Beslutsmodell för skydd av dricksvatten

Nivåskillnad mellan brunn och avlopp vid uttag

Om grundvattennivån under infiltrationen är lägre än medelnivån i bergborrhålet vid normalt uttag (Figur 1) bör det inte kunna ske någon transport från avloppsanläggningen till bergborrhålet. Om avsänkningen i bergborrhålet blir stor vid normalt uttag kan man däremot få en stor tryckskillnad från infiltrationen till bergborrhålet vilket ökar risken för en snabb transport och kontaminering. En tids kontinuerlig mätning av nivån i bergborrhålet (under normalanvändning av brunnen) krävs för att få en bild av medelnivån i brunnen. Automatisk loggerutrustning kan då vara till stor hjälp.

Bergets hydrauliska konduktivitet

Bergets förmåga att släppa igenom vatten mäts som hydraulisk konduktivitet. Om bergets hydrauliska konduktivitet är låg, det vill säga bergets förmåga att släppa igenom vatten är liten, innebär det en förhöjd risk för snabb transport i sprickorna. Detta beror på att transportvolymen i sprickorna ofta är mindre än i berg med högre hydraulisk konduktivitet, det vill säga mer genomsläppligt berg.

Vid samma mängd vattenuttag från brunn X som ligger i berg med låg hydraulisk konduktivitet jämfört med brunn Y som ligger i berg med hög hydraulisk konduktivitet, kommer transporthastigheten alltså att bli högre till brunn X, eftersom sprickorna som vattnet ska transporteras i till brunn X är färre och mindre.

Vid vattenuttag i en borrad brunn blir avsänkningen också större om bergets hydrauliska konduktivitet är lägre. Detta sammantaget ger en ökad risk för kontaminering om bergets hydrauliska konduktivitet är låg. Hydraulisk konduktivitet kan utvärderas från pumptest i brunnen eller översiktligt bedömas från SGU:s kartvisare för hydraulisk konduktivitet.

Jorddjup

Avloppsvattnets transport genom jordlagren utgör en barriär innan berggrundvatten kan bildas. Ökat jorddjup minskar risken för kontaminering av en bergborrad brunn. Ett användbart stöd är SGU:s kartvisare Jorddjup.

Genomsläpplighet (hydraulisk konduktivitet) i jordlagren

Tätare jordar fördröjer transporten ner till berggrundens yta mer än de mer genomsläppliga jordarna och utgör därför en bättre barriär mot kontaminering av bergborrad brunn. För att kunna bedöma transporthastigheten i marken och därmed tillräckliga skyddsavstånd behövs kunskap om jordens genomsläpplighet (hydraulisk konduktivitet). Prover på markmaterialet kan behöva tas ut, se avsnittet Markundersökningar.

För att kunna göra relevanta bedömningar av genomsläpplighet i det område som berörs, det vill säga kring avloppsanläggning och aktuella brunnar, är det dock viktigt att beakta de hydrogeologiska förutsättningarna på platsen som helhet och inte okritiskt använda sig av enstaka uppmätta värden på hydraulisk konduktivitet. För bedömning se avsnittet Siktanalys och perkolationstest.

Grundvattnets bakgrundsgradient i jordlagren

Risken för kontaminering ökar ju snabbare och ju närmare kontaminerat grundvatten kommer den bergborrade brunnen. Riktning och gradient (lutning) på grundvattnet i jordlagren styr på detta sätt risken på liknande sätt som för grävda brunnar. För bedömning se Bestämning av grundvattnets strömningsriktning.

Grundvattentillgång

Om grundvattentillgången är begränsad i närområdet ökar det risken för att infiltrationsvattnet återcirkuleras till uttagsbrunnen eftersom det inte finns så mycket annat vatten att tillgå. Om grundvattentillgången är stor ökar möjligheten att infiltrationsvattnet späds ut mer innan det eventuellt når brunnen. En bedömning av grundvattentillgången för små grundvattenmagasin redovisas översiktligt i SGU:s kartvisare Grundvattentillgång i små magasin.

