Geo-vejledning i kortlægning af kalkmagasiner

1. Geo-vejledning i kortlægning af kalkmagasiner ATV Jord og Grundvand, Vintermøde 2011 Fagsession VI, Kortlægning af kalkmagasiner 9. Marts 2011

2. Baggrund for projektet Særlige problemstillinger ved kalken som grundvandsmagasin Kalken i Danmark er en mange millioner år gammel bjergart af marin oprindelse som er cementeret i varierende grad og har været udsat for tektoniske påvirkninger af forskellig art Andre egenskaber i kalken sammenlignet med overliggende lag samt forskellige hydrogeologiske egenskaber i de forskellige kalktyper Saltvandsproblemer i kalken relateret til residual saltvand og større eller mindre grad af udvaskning Strømningsforholdene i kalken ofte sprækkedominerede og påvirkede af lagdeling og strukturer Naturligt forekommende problemstoffer i kalken som følge af dens oprindelse og sammensætning af mineraler

3. Baggrundsviden • Hydrogeologiske undersøgelser af kalken i forbindelse med vandforsyning gennem mange år • Afsnit om Danmark i ”The hydrogeology of the Chalk of North-West Europe”, (Erik Nygaard, 1993) • Kalk og kridt i den danske undergrund, (Erik Thomsen, 1995) i ”Danmarks geologi fra Kridt til i dag” • Anlægsprojekter i Københavnsområdet • Øresundsforbindelsen • Københavns Metro • Forskningsprojekter • European reference aquifers: The limestone aquifers around Copenhagen, Denmark, EU projekt BASELINE 2003 • Saltvandsgrænsen i kalkmagasinerne i Nordøstsjælland, GEUS 2006 • Lavpermeable horisonter i skrivekridtet – Fase A, MC Ålborg 2008

4. Projektforløb Workshop om grundvandskortlægning i kalkmagasiner, juni 2009 Godkendelse af projekt, projektgruppe og følgegruppe af Styregruppen for Grundvandskortlægning, januar 2010 Følgegruppen kommenterer projektbeskrivelse og disposition for vejledningen, marts 2010 Projektgruppen udarbejder færdigt udkast til Geo-vejledning i kortlægning af kalkmagasiner, januar 2010 – januar 2011 Følgegruppen Kommenterer vejledningen, februar 2011 Vejledningen præsenteres på ATV vintermøde, marts 2011 Projektgruppen færdiggør vejledningen baseret på følgegruppens input og vejledningen godkendes af Styregruppen for Grundvandskortlægning

5. Hvad er en Geo-vejledning • Har ikke juridisk status – men • Skal tjene som fagligt grundlag for kortlægningsopgaver i Naturstyrelsen • Udarbejdes af GEUS i samarbejde med Naturstyrelsen og evt. eksterne parter • Formålet med denne geo-vejledning er, at samle erfaringer fra undersøgelser af kalken og give overblik over væsentlige elementer ved kortlægning af kalkmagasiner, og gennem anbefalinger sikre en ensartet tilgang til kalkkortlægning i Naturstyrelsen • Geo-vejledningen er målrettet Naturstyrelsen og rådgivere i den afgiftsfinancierede grundvandskortlægning og skal fungere som retningslinje i forbindelse med tilrettelæggelse af arbejdet med kortlægning af kalkmagasiner

6. Projektgruppen • Susie Mielby, GEUS • Peter Roll Jakobsen, GEUS • Birgitte Hansen, GEUS • Claus Holst Iversen, GEUS (nu Favrskov Kommune) • Anne Mette Nielsen, GEUS • Thomas Vangkilde-Pedersen, GEUS, projektleder

7. Følgegruppen • Henrik Pind Jørgensen/Claus Arnfeldt Andersen, Naturstyrelsen - Ribe • Lærke Therese Andersen, Naturstyrelsen - Aarhus • Philip Grinder Pedersen, Naturstyrelsen - Roskilde • Repræsentant for KN Hydrologi, Naturstyrelsen • Peter Erfurt, Naturstyrelsen - Ribe • Kirstine Skov Nielsen, Naturstyrelsen - Aalborg • Erik Thomsen, Aarhus Universitet, Geologisk Institut • Flemming Larsen, GEUS • Kurt Klitten, GEUS • Erik Thomsen, GEUS • Peter Sandersen, Grontmij Carl Bro • Henrik Olsen, COWI (nu Mærsk Olie og Gas) • Niels Richard, Rambøll

8. Indhold i kalkvejledningen Forord Kapitel 1, Indledning Kapitel 2, Kortlægningsstrategi i kalkmagasiner Kapitel 3, Grundlæggende hydrogeologiske forhold Kapitel 4, Anbefalinger til kortlægning af kalkmagasiner Appendix A, Prøvepumpning Appendix B, Boringers ydelse og kapacitet Appendix C, Borehulslogging og logstratigrafi Appendix D, Grundvandsmodellering i kalk

9. Kortlægningsstrategi i kalkmagasiner 2.1 Generelle rammer for grundvandskortlægningen 2.2 Kortlægningsstrategi og metoder 2.3 Særlige problemstillinger 2.3.1 Kalkens geologi og strukturer 2.3.2 Strømningsforholdene i kalken 2.3.3 Saltvandsproblemer i kalken 2.3.4 Naturligt forekommende problemstoffer i kalken

10. Grundlæggende hydrogeologiske forhold 3.1 Kalkbjergarterne i Danmark 3.1.1 Skrivekridt 3.1.2 Bryozokalk 3.1.3 Koralkalk 3.1.4 Slamkalk 3.1.5 Kalksandskalk 3.1.6 Grønsandskalk 3.1.7 Porøsitet og permeabilitet i kalkbjergarterne

11. Grundlæggende hydrogeologiske forhold 3.2 Strukturer og sprækkesystemer 3.2.1 Forkastninger 3.2.2 Folder 3.2.3 Sprækker 3.2.4 Karst 3.2.5 Saltstrukturer 3.3 Kalkens hydrauliske egenskaber 3.3.1 Geologiens betydning for de hydrauliske egenskaber i kalken 3.3.2 Beregning på strømningsforhold 3.3.3 Anisotropi 3.4 Grundvandsdannelse til kalken

12. Grundlæggende hydrogeologiske forhold 3.5 Grænsen mellem fersk og salt grundvand 3.5.1 Terminologi og definitioner 3.5.2 Hydrostatisk ligevægt 3.5.3 Karakterisering af saltvandsgrænsen 3.5.4 Geologisk udviklingsmodel for saltvandsgrænsen 3.5.5 Betydningen af de hydrogeologiske forhold 3.5.6 Indvindingens påvirkning af dybden til saltvandsgrænsen 3.6 Grundvandskemiske forhold i kalkmagasiner 3.6.1 Spredning af kemiske stoffer i kalkmagasiner 3.6.2 Kloridholdigt grundvand 3.6.3 Naturlige kemiske processer 3.6.4 Kemiske processer påvirket af menneskelige aktiviteter

13. Anbefalinger til kortlægning af kalkmagasiner • 4.1 Kalkens geologi og strukturer • 4.1.1 Kortlægning af kalkoverfladen • 4.1.2 Adskillelse af kalkformationer • 4.1.3 Kortlægning af strukturer i kalken • 4.1.4 Særlige problemstillinger i forbindelse med begravede dale • 4.1.5 Særlige problemstillinger i forbindelse med saltstrukturer • 4.2 Strømningsforholdene i kalken • 4.2.1 Kortlægning af sprækkemønstre • 4.2.2 Kortlægning af lavpermeable horisonter • 4.2.3 Kortlægning af grundvandspotentialet • 4.2.4 Oplandsberegninger i kalk

14. Anbefalinger til kortlægning af kalkmagasiner • 4.3 Saltvandsproblemer i kalken • 4.3.1 Hvordan kortlægges saltvandsgrænsen • 4.4 Naturligt forekommende problemstoffer i kalken • 4.4.1 Kortlægning af klorid i grundvandet • 4.4.2 Kortlægning af andre naturlige kemiske stoffer • 4.4.3 Kortlægning af kemiske stoffer påvirket af menneskelige aktiviteter • 4.4.4 Særlige forhold ved overvågning af kalkmagasiner

15. Følgegruppemøde 1. marts 2011 • Formålet med følgegruppemødet var at sikre konsensus omkring indholdet af vejledningen gennem inddragelse af ekspertviden • Projektgruppen åben for konstruktiv kritik og yderligere inspiration • Arbejdsgangen på mødet var en kort præsentation af de enkelte kapitler efterfulgt af diskussion om indholdet • Oplæg til diskussioner: • Er indholdet i de enkelte kapitler fyldestgørende • Er der lærebogsstof som savnes • Er der konkrete anbefalinger som savnes • Er der balance mellem lærebogsstof og konkrete anbefalinger • Hvordan sikrer vi udbredelsen af kendskabet til vejledningen