Bestämning av dimensionerande grundvattennivå
Markbaserade avloppsanläggningar måste alltid utformas med hänsyn till höga grundvattennivåer. Den dimensionerande nivån bör väljas så att kravet om en meters omättad zon uppfylls under år med normalt grundvattentillstånd. Se även Vertikalt avstånd mellan infiltrationsnivå och grundvatten.
För att underlätta projektering av små avlopp avsedda för ett eller några hushåll har SGU tagit fram en metod för fastställande av dimensionerande grundvattennivå för små avlopp, GVdim. Metoden är approximativ (ungefärlig) och endast avsedd att tillämpas i samband med byggande av små avlopp. Den ska alltså inte förväxlas med metoder för bedömning av dimensionerande grundvattennivåer i samband med till exempel infrastrukturprojekt.
Metoden bygger på att den sökande, eller den som den sökande anlitar, först genomför grundvattenobservationer i fält och sedan gör en korrektion baserat på de allmänna grundvattenförhållandena samt i förekommande fall ytterligare en korrektion för den lokala förhöjningen som kan uppstå vid infiltration av avloppsvatten.
En redogörelse för hur den dimensionerande grundvattenytan beräknats bör finnas med i en ansökan, inklusive dokumentation av provgrop/ar (se även Provgrop). Handläggaren bedömer om dokumentationen är tillräcklig för att ligga till grund för att behandla ansökan.
Metoden innefattar 6 steg:
- Observation av grundvattennivån i fält där anläggningen planeras.
- Fastställande av magasinsegenskaper.
- Översiktlig bedömning av fyllnadsgraden i grundvattenmagasinet vid tidpunkten för observationen av grundvattennivån.
- Korrektion för avläsning vid låga nivåer
- Korrektion för lokal nivåhöjning under anläggningen pga. infiltration.
- Fastställande av dimensionerande grundvattennivå genom summering av de beräknade nivåförhöjningarna och den observerade grundvattennivån.
Generellt bör undersökningar av grundvattennivå i första hand ske vid tillfällen på året då grundvattennivån kan förväntas vara nära sina högsta nivåer. När detta inträffar varierar från år till år men är också beroende på var i landet man befinner sig. Se Stora och små grundvattenmagasin.
Metoden som beskrivs i denna bilaga är tillämplig för konventionella infiltrerande tekniker dimensionerade för upp till och med 25 pe där kravet på skyddsavstånd till grundvattenytan är 1 meter. För information om markbäddar och grundvattennivåer, se avsnitt Provgrop.
Grundvattenobservationer i fält (steg 1)
Observationer av grundvattennivå bör göras i omedelbar närhet till avloppsanläggningen (inom 5 meter från platsen där anläggningen avses placeras). Observation av grundvattenytan krävs dock inte i de fall inget grundvatten påträffas på ett djup ner till 2,5 meter under planerad infiltrationsnivå eller då berg påträffas före grundvatten. Vid påträffande av berg bör bergnivån istället ansättas som en observerad grundvattenyta.
Grundvattennivån observeras minst två gånger med minst en veckas mellanrum. Observation kan göras med hjälp av (tillfälligt) grundvattenrör, se Anvisningar för grundvattenrör eller direkt i provgrop, se Provgrop.
Fastställande av magasinsegenskaper och fyllnadsgrad (steg 2 och 3)
Avgörande för hur grundvattennivån fluktuerar är vilken typ av magasin det handlar om; ett stort långsamtreagerande eller ett litet snabbreagerande, se tabell 1.
Magasinstyp | Egenskaper |
---|---|
Stort långsamtreagerande magasin – främst större sammanhängande isälvsavlagringar (grus och sand) | Måttliga men förhållandevis långsamma nivåförändringar |
Litet snabbreagerande magasin - morän och finare jordarter | Stora och snabbt ombytliga nivåförändringar |
Stora magasin utgörs främst av isälvsavlagringar (och i mindre utsträckning sedimentärt berg). Isälvsavlagringarna är gröna på jordartskartan. Stora grundvattenmagasin kan också finnas redovisade i SGU:s magasinskartering. I övriga fall bör man utgå från att man befinner sig i ett litet snabbreagerande magasin, även om jordarten är sandig eller grusig, t.ex. vid infiltration i svallgrus. Notera att i anslutning till stora magasin som karterats av SGU kan även små grundvattenmagasin finnas överlagrade över det större magasinet (med tätande jordlager mellan). Att anläggningsplatsen ligger inom begränsningslinjerna för ett större grundvattenmagasin betyder inte nödvändigtvis att den kommer att ha direktkontakt med det större magasinet. I osäkra fall rekommenderas att man utgår ifrån att det rör sig om ett litet magasin. Se även Stora och små grundvattenmagasin.
Grundvattnets fyllnadsgrad vid tidpunkten för observationen av grundvattennivån kan hämtas från SGU:s webbplats (www.sgu.se). I verktyget Kartvisare och diagram för beräknade nivåer så redovisas beräknad fyllnadsgrad i rutor om 4x4 km över hela landet. I detta verktyg kan man genom att markera en position på kartbilden få detaljerad information om både nuläge och historik avseende beräknad fyllnadsgrad i såväl stora som små magasin på den aktuella platsen (Figur 1). Valet av vilken magasinstyp man är intresserad av görs i menyn uppe till vänster. Notera att uppgifter om fyllnadsgrad i stora magasin endast erbjuds i områden där SGU bedömer att sådana förekommer. (SGU del 2, 2023)

Figur 1. Utsnitt från SGU:s verktyg Kartvisare och diagram för beräknade nivåer där beräknad fyllnadsgrad kan hämtas för olika områden och tidpunkter.
Korrektion för avläsning vid låga nivåer (steg 4)
Korrektionen för avläsning vid låga nivåer görs genom att addera ett tillägg (FHmag) som beror på den aktuella fyllnadsgraden vid tillfället för avläsning av grundvattennivån. Tillägget erhålls ur Tabell 2. Tabellen har tagits fram av SGU och är baserad på modelldata och statistik från SGU:s långvariga grundvattenövervakning. FHmag har anpassats för att den dimensionerande grundvattennivån inte frekvent ska underskattas. Statistiskt sätt är tabellen utformad så att tillägget är tillräckligt stort att ge en godtagbar dimensionerande nivån för 75% av de platser som ingår i SGU:s övervakning. I praktiken betyder det samtidigt att förhöjningen överskattas för många platser. (SGU del 2, 2023)
Det finns stora fördelar med att bestämning av grundvattennivå görs vid en tidpunkt då fyllnadsgraden i magasinet är hög. Då blir påslaget lägre och man får en större säkerhet i projekteringen. Notera att om fyllnadsgraden är över 96 % behöver inga tillägg göras för att fastställa dimensionerande nivå i små snabbreagerande magasin.

Tabell 2. Grundvattnets nivåförhöjning FHmag vid olika fyllnadsgrad. Kompensation för observation vid låg fyllnadsgrad
Korrektion för lokal förhöjning av grundvattennivån på grund av infiltration (steg 5)
Vid infiltration av avloppsvatten kan även en lokal förhöjning av grundvattennivån (FH inf) uppstå under anläggningen. För att säkerställa att kravet på omättad zon uppfylls är det angeläget att man uppskattar hur kraftig den lokala förhöjningen blir.
Generellt så är höjningen försumbar i grövre jordarter (inom fält A) men den kan vara av avgörande betydelse i finare, speciellt vid tunna jordlager. (Finnemore, 1993) Se figur 2.

Figur 2 Principskiss för grundvattennivåns förhöjning i olika jordarter.
Jordens förmåga att leda vatten i marken kommer i stor utsträckning att bestämma hur mycket grundvattennivån rakt under infiltrationsanläggningen kommer att höjas. Markens vattengenomsläpplighet (hydrauliska konduktivitet) kan uttryckas genom det så kallade k-värdet, se avsnittet Perkolationstest och siktanalys.
Även tjockleken på det grundvattenförande lagret under infiltration är av avgörande betydelse. Sambandet mellan lokal förhöjning under infiltrationen och det grundvattenförande lagrets tjocklek vid olika k-värden anges i figur 3.

Figur 3. Grundvattennivåns förhöjning (FHinf ) som funktion av grundvattenförande lagrets tjocklek vid några olika k-värden. Kurvorna är beräknade baserat på metod beskriven av Finnemore (Finnemore, 1993). Utgångspunkten har varit en infiltrationsanläggning som varit i drift i 10 år och som har ytan 2 x 17 meter och en belastning av 30 liter/kvm d. Det är den hydrauliska konduktiviteten som ger störst utslag i beräkningarna av förhöjningen. Övriga parametrar har mycket liten påverkan. (SGU, 2018)

Figur 4. Principskiss över grundvattenförande lager.
Bedömning av lokal förhöjning FH inf görs med utgångspunkt från beräknad högsta nivå i grundvattenmagasinet (resultatet av steg 4). Först ansätts det grundvattenförande lagrets tjocklek som avståndet mellan berg (eller tätt jordlager) och den beräknade högsta nivån i magasinet. Därefter bedöms jordens hydrauliska konduktivitet och den lokala förhöjningen avläses ur figur 3. Vid jordarter inom fält A (se Perkolationstest och siktanalys) behöver inte särskild hänsyn tas till förhöjningen på grund av infiltration.
Ibland saknas uppgift om avstånd till berg eller tätt jordlager eller uppgift om k-värde. I dessa fall får sökanden, eller den som sökanden anlitar för projektering, göra rimliga ansatser och bedöma utfallet, till exempel börja med att ansätta berg i botten av provgropen och utgå ifrån att det är ett lågt k-värde för att se om det föreligger någon risk för förhöjning. Behöver man gå vidare kan man som stöd för en bedömning av avstånd till berg använda sig av SGU:s jorddjupsmodell eller göra en fördjupad provgrop. Det kan också bli aktuellt att göra ett perkolationsprov eller en siktanalys för att bestämma den hydrauliska konduktiviteten. Uttag av prover för detta ändamål bör ske i de jordlager under planerad infiltrationsnivå som har lägst genomsläpplighet. Se avsnitt Perkolationstest och siktanalys
För anläggningar dimensionerade för mer än ett eller några hushåll kan förhöjningen bli betydligt större än för en anläggning för ett hushåll, varför inrättandet av en sådan anläggning behöver föregås av en noggrann projektering och utredning av grundvattennivåer.
Beräkning av högsta dimensionerande grundvattennivå (steg 6)
Dimensionerande grundvattennivå GVdim fastställs slutligen genom att addera resultaten från steg 4 och 5 till den observerade nivån:
GVdim = GVobs + FH mag + FHinf
| Definition | Kommentar |
GVdim
| Dimensionerande grundvattennivå för små avlopp. Utifrån denna nivå bör infiltrationen projekteras och byggas. Anges i meter från befintlig markyta. (gäller för konventionella infiltrationer <25 pe) | Befintlig markyta fungerar som referensnivå (nollnivå). GVdim blir därmed i allmänhet negativt och anger avståndet från markytan ner till dimensionerande grundvattennivå. Positiva värden på GVdim innebär att dimensionerande grundvattenyta beräknats till en nivå ovan markytan. Detta indikerar att det kan finnas tidpunkter på året då grundvattennivån ligger mycket nära eller t.o.m. över markytan. (Observera dock att för dimensionerande magasinsnivå som beräknas i länsstyrelsens GIS-stöd har man vänt på detta så att negativa nivåer motsvarar nivåer ovan mark.) |
GVobs | Observerad grundvattennivå, meter under befintlig markyta | Bestäms genom minst två observationer i grundvattenrör eller provgrop med minst 1 veckas mellanrum (se Steg 1), företrädesvis vid en tidpunkt då grundvattennivåerna allmänt är höga. Befintlig markyta anges som nollnivå och GVobs blir därmed ett negativt värde. (Observera att det omvända gäller i länsstyrelsens GIS-stöd.) |
FHmag | Grundvattnets förhöjning (m) som en funktion av magasinets fyllnadsgrad | FHmag hämtas ur tabell 2 (se Steg 4) där fyllnadsgrad kan hämtas från SGU:s webbplats (www.sgu.se) i verktyget Kartvisare och diagram för beräknade nivåer. |
FHinf | Grundvattnets lokala förhöjning (m) under infiltrationen som en funktion av den hydrauliska konduktiviteten (K-värde) och det grundvattenförande lagrets tjocklek.
| FHinf hämtas ur figur 3 (se Steg 5). K-värdet är avhängigt resultatet av siktanalys/ perkolationsprov. Se Siktanalys och perkolationsprov. Som grundvattenförande lagers tjocklek ansätts avståndet mellan observerat berg (eller tätt jordlager) och beräknad högsta grundvattennivå i magasinet. Vid jordart inom fält A behöver ingen hänsyn tas till FHinf. |
Redovisning av bedömning av dimensionerande grundvattenyta inklusive underlagen, bör bifogas en ansökan. Handläggaren bedömer om underlaget är tillräckligt för att ansökan ska kunna behandlas.
Korta avstånd till berg eller täta jordarter
Specialfallet då berg konstateras i en provgrop är problematisk, speciellt om berg påträffas nära gränsen på 1 meter under spridningsytan. I praktiken får det anses troligt att grundvattennivån kommer att uppträda ovan bergytan i dessa fall. Avloppsanläggningen kommer också kontinuerligt att tillföra vatten till marken ovan berget. Ett poröst och sprickigt berg kan eventuellt ta emot detta men är det underliggande berget tätt så kommer nivån att stiga i samband med att vattnet avleds horisontellt. Beroende på bergets utbredning, topografi, eventuella trösklar m.m. kan denna avrinning också hindras.
Grundvattennivåns stigning under en avloppsanläggning är starkt beroende av det grundvattenbärande lagrets tjocklek samt konduktiviteten i jorden. I specialfallet med berg direkt efter en meter omättad zon är det grundvattenbärande lagret till en början obetydligt vilket bör framtvinga en betydande stigning av grundvattennivån direkt under anläggningen. Jordens konduktivitet blir också avgörande för stigningen. Det är därför sannolikt att kravet på 1 meter omättad zon inte kommer uppfyllas om berg påträffas nära en meter under tilltänkt infiltrationsnivå.
Vid projekteringen av en infiltration under beskrivna förhållande (kort avstånd till berg och framförallt täta jordarter) måste risken för kraftig lokal förhöjning och även ytlig uppträngning noga beaktas. En ansökan kan behöva innehålla tydlig dokumentation av materialets genomsläpplighet – perkolationsprov eller liknande, samt en bedömning av konsekvensen av infiltration på platsen. Man kan också behöva göra ytterligare provgropar för att undersöka jordlagrens horisontella utbredning för att säkerställa att det renade spillvattnet kan avrinna utan ytuppträngning. Finns det uppenbara risker för problem med avrinning av vatten bör markbäddskonstruktion övervägas. Se Hydrogeologisk utredning och Provgrop. (SGU, 2018) (SGU, 2018)
Beräkningsproceduren för GVdim i praktiken
Nedan följer några beräkningsexempel för att illustrera hur beräkningen sker i praktiken och vad konsekvensen kan bli. Beräkningsexemplen avser anläggningar avsedda för ett eller ett fåtal hushåll där avstånd till grundvattenytan bör uppgå till minst 1 m.
Exempel 1: 3 meter djup provgrop i sand, inget berg, 90% fyllnadsgrad, grundvattenytan på 2,3 meters djup