Tips om hur man kan bedöma lokala geologiska förutsättningar

Risken för kontaminering styrs som diskuterats ovan mycket av de lokala geologiska egenskaperna men de kan ofta vara svåra att bestämma. Ibland kan dock närområdet ge värdefull information som kan användas för att bedöma risken för kontaminering. Några exempel:

En uppstickande berghäll mellan infiltration och brunn kan vara en fördel då den håller infiltrerat avloppsvatten borta från området nära brunnen vilket ger ökad säkerhet (Figur 2). I exemplet bör det vara större risk för kontaminering i brunnen från infiltration B än A om situationen i övrigt är likvärdig.

Om det finns berghällar i området kan det vara möjligt att se om det finns någon sprickriktning som dominerar och utnyttja det i bedömningen. I exemplet i figur 3 visas synliga sprickor som svarta streck. Då bör det vara större risk för kontaminering i brunnen från infiltration B än A om situationen i övrigt är likvärdig.

Lokala höjdryggar och dalar kan vara ett tecken på att det finns fler eller större bergssprickor i en viss riktning. I figur 4 syns några höjdryggar som kan tyda på att det underliggande berget har mer eller större sprickor från vänster till höger (snarare än uppifrån och ner). Det bör då vara större risk för kontaminering i brunnen från infiltration A än B om situationen i övrigt är likvärdig.

Exempel på skyddsavståndsbedömning borrade brunnar

Figur 5–7 illustrerar tre exempel med gradvis försämrade förhållanden. En rimlig skyddsavståndsbedömning för dessa tre fall kan vara

• 30–40 m för figur 5, bergborrad brunn med få riskfaktorer.
• 40–60 m för figur 6, bergborrad brunn som balanserar i ett läge mellan hög och låg risk.
• 80–100 m för figur 7, bergborrad brunn med många riskfaktorer.

Del B Skyddsavstånd till grävda brunnar

För grävda brunnar kan en bedömning göras stegvis (Figur 8). Först görs en översiktlig bedömning av om det finns en risk för påverkan på dricksvattentäkten baserat på jordart och avstånd (påverkansområde). Ligger dricksvattentäkten inom påverkansområdet och i grundvattenflödets riktning (spridningsområde) måste en bedömning av skyddsavstånd göras som noga säkerställer att kravet om 2–3 månaders transporttid uppfylls.

Även i de fall dricksvattentäkten ligger utanför spridningsområdet så behöver bedömning göras av skyddsavstånd eftersom det finns en risk för att ett vattenuttag ändrar strömningsriktningen så att den går från avloppsanläggningen mot dricksvattenbrunnen (sänktratt). Vilka steg som utredningen behöver omfatta beror på avloppsanläggningens placering i förhållande till närliggande brunnar (Figur 8).

Steg 1 -> Steg 2-> Steg 3

Steg 1: Finns det dricksvattenbrunnar inom potentiellt påverkansområde?

I normalfallet får det anses säkerställt att det inte finns risk för påverkan på brunn med dricksvattenuttag för ett eller ett fåtal hushåll om det saknas brunnar inom 150 meters avstånd från avloppsutsläppet i sand, moränmark eller finkorniga jordar och inom 300 meters avstånd i grusavlagringar, se tabell 1.

Med normalfall avses inte områden med mycket tunna jordlager. Potentiellt påverkansområde är huvudsakligen baserat på Blaschke, o.a., (2016).

