Nordost om Uppsala finns sedan 1977 en av Uppsala Vatten och Avfall AB:s mindre grundvattentäkter, och inför en tillståndsansökan om ett ökat vattenuttag behöver den befintliga kunskapen om täkten utökas. Syftet med detta arbete är att ta fram en modell för att undersöka storleken på ett hållbart vattenuttag, om enskilda avlopp kan ligga bakom mikrobiella föroreningar i vattnet och om en alternativ placering av brunnen i så fall skulle åtgärda problemet. Sveriges Geologiska Undersökning har beräknat formen på grundvattenmagasinet och dess tillrinningsområde, ett område som består av en flack lertäckt dal omgiven av morän och berg. På 1960- och 1970-talen undersöktes området med slagsondering och rörsättning tillsammans med provpumpning, vilket lade grunden för detta examensarbete. I början av arbetet genomfördes ytterligare sonderingar och rördrivningar följt av en fyra veckor lång provpumpning vars resultat användes för att kalibrera modellen. Denna modell byggdes i programmet FEFLOW som använder sig av finita element för att lösa ekvationer som beskriver flöde i porösa media. Modellen byggdes upp av lager som motsvarade jordlagerföljden, där markytan baserades på Lantmäteriets nationella höjdmodell. Bergytan och gränsen mellan friktionsmaterial och lera togs fram genom interpolering av sonderingsdata. Ytterligare vertikal uppdelning skedde utifrån jordarter och magasinform. Värden på hydraulisk konduktivitet, vattenavgivningstal och grundvattenbildning i lagren togs fram genom en litteraturstudie. Dessa parametervärden kalibrerades sedan med hjälp av mätvärden från provpumpningen, följt av en känslighetsanalys. Ett tak för storleken på ett hållbart uttag beräknades utifrån grundvattenbildningen tillsammans med areorna för jordarterna i området. Påverkansområden modellerades för det nuvarande uttaget och två hypotetiska uttag. För det nuvarande uttaget undersöktes den kortaste transporttiden från det närmast liggande bostadsområdet till dricksvattenbrunnen. Med grundvattenbildningen från den kalibrerade modellen blev taket för vattenuttaget 3 L/s, med initialvärdena blev taket i stället 4 L/s. Dessa värden är sannolikt underskattningar då den verkliga grundvattenbildningen troligtvis är högre. De beräknade påverkansområdena indikerar platser för närmare undersökning i framtiden. Det befintliga uttaget på 1,3 L/s hade pågått under lång tid utan kända negativa konsekvenser, och ligger därför sannolikt under gränsen för ett hållbart uttag. I modellen var transporttiden mellan bostadsområde och brunn dubbelt så lång som Havs- och vattenmyndighetens rekommendation. Modellen kan därför inte styrka att de mikrobiella föroreningarna skulle komma från enskilda avlopp, och någon alternativ brunnsplacering undersöktes därför inte närmare. / The Lejsta well field, located northeast of Uppsala, has supplied public drinking water since 1977 and is managed today by Uppsala Water and Waste AB. Further investigation of the aquifer is needed in preparation for increasing withdrawal of groundwater and application for required permits. The purpose of this thesis is to develop a model for investigating the size of a sustainable water yield, whether individual sewage treatment may be the source of microbial contaminants in the water and if an alternative location of the well would solve that problem. The Geological Survey of Sweden previously delineated the aquifer and its catchment basin, the basin consisting of a flat clay-covered valley surrounded by till and bedrock. In the 1960s and 70s the area was surveyed using test drilling and installation of observation wells combined with pumping tests, which laid the groundwork for this thesis. At the beginning of the project, further test drillings and installations of observation wells were carried out followed by a four-week pumping test, the result of which was used to calibrate the model. This model was built in the program FEFLOW which uses finite element analysis to solve equations for flow in porous media. The model was constructed with layers corresponding to the soil layer sequence where the ground surface was based on the Swedish Mapping, Cadastral and Land Registration Authority’s national height model. The bedrock surface and the boundary between clay and coarser material were constructed by interpolating borehole data. The layers were further divided vertically based on soil types and the aquifer delineation. Values for hydraulic conductivity, specific yield, and groundwater recharge in the layers were decided based on a literature review. These parameter values were then calibrated using measurements retrieved from the pumping test, followed by a sensitivity analysis. A limit for the size of a sustainable yield was calculated based on groundwater recharge and the areas of the different soil types. Areas of impact were modeled for the current yield and two hypothetical yields. For the current withdrawal, the shortest transport time from the nearest residential area to the drinking water well was examined. When applying the groundwater recharge of the calibrated model, the water yield limit was 3 L/s, for the initial values the limit was 4 L/s. These values are likely underestimations as the actual groundwater recharge is likely higher. The estimated areas of impact indicate locations for closer examination in the future. The current withdrawal of 1.3 L/s had been sustained without any apparent negative consequences and is therefore likely below the limit of a sustainable yield. According to the model, the shortest transport time from the residential area to the well was twice the minimum time recommended by the Swedish Agency for Marine and Water Management. The model therefore cannot support that individual sewage treatment is the source of microbial contaminants, and no alternative well location was investigated.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-478413 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Forsgren, Jakob |
| Publisher | Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | UPTEC W, 1401-5765 ; 22019 |
Page generated in 0.0022 seconds