Spårämnesförsök i konstgjort infiltrerat vatten : en geologisk och hydrogeologisk studie av Strömsholmsåsen, Hallstahammar, Västmanland

According to the Swedish National Food Administration, artificially recharged water must stay in the ground for at least 14 days in order to be classified as groundwater. In September November 1996, a tracer test was conducted in the part of the esker Strömsholmsåsen which runs through Hallstahammar, Västmanland. The purpose of the test was to decide the duration of staying of artificially recharged water. The water, which is taken from a closely situated river, is infiltrated in the esker and taken out from a well 800 meters further south. As a tracer, granulated sodiumchloride was used and the tracer method was conductivity measuring. The tracer test showed that the artificially recharged water stays in the ground for approximately 55 days before it reaches the well. This is however assuming that the rate of infiltration and pumping are the same as during the tracer test. If the rate of infiltration and/or pumping increase, the flow through the esker will increase, and consequently, the duration of stay of the recharged water will decrease. A Vertical Electrical Sounding was carried out in the area of the well in order to construct a vertical profile through the esker, showing the groundwater level and the geological strata. The constructed profile shows that the esker is to be found under thick layers of clay and that it has a considerable spreading both vertically and horizontally. With the information acquired from the tracer test and the Vertical Electrical Sounding, parameters such as the effective porosity and hydraulic conductivity were calculated.Populärvetenskaplig sammanfattning: Enligt livsmedelsverket måste ytvatten som infiltreras på konstgjord väg ha en verklig uppehållstid mellan infiltrationsplats och uttagsplats på 14 dagar eller längre för att klassas som grundvatten. I Hallstahammars kommun i Västmanland sker dricksvattenförsörjningen till stor del genom att ytvatten från Strömsholms kanal infiltreras i Strömsholmsåsen, en subakvatiskt avsatt ås, bildad under avsmältningen av isen för ca 10 000 år sedan. Vattnet pumpas sedan upp ca 800 m söder om infiltrationsdammen och när det tas ut har det erhållit grundvattnets egenskaper. I september till november 1996 utförde VBB Viak på uppdrag av Hallstahammars kommun ett spårämnesförsök med syfte att bestämma det infiltrerade vattnets uppehållstid mellan infiltrationsplatsen och uttagsplatsen. Om uppehållstiden skulle visa sig understiga 14 dygn skulle det eventuellt vara nödvändigt att diskutera ytterligare säkerhetsbarriärer än de redan befintliga. Det använda spårämnet var natriumklorid, ett ämne som befanns lämpligt då de naturliga halterna i både infiltrationsvattnet och det uttagna vattnet är låga. Dessutom spåras natriumklorid lätt genom mätning av vattnets konduktivitet - ett mått på vattnets ledningsförmåga och därmed halten lösta joner. Saltlösningen doserades under ett dygn och efter ca 55 dagar noterades en höjning av konduktiviteten vid uttagsplatsen. Runt uttagsplatsen utfördes ett antal geoelektriska sonderingar med syfte att undersöka geologin samt om möjligt avståndet till grundvattenytan. Detta är möjligt då olika geologiska material, främst beroende på skiftande porositet och därmed vatteninnehåll, har olikartad elektrisk ledningsförmåga. Redan befintliga borrningar gav en föreställning om vilken lagerföljd som var att vänta. Borrningarna i närheten av brunnen visar att isälvsmaterial i form av sand och grus följt av berggrund återfinns under tjocka lager av lera. Tolkningen av de erhållna kurvorna sammanbands med befintliga borrpunkter till en tvärprofil genom åsen. Profilen visar att åsen återfinns under mäktiga lager av lera och att den har en vertikal mäktighet på ca 8-12 m samt en bredd på ca 200-300 m. Det största flödet sker sannolikt centralt i åskärnan där de grövsta fraktionerna vanligtvis återfinns. En grov uppskattning av flödesarean är därför ca 1200 m2. Den uppskattade flödesarean samt den i spårämnesförsöket erhållna tiden möjliggjorde beräkningar av effektiv porositet samt hydraulisk konduktivitet. Den erhållna tiden i spårämnesförsöket ger slutsatsen att täkten enligt livsmedelsverkets normer med goda marginaler kan klassas som en grundvattentäkt, varför inga ytterligare säkerhetsbarriärer kan anses nödvändiga. Detta förutsätter dock att det råder balans mellan infiltrationsmängd och uttagsmängd. Rubbas denna balans finns risk för läckage ut från magasinet, inducerad infiltration samt förkortad uppehållstid