnitlig årsvariation ud fra<br />
gennemsnittet af hver måned i året. Som følge af de mangelfulde data kunne der ikke<br />
køres autokalibrering af konstanterne. Derfor blev kalibreringen fortaget manuelt,<br />
hvor trykniveauerne blev sammenlignet med de statiske observationer, der var brugt<br />
til at kalibrere konduktiviteterne, og variationerne i punkterne med årsvariationsdata<br />
blev sammenlignet visuelt. Amplituderne for grundvandspotentialet er efterfølgende<br />
blevet sammenlignet for hhv. våde og tørre år.<br />
Specifik ydelse blev kalibreret til noget der kunne svare til effektiv porøsitet, kalken<br />
var dog noget lavere. De vandmættede kalklag (det lavpeameable lag og det nedre<br />
magasin) er konstant vandmættet og derfor har specifik ydelse ingen betydning.
Magasintal for det øvre kalkmagasin og morænen har kun ringe betydning, og<br />
værdien kunne uden betydelige ændringer i resultatet ændres fra værdien for specifik<br />
ydelse og ned til 1 e -4 m/s, 100 til 1000 gange lavere. Magasintal i det dybe magasin<br />
havde mest betydning for variationen i observationspunkterne, ådalspakkens<br />
magasintal havde kun nogen betydning.<br />
Amplituderne i svingningerne i grundvandsspejlet blev urealistiske når de blev<br />
overført til rigkærsmodellen. Derfor blev specifik ydelse og magasintal revurderet og<br />
kalibreret på ny, med henblik på at simulere rimelige amplituder. Til mål for<br />
amplituden blev den procentvise forskel mellem maksimal og gennemsnitlig<br />
basisvandføring i Lindenborg Å (månedsminimum) fundet, til at sammenligne med<br />
lignende procentvise forskel i den totale afstrømning fra hele modelområdet. Et andet<br />
mål for variationen i afstrømningen har været variationen i Lindenborg Ås<br />
basisvandføring. Basisvandføringen for Lindenborg Å er blevet beregnet som<br />
månedsminimum og for at kunne sammenligne er modellens tidslige opløsning<br />
midlertidig ændret til en måned.<br />
C.2 Rigkærsmodellen<br />
Konduktivitet<br />
Startværdierne for moræne og kalk var de kalibrerede værdier fra oplandsmodellen.<br />
For jordlagene i ådalen blev værdier fra laboratoriumsmålinger på intaktprøver<br />
(Bismo et al., 2006) benyttet. Til observationspunkter for grundvandspotentialet er<br />
målte trykniveauer i rigkæret benyttet. I første omgang blev der benyttet relative<br />
koter i forhold til terræn. Grunden til, at der blev brug relative koter er, at KMS'<br />
højdemodel, der blev benyttet i starten, angiver terrænkoter ca. 0,5 m lavere end de<br />
udførte GPS-målinger i 2007.<br />
Det blev forsøgt at autokalibrere konduktiviteterne, men resultaterne var ikke<br />
gyldige. Derfor blev autokalibreringen brugt som generator for en række tilfældige<br />
bud, der efterfølgende kunne ses igennem og benyttes som startværdier til finkalibrering.<br />
Valideringen af kalibreringen på afstrømningen i kilden og via grøfter<br />
slog fejl, idet afstrømningen var for lille.<br />
Strømningerne i modellen blev anskuet analytisk. I modellen er trykrand indsat som<br />
grænse i de to modstående grænser af modellen og dermed er grundvandsgradienten<br />
givet. Det som styrer strømningshastigheden er derfor konduktiviteten. Størstedelen<br />
af magasinet består af kalk, og derfor er kalkens konduktivitet styrende for, hvor<br />
meget vand der strømmer gennem modellen. Er konduktiviteten for lav, bliver<br />
strømningshastigheden for lav, da gradienten, som følge af randbetingelserne, er den<br />
samme.
Konduktiviteten i jordlagene i ådalen bestemmer fordelingen på afstrømningsvejene.<br />
Tørvens konduktivitet begrænser udstrømningen til grøfterne og gytjen sammen med<br />
det marine sand skaber overtrykket med deres lave konduktivitet. Kalkens<br />
konduktivitet blev først kalibreret så det ønskede afstrømningsniveau blev nået.<br />
Tørvens konduktivitet blev tilpasset så grundvandsspejlets gradient blev tilpasset<br />
gradienten vinkelret på grøfterne, så der netop ikke var afstrømning på jordoverfladen<br />
i rigkæret. På figur 4.9 kan princippet ses, her er der ved profil A<br />
afstrømning på overfladen, mens grundvandsspejlet ved profil B ligger lige under<br />
jordoverfladen midt mellem grøfterne. Autokalibreringen blev herefter benyttet til at<br />
give bud på konduktiviteten i gytjen og det marine sand.<br />
Værdier som ikke gav kontinuerlig afstrømning på jordoverfladen i rigkæret blev<br />
valgt. Ændring i morænens konduktivitet gav ingen forskel i modellens resultater, og<br />
blev sat til det samme som i oplandsmodellen.<br />
Cowis højdemodel blev indsat, denne lå i koordinatsystemet ETRS i stedet for ED50.<br />
Dette betød, at nogen af dataene skulle transformeres, mens andre, fx observationspunkterne,<br />
kunne bruges uden den tidligere transformation. Observationspunkterne<br />
kunne indsættes med brug af kote i stedet for relativ ift. terræn. Her efter blev<br />
konduktiviteterne kaliberet igen trinvis, først kalken, herefter tørven og til sidst blev<br />
gytjen og marint sand.<br />
Specifik ydelse og magasintal<br />
Startværdi for specifik ydelse blev taget fra oplandsmodellen hvor det var muligt, og<br />
fra litteratur for lag der ikke var separat repræsenteret i oplandsmodellen. For<br />
magasintal blev startværdier hentet fra oplandsmodellen.<br />
I første omgang fandtes der ikke dynamiske måleserier, så variationen blev skønnet.<br />
Kalibreringen måtte derfor også foretages manuelt. Da pejleserierne for<br />
observationspunkterne i rigkæret forelå, blev kalibreringen testet. Trykranden i<br />
Volsted Plantage blev ligeledes opdateret. Der blev foretaget en pejleserie i en boring<br />
(B1) i Volsted Plantage, i oplandmodellen blev tidsserier for samme punkt som<br />
boringen og randen til rigkærsmodellen sammenlignet. Sammenhængen mellem de<br />
to tidsserier kan tilnærmelsesvis beskrives med en lineær formel. Pejleserien fra<br />
boringen blev hermed transformeret til trykranden til rigkærsmodellen. Testen af<br />
kalibreringen på data fra foråret 2007, viste sig at fejle. De nye data for foråret 2007<br />
blev da brugt til at kalibrere modellen på. Et problem var dog, at infiltrationsdata er<br />
nedbørsdata der er nedskaleret. Skaleringen er fortaget efter sammenligning af<br />
gennemsnitlig nedbør i forhold til gennemsnitlig infiltration i perioden 1990-99 fra<br />
Daisy-simuleringerne. Derfor er der ikke en udjævning i dataene, som en infiltration<br />
gennem jorden ville gøre. Dette betyder, at toppene i infiltrationsdataene er for høje<br />
og varer kortere tid. Den første halvdel af dataene (10.03-26.03) blev brugt til<br />
kalibrering, for herefter at teste på den sidste halvdel (27.03-23.04).
Specifik ydelse for tørven og magasintal for tørv og gytje har betydning for<br />
variationen i rigkæret. Udenfor ådalen, har kalkens specifikke ydelse betydning.<br />
Resten af konstanterne er af mindre betydning.<br />
Rigkærsmodellen og oplandsmodellen blev testet samlet, og på baggrund heraf måtte<br />
specifik ydelse og magasintal revurderes. De fundne værdier var for lave, idet<br />
svingningen blev for stor. Da modellerne blev sat sammen blev et overførelsesproblem<br />
ved randbetingelsen opdaget.<br />
Sammenlignes gennemsnittet af randbetingelsen til rigkærsmodellen for 1991-1999,<br />
simuleret med oplandsmodellen, og randbetingelsen for foråret 2007, beregnet ud fra<br />
observationsboringen i Volsted Plantage (B1), ses en forskel. Gennemsnittet for<br />
1991-1999 er 6,1 m, mens foråret 2007 er 7,6 m, altså en forskel på 1,5 m. Denne<br />
forskel kan forklares ved flere faktorer:<br />
1) I simuleringen af randbetingelsen 1991-1999 er potentialet er størst i foråret. I de<br />
tre våde år 1994, 1995 og 1999 er potentialet simuleret til omkring 6,6 m. En del af<br />
forskellen kan derved forklares ved, at målingerne fra 2007 er i foråret i et vådt år.<br />
2) I højdemodellen fra KMS, som er benyttet i oplandsmodellen, ligger koterne<br />
generelt 0,5 m lavere end målt med GPS og ud fra Cowis højdemodel. Denne fejl<br />
korrigeres der for, ved at med addere 0,5 m, når randen overføres fra oplandsmodellen<br />
til rigkærsmodellen.<br />
3) Ved sammenligning af oplandsmodellens simulerede stationære potentiale og det<br />
målte grundvandsspejl, jf. figur 4.3 punkt 8, ses det, at potentialet ved Volsted<br />
Plantage er simuleret 1,5 m for lavt.<br />
Disse usikkerheder på randbetingelsen har gjort, at der er beregnet<br />
følsomhedsscenarier på randbetingelsen. Med de overstående forklaringer tyder det<br />
på, at randbetingelsen til rigkærsmodellen er simuleret for lavt i oplandsmodellen.<br />
Resultatet af, at randen er simuleret for lavt, er, at afstrømningen bliver simuleret for<br />
lille. I oplandsmodellen passer afstrømningen med virkeligheden. Følsomhedsanalysen<br />
for oplandsmodellen viste, at ændringen i randens beliggenhed er den<br />
samme uanset hvilket følsomhedsscenario der er kørt. Yderligere viser følsomhedsanalysen<br />
for rigkærsmodellen, at ændringen i randen stort set kun har betydning for<br />
kildens afstrømning og trykforholdene ændrer sig kun lidt. Variationen bliver lidt<br />
større og gennemsnitstrykket falder lidt. Følsomhedsanalysen viser dog at disse<br />
størrelser kun er at ringe betydning for selve resultatet.
Bilag D<br />
Inputdata<br />
Dette kapitel beskriver de data, der kommer fra sekundære kilder, som er benyttet i<br />
modelopsætningerne. For hvert datasæt beskrives indhold, nøjagtigheder og hvordan<br />
det er benyttet i modellerne. Visse data er blevet behandlet før de kunne sættes ind i<br />
modellerne, denne behandling og eventuelle usikkerheder der har kunnet fremkommet<br />
herved, er også beskrevet. Modellernes begrænsninger på baggrund af<br />
datasættene er behandlet i selve rapporten.<br />
D.1 Terræn<br />
Der er i de to modeller benyttet to forskellige højdemodeller. Dette skyldes dels<br />
tilgængelighed og dels nøjagtighedskrav. I oplandsmodellen er højdemodellen fra<br />
KMS benyttet (KMS, 1999), mens der i rigkærmodellen er benyttet Cowis nyeste<br />
højdemodel (Cowi, 2007a).<br />
KMS’ højdemodel består af punkter i et 25 * 25 m grid. Højden har en unøjagtighed<br />
på 2 m (Reinau, 2005: 54), dog er koten angivet i meter med to decimaler. Den<br />
relative nøjagtighed fra punkt til punkt, skønnes til at være mindre, da det formentlig<br />
er ca. den samme fejl der går igen.<br />
Cowis højdemodel består af punkter i 2 * 2 m grid. Koterne er angivet i millimeter.<br />
Nøjagtigheden på højden ligger på 10-25 cm (Cowi, 2007b). Højdemodellen er lavet<br />
ud fra laserscanninger, hvor vegetation, bebyggelse mm. er sorteret fra ved automatisk<br />
databehandling.<br />
I rigkæret er koterne i KMS’ højdemodel ca. 0,5 m højere end koterne i Cowis<br />
højdemodel. Niras har fortaget nogle målinger med GPS ved rigkæret, disse målinger<br />
passer overens med Cowis højdemodel. Nøjagtigheden af GPS-målingerne ligger på<br />
ca. 2 cm. Cowis højdemodel anses derfor at give det mest rigtige billede af<br />
virkeligheden. Som følge af, at den relative nøjagtighed mellem punkterne i KMS’<br />
højdemodel er lille, er problemet med afvigelsen på 0,5 m ikke lokalt. Derfor antages<br />
det at være gældende for hele modelområdet og er dermed en ”nulpunktsfejl”. Dette
etyder, at der skal lægges 0,5 m til alle koterne i KMS’ højdemodel, for at give den<br />
rigtige kote.<br />
D.2 Prækvartær overflade<br />
Den prækvartære overflade bruges til at beskrive morænens nedre grænse mod<br />
kalken i oplandsmodellen og rigkærsmodellen. Den prækvartære overflade består af<br />
højdekurver med ækvidistance på 25 m. De landsdækkende digitale data bygger på<br />
analoge kort i målestoksforholdet 1:250.000, begge lavet af GEUS (Geodata, 2007).<br />
Den vertikale opløsning giver rum for højdeforskelle på under 25 m der ikke<br />
defineres. For at forbedre den vertikale opløsning er kalkoverfladens kote fra<br />
boringer i GEUS’ Jupiter database taget med (se afsnit D.8 GEUS’ borearkiv).<br />
D.3 Jordarter<br />
Der er benyttet to datasæt til general tolkning af jordartenes udbredelse i<br />
modelområderne. Det ene er landskabselementdata, der beskriver jordens<br />
dannelsesmiljø og det andet er GEUS' jordartskort, der kortlægger jordens øverste<br />
meter. Landskabselementkortet bygger på højdekurver fra Geodætisk Instituts kort i<br />
1:100.000 samt forskellige kilders tolkninger af landskabet, bl.a. Per Smeds<br />
Landskabskort over Danmark, 1:360.000 (DJF-geodata, 1996). GEUS' jordartskort er<br />
lavet til målestok 1:200.000, og er lavet ud fra karteringskort, GEUS' borearkiv,<br />
fotogeologisk tolkning og litteratur (Geodatabibliotek, 2007). Karteringsprøverne er<br />
taget med 100 til 200 m mellemrum, hvorfor der kan være optil 200 m usikkerhed<br />
(AIS, 2005: 48).<br />
I oplandsmodellen er moræne indlagt i den østlige del af modelområdet, hvor der er<br />
