GRUNDVATTENMODELLERING, MIKE SHE
MIKE SHE heter modellsystemet som används för simulering av geohydrologiska processer i hela markdelen. Det är ett avancerat numeriskt modellverktyg med vilket man kan beräkna olika komponenter i det hydrologiska kretsloppet, till exempel grundvattenbildningens storlek och variation, hur stor grundvattenbildningen blir vid olika klimatscenarion, hur grundvattenytan sänks vid olika grundvattenuttag, eller föroreningsspridning och transporttider.
Modellområdet omfattar Kristianstadsslätten och Listerlandet, samt de omgivande tillrinningsområdena (totalt ca 2 350 km2).
Arbetet med att skapa en hydrogeologisk beräkningsmodell över slätten påbörjades 1995. Under en treårsperiod genomfördes modelluppbyggnad, kalibrering och verifiering samt simuleringskörningar av Kristianstads kommun, DHI, VBB VIAK och SGU. Under 2004 uppgraderades modellen med den då senaste versionen av MIKE SHE samt ny information avseende bland annat topografi, markanvändning, jordarter, invallningar samt tidsberoende parametrar som till exempel nederbörd. Modellen har vidare genomgått större uppdateringar 2010 och 2016 samt uppdateras kontinuerligt utifrån resultat från provpumpningar och liknande.
GRUNDVATTENUTTAG
Kristianstadsslättens grundvattentillgångar utnyttjas av många. På slätten finns idag uppskattningsvis 3000-4000 borrade brunnar varav huvuddelen tar vatten från den sedimentära berggrunden. Utöver detta finns även i storleksordningen 5000 grävda brunnar och rörspetsar. För att få lov att ta ut större mängder grundvatten måste man söka vattendom hos Mark- och miljödomstolen. Genom att sammanställa alla vattendomar har MIKE SHE-modellen kunnat uppdateras med aktuella uttagsnivåer. I nuläget (november 2017) finns tillstånd till uttag om ungefär 32 miljoner m3/år på norra slätten och 18 miljoner m3/år på södra. De faktiska uttagen av grundvatten uppskattas ligga lite lägre: 22 miljoner m3/år på norra slätten och 14 miljoner m3/år på södra.
KOMMUNALA UTTAG
Kristianstadsslättens sedimentära berggrund utnyttjas för kommunal dricksvattenförsörjning av Kristianstads, Hässleholms, Bromöllas och Sölvesborgs kommuner. Kristianstads kommun har även brunnar i jordlager och urberg.
BEVATTNINGSUTTAG
Huvuddelen av alla lovgivna uttag från Kristianstadsslättens sedimentära berggrund utgörs av uttag för jordbruksbevattning. Stora grundvattenmängder tas ut under bevattningssäsongen, det vill säga huvudsakligen maj till och med augusti.
INDUSTRI
På Kristianstadsslätten finns en omfattande livsmedelsindustri med ett stort vattenbehov och höga kvalitetskrav. Flera av dessa har egna brunnar i den sedimentära berggrunden. Stora vattenförbrukare är bland annat The Absolut Company, Lyckeby, Skånemejerier, Scan och Orkla (som använder grundvatten från en isälvsavlagring). Stora mängder grundvatten tas också ut för länshållning av kalkbrott.
ÖVRIGA UTTAG
Mindre mängder vatten används för enskild vattenförsörjning och djurhållning. Då detta ej är verksamheter som kräver vattendom är uttagsmängderna inte säkerställda.
ENERGI
Grundvatten används även för utvinning och lagring av värme och kyla och det finns många anläggningar för grundvattenvärme på slätten. Huvuddelen av anläggningarna utförs med returbrunnar där det uppumpade vattnet återförs vilket innebär att det inte sker något nettouttag av grundvatten.
VATTENBALANS
Till MIKE SHE-modellen finns ett vattenbalansverktyg kopplat. I en vattenbalans sammanfattas alla in- och utflöden för ett specifikt område eller en hel akvifär. Man kan alltså jämföra hur mycket vatten som kommer in i ett område med hur mycket vatten som lämnar det (genom uttag eller avrinning till vattendrag/hav eller ut från området).