Sker utsläppet i högkonduktivt grus (k-värde > 4 x 10^-4 m/s) är det inte möjligt att ansätta ett rimligt potentiellt påverkansavstånd från avloppsanläggningen så länge man uppehåller sig inom samma grundvattenförekomst. Det är dock ovanligt med större utbredning av grus med sådana egenskaper. (Blaschke, o.a., 2016)

Är avståndet till dricksvattentäkt längre än angivet riktvärde för potentiellt påverkansområde, se tabell 1 och figur 9, krävs ingen fortsatt utredning gällande risken för påverkan på brunn. Finns det brunnar närmare anläggningen än vad föreslagna riktvärden anger, är det viktigt att man på ett tillförlitligt sätt kan bedöma grundvattnets strömningsriktning, se steg 2.

Steg 2: Finns det brunn inom spridningsområdet?

Steg 2 syftar till att avgöra om dricksvattenbrunnen ligger inom spridningsområdet (grå zon, Figur 10), det vill säga i grundvattnets naturliga strömningsriktning. För att avgöra strömningsriktning kan det ibland krävas hydrogeologiska fältmätningar, se avsnitt Bedömning av grundvattnets naturliga strömningsriktning och bakgrundsgradient.

Spridningsområdets storlek (vinkel) kan variera beroende på bland annat grundvattenytans lutning. Stor lutning ger ett mindre spridningsområde än liten lutning. En bedömning får göras i det enskilda fallet.

Om dricksvattenbrunnen ligger utanför spridningsområdet, se figur 10, behöver ändå en bedömning av skyddsavstånd göras. Bedömningen syftar till att utesluta risk för påverkan på grund av att grundvattnets strömningsriktning ändras vid vattenuttag, så kallad sänktratt, se steg 3a.

I det fall dricksvattenbrunnen konstateras ligga inom spridningsområdet, se figur 11, behöver en bedömning göras av om det avloppspåverkade grundvattnets transporttid till dricksvattenbrunnen uppgår till minst 2–3 månader. Transporttiden påverkas av de aktuella mark- och grundvattenförhållandena, se steg 3 b.

Bedömning av grundvattnets naturliga strömningsriktning och bakgrundsgradient

Vanligtvis bedöms strömningsriktning översiktligt utifrån platsens topografi kombinerat med hällkartering (översyn av synliga bergsstråk). Berg i dagen kan i regel betraktas som vattendelare som styr vattenströmningen i någon riktning.

Speciellt i genomsläppliga jordar kan man behöva anta att brunnen ligger inom spridningsområdet (grå zon) och gå vidare till bedömning av om 2–3 månaders transporttid kan garanteras, steg 3b. Exempel på områden med svårbedömd strömningsriktning är flack terräng eller områden med jordarter med grov textur (framförallt rullstensåsar) där man inte kan räkna med en strömningsriktning som följer topografin.

I grundvattenförekomster som karterats av SGU är det vanligt att strömningsriktningen redan fastställts. Informationen finns tillgänglig i SGU:s karttjänster (kartvisaren Grundvattenförekomster) och/eller i de fördjupade beskrivningar som kan laddas ned eller beställas genom Geolagret. Det är dock viktigt att förvissa sig om informationens tillämplighet för det enskilda ärendet. SGU:s grundvattenkartering har genom åren utförts i flera olika skalor. Metoderna för fastställande av strömningsriktning varierar mellan dessa skalor.

Råder det osäkerheter om grundvattnets strömningsriktning kan det krävas hydrogeologiska fältmätningar. Den sökande, eller sakkunnig som sökanden anlitar, kan göra fältmätningar av strömningsriktningar genom avvägning av nivåer. Mätningen görs med hjälp av upprättande av en så kallad hydrologisk triangel, se Bestämning av grundvattnets strömningsriktning. Det finns samtidigt möjlighet att bestämma grundvattenytans lutning (gradient), vilket också kan påverka risken för en dricksvattenbrunn.

Utförs ingen hydrogeologisk fältmätning kan fuktiga områden, nivåmätning i närliggande brunnar, utströmning av grundvatten i diken med mera ge översiktligt stöd för bedömning av grundvattenytans läge och därmed också ge underlag för skattning av gradient.