potentiel mulighed for, at grundvandsspejlet når op til morænen og derfor kan få<br />
betydning. Ådalspakken er antaget afgrænset af skræntfoden, jf. afsnit 3.2.3 (Ådal). I<br />
rigkærsmodellen er morænen kun indlagt på den nedre del af skrænten. Ådalspakken<br />
er bestemt ud fra håndboringer, der er beskrevet i rapporten under afsnit 3.2.3 (Ådal).<br />
D.4 Skræntfod<br />
Niras har ved GPS-målinger opmålt skræntfoden fra øst for Hølbækken til vest for<br />
rigkæret. Nøjagtigheden i GPS-målingerne overstiger usikkerhederne i bestemmelsen<br />
af skræntfoden i felten. Det antages at nøjagtigheden er under 1 m. Skræntfoden er
forlænget til hele oplandsmodellens område. Dette er gjort ud fra vandliniedata fra<br />
TOP10DK, og det er antaget, at grøfterne starter umiddelbart nedenfor skrænten.<br />
Skræntfoden benyttes til at afgrænse ådalen i begge modeller. I rigkærsmodellen er<br />
skræntfoden ændret efter håndboringer i området, hvor den er svær at observere i<br />
felten. Skræntfoden er benyttet som grænsen mellem moræne og tørv og er derfor<br />
delvis bestemt af topografien og jordtypen.<br />
D.5 Infiltration<br />
Niras har lavet Daisy-simuleringer til at bestemme infiltrationen af nedbør ned til<br />
grundvandet, for perioden 01.01 1990 til 31.12 1999 i Nordjyllands Amt (Niras,<br />
2007b). Infiltrationen er sat til at variere med jordtype, dræningsforhold og<br />
arealanvendelse, figur D.1. Klasser på under 10 celler blev slået sammen med den<br />
dominerende naboklasse. Til hver kombination af de tre variable er der lavet en<br />
tidsserie for infiltrationen.<br />
Figur D.1. Infiltrationsklasser. Kategorierne er lavet ved at give følgende koder: jordtype 1 (humus),<br />
2 (ler), 3 (sand), dræningsforhold: 20 (fri dræning), 30 (ikke fri dræning), arealanvendelse 100<br />
(landbrug), 200 (nåleskov), 300 (løvskov), 400 (§ 3). Klassen 900 (bebyggelse) er bebyggelse og har<br />
en given infiltration.
Der er defineret tre jordtyper: sand, ler og humus. Klasserne er tolket ud fra GEUS'<br />
jordartskort, se D.3 (Jordarter). Områder hvor jordtypen var klassificeret til kridt blev<br />
tolket til en af de tre kategorier ud fra den omkringliggende jordtype. Jordtypen i<br />
ådalene er sat til humus. Jorden i det resterende område er sat til sand, med<br />
undtagelse af et mindre område med ler i syd-øst.<br />
Dræningsforholdene er fri/ikke fri, alt efter om der er hhv. mere eller mindre end 75<br />
cm fra jordoverfladen til grundvandet. Dræningsforholdene er beregnet ud fra<br />
forskellen mellem terrændata og NJA's potentialedata (for beskrivelse, se D 7<br />
Grundvandspotentiale og D.1 Terræn).<br />
Arealanvendelsestyper er: landbrug (kvægbrug), nåleskov, løvskov, §3-områder 1 og<br />
bebyggelse. Datasæt anvendt er Corine fra DMUs Arealinformationsystem (AIS).<br />
Dette er fremstillet på baggrund af KMS' topografiske kort (TOP10DK, 2000),<br />
scannet kort fra KMS, registrerede §3-områder fra amterne (AIS, 2005),<br />
markblokkort fra Ministeriet for Fødevarer, Landbrug og Fiskeri og Land Cover<br />
Map, der er arealklassifikation på baggrund af satellitfotos (AIS, 2005: 23-25).<br />
Corine er benyttet til at definere klasserne landbrug, nåleskov og løvskov. Data til<br />
§3-områder findes hovedsageligt i ådalene. Områder i ådalene som er registreret som<br />
landbrugsområder er tolket til at være §3-områder, da det vurderes, at områderne er<br />
mere vådområde/eng end landbrugsområde. Bebyggede områder er taget fra<br />
TOP10DK, hvor klassen af samme navn er valgt. Klassen afgrænser hus og have, og<br />
dækker således over flere grader af infiltration, fra 0 infiltration under bygninger til<br />
grus- og vegetationsdækkede haver.<br />
Infiltrationsdatasættet er det mest detaljerede som har været tilgængeligt og det<br />
eneste der beskriver infiltrationen med en dags opløsning. Der er taget højde for<br />
mange variable i modelleringen og derfor antages det at give et rimeligt nøjagtigt<br />
billede af de faktiske forhold.<br />
De Daisy-simulerede infiltrationsdata er benyttet for begge modeller når der<br />
simuleres dynamisk i perioden 1990 til 1999. Til de stationære simuleringer, under<br />
kalibreringen af konduktiviteterne, er der benyttet en infiltration på 308 mm/år. Dette<br />
er gennemsnitsværdien i modelområdet fra Nordjyllands Amts infiltrationskort<br />
(Bismo et al., 2006: 54; NJA, 2003). Dette er lidt lavere end gennemsnits-<br />
1<br />
Naturbeskyttelsesloven, § 3. ... ”Stk. 2. Der må ikke foretages ændringer i tilstanden af<br />
1) heder,<br />
2) moser og lignende,<br />
3) strandenge og strandsumpe samt<br />
4) ferske enge og biologiske overdrev,<br />
når sådanne naturtyper enkeltvis, tilsammen eller i forbindelse med de søer, der er nævnt i stk. 1, er<br />
større end 2.500 m 2 i sammenhængende areal.<br />
Stk. 3. Der må heller ikke foretages ændring i tilstanden af moser og lignende, der er mindre end 2.500<br />
m 2 , når de ligger i forbindelse med en sø eller et vandløb, der er omfattet af beskyttelsen i stk. 1.” …
infiltrationen i modelområdet med Daisy-simuleringen, der er beregnet til 354<br />
mm/år.<br />
D.6 Nettonedbørsfaktor<br />
Nedbøren, der er blevet målt i rigkæret og Volsted Plantage, er blevet omsat til<br />
infiltration for at kunne bruges til kalibreringen af rigkærsmodellen. Dette er gjort<br />
ved en nettonedbørsfaktor der siger, hvor stor andel af nedbøren der infiltrerer.<br />
Faktoren er beregnet som gennemsnitsnedbøren målt rigkæret og Volsted Plantage i<br />
målingsperioden i forhold til gennemsnitsinfiltrationen fra Daisy-simuleringerne.<br />
Denne er beregnet til 0,8.<br />
D.7 Grundvandspotentiale<br />
Potentialekort, lavet af Nordjyllands Amt, er benyttet til at afgrænse modelområdet<br />
til oplandsmodellen. Korttemaet består af potentiale-isolinier, der er interpoleret ud<br />
fra pejledata fra boringer i GEUS’ boredatabase og koter på vandspejlet i åer, hvor<br />
der er skønnet god kontakt med grundvandsmagasinet. Da det er interpolerede data,<br />
kan der forekomme interpoleringsfejl og derfor er der set på de generelle tendenser i<br />