Under naturliga förhållanden, när inga grundvattenuttag sker, är summan av alla tillflöden i balans med avrinningen men när grundvatten tas ut ur en akvifär tar man en del av vattentillflödet i anspråk. Storleken av uttagen jämfört med mängden vatten som finns tillgängligt utgör nyttjandegraden. Är denna över 100% innebär det att man tar ut mer vatten än det bildas och på lång sikt kommer få sjunkande grundvattenniåer.
Med hjälp av MIKE SHE-modellen har vattenbalanser beräknats för norra respektive södra Kristianstadsslätten för olika scenarion: utan några grundvattenuttag, med dagens uttagsnivåer och om alla skulle utnyttja sina tillstånd till 100%.
Vattenbalansberäkningar, november 2017
Vattenbalansberäkningarna visar att ju mer vatten vi pumpar upp på slätten desto mer vatten bildas: den vertikala grundvattenbildningen till kritberggrunden har på norra slätten ökat från 5 miljoner m3/år utan uttag till 20 miljoner m3/år med dagens uttagsnivåer, och på södra från 15 miljoner m3/år till 23 miljoner m3/år. Om alla skulle utnyttja sina tillstånd till max skulle grundvattenbildningen öka ytterligare. Detta får i sin tur konsekvenser - om mer vatten sugs ner från jordlagren till kritberggrunden kommer det finnas mindre vatten någon annanstans i systemet. Vattenbalansberäkningarna visar att den ökade grundvattenbildningen framför allt får till följd att flödena till diken och vattendrag minskar: från 70 till 57 miljoner m3/år på norra slätten och från 59 till 52 miljoner m3/år på södra.
Nyttjandegraden är högre på norra delen av slätten än på södra: om alla skulle utnyttja sina tillstånd till 100% tar vi i princip ut lika mycket vatten som det bildas; nyttjandegraden är nästan 100% och farligt nära en ohållbar situation. På södra delen av slätten finns lite större marginaler: nyttjandegraden vid maximalt utnyttjande av tillstånden är 53%.
De stora grundvattenuttagen får även konsekvenser på in- och utströmningsförhållandena på slätten och därmed grundvattnets sårbarhet:
INSTRÖMNINGS- OCH UTSTRÖMNINGSOMRÅDEN
Med stora grundvattenuttag ur glaukonitsandstensakvifären ökar grundvattenbildningen: ju mer vatten man pumpar upp desto mer vatten sugs ner. Detta får till följd att de föroreningskänsliga inströmningsområdenas yta ökar och även att transporten från ytan ner till glaukonitsanden går fortare. Om inströmningsområdena når ut i havet finns även en risk att saltvatten tränger ner i det djupa grundvattnet.
Bilderna visar tryckskillnaden mellan sandsten och övre jordlager. De röda områdena är inströmningsområden: här kan grundvattenbildning ske, speciellt där jordarterna är genomsläppliga. De blåa områdena är utströmningsområden där det djupa grundvattnet har ett gott naturligt skydd mot att föroreningar ska tränga ner från ytan.
Vid naturliga förhållanden utan grundvattenuttag sker grundvattenbildningen framför allt vid slättens randområden. Stora delar av slätten är ett utströmningsområde.
Med dagens uttagsnivåer har mycket större områden av slätten blivit inströmningsområden: ytan på inströmningsområdena har ökat från cirka 45 till 65%. Transporten från jord till sandsten går dessutom fortare på grund av de ökade uttagen. Sammanfattningsvis har sårbarheten för det djupa grundvattnet ökat betydligt. Vid Åhuskusten kan vi se att saltvatten har börjat tränga in från havet till kritberggrunden.
Om alla skulle utnyttja sina nuvarande tillstånd till 100% skulle ännu större områden vara inströmningsområden och sårbarheten öka ytterligare. Ett lägre tryck i sandstenen under havet skulle också få till följd att saltvatteninträngningen vid kusten går fortare.