Dokumentation i ansökan

Dokumentationen av hur bedömningen av grundvattnets strömningsriktning har skett bör bifogas ansökan. Handläggaren bedömer om dokumentationen är tillräcklig för att ligga till grund för att behandla ansökan.

Steg 3. Uppfylls avståndskrav till brunn?

Steg 3 syftar till att avgöra om avloppsanläggningens tänkta lokalisering är säker i förhållande till en grävd dricksvattenbrunn. Här finns två alternativ, a och b, beroende på dricksvattenbrunnens placering:

3a När dricksvattenbrunnen ligger utanför spridningsområdet (utanför grå zon)

Här handlar det om skyddsavstånd på grund av risken för att vattenuttaget ändrar strömningsriktningen så att den går från avloppsanläggningen mot dricksvattenbrunnen (sänktratt). Skyddsavståndet gäller avståndet till såväl anläggningen som avståndet till spridningsområdet (grå zon). Se figur 10.

3b När dricksvattenbrunnen ligger inom spridningsområdet (innanför grå zon)

Här handlar det om att skyddsavståndet från avloppsutsläppet till dricksvattenbrunnen ska vara tillräckligt. Se figur 11.

3a När dricksvattenbrunnen ligger utanför spridningsområdet (utanför grå zon)

Ligger dricksvattentäkten inom påverkansområdet men utanför spridningsområdet behöver man undersöka risken för att ett vattenuttag ändrar strömningsriktningen så att den går från avloppsanläggningen mot dricksvattenbrunnen (sänktratt), se figur 12.

I detta fall finns riktlinjer för minsta skyddsavstånd i tabell 2. Skyddsavståndet gäller avståndet till anläggningen såväl som avståndet till anläggningens spridningsområde (grå zon).

För att bedöma skyddsavstånd behövs kännedom om jordens genomsläpplighet mellan brunn och avloppsanläggningens utsläppspunkt och grundvattnets gradient, se Fastställande av hydraulisk konduktivitet. Ett skyddsavstånd på 40 m är som regel tillräckligt oavsett jord under förutsättning att detta avstånd hålls till både brunn och spridningsområde, se figur 13. Detta gäller dock inte för dricksvattenbrunnar i genomsläpplig jord och flack terräng, se avsnitt nedan.

Mindre genomsläpplig jord innebär längre skyddsavstånd

Av tabell 2 framgår att en låg genomsläpplighet (låg hydraulisk konduktivitet) ger längre skyddsavstånd än om jorden är mer genomsläpplig. Om genomsläppligheten är låg innebär det en förhöjd risk för påverkan på brunnen. Förklaringen till detta är att grundvattennivåerna i den lågkonduktiva jorden påverkas i högre grad av både vattenuttag från brunnen och vattentillförseln vid avloppsanläggningen. Den lågkonduktiva jorden har en låg porositet. Detta tvingar fram stora nivåförändringar i jorden när de porerna tillförs vatten eller dräneras på vatten. Därmed är risken för att vända grundvattenflödet så att brunnen suger till sig avloppsvatten högre i den lågkonduktiva jorden än i den högkonduktiva.

Dricksvattenbrunnar i genomsläpplig jord och flack terräng innebär riskfyllt läge

Om den grävda brunnen ligger i genomsläppligt material i flack terräng där det är osäkert åt vilket håll grundvattenytan lutar så befinner sig brunnen i ett riskfyllt läge. I tabell 2 hänvisas till tabell 3 för dessa situationer.

Eftersom gradienten kan vara svårbestämd och dessutom kan variera över tid finns det en fara i att anta nollgradient i genomsläppliga (högkonduktiva) jordar. Brunnen skulle då kunna befinna sig såväl inom som utanför avloppsanläggningens spridningsområde (grå zon). Man får då utgå från det mest riskfyllda läget och anta att den kommer att kunna befinna sig inom avloppsanläggningens spridningsområde.

3b När dricksvattenbrunnen ligger i spridningsområdet (innanför grå zon)

Om den fastställda strömningsriktningen innebär att dricksvattenbrunnen finns i avloppsanläggningens spridningsområde måste det noga säkerställas att kravet om 2–3 månaders transporttid uppfylls. Detta ställer högre krav på underlag från sökanden. Tillförlitlig information krävs gällande

• dricksvattenbrunnens utformning
• grundvattenytans lutning
• utbredning av jordarter mellan brunn och avloppsanläggning
• jordens vattengenomsläpplighet (hydraulisk konduktivitet).

I regel kan merparten av den information som krävs erhållas genom provtagning och undersökning i provgropar.

En bedömning av skyddsavstånd kan göras med utgångspunkt från de platsspecifika uppgifterna om grundvattenytans lutning och jordens genomsläpplighet i avloppets strömningsriktning, se Fastställande av hydraulisk konduktivitet och Fastställande av grundvattenytans lutning. Som stöd i bedömningen kan tabell 3 användas. Tabell 3 redovisar skyddsavstånd för grävda brunnar och har beräknats med hjälp av en förenklad hydraulisk beräkningsmodell (SGU del 1, 2023).

Generellt så är mycket hög genomsläpplighet, konduktiviteter i storleksordningen 4–5*10^-4 m/s, svåra att hantera i kontexten skyddsavstånd eftersom påverkansområdet blir mycket stort.

Fastställande av hydraulisk konduktivitet

För att kunna bedöma transporthastigheten i marken och därmed skyddsavstånd till grävda brunnar behövs kunskap om jordens genomsläpplighet (hydraulisk konduktivitet). Fastställande av hydraulisk konduktivitet kan ske med hjälp av perkolationstest, se avsnitt Perkolationstest, eller andra hydrauliska tester, exempelvis provpumpning i dricksvattenbrunn.

För att kunna göra relevanta bedömningar av genomsläpplighet i det område som berörs, det vill säga kring avloppsanläggning och aktuella brunnar, är det viktigt att beakta de hydrogeologiska förutsättningarna på platsen som helhet och inte okritiskt använda sig av enstaka uppmätta värden på hydraulisk konduktivitet.

Siktanalys är i regel inte tillräckligt eftersom det finns osäkerheter i att översätta information från siktanalys till hydraulisk konduktivitet. Uttag av prov för test av hydraulisk konduktivitet bör ske i de marklager där transporten sker snabbast (vilket kan skifta beroende på om det handlar om situation 3 a eller 3 b, jämför tabell 2 och 6.) I regel krävs ett flertal prover för att få en acceptabel bild av jordens hydrauliska egenskaper. Notera också att värden på hydraulisk konduktivitet som ska ligga till grund för bedömning av skyddsavstånd enligt den här beskrivna förenklade metoden måste representera hela zonen mellan utsläppspunkt och dricksvattenbrunn. Den rumsliga variationen i hydraulisk konduktivitet mellan avloppsanläggning och brunn kan vara betydande. Denna variation är vanligtvis en större osäkerhetsfaktor än den som uppträder på grund av osäkerheterna i själva analysen och provtagningsförfarandet.

Ett generellt förhållningssätt vid bedömning av testresultaten kan vara att utgå från ett ”worst case scenario”. Man dock behöva reflektera över om någon mätning kan ha blivit felaktig på grund av mätmetoden/mätutförandet och om ett nytt prov behöver tas ut på samma ställe.

Fastställande av grundvattenytans lutning

Fastställande av grundvattenytans lutning (bakgrundsgradient) kan göras med hjälp av upprättande av en så kallad hydrologisk triangel, se Bestämning av grundvattnets strömningsriktning.

Dokumentation av hur bedömningen av transporttid har skett bör bifogas ansökan. Handläggaren bedömer om dokumentationen är tillräcklig för att ligga till grund för att behandla ansökan.