Bemærk: Dokumentet er arkiveret, udløbet 24-02-2019

 445

Oprettet: 24-02-2011

Markvanding og virkemidler til at sikre vandføring i vandløb

Idékatalog med virkemidler, der kan sikre vandføring og målopfyldelse for vandløb. Virkemidlerne er alternativer til at reducere markvandingen.

 

 

Indholdsfortegnelse:
Helhedsvurdering af vandindvindingens betydning
Forbedring af de fysiske forhold i vandløb
Flytning af boringer
Dybere boringer
Prognosereguleret markvanding
Etablering af vådområder
Afskæring af dræn og grøfter
Kontrolleret dræning
Udpumpning af grundvand direkte i vandløb
Udpumpning af renset spildevand
Markvanding med opmagasineret drænvand
Markvanding med opmagasineret vandløbsvand

I forarbejdet til vandplanerne for første planperiode har der kun været fokus på reduceret markvanding som virkemiddel til at sikre sommervandføringen i vandløb, hvor kravværdierne til medianminimumsvandføring ikke er opfyldt på grund af markvanding. Det er ikke tilstrækkeligt undersøgt, om der kan findes andre mere omkostningseffektive virkemidler til at sikre målopfyldelsen for vandløb. I det følgende er kort beskrevet nogle mulige alternative virkemidler. Beskrivelsen har karakter af et idékatalog og er udarbejdet af Landbrug og Fødevarers og Videncentret for Landbrugs repræsentanter i arbejdsgruppen om markvanding.

De beskrevne alternativer til reduceret markvanding er:

  1. Helhedsvurdering af vandