The island of Gotland, Sweden, is struggling with supplying the population with freshwater during summers. At the same time as the demand increases during these months, the warm weather and geological conditions prevent sufficient volumes of groundwater to recharge. The Swedish Environmental Research Institute is conducting a research project together with Region Gotland, aiming to solve the freshwater supply problem in Storsudret, located on southern Gotland, by investigating the suitability of different water management techniques. In this thesis, the impacts of artificial infiltration on the groundwater level have been investigated in northern Storsudret, where a sandy deposit has been identified to possibly be suitable for increased groundwater storage. The modelling software MIKE SHE was used to create a groundwater model to assess the suitability of the area. Further, an assessment of using MIKE SHE for this purpose was done. Electrical resistivity measurements and Ground Penetrating Radar were used in field, to identify the geological conditions and conceptualize the domain. The model was based on the field data, as well as data from e.g. SMHI, Lantmäteriet and SGU. Based on the model simulations, locations were evaluated to find suitable areas for artificial infiltration during spring, and for groundwater extraction during summer. The results indicate that the sand deposit present in the domain is thin, leading to high evapotranspiration during spring and summer. Artificial infiltration elevates the groundwater level in a limited proximity to the infiltration point. However, the difference in groundwater level decreased during July and the conditions were the same as without artificial infiltration in August. Maximal water extraction during June, July, and August, did not seem to impact surrounding groundwater levels significantly. This suggests that the combination of low hydraulic conductivity and inadequate thickness of the sand limits the possibilities to use the deposit as an aquifer. MIKE SHE was assessed to perform well, when comparing the water balance with historic data. It was evaluated to be suitable for projects of this character, but limited research and documentation on artificial infiltration in MIKE SHE was found. However, to validate the groundwater flow simulation, sufficient groundwater observation data is required. / Under sommarhalvåret är Gotland ett populärt turistmål och trycket på infrastrukturen ökar kraftigt, särskilt färskvattenresurserna belastas tungt. Klimatförändringar och geologiska förutsättningar leder till förändringar i grundvattenbildningen och försvårar vattenhållningen ytterligare. Svenska Miljöinstitutet har tillsammans med bland annat Region Gotland påbörjat ”Testbädd Storsudret” som en satsning för att hitta lösningar på vattenproblemen. Ett område med större sandmäktighet, och möjligheter för ökad vattenlagring genom konstgjord infiltration, har identifierats som en potentiell kandidat för att stärka vattenförsörjningen på Storsudret, södra Gotland. I detta arbete undersöks dessa möjligheter genom geofysiska mätningar och modellering med programvaran MIKE SHE. För att närmare undersöka de geologiska förhållandena i området utfördes mätningar med både elektrisk resistivitet och markradar. Modellen baserades både på dessa fältmätningar och data från bland annat SMHI, Lantmäteriet och SGU samt litteratur. Områdets generella lämplighet samt lämplig lokalisering av platser för infiltration och grundvattenbrunnar undersöktes med hjälp av den konstruerade modellen. Resultatet pekar tydligt på att sandmäktigheten i området är för liten för att det ska vara lämpligt för ändamålet. Vid konstgjord infiltration dräneras mycket av vattnet till dikena och bort från området, men även evapotranspirationen ser ut att minska grundvattenbildningen kraftigt. Den konstgjorda infiltrationen verkar endast påverka grundvattennivåerna i närheten av infiltrationspunkten och effekterna av infiltrationen ser ut att avta och inga spår av infiltrationen är synliga två månader efter dess slut. Grundvattennivåer runt brunnarna verkade inte påverkas markant vid högsta möjliga pumphastighet. Vilket kan tyda på att den hydrauliska konduktiviteten i kombination med sandens begränsade mäktighet är de faktorer som i huvudsak begränsar uttag av grundvatten. MIKE SHE bedöms vara användbart för projekt av liknande karaktär som detta även om dokumentation gällande konstgjord infiltration ansågs bristfällig. För att kunna validera, och kalibrera, en modell behövs däremot tillräckligt med grundvattenobservationer.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-284530 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Schmidt, Sara, Uppsäll, Per |
| Publisher | KTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ABE-MBT ; 20730 |
Page generated in 0.0015 seconds