Grundvattenbildning och grundvattentillgång Nu och i framtiden

Mattias Gustafsson, SGUEnheten för hållbar vattenförsörjning

Bakgrund•Uppdrag i SGUs regleringsbrev för 2017

Syfte•Att sammanställa ett kunskapsunderlag om grundvattenbildning i ett förändrat klimat som stöd för grundvattenbildning i ett förändrat klimat som stöd för regional och nationell planering. Fokus på risken för vattenbrist till följd av torka.

Metod•Sammanställning av befintlig data

•Dialog med behovsägare och experter

Innehåll

•Presentera rikstäckande data från modellering av grundvattenbildning

•Redogöra översiktligt för teoretiska grundergrunder

•Tydliggöra kunskapsluckor och lyfta fram fortsatta behov för en säker vattenförsörjning i ett förändrat klimat

Grundvattenbildning

Grundvattenbildning – faktorer

• Nederbörd (total, distribution över tid) • Evapotranspiration (temperatur, fukt, vegetation, distribution

över tid)• Geologi (infiltration, perkolation, grundvattenflöde,

avrinning)• Markanvändning (vegetation, infiltration, tätorter)• Aktiviteter (pumpning, konstgjord infiltration, tunnlar etc.)

Effektiv nederbörd

Sanner & Grahn (1995)Data 1961-1990 beräknat med HBV-modellen

Årligt medelvärde

Grundvatten -regimer

Generella mönster i grundvatten-

nivåvariation

Snösmältning

Regn

?

Grundvatten -bildning

Rodhe et al. (2006)Rodhe et al. (2006)Beräknad med HBV-modellen

Exempel morän, årsmedelvärde

Grundvattenbildning till sprickigt berg

Få studier utförda i SverigeIngen med nationell täckningSGU slutsatser:SGU slutsatser:• Inga studier visar på att den överstiger 50 mm/år under

ostörda förhållanden, men då det är ett begränsat antal studier är det inte helt klarlagt att det kan vara högre

• Minskat grundvattenflöde på djupet• Grundvattenbildningen till sprickigt berg kan öka kraftigt vid

avsänkningar (pumpning, gruvor, tunnlar), men osäkert hur mycket då andra faktorer än den hydrauliska gradienten kan vara begränsande

Tillgängligt grundvattenSkillnader mellan små och stora magasin

Snabb respons, morän, urberg

Långsam responsÅsar, visst sedimentärt berg

Tillgängligt grundvattenSkillnader mellan små och stora magasin

Snabb respons, morän urberg

Långsam responsÅsar, visst sedimentärt berg

Tillgängligt grundvatten

Viktiga faktorer för hållbara grundvattenuttag:

• Tillgänglighet till vatten som kan bilda grundvatten (effektiv nederbörd och konstgjord (effektiv nederbörd och konstgjord grundvattenbildning)

• Möjligheten för geologin att lagra och kunna medge grundvattenuttag

• Grundvattenmagasinets terrängläge och dess kvarhållande trösklar för att behålla grundvattnet i magasinet

Möjlighet till lagring av grundvatten

SGU har gjort en enkel modell för att uppskatta lagringsmöjligheterna i jord och berg på nationell skala

Baserad påBaserad på

• Antagen porositet i jord (baserad på ytjordart) och berggrund (baserad på brunnsdata),

• Djupet till berggrunden

• Djup till normal grundvattennivå

• Praktiska avsänkningar vid grundvattenuttag

Möjlighet till lagringav grundvatten

Kartan innehåller flera förenklingar och antaganden

Inte användbar för lokala studier utan anpassad för användning i regional skala

Möjlighet till lagringav grundvatten

Kartan innehåller flera förenklingar och antaganden

Inte användbar för lokala studier utan anpassad för användning i regional skala

Jämförelse med årlig grundvatten-bildning

Förändringar i grundvattenbildning

Förändringar i grundvattenbildning på grund av förändrat klimatförändrat klimat

• Förlängning av vegetationsperioden i dagar(SMHI) 2069-2098 jämfört med 1971-2000

Slutsatser (1)

•Mer regn

•Ökad avdunstning

Slutsatser (2)

•Magasineringsförmågan begränsar grundvattentillgången

Slutsatser (3)

Förlängd vegetationsperiod ökar sårbarheten i vattenförsörjningen

a) Lägre avsänkningsperiod i grundvattenmagasinen

b) Kortare period för grundvattenbildning

SGU rekommenderar

•FoU-satsning

•Utveckling av befintligt underlag om grundvattenbildninggrundvattenbildning

•Stärk vattenförsörjningsplanerna

•Stöd med råd och anvisningar

•Utökad kartering och nivåmätning