grundvandsstrømningen. Yderligere er der sørget for, at oplandet til indvindingsboringerne,<br />
Hølbækken og rigkæret ikke ligger op ad randen, der er defineret<br />
herudfra.<br />
D.8 GEUS’ borearkiv<br />
Data fra GEUS’ borearkiv er anvendt til kalibrering af grundvandspotentialet i<br />
oplandsmodellen. Pejlingerne er lavet på forskellig tid af året og med forskelligt<br />
formål. Nøjagtigheden af pejlingerne er vurderet til at være +/- 2 m (Bismo et al.,<br />
2006: 77). Det er valgt at ikke anvende pejlinger der er over 20 år gamle, med undtag<br />
af en enkelt boring, der lå tæt på Volsted Plantage. Idet pejlingerne er taget på<br />
tilfældige tidspunkter, kan det antages, at de er stokastisk fordelt, og derfor være en<br />
gennemsnitssituation (ligevægt) således genspejle en gennemsnitlig virkelighed.<br />
Dette betyder, at hvis en model simulerer alle observationspunkter gennemsnitlig<br />
godt, indenfor de givne afvigelser, vil resultatet, hvis observationerne er jævnt fordelt<br />
og antagelsen med den stokastiske fordeling er opfyldt, give virkelighedens<br />
ligevægts situation. Dette betyder altså, at usikkerheden i den simulerede
ligevægtssituationen ikke er den samme som for de enkelte punkter, men mindre, alt<br />
efter hvor godt de stokastiske forudsætninger er opfyldt.<br />
D.9 Tidsserie pejleboringer<br />
Tidsserierne blev brugt til manuel kalibrering af oplandsmodellen. Målinger af<br />
trykniveauet er foretaget af Aalborg Kommune med forskellige tidsintervaller i<br />
perioden 1962 – 2006 i tre boringer inden for modelområdet. For perioden 1990-<br />
1999 var der kun få målinger. Derfor blev der beregnet et gennemsnit for hver måned<br />
fra samtlige år. Sikkerheden for hvert månedlig gennemsnit er baseret på antal<br />
målinger i den givne måned, og blev vurderet ved anvendelsen.<br />
D.10 Vandstand og vandføring Lindenborg Bro<br />
Data for vandstand og vandføring er hentet fra DMU’s Fagdatacenter for hydrometri,<br />
hvor målinger for dagligt gennemsnit er hentet for perioden 1990 – 1999. I tillæg er<br />
vandstandsdata for perioden 1.1. 2005 til 4.10. 2006 blevet tilsendt fra Miljøcenter<br />
Aalborg. Målestationen ligger ved Lindenborg Bro, ca. 4 km nedstrøms for<br />
Hølbækkens udløb. Det hydrologiske opland til målestationen er på 218 km 2 og<br />
strækker sig længere syd og vest end modelområdet, som har et areal på 32,8 km 2 .<br />
Undergrunden i det hydrologiske opland til Lindenborg Bro har de samme hovedtræk<br />
som modelområdet (Bismo et al., 2006: 52). Det er ligeledes blevet vurderet, ud fra<br />
kortanalyser og befaring, at åens udformning ved Lindenborg Bro ligner den ved<br />
modelområdet. Af denne grund trækkes der en lineær sammenhæng mellem<br />
vandstand og vandføring ved Lindenborg Bro og ved modelområdet. Der er lagt 90<br />
cm til den målte vandstand ved Lindenborg Bro for at give variationen i vandstand i<br />
Lindenborg Å ved rigkæret. De 90 cm var fundet på baggrund af målinger af koten<br />
på Lindenborg Å en tilfældig dag og det blev antaget, at vandstanden var<br />
gennemsnitlig, hvorfor gennemsnittet af vandstandsdataene skulle være lig den målte<br />
kote.<br />
Antagelsen om ens udformning af åen åbner for visse unøjagtigheder. Selvom<br />
udformningen er vurderet til at være tilnærmet ens, vil der være visse forskelle i fx<br />
grøde og nedbørens fordeling over oplandet. Det er vurderet, at vandstanden i<br />
Lindenborg Å ved rigkæret ligger godt inden for en nøjagtighed af 0,5 m.
D.11 Oppumpning<br />
Inden for modelområdet indvindes der vand fra to stationer: Essendrup i det<br />
nordøstlige hjørne af modelområdet og Volsted vest for Volsted Plantage. I tillæg<br />
ligger Oppelstrup og Gunderup kildepladser lige udenfor modelområdets nordøstlige<br />
grænse. Oppumpningen fra disse kildepladser er tidligere blevet undersøgt af Bismo<br />
et al. (2006). Det blev fundet, at indvindingen i Volsted var den eneste hvor<br />
spildevandet blev fjernet fra modelområdet, hvorfor kun denne kildeplads er taget<br />
med i modellen. Oppumpningen er sat til 15.000 m 3 /år.
Bilag E<br />
Følsomhedsanalyse<br />
Grundvandsmodellerne i denne rapport har først og fremmest til formål at beskrive<br />
ændringerne i de hydrologiske forhold som følge af etableringen af grundvandsindvindingen<br />
på 1 mio. m 3 grundvand pr. år fra Volsted Plantage. Følsomhedsanalysen<br />
skal undersøge hvor følsom modellen er i forhold til en ændring af værdien<br />
for udvalgte inputparametre. Under modelopsætningen var der flere modelparametre,<br />
der ikke kunne bestemmes med sikkerhed eller ikke entydighed. Hver parameter er<br />
blevet skruet på, inden for et interval, der blev fundet sandsynlig. Hvis afvigelsen<br />
ved ændring i parameteren er stor betyder det, at den givne parameter er vigtig at få<br />
fastsat med en fornuftig værdi. Hvis modellens resultat (målt i afstrømning) afviger<br />
fra den kalibrerede model, vil det sige, at parameteren er følsom. Størrelsen af<br />
afvigelse indikerer hvor følsom parameteren er. Bliver en parameter fundet at være<br />
følsom, er det vigtigt, at fastsættelsen af den givne parameter er så virkelighedstro<br />
som mulig.<br />
Første del i kapitlet er en liste over de forskellige scenarier, med begrundelse for,<br />
hvorfor det er valgt at køre følsomhedsanalyse på parameteren. Herefter præsenteres<br />
resultatet af scenariesimuleringerne, og det vil overvejes hvilke parametre der er<br />
følsomme. Datasættet som ligger til grund for parameteren vil kort undersøges.<br />
Følsomhedsanalysen er for hvert scenario lavet med og uden grundvandsindvinding i<br />
Volsted Plantage. Sidst i kapitlet vil der opsummeres hvilke parametre der er<br />
følsomme i modellen. Rådata for følsomhedsanalysen findes på den vedlagte cd-rom<br />
(Følsomhedsanalyse_oplandsmodel.xls og Følsomhedsanalyse_rigkærsmodel.xls).<br />
E.1 Scenarier<br />
I det følgende præsenteres hvilke følsomhedsscenarier, der er kørt for de to modeller,<br />
hvorfor de er kørt og hvor stor variationen har været ved kørselen. Scenarier for<br />
oplandsmodellen er benævnt ”O” samt tallet for scenariet. Scenarier for<br />
rigkærsmodellen er benævnt ”R” samt tallet for scenariet.
O1 Kalibreret og valideret model for 1990-1999. Dette er den opsatte model med<br />
de inputs der anses for at være mest rigtige eller sandsynlige.<br />
O2 Infiltrationen forøget med 20 %. Data for infiltrationen stammer fra Daisysimuleringer<br />
og er beregnet som gennemsnit for hele Nordjylland på<br />
forskellige jordtyper, dræningsniveau og vegetation. Da det er<br />
gennemsnitsbetragtninger, kan infiltrationen være højere eller lavere i<br />
modelområdet. Tidligere er infiltrationen i området bestemt til 352<br />
mm/år, 308 mm/år (Bismo et al., 2006: 54), 432 mm/år (Westergaard et<br />
al., 2005) og 346 mm/år (Jensen et al., 2005: 35). Infiltration fra Daisysimuleringerne<br />
der er tildelt størstedelen af modelområdet er på 405<br />
mm/år. Det er, ud fra disse betragtninger, valgt at forøge og reducere<br />
nedbøren med 20 %, da denne værdi ca. rammer de ydre grænser.<br />
O3 Infiltrationen reduceres med 20 %. Se begrundelse under scenario O2 ovenfor.<br />
O4 Ådalspakkens tykkelse reduceret til 5 m. Tykkelsen af ådalspakken blev først<br />
vurderet ud fra beliggenheden af den prækvartære overflade. Nøjagtigheden<br />
på datasættet er 25 m og tykkelsen blev kalibreret til 10 m. Den<br />
gennemsnitlige tykkelse kan derfor variere.<br />
O5 Ådalspakkens tykkelse forøget til 20 m. Et andet bud på ådalspakkens<br />
gennemsnitstykkelse.<br />
O6 Konduktiviteten i ådalspakken reduceres til 6 e -6 . Dette er gennemsnitsværdien<br />
fra tidligere laboratorieforsøg på intaktprøver (Bismo et al.,<br />
2006). Ådalspakken begrænser udstrømningen fra grundvandsmagasinet,<br />
hvorfor det er interessant at undersøge, om den målte konduktivitet vil<br />
give anledning til ændrede afstrømningsforhold.<br />
R1 Kalibreret og valideret model for 1990-1999. Modellen er kalibreret for marts<br />
2007 og delvis 1990-1999. Den bygger på de data der anses for at være<br />
mest sandsynlige.<br />
R2 Infiltrationen forøges med 20 %. Begrundelsen kan læses under scenario O2<br />
for oplandsmodellen. Yderligere er data for infiltration i 2007 beregnet<br />
som i procent af den målte nedbør, hvilket ikke giver den samme<br />
udjævning i dataene som infiltrationsdatasættet ville gøre. Bidraget fra<br />
ekstra nedbør i oplandsmodellen er også taget med, ved at indsætte<br />
potentialet udregnet i oplandsmodellens scenario O2.
R3 Infiltrationen reduceret med 20 %. Begrundelse som ovenfor. Randbetingelse i<br />
nord er fra oplandsmodellen scenario O3.<br />
R4 Lagtykkelsen på gytje og marint sand forøget. Lagtykkelsen er vurderet ud fra<br />
de foretagne håndboringer. For gytjen er lagtykkelsen et minimum, idet<br />
den er et udtryk for hvor langt ned der mindst er fundet gytje. Det er valgt<br />
at fordoble begge lags maksimale tykkelse, så de varierer mellem 2 m og<br />
14 m, i stedet for 2 m og 7 m.<br />
R5 Vandspejl i Lindenborg Å indlagt 0,5 m højere. Lindenborg Å er indlagt som<br />
randbetingelse med dens variation i vandspejlet. Når Lindenborg Å står<br />
højt, opstuves vandet i grøfterne og afstrømningen fra rigkæret<br />
besværliggøres.<br />
R6 Lindenborg Å indlagt 0,5 m lavere. Begrundelse se scenario O5.<br />
R7 Randbetingelse ved Lindenborg Å sat til nulfluks. Når Lindenborg Å er<br />
indlagt som potentialerand i det øverste lag, er der åbent for en vandudveksling<br />
over grænsen. For at udgå dette og undersøge betydningen af<br />
opstuvningen, ændres grænsen til at være nulfluks.<br />
R8 Lindenborg Ås amplitude reduceret til 60 %. Transformationen af Lindenborg<br />
Ås vandstand byggede på antagelsen om, at tværsnitsprofilet ud for<br />
rigkæret var ens med tværsnittet ved Lindenborg Bro, hvor målingerne er<br />
foretaget. Dette scenarium bygger på, at Lindenborg Å ud for rigkæret er<br />
lidt bredere og at variationen i vandstanden derfor vil være mindre.<br />
R9 Dræningsniveau i faldene kote fra 4,2 - 4,0 m. I modellen er dræningsniveauet<br />
indlagt relativt i forhold til terræn og det er derfor ikke garanteret et<br />
ensartet konstant fald i dræningsniveau. Dette scenario tager udgangspunkt<br />
i de 90 cm, der er målt som forskellen mellem terræn og<br />
vandspejlet øverst i en af grøfterne. Terrænet er målt til kote 5,1 m.<br />
Drænniveauet falder kontinuerlig ud mod Lindenborg Å til gennemsnitsniveauet,<br />
kote 4 m, for Lindenborg Å. Oprindeligt varierer dræningsniveauet<br />
mellem ca. 4,8 m og 3,8 m, hhv. øverst og nederst i grøfterne.<br />
R10 Dræningsniveau forøges til 0,5 m.u.t. Dræningsniveau i modellen er koten på<br />
vandspejlet i grøfterne, dette varierer dog over tid. Derfor undersøges<br />
betydningen af drænniveauet. Der er i perioden 09.03 til 01.05 2007 målt<br />
en variation på knapt 10 cm i grøften øst for rigkæret, derfor ændres<br />
drænniveauet med 10 cm til 0,5 m.u.t.<br />
R11 Dræningsniveau reduceret til 0,3 m.u.t. Begrundelse som scenario R10.
R12 Dræningsniveau for bassinkilden er hævet til 0,4 m.u.t. I modellen er kilden<br />
indlagt til 1 m.u.t. Den dybe beliggenhed er indlagt for at gengive den<br />
gode kontakt mellem kilden og grundvandsmagasinet. Dræningsniveauet<br />
på 0,4 m.u.t. repræsenterer beliggenheden af vandspejlet i bassinkilden,<br />
men der er ikke gjort noget for at gengive kontakten til grundvandsmagasinet.<br />
R13 Potentialerand fra oplandsmodellen forøget med 0,5 m. Kapitel 4<br />
(Hydrologiske modellering) beskrev problematikken i at overføre<br />
potentialeranden fra oplandsmodellen til rigkærsmodellen. Dette scenario<br />
har til formål at undersøge betydningen af eventuelle overførelsesfejl,<br />
men også at undersøge betydningen af perioder med gennemsnitlig højere<br />
grundvandsniveau. 0,5 m er forskellen mellem maksimums- og<br />
minimumsniveau i pejlingerne foråret 2007 og det modellerede potentiale<br />
i våde forår i perioden 1990-99.<br />
R14 Potentialerand fra oplandsmodellen reduceret med 0,5 m. Randen fra<br />
oplandsmodellen er, pga. forskellen mellem højdemodellerne i de to<br />
modeller, forskudt 0,5 m op. Dette scenario beskriver betydningen af ikke<br />
at lave denne transformation. Scenariet er derved en del af beskrivelsen af<br />
overføringsproblematikken mellem de to modeller.<br />
R15 Potentialerand fra oplandsmodellen modificeret efter målt pejleserie.<br />
Scenariet tager sit udgangspunkt i at randen kunne være simuleret for<br />
lavt. Randbetingelsen er modificeret lineært efter forholdet mellem<br />
simulerede og målte pejlinger i det dynamiske pejlepunkt D3. Gennemsnittet<br />
ligger 0,65 m højre og amplituden er forøget fra 1,3 m til 2,5 m.<br />
E.2 Resultat af følsomhedsanalysen<br />
Resultatet fra følsomhedsanalysen for de to modeller vil i det følgende beskrives<br />
separat. De forskellige scenariers afvigelser fra den oprindelige modelopsætning<br />
(scenario O1 og R1) bliver undersøgt. På denne baggrund vurderes følsomheden på<br />
de forskellige usikre parametre, som der er lavet et følsomhedsscenario for, og<br />
herudfra vurderes den kalibrerede models stabilitet. Alle analyser af beregningerne er<br />
foretaget for perioden 01.01.91 til 31.12.99, mens simuleringerne er startet i den<br />
01.01.90. Dette skyldes, at modellen skal nå at indstille sig efter de nye inputs, og det<br />
antages, at de betydelige ændringer har indstillet sig efter et år.
E.2.1 Oplandsmodellen<br />
Resultaterne for afstrømningen i Hølbækken fra følsomhedsanalysens scenarier er<br />
vurderet i forhold til procentvis ændring fra den kalibrerede model (scenario O1),<br />
figur E1. Den største afvigelse findes i scenario O2, hvor Hølbækkens vandføring<br />
bliver modelleret med 116 % og 119 %, hhv. før og efter indvinding. Tilsvarende<br />
sænkes vandføringen når infiltrationen reduceres med 20 %. Dette tyder på, at<br />
infiltrationen er en følsom parameter, og denne er vigtig at have repræsenteret<br />
korrekt. Ud fra betragtninger om infiltrationsdatasættet (bilag D), konkluderes det, at<br />
infiltrationsdataene er den mest realistiske gengivelse af virkeligheden. Afvigelsen i<br />
de resterende scenarier er minimal.<br />
O2 Infiltration +20 %<br />
O3 Infiltration -20 %<br />
O4 Ådalspakken 5 m<br />
O5 Ådalspakken 20 m<br />
O6 Tørv kond. 6 e-6<br />
80 90 100 110 120<br />
%<br />
Hølbækken efter<br />
Hølbækken før<br />
Figur E.1. Procentvis afstrømning fra rigkæret og Hølbækken før og efter indvinding i forhold til den<br />
kalibrerede model.<br />
Tabel E.1 viser hvordan afstrømningen i Hølbækken er simuleret i oplandsmodellen<br />
ved de forskellige scenariekørsler. Igen ses det, at de største afvigelser findes ved<br />
ændring af infiltrationen. Selv om de absolutte vandmængder, der afstrømmer via<br />
Hølbækken, er simuleret forskelligt i scenarierne, er den procentvise påvirkning fra<br />
etableringen af vandindvindingen i samme størrelsesorden. Afvigelsen i den<br />
procentvise reduktion fra scenario O1 til de andre scenarier er på +/- 1 procentpoint.<br />
Ud fra forskellen før og efter indvindingen ved de forskellige scenarier vurderes det,<br />
at oplandsmodellen giver et pålidelig resultat af konsekvensen af vandindvindingen.
Tabel E.1. Påvirkning af gennemsnitsvandføring i Hølbækken og afstrømning ved rigkæret.<br />
Scenario Før [l/s] Efter [l/s] Procentvis<br />
reduktion<br />
O1 1990-99 61,5 47,8 22,2<br />
O2 Infiltration +20 % 71,3 56,9 20,2<br />
O3 Infiltration -20 % 51,9 39,8 23,3<br />
O4 Ådalspakken 5 m 60,7 47,3 22,1<br />
O5 Ådalspakken 20 m 64,1 49,8 22,2<br />
O6 Tørv kon. 6 e -6 61,5 47,8 22,2<br />
Gennemsnit 61,8 48,3 22,0<br />
Observeret 60-69<br />
Tabel E.2 viser ændringerne i output til randbetingelse til rigkærsmodellen.<br />
Eventuelle fejl og usikkerheder fra oplandsmodellen vil forplante sig via randen til<br />
rigkærsmodellen og derfor er det vigtigt at teste pålideligheden i outputtet til randen.<br />
Forskellen mellem de simulerede potentialers beliggenhed er 0,26 m for scenario O4,<br />
O5 og O6. For scenario O2 og O3, hvor der ændres på infiltrationen, afviger<br />
forskellen i randens trykniveau mellem før- og eftersituationen med 1 cm. Dette kan<br />
forklares ved, at de påtænkte indvindingsboringers oppumpede mængde er mindre i<br />
forhold til den samlede mængde vand, der er til rådighed i modellen ved øget nedbør.<br />
Mængden af infiltration har altså betydning for påvirkningens størrelse, men<br />
usikkerheden i koteforskellen på 1 cm er ubetydelig, idet den kun udgør 4 % af<br />
forskellen for scenario O1.<br />
Tabel E.2. Gennemsnitlig påvirkning af randen til rigkærsmodellen.<br />
Scenario Før [m] Efter [m] Forskel [m] Procentvis<br />
reduktion<br />
O1 1990-99 6,08 5,82 0,26 4,2<br />
O2 Infiltration +20 % 6,21 5,96 0,25 4,0<br />
O3 Infiltration -20 % 5,95 5,68 0,27 4,6<br />
O4 Ådalspakken 5 m 6,04 5,79 0,26 4,2<br />
O5 Ådalspakken 20 m 6,18 5,92 0,26 4,3<br />
O6 Tørv kon. 6 e -6 6,08 5,82 0,26 4,2<br />
Gennemsnit 6,09 5,83 0,26 4,3<br />
E.2.2 Rigkærsmodellen<br />
Følsomhedsanalysen for rigkærsmodellen er lavet i forhold til afstrømning gennem<br />
grøfter, kilden og for diffus udstrømning, fordelt som vist i figur E.2.
750 m<br />
0 m<br />
700 m<br />
Figur E.2. Afstrømningen fra rigkærsområdet, fordelt på kilde, grøfter og diffus afstrømning.<br />
De simulerede strømningsforhold i de forskellige scenarier fra rigkærsmodellen ses i<br />
tabel E.3. Den første række i tabellen er resultatet af modelberegning med inputs fra<br />
egen nedbørsmåling og potentialerand i Volsted Plantage fra Niras. Det ses, som<br />
diskuteret i kapitel 4 (Hydrologisk modellering), at afstrømningen her ligger højere.<br />
Tabel E.3. Påvirkningen i gennemsnitsafstrømning. Opsummering findes i de tre nederste rækker.<br />
Afstrømningen er summeret op over en række celler i modellen, dette fremgår af figur E.2.<br />
Scenario Dræn Dræn Kilde Kilde Diffus Diffus Dræn Kilde Diffus<br />
før efter før efter før efter % % %<br />
[l/s] [l/s] [l/s] [l/s] [l/s] [l/s] efter efter efter<br />
2007 0,67 13,6 0,25<br />
R1 1990-99 0,32 0,30 6,52 5,27 0,08 0,07 5,0 19,1 4,6<br />
R2 Nedbør +20 % 0,36 0,35 7,20 5,98 0,09 0,09 4,0 16,9 5,7<br />
R3 Nedbør -20 % 0,26 0,24 5,83 4,51 0,07 0,07 6,5 22,5 3,6<br />
R4 Ådalspakkens tykkelse 0,29 0,28 6,53 5,28 0,07 0,07 3,7 19,1 3,3<br />
R5 Lindenborg Å +0,5 m 0,32 0,31 6,52 5,27 0,18 0,17 5,0 19,1 2,1<br />
R6 Lindenborg Å -0,5 m 0,31 0,30 6,52 5,27 0,02 0,02 5,1 19,1 18,4<br />
R7 Lindenborg Å nulfluks 0,32 0,30 6,51 5,27 0,06 0,05 5,0 19,1 6,3<br />
R8 Lindenborg Å 60% amp. 0,32 0,30 6,52 5,27 0,07 0,07 5,0 19,1 5,0<br />
R9 Dræn efter kote 0,36 0,35 6,50 5,26 0,07 0,07 4,4 19,2 3,6<br />
R10 Dræn 0,5 m.u.t. 0,34 0,32 6,51 5,27 0,07 0,07 5,0 19,1 3,8<br />
R11 Dræn 0,3 m.u.t. 0,29 0,28 6,52 5,28 0,09 0,08 4,8 19,1 5,8<br />
R12 Kilde 0,4 m.u.t. 0,24 0,23 3,66 2,43 0,35 0,31 3,4 33,6 11,9<br />
R13 Rand +0,5 m 0,35 0,33 8,91 7,65 0,09 0,08 4,5 14,2 6,7<br />
R14 Rand -0,5 m 0,29 0,27 4,15 2,92 0,07 0,07 5,4 29,6 2,9<br />
R15 Rand modificeret 0,39 0,37 12,2 10,9 0,12 0,10 3,9 10,4 11,4<br />
Gennemsnit 0,32 0,3 6,70 5,45 0,10 0,09 4,7 20 6,3<br />
Maksimalt 0,39 0,37 12,1 10,9 0,35 0,31 3,4 10,4 2,1<br />
Minimalt 0,24 0,23 3,66 2,43 0,02 0,01 6,5 33,6 18,4<br />
Alle scenariokørsler giver ca. halvt så stor afstrømning som modelleret for 2007.<br />
Kildens vandføring bliver mest påvirket efter indvinding i forhold til før.<br />
Kilde<br />
Diffus<br />
Grøfter
Afstrømningen fra grøfterne svinger maksimalt 2 procentpoints når før- og<br />
eftersituationen sammenlignes, mens kilden og den diffuse afstrømning svinger<br />
mellem -16 procentpoints og +6 procentpoints. Den store forskel i simuleringen af<br />
den diffuse udstrømning skal ses i forhold til den numerisk er meget lille og derfor<br />
hurtig bliver påvirket.<br />
Afstrømningen i scenario R2 og R3, hvor infiltrationen er forsøget og reduceret med<br />
20 %, forøges og reduceres i samme størrelsesorden som samme scenarier i oplandsmodellen.<br />
Vurdering af parameteren blev gjort i dette afsnit.<br />
Scenario R4 viser, at ådalpakkens tykkelse ikke en følsom parameter i forhold til<br />
afstrømningen.<br />
I scenario R5 (Lindenborg Å +0,5 m) bliver den diffuse udstrømning mere end<br />
fordoblet, figur E.3, mens afstrømningen via grøfter og kilden er stabil i forhold til<br />
scenario R1. Dette hænger sammen med, at jordbunden bliver vandmættet, da åen<br />
presser vand ind over rigkæret. Modsat situation gør sig gældende for scenario R6<br />
(Lindenborg Å -0,5 m) og scenario R7 (Lindenborg Å nulfluks). Scenario R8<br />
(Lindenborg Å 60 % amplitude) simulerer, at vandstandssvingningerne ud for<br />
rigkæret er lidt mindre, men idet basisvandføringen er konstant høj, betyder<br />
amplitudens udsving mindre og derfor ligner scenario R8 scenario R1. Lindenborg Å<br />
som trykrand er en følsom variabel, der er vigtig at få fastsat. Scenario R5 og R6 er<br />
imidlertid en overdrivelse i forhold til hvad der er sandsynligt. Usikkerheden i<br />
parameteren ligger i, at data er hentet fra Lindenborg Bro, 5 km nedstrøms<br />
Lindenborg Å for rigkæret, og at der er antaget en lineær sammenhæng mellem<br />
vandstanden på de to steder. Der kan imidlertid være forskellig amplitude ved de to<br />
lokaliteter. Selv om amplituden i Lindenborg Ås vandstand skulle være lidt mindre,<br />
har dette ikke betydning for efter-situationen. Det modellerede er vurderet til at<br />
repræsentere en gennemsnitlig situation.<br />
For scenario R9, R10 og R11 (ændringer i drænenes kote) har ændring af<br />
parametrene mindre betydning for afstrømningen, og parameteren er ikke følsom.<br />
Scenario R12 giver anledning til de største afvigelser i resultatet i forhold til scenario<br />
R1, figur E.4. Afstrømningen via kilden bliver væsentlig reduceret, til næsten<br />
halvdelen af gennemsnittet. Den voldsomme reduktion i kildens afstrømning kan<br />
tyde på, at dette scenario ikke repræsenterer kildens kontakt til grundvandsmagasinet<br />
godt nok, hvorfor vandet må finde andre veje. Derfor kan der stilles spørgsmål ved<br />
relevansen af dette følsomhedsscenario. Det understreger også betydningen af at få<br />
repræsenteret kilden rigtigt. Samtidig bliver den diffuse udstrømning forøget mere<br />
end 4 gange i forhold til scenario R1, hvilket skyldes, at kilden ikke afleder nok<br />
vand, hvorved vandet løber gennem rigkæret og afstrømmer diffust. Resultatet<br />
illustrerer, at kilden har stor indflydelse på fordelingen af afstrømning i rigkæret.
R5 Lindenborg<br />
Å +0,5 m<br />
R6 Lindenborg<br />
Å -0,5 m<br />
R7 Lindenborg<br />
Å nulfluks<br />
R8 Lindenborg<br />
Å 60% amp.<br />
0 50 100 150 200 250 300<br />
Figur E.3. Afstrømning i scenario R5, R6, R7 og R8 som procent af scenario R1.<br />
%<br />
Diffus før<br />
Diffus efter<br />
Sammenlignes den procentvise ændring i scenarierne R13, R14 og R15 i forhold til<br />
scenario R1, ses det, at det hovedsageligt er kilden, der bliver påvirket, figur E.5.<br />
Det blev antaget i kapitel 4 (Hydrologisk modellering), at randbetingelsen var<br />
simuleret for lavt i oplandsmodellen. Kildens afstrømning er ligeledes modelleret for<br />
lavt i forhold til 2007-situationen. Ved at hæve randen, kommer der mere vand ud<br />
igennem kilden, hvilket ligger tættere på den virkelige situation. Den diffuse<br />
afstrømning og afstrømning fra grøfterne ligger forholdsvist stabilt ved hævning og<br />
sænkning af randen. Det betyder, at randen som parameter ikke er følsom i forhold til<br />
diffus afstrømning og afstrømning fra grøfterne. I scenario R15, hvor randen er<br />
modificeret efter målte pejlinger, ligger afstrømningen generelt højere end scenario<br />
R1. Til gengæld ligger den gennemsnitlige afstrømning for kilden, grøfter og diffus<br />
tættere på det observerede. Scenario R15 anses derfor som et realistisk scenario.<br />
Scenario R15 viser, at scenario R1 overestimerer den procentvise reduktion for<br />
kildens afstrømning, og underestimerer den diffuse udstrømning. Den diffuse<br />
udstrømning er dog lille i forhold til de andre strømningsveje og bliver derfor let<br />
påvirket. En undersøgelse af vandstanden ved scenarierne R1 og R15 viser, at<br />
grundvandsniveauet i scenario R15 ligger lidt højere. Vandstanden er altså lidt lavere<br />
i scenario R1, så hvis rigkærsvegetationen ikke bliver fatalt påvirket ved scenario R1<br />
vil dette også være tilfældet i scenario R15. Det er først og fremmest i forhold til<br />
kilden at scenario R15 passer bedre, og af denne grund vil scenariet trækkes frem<br />
igen under modelleringen af indvindingens effekt på kilden, for at give et mere<br />
robust interval for påvirkningsgraden.
