Appendix B Boringers ydelse og kapacitet

I Kapitel 3 er det beskrevet hvordan de hydrogeologiske forhold (geologisk formation, tektonik, strukturer, vandstrømning, kemi og glaciationer) spiller ind på kalkens hydrauliske egenskaber. I dette appendix beskrives hvad kapacitetsdata er, og der gives nødvendig baggrundsviden for at kunne bruge dem. Endelig gives der en beskrivelse af forskellige udnyttelser af kapacitetsdata i forbindelse med kortlægning af kalkmagasiner.

Boringens specifikke kapacitet (ydelse pr. meter afsænkning) registreres i forbindelse med etablering af vandforsynings- og undersøgelsesboringer. I Jupiterdatabasen foreligger således en lang række data der er frit tilgængelige for udnyttelse i grundvandskortlægningen.

Hvis en boring har indtag med en høj specifik kapacitet, indikerer det at der i området er gode indvindingsforhold. Det giver også samtidig en oplysning om geologien idet boringer sat i en permeabel bjergart alt andet lige vil være mere ydende, end boringer sat i en homogen kalkmatrix med lav permeabilitet. Der er således gode indvindingsmæssige og hydrogeologiske årsager til at interessere sig for boringers kapacitet.

Kapacitetsdata og boretekniske forhold
Boringers ydelse eller kapacitet er et udtryk for den mængde vand der kan pumpes op, og ydelsen angives normalt i m3/t. Boringens specifikke kapacitet er defineret som boringens ydelse pr. meter afsænkning, og den specifikke kapacitet angives normalt i m3/t/m.

En borings opbygning (boringsradius, indtagets længde) påvirker boringens specifikke kapacitet, det vil sige hvor meget vand der kan strømme ind i boringskonstruktionen. Desuden afhænger den specifikke kapacitet af de hydrogeologiske forhold, længden af pumpetiden og den ydelse der pumpes med. Lave kapacitetsværdier kan også forårsages af ekstraordinære tryktab nær boringen hvorved boringens virkningsgrad forringes. Da kapaciteten afhænger af boringens virkningsgrad, øges kapaciten hvis boringen forbedres teknisk ved oparbejdning, for eksempel med returskylning og trykluftbehandling (Sørensen, 1977 og 1983).

Som det fremgår af Kapitel 3 er det mest ideelt ud fra et hydraulisk synspunkt at anvende T-værdien (transmissiviteten) til at beskrive de hydrauliske egenskaber. Men dels eksisterer der få prøvepumpninger, og dels er det ikke altid der er registreret et tal for pumpetiden, som det kræves for beregning af T-værdien. Endelig er der oftest tale om anisotrope forhold i kalken. Disse forhold introducerer flere usikkerheder, og det kan derfor være mere simpelt og overskueligt at tage udgangspunkt i de mere simple og ”rå” kapacitetsdata.

Af Mielby m.fl. (1983) fremgår at en øgning i pumpetiden fra 2 timer og op til 30 dage (som er de mest gængse tidsspand for ren-/prøvepumpninger), medfører en stigning på 13 % i den specifikke kapacitet for en 6” boring. I samme reference fremgår at en øgning i boreradius fra 3” - 6” medfører en stigning på 6 % i den specifikke kapacitet. I praksis er kalken dog ofte opsprækket, og den specifikke kapacitet for en boring vil være stærkt afhængig af opsprækningsgraden det pågældende sted. Som illustreret i en undersøgelse fra Djursland i Mielby m.fl. (1983) findes en stor spredning i de målte kapacitetsværdier, og det vurderes at de lokale variationer langt kan overstige de 6 og 13 %. Der skal således meget detaljeret viden om lokalområdet til før det er relevant at korrigere de specifikke kapaciteter med yderligere magasinoplysninger. Det kan dog give god mening at tage højde for indtagets længde og beregne specifik ydelse pr. meter indtag (m3/t/m/m),

Man kan generelt ikke forvente at måling af én værdi vil give det sande billede af områdets permeabilitet. For at opnå et mere nøjagtigt billede er det nødvendigt at benytte oplysninger fra mange boringer og statistiske metoder til vurdering af gennemsnit og homogenitet i området.

Indledningsvis kan man undersøge om populationen af specifikke kapaciteter er logaritmisk normalfordelt eller dækker flere fordelinger ved anvendelse af hyppighedsplot. Det er her vigtigt at huske på at fordelingen ikke blot afspejler områders forskellighed, men også spredningen i målinger (boringsplacering og indtagenes dybde).

Udnyttelse af kapacitetsdata i kortlægningen
Den hyppigste anvendelse af kapacitetsdata i grundvandskortlægningen er ved lokal understøttelse af modellering, for eksempel hvor der mangler T-værdier.

En anden relevant grund til at gøre brug af kapacitetsdata i kortlægningen er for at se, om der findes specielt høj- og lavpermeable zoner i et område. Ved optegning af kapacitetsdata på kort, kan disse bidrage til at opnå en generel forståelse af den horisontale fordeling af permeabiliteten. Et eksempel herpå er vist på Figur 1.

Det er også muligt at bruge kapacitetsdata til at beregne den forventede afsænkning i forbindelse med planlægning af nye indvindinger i et område. Kapacitetsdata kan endvidere bruges til at undersøge om der er specielt permeable zoner, og hvordan de fordeler sig i dybden, men som oftest vil denne oplysning kunne opnås væsentligt bedre ved brug af f.eks. flowlogs.

Referencer
Johnson, T. 2005: Specific Capacity – A measure of Well Performance, Well Problems, and Aquifer Transmissivity: Part 1 of 2. Water Replenishment Department. Technical Bulletin, Volume 2, Winther 2005.

Mielby, S., Thøgersen, C. & Thomsen, R. 1983: Kortlægning af geologiske forhold og salt grundvand i Kolind­sund/Grenå-området 1980-83. Århus amtskommune, 188 pp.

Sørensen, T. 1977: Kalkboringers specifikke kapacitet. Vandteknik nr. 3.

Sørensen, T. 1983: Permeabilitetsforhold i danske kalkbjergarter i relation til geohydrologisk undersøgelsesmetodik og vandindvindingsteknik. Licentiatarbejde nr. 3. Institut for Teknisk Geologi. Danmarks Tekniske Universitet.

figur_b1

Figur 1. Eksempel på kort over specifikke kapaciteter baseret på boringsoplysninger i Californien (efter Johnson, 2005). De specifikke kapaciteter er læst ind i GIS, hvorefter der er foretaget en konturering af dem.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *