6.2 Risikovurdering med modelsimuleringer

Modelsystemet, til på oplandskala at risikovurdere truslen fra vejsalt på grundvandsressourcen og konsekvenserne af forskellige tiltag, er opbygget af 3 modeltyper:

  1. En kildestyrkemodel,
  2. En model for um√¶ttet str√łmning (se figur 6.4) og
  3. En model for str√łmning i m√¶ttet grundvandszone.

En kildestyrkemodel for v√¶rkstedomr√•det Vestegnen er opstillet ved hj√¶lp af f√łlgende fremgangsm√•de:

  • Indsamle data vedr. forbrug af vejsalt, herunder eventuelle punktkilder s√•som saltoplagringspladser og snedepoter.
  • Opstille en kildestyrkemodel p√• baggrund af input af vejsalt, tab ud af systemet via overfladevandssystemet (bassiner, vandl√łb, dr√¶n og kloakker mv.), og tab til grundvandet.
  • Kildestyrkemodellen leverer klorid fluks til grundvandszonen, som vil variere b√•de i tid og sted.
  • Efter at modellen har simuleret kloridkoncentrationerne frem til nu, k√łres der en r√¶kke pr√¶dikative simuleringer, der illustrerer konsekvenserne for grundvandsressourcen af 1) forts√¶ttelse af det nuv√¶rende vejsaltsforbrug, 2) reduceret forbrug (f.eks.: 75 %, 50 %, og 25 %) eller 3) reduceret forbrug inden for udpegede s√•rbare zoner.

6.2.1 Dataindsamling og vurdering af historisk vejsaltforbrug

I forbindelse med en rapport udarbejdet af Ramb√łll for Vestegnens Vandsamarbejde (Vestegnens Vandsamarbejde, 2009a), er der indhentet data vedr√łrende det kommunale forbrug af vejsalt inden for Vestegnens Vandsamarbejdes interesseomr√•de tilbage til vinteren 2001/2002. Desuden er der indhentet data om placering af nuv√¶rende og tidligere saltlagre, snedeponier og kunstgr√¶sbaner samt andre steder, hvor der saltes meget. Forbruget p√• statsveje og amtsveje i det gamle K√łbenhavns Amt fra f√łr efter√•ret 2007 og statsveje efter for√•ret 2007 for Vejcenter Hovedstaden er fundet p√• www.vintertrafik.dk, som ejes af Vejdirektoratet.

I Tabel 6.3 ses indhentede data. Trods manglende data, er der et rimeligt overordnet billede af forbruget af vejsalt fra vinteren 2001/2002 og frem. Fordelingen p√• vejtyper, herunder m√¶ngder p√• stats- og amtsveje i Vestegnen, er dog ikke kendt. For K√łbenhavn Kommune er der desuden fundet √¶ldre data for vejsaltforbruget, d√¶kkende perioden fra 1970/71 til 1989/90 i referencen Frederiksberg Kommune(1991), og disse data er ogs√• anvendt i estimeringen af vejsalt forbruget inden for Frederiksberg Kommune.

Tabel 6.3: Forbruget af vejsalt for Vestegnens Kommuner (Vestegnens Vandsamarbejde, 2006), samt Frederiksberg Kommune og K√łbenhavns Kommune (indhentet via dette projekt fra de respektive kommuner). Data fra K√łbenhavns Amt/vejcenter Hovedstaden.

I Vestegnens Vandsamarbejde (2009a) har man ikke vurderet vejsaltforbruget tilbage i tiden f√łr 2001/02 for hverken statsveje, amtsveje eller de kommunale veje, hvilket er n√łdvendigt for at simulere den historiske udvikling i saltforbruget inden for Vestegnens Vandsamarbejdes interesseomr√•de. De historiske tidsserier for vejsaltforbruget i omr√•det er derfor i n√¶rv√¶rende udredning fors√łgt estimeret ved at finde en korrelation mellem de eksisterende data fra vinteren 2001/2002 og frem, og de totale leverancer af salt (natriumklorid) til stat, amter, og kommuner samt antal dage med frost og evt. nedb√łr under en vinters√¶son for K√łbenhavnsomr√•det.

Der er en r√¶kke usikkerheder ved denne √łvelse, idet eksempelvis de totale leverancer af salt for en s√¶son ikke direkte er lig med saltforbruget i den p√•g√¶ldende s√¶son. Stigningen i vejnettet i hele landet f√łlger ikke udviklingen i urbaniseringsgraden i K√łbenhavnsomr√•det. Privates forbrug af vejsalt i omr√•det kendes ikke (se afsnit 3.6), og er ikke medtaget, da det antages at udg√łre mindre end 10 % af det offentliges. Der er anvendt en linear korrelation mellem forbruget i Vestegnens Kommuner og de totale leverancer af salt til alle landets kommuner. Med hensyn til stats- og amtsveje er der anvendt en linear korrelation mod de totale leverancer af salt til stats- og amtsveje.

Tidsserier med det estimerede vejsaltforbrug, som er implementeret i modellen, er vist i figur 6.5. Forbruget er beh√¶ftet med stor usikkerhed. Dog er forbruget for K√łbenhavns Kommune kendt for periode 1970-1990, idet forbruget er opgivet i Frederiksberg Kommune, 1991.

Figur 6.5: Tidsserier med estimerede historiske kommunale vejsaltforbrug og forbruget på stats- og amtsveje.

6.2.2 Kildestyrkemodel

Vejsaltets fordeling på vejklasser

Det estimerede historiske vejsaltforbrug skal fordeles p√• vejnettet, s√•ledes at kildestyrken kan implementeres i MIKE SHE modellen. Vejmyndighederne, herunder kommunerne, udarbejder et regulativ for vintervedligeholdelse og renholdelse af veje, stier, fortove og pladser. I regulativet anvises typisk, hvorledes vintervedligeholdelsen udf√łres efter en prioriteret plan, hvor veje, stier, fortove og pladser inddeles i klasser. Opdelingen i vejklasser bygger p√•, om vej eller stisystemet er prim√¶re eller sekund√¶re trafik√•rer. Private veje og stier indplaceres i laveste klasse ved vurderingen af vejsaltforbruget. Vestegnen gennemsk√¶res ligeledes af statsveje og andre kommunale veje (tidligere amtsveje), hvor Vejcenter Hovedstaden forest√•r udf√łrelse af vintertjenesten (se figur 6.6).

Vejsaltets fordeling vurderes i det f√łlgende for statsveje og amtsveje i K√łbenhavns Amt, K√łbenhavn og Frederiksberg Kommuner og sidst i Vestegnskommunerne.

Figur 6.6: Vintertjenesten under Vejcenter Hovedstaden (Vejdirektoratet). De r√łde veje er statsveje og de bl√• veje er de kommunale veje, som Vejcenter Hovedstaden vinter-vedligeholder.

Stat og K√łbenhavns Amt

Statsveje og de tidligere amtsveje er helt overvejede prim√¶re trafik√•rer, som m√• forventes at have 1. prioritet. Vejene er delt op i tre klasser p√• baggrund af vejklasseopdelingen i DDO vektor kort. Det estimerede forbrug af vejsalt for statsveje og K√łbenhavns Amt fordeles ved at antage, at vejbredden for vejklasserne I og II er 14 meter og klasse III er 10 meter. Herved beregnes de totale vejarealer for hver vejklasse, og da det antages, at der anvendes samme m√¶ngde salt pr m2, kan saltforbruget beregnes.

K√łbenhavn og Frederiksberg Kommuner

For de prim√¶re ruter er der anvendt samme saltforbrug pr. m2 vej, som er beregnet for stats- og amtsveje i forrige afsnit, mens den resterende vejsaltsm√¶ngde for K√łbenhavn og Frederiksberg Kommuner er fordelt ligeligt p√• de sekund√¶re veje.

Vestegnens Kommuner

I udredningsprojektet, udarbejdet af Ramb√łll for Vestegnens Vandsamarbejde (Vestegnens Vandsamarbejde, 2006), er der indhentet GIS-temakort fra Vestegnens kommuner med kommunernes klassifikation af vej- og stiklasser samt vurdering af saltforbruget for de forskellige klasser. Kommunerne har opdelt deres vej- og stinet p√• forskellig vis. Eksempelvis arbejder Hvidovre Kommune med 4 vejklasser og 2 stiklasser, mens Albertslund Kommune anvender 2 vejklasser og stiklasser. Kun Albertslund og Vallensb√¶k kommuner har estimeret forbruget af vejsalt anvendt p√• de forskellige vejklasser ud fra en vurdering om, at 2/3 anvendes p√• klasse I-veje og 1/3 p√• klasse II-veje.

Vejsaltet er fordelt ens i forhold til vejlængderne, da der ikke foreligger en fordeling af vejsaltforbruget mellem vejklasser, og da opdelingen af vejklasser heller ikke er ensartet inden for Vestegnens Kommuner.

Vejsaltets transportveje til det omgivende milj√ł i Vestegnen

I afsnit 3.6 gennemgås projektets koncept for forbrug og tab af vejsalt til omgivelserne (se figur 3.8 og 3.9). Konceptet præsenteret i afsnit 3.6 danner dermed grundlag for risikovurderingen her i kapitel 6.

Vejdirektoratet og Skov & Landskab (2001) vurderer, at op til 30 % (15-30 %) af vejsaltet ender i rabatten under danske forhold. Men det er ikke sikkert, at hele denne m√¶ngde vil infiltrere til grundvandet, da en del ledes bort som overfladevand i l√łbet af vinteren. Det m√• derfor forventes, i et t√¶t bebygget og bef√¶stet omr√•de som Vestegnen, at en del af saltet vil blive opfanget af dr√¶n eller kloakker, og at mindre end de 30 % ender i grundvandet.

I Pedersen og Ingerslev (2007) refereres et canadisk studium (Howard & Haynes, 1993), hvor koncentrationer og str√łmningshastigheder blev m√•lt detaljeret over 3 √•r, og det blev fundet, at kun 45 % af den tilf√łrte vejsalt blev fjernet via overfladeafstr√łmning. Det canadiske studie vurderer derfor, at hele 55 % var tilg√¶ngeligt for grundvandet. Det er i Pedersen og Ingerslev (2007) ikke beskrevet, om unders√łgelsesomr√•det var beliggende i et veludbygget urbant omr√•de med h√łje kantsten, kloakker, dr√¶n m.v., eller om det var en vej i mere landlige omgivelser med st√łrre risiko for tab til grundvandet. Ligeledes konkluderer Pedersen og Ingerslev (2007) fra en r√¶kke andre danske unders√łgelser, at der i gennemsnit tabes ca. 25 % af det tilf√łrte vejsalt til jorden n√¶r gader og veje.

Overordnet er tabet til omgivelser alts√• fra 15 op til 55 %, hvoraf en del med sikkerhed indfanges i dr√¶n eller lignende langs vejene. Tabet kan for nogle veje n√¶sten s√¶ttes til nul, idet der er kloakeret, hele vejbanen og rabatter er bef√¶stede og langs siderne er der placeret en st√łjmur (se f.eks. figur 6.7). P√• baggrund af ovenst√•ende vurderes det, at der i det meget urbaniserede omr√•de, som Vestegnen udg√łr, vil v√¶re et tab af vejsalt til grundvandet af st√łrrelsesordenen 10-20 % af det samlede forbrug. Hvorvidt denne ansl√•ede tabsprocent har v√¶ret konstant igennem vejsaltningens historie vides ikke.

Figur 6.7: Billede, som viser en moderne motorvej (motorringvej O3) ved K√łbenhavn, hvor det direkte tab af vejsalt til grundvandet m√• v√¶re meget begr√¶nset pga. effektiv afsk√¶rmning af vejen samt opsamling og bortledning af vejvandet.

6.2.3 Opstilling af model og modelscenarioer

Inden selve modelleringen er p√•begyndt, er der udf√łrt simple overslagsberegninger, som er udf√łrt for at vurdere dels kildestyrkemodellen, og om stofbelastningen er stor nok til at udg√łre en reel risiko for omr√•dets vandindvindinger. I den ene af disse overslagsberegninger beregnes koncentrationen i infiltrationsvandet ved hj√¶lp af grundvandsdannelse, anvendt m√¶ngde vejsalt og estimeret tab til omgivelserne. Der ses i f√łrste omgang p√• omr√•det, som d√¶kkes af Vestegnskommunerne:

F√łlgende antagelser er anvendt:

  • Den gennemsnitlige grundvandsdannelse er beregnet i Vestegnens Vandsamarbejde (2006b) til 17,825 mio. m3 pr. √•r inden for Vestegnens Kommuner, svarende til 177 mm pr. √•r.
  • Det antages, at der er anvendt 10.000 tons vejsalt om √•ret, hvilket er i den h√łje ende af forbruget. Men da en del af oplandene for indvindinger leverer drikkevand til eksempelvis K√łbenhavns Kommune, vurderes det rimeligt i overslagsberegningen.
  • Kloridindholdet antages at udg√łre ca. 60 % af vejsalt, da vejsalt hovedsageligt best√•r af NaCl (se afsnit 3.8).
  • Tabsprocenten til grundvand ligger mellem 15-55 %, men sandsynligvis n√¶rmere de 15-20 %, idet saltningen hovedsagligt vil ske p√• bef√¶stede arealer med god overfladisk dr√¶ning til kloak og/eller regnvandsledninger.

Figur 6.8: Simpel massebalance til at vurdere st√łrrelsesordenen af forventede kloridkoncentrationer i grundvandet for√•rsaget af vejsaltning. Beregningen for Frederiksberg er foretaget p√• grundlag af data fra Hjuler, m.fl. (2007).

Det fremg√•r af figur 6.8, at vejsalt kan bidrage til et kloridproblem i K√łbenhavnsomr√•det, herunder Vestegnen. Hvis tabet til grundvandet er i st√łrrelsesordenen 10-20 %, er bidraget mellem 40-125 mg/l for K√łbenhavns omr√•det, afh√¶ngig af, om der ses p√• kurven for Frederiksberg eller Vestegnens Kommuner. Der skal s√•ledes v√¶re andre kloridkilder for at niveauet kommer over drikkevandsgr√¶nsen. Dog kan der naturligvis stadigt v√¶re lokale problemer, idet figur 6.8 bygger p√• nogle meget forsimplede overslagsberegninger.

Hvis tabet af vejsalt derimod er i st√łrrelsesordenen 55 %, som angivet i det canadiske studie af Howard & Haynes (1993), vil gennemsnitskoncentrationen i grundvandsmagasinet for klorid hidr√łrende fra vejsalt blive t√¶t p√• drikkevandskriteriet p√• 250 mg/l, og n√¶r veje endnu h√łjere.