R12 Kilde 0,4<br />
m.u.t.<br />
0 100 200 300 400 500<br />
Figur E.4. Afstrømning i scenario R12 som procent af scenario R1.<br />
R13 Rand<br />
+0,5 m<br />
R14 Rand -<br />
0,5 m<br />
R15 Rand<br />
modificeret<br />
%<br />
0 50 100 150 200 250<br />
Figur E.5. Afstrømning i scenario R13 og R14 som procent af scenario R1.<br />
E.3 Opsummering<br />
%<br />
Kilde før<br />
Kilde efter<br />
Grøfter før<br />
Grøfter efter<br />
Diffus før<br />
Diffus efter<br />
Kilde før<br />
Kilde efter<br />
Grøfter før<br />
Grøfter efter<br />
Diffus før<br />
Diffus efter<br />
Vurderingen af følsomheden for de enkelte parametre, samt en kommentar til<br />
vurderingen af de følsomme parametre kan ses i tabel E.4. Konklusionen på<br />
følsomhedsanalysen er, at modellens resultater er stabile og at modellen gengiver de<br />
forskellige afstrømningsveje i rigkæret.
Tabel E.4. Følsomhedsscenarier.<br />
Scenario Følsom Kommentar<br />
Oplandsmodellen<br />
O2 Infiltration + 20 % Ja<br />
O3 Infiltration - 20 % Ja<br />
O4 Ådalspakkens tykkelse 5 m Nej<br />
O5 Ådalspakkens tykkelse 20 m Nej<br />
O6 Kon. ådalspakke 6 e -6 Nej<br />
Rigkærsmodellen<br />
R2 Infiltration + 20 % Ja<br />
R3 Infiltration - 20 % Ja<br />
De anvendte infiltrationsdata<br />
anses som det mest præcise<br />
tilgængelige datasæt.<br />
De anvendte infiltrationsdata<br />
anses som det mest præcise<br />
tilgængelige datasæt.<br />
R4 Lagtykkelse gytje og marint sand<br />
forøget<br />
Nej<br />
R5 Vandstand Lindenborg Å + 0,5 m Ja Muligt ekstremscenario<br />
R6 Vandstand Lindenborg Å - 0,5 m Ja Muligt ekstremscenario<br />
R7 Lindenborg Å sat til nulfluks Ja<br />
R8 Lindenborg Å 60% amp. Nej<br />
R9 Dræningsniveau i faldene kote fra<br />
4,2 - 4,0 m<br />
Nej<br />
R10 Dræningsniveau 0,5 m.u.t. Nej<br />
R11 Dræningsniveau 0,3 m.u.t. Nej<br />
R12 Dræningsniveau for bassinkilden Ja Modelteknisk bliver kilden<br />
0,4 m.u.t.<br />
indsat for højt oppe<br />
R13 Potentialerand fra oplandsmodellen Ja/nej Kun følsom i forhold til kilden,<br />
+ 0,5 m<br />
hvilket ikke influerer på<br />
R14 Potentialerand fra oplandsmodellen Ja/nej modelresultatet i forhold til<br />
- 0,5 m<br />
diffus afstrømning og<br />
afstrømning fra grøft.<br />
R15 Rand modificeret Ja/nej Afstrømningen passer bedre<br />
med de målte værdier. Kilden<br />
simuleres bedre og scenariet vil<br />
derfor bruges ift. en vurdering<br />
af indvindingens påvirkning af<br />
kilden.
Bilag F<br />
Sammenligning af tørre og våde år<br />
Baseret på sammenligninger af grundvandsspejlet i pejlepunkterne D1 og D2 for<br />
2002 og 2003 blev det vurderet, at 2002 var et ”vådt” år, mens 2003 var et ”tørt” år,<br />
figur F.1. Lignende er analyse er gjort for pejlepunkt D3, dog findes der kun<br />
måledata for 2002.<br />
Potentiale, kote [m]<br />
11,0<br />
10,5<br />
10,0<br />
9,5<br />
9,0<br />
8,5<br />
8,0<br />
7,5<br />
7,0<br />
6,5<br />
Figur F.1. Pejlinger fra D1 og D2 for 2002 og 2003.<br />
Jan<br />
Feb<br />
Mar<br />
Apr<br />
Maj<br />
Jun<br />
Jul<br />
Aug<br />
Sept<br />
Okt<br />
Nov<br />
Dec<br />
D1 (2002)<br />
D2 (2002)<br />
D1 (2003)<br />
D2 (2003)<br />
Da der ikke forelå dynamiske pejlinger for simuleringsperioden 1990-99, blev 2002<br />
og 2003 anvendt til sammenligning af dynamikken i grundvandsspejlet for hhv. våde<br />
og tørre år. Ud fra infiltrationsdata og simuleret potentiale blev det vurderet, at årene<br />
1994, 1995 og 1999 var våde år, mens de resterende var tørre. I figur F.2 er 2002<br />
(vådt) og 2003 (tørt) sammenlignet med det simulerede potentiale for perioden 1990-<br />
99, de målte våde og tørre år er sammenlignet med de simulerede våde og tørre år.
Potentiale, kote [m]<br />
11,0<br />
10,5<br />
10,0<br />
9,5<br />
9,0<br />
8,5<br />
8,0<br />
7,5<br />
7,0<br />
6,5<br />
jan-<br />
90<br />
jan-<br />
91<br />
jan-<br />
92<br />
jan-<br />
93<br />
jan-<br />
94<br />
jan-<br />
95<br />
jan-<br />
96<br />
jan-<br />
97<br />
jan-<br />
98<br />
jan-<br />
99<br />
D1 sim.<br />
D2 sim.<br />
D1 målt (2003)<br />
D2 målt (2003)<br />
D1 målt (2002)<br />
D2 målt (2002)<br />
Figur F.2. D1 og D2 sammenlignet med 2002 (vådt år) og 2003 (tørt år). De respektive år er<br />
sammenlignet med målingerne fra 2002 og 2003, alt efter om de er våde eller tørre år.<br />
Rådata for sammenligningen findes på den vedlagte cd-rom<br />
(Pejlinger_D1_D2_D3_til_bilag_F.xls).