Grunnvanns- og løsmassekartlegging med georadar for etablering av et akvakulturanlegg på Frya i Gudbrandsdalen

Abstract

En åpen akvifer på Frya er blitt kartlagt systematisk med georadar for å kartlegge grunnvannsstrømmen, interaksjonen mellom akviferen og elvene Frya og Gudbrandsdalslågen, samt løsmassemektigheten og -sammensetningen. Hensikten var å finne egnede tomter på Frya for oppstart av et landbasert akvakulturanlegg som benytter RAS-teknologi.

Det var effektivt å benytte georadar til å kartlegge grunnvannsstrømmen på Frya siden en hadde flere brønner å korrigere bølgehastigheten mot, grunnvannsnivået lå oftest i grove løsmasser med lavt kapillærsug og det var et betydelig innhold av stein i umettet sone en kunne utføre hyperboltilpasninger på. Valg av bølgehastighet, skarpheten og bredden på pulsene i radargrammet og georefereringen av profilene er usikkerheter knyttet til metoden. Dette vil ofte gi så store usikkerheter at metoden vil være dårligere egnet i områder hvor det er liten endring i hydraulisk potensial som styrer grunnvannsstrømmen. ¨

På Frya er det varierende arealbruk med forskjellig forurensningspotensial, og ekvipotensialkartet ble benyttet for å indikere områder hvor grunnvannet kan være forurenset. Kartleggingen viste at elva Frya er influent og mater akviferen gjennom en umettet sone, og skaper et grunnvannsskille som skiller østlige og vestlige deler av Frya-området fra hverandre. Gudbrandsdalslågen mates av grunnvannsmagasinet, men på øst-siden av Frya er grunnvannsstrømmen mer parallell med Gudbrandsdalslågens retning og på vest-siden går grunnvannsstrømmen i en sør-vestlig retning.

Løsmassemektigheten på Frya er stor, og bergoverflaten ble ikke indikert i utførte undersøkelser. Georadarmålingene og tilgjengelige boringer på studieområdet antyder at det er tre lagpakker. Øverst en vifteavsatt grusig sand med innhold av stein, etterfulgt av et 2-3 meter lakustrint avsatt finsandlag over en mektig sandavsetning med høy permeabilitet. Det bør utføres sonderboringer og etableres undersøkelsesbrønner for å kontrollere denne tolkningen, da disse avsetningene ikke behøver å være kontinuerlige på Frya og georadarprofilene ikke er entydige.

En tomt nord-øst på Frya er blitt pekt ut for plassering av akvakulturanlegget og videre utredninger. Denne tomten har en mektighet på umettet sone varierende fra 7 til 4 meter, et tilsigsområde med lite problematisk arealbruk, og vannprøver fra dette området viser tilfredsstillende vannkvalitet. Muligheter for grunnvannsuttak og infiltrasjon på samme tomt, infiltrasjon på egen tomt og samarbeid med kommunen om uttak av vann eller et eget uttak av grunnvann på en annen nærliggende tomt må utforskes i neste trinn.

An open aquifer at Frya has been systematically mapped with ground-penetrating radar (GPR) for the purpose of mapping the groundwater flow, the interaction between the aquifer and the rivers Frya and Gudbrandsdalslågen, and the extent and composition of the geological materials. The purpose is to designate suitable properties at Frya for the start-up of a land-based aquaculture facility.

Using GPR to map groundwater flow was an effective tool at Frya, since there were several wells to correct the wave velocity against, the groundwater level was most often situated in coarse sand and gravel with low capillary fringe, and there was a significant content of boulders in the unsaturated zone where hyperbolic adjustments could be made. The choice of wave velocity, the sharpness of the wavelet in the radargram and the georeferencing of the profiles are uncertainties associated with the method. These uncertainties will often render the method less suitable in areas where there are small changes in hydraulic potential controlling the flow.

At Frya there is varying land use with different potential of pollution. The equipotential map was used to indicate exposed areas. The river Frya is influential and feeds the aquifer through an unsaturated zone, creating a groundwater barrier that separates eastern and western parts of the Frya area from each other. The aquifer feeds Gudbrandsdalslågen at both sides of Frya, but at the eastern parts of Frya the ground water flow is more parallel and along the river Gudbrandsdalslågen, and the western part has a flowpath in a south-west direction.

There is a large thickness of unconsolidated sediments at Frya, and no bedrock has been indicated. Based on the GPR profiles and available boreholes in the study area, three sediment layers have been interpreted. First a layer of fan-deposited gravelly sand, followed by a 2-3 meter lacustrine deposited fine sand layer over a thick sand deposit with high permeability. Probe drilling and exploration wells should be carried out to control this interpretation, as these deposits do not have to be continuous at Frya.

An area north-east of Frya has been designated for the location of the aquaculture facility. This area has a thickness of unsaturated sone varying from 7 to 4 meters, and water samples from the area shows satisfying quality. Further studies should investigate the opportunities for groundwater abstraction and infiltration on the same property, infiltration on own property and cooperation with the municipality on abstraction of water or a separate abstraction of groundwater on another nearby property.