Steg 1 - observation av grundvattennivå
Grundvattennivån observeras vid två tillfällen med en vecka emellan. Den ligger vid båda tillfällena på 2,3 m under befintlig markyta.
Steg 2 - jordart, magasinstyp och fyllnadsgrad
På jordartskartan anges området som isälvsavlagring (grönt). Magasinet är alltså ett stort långsamreagerande magasin. Siktanalysen visar att det är en grovsand.
SGU:s verktyg Kartvisare och diagram för beräknade nivåer anger 90% fyllnadsgrad vid tidpunkten för nivåobservationerna.
Steg 3 – beräkning av nivåhöjning pga. av fluktuationer över tid, FHmag
Vi avläser i diagrammet att 0,8 meter behöver läggas till till den observerade grundvattennivån.

Tabell 2. Grundvattnets nivåförhöjning FHmag vid olika fyllnadsgrad. Kompensation för observation vid låg fyllnadsgrad
Steg 4 - beräkning av den lokala nivåhöjningen pga. infiltration, FH inf
Siktanalysen har visat att det är en grovsand inom fält A. Inget tillägg FH inf behöver göras.
Steg 5 - beräkning av GVdim
Den dimensionerande grundvattenytan beräknas sålunda ligga 1,5 meter under befintlig markyta. Anläggningen bör därför projekteras så att infiltrationsnivån inte ligger djupare än 0,5 meter under befintlig markyta.
Exempel 2: 2 meter djup provgrop i morän, inget berg, 50 % fyllnadsgrad, grundvattenytan på 1,5 meters djup

Steg 1 - observation av grundvattennivå
Grundvattennivån observeras vid två tillfällen med en vecka emellan. Den ligger på 1,5 meter vid ena tillfället och 1,6 m under befintlig markyta vid andra tillfället. Den högsta nivån väljs som utgångsvärde. Provgropen är tämligen grund, 2 m.
Steg 2 – jordart, magasinstyp och fyllnadsgrad
Magasinet är ett litet magasin. I detta fall har den sökande låtit göra både siktanalys och perkolationsprov. Siktanalysen visar att det är en grusig morän inom fält B. Det lägsta värdet på konduktivitet utifrån perkolationsproverna är 10 -6 m/s
SGU:s verktyg Kartvisare och diagram för beräknade nivåer anger 50% fyllnadsgrad vid tidpunkten för nivåobservationerna.
Steg 3 - beräkning av nivåhöjning pga. av fluktuationer över tid, FHmag
Vi avläser i diagrammet att ca 1 meter behöver läggas till till grundvattennivån som kompensation för att fyllnadsgraden bara var 50% när den högsta grundvattennivån 1,5 m under markytan observerades.

Tabell 2. Grundvattnets nivåförhöjning FHmag vid olika fyllnadsgrad. Kompensation för observation vid låg fyllnadsgrad
Steg 4 - beräkning av den lokala nivåhöjningen pga. infiltration, FH inf
Moräner | K-värde m/s |
Grusig morän | 10-5 - 10 -7 |
Sandig morän | 10-6 - 10 -8 |
Siltig morän | 10-7 - 10 -9 |
Siktanalysen har visat att det är en grusig morän. K-värdet för grusig morän är ungefärligen ca 10-5 - 10 -7 m/s. Resultatet av perkolationsproverna som tagits ut ligger i samma storleksordning, med ett lägsta värde på 10 -6 m/s.
Det grundvattenförande lagret är åtminstone 2 - 1,50 = 50 cm, plus FHmag som fastställts till 1 m vilket blir 1,5 m.
Av diagrammet nedan framgår att FH inf ligger på minst 1,1 m utifrån tillgänglig data.
Siktanalysen har visat att det är en grusig morän. K-värdet för grusig morän är ungefärligen ca 10-5 - 10 -7 m/s. Resultatet av perkolationsproverna som tagits ut ligger i samma storleksordning, med ett lägsta värde på 10 -6 m/s.
Det grundvattenförande lagret är åtminstone 2 - 1,50 = 50 cm, plus FHmag som fastställts till 1 m vilket blir 1,5 m.
Av diagrammet nedan framgår att FH inf ligger på minst 1,1 m utifrån tillgänglig data.
Steg 5 - beräkning av GVdim

Värdet blev positivt vilket indikerar att detta är en plats där det finns en risk för att det periodvis blir så höga grundvattennivåer att grundvattnet ligger i närheten av markytan. Exempel på några handlingsalternativ:
- Platsen för provgropen/arna har eventuellt inte valts i ett optimalt läge. Går det att byta lokalisering?
- Provgropen/arna har grävts vid en tidpunkt då det var tämligen låg fyllnadsgrad i magasinet. Avvakta med att bestämma GVdim till en bättre tidpunkt då de observerade grundvattennivåerna ligger närmre sin maxgräns. Är fyllnadsgraden i ett moränmagasin 96% eller mer behöver ingen kompensation FHmag läggas till.
- Provgropen var bara 2 meter djup. Gräv en djupare provgrop och/eller kontrollera avstånd till berg med ett stickspjut/ jordborr etc. för att ev. kunna konstatera att det finns ett tjockare grundvattenförande lager än vad som först antagits. Då blir FHinf lägre. Data i SGU:s brunnsarkiv eller SGU:s jorddjupsmodell kan också bidra med kunskap om jorddjup i det aktuella området.
- Infiltrationen lägges upphöjd efter kontroll av att marken kan transportera bort infiltrerat vatten inom recipientområdet nedströms anläggningen, utan risk för uppträngning.
- Välj en annan teknisk lösning.
Litteraturreferenser
Referens | Författare |
---|---|
Estimation of Ground-Water Mounding Beneath Septic Drain Fields |
Finnemore, E. (1993). |
SGU. (den 05 04 2018). |
|
SGU. (den 19 10 2018). |
|
Dimensionerande grundvattennivå, kunskapsunderlag från SGU del 2 |
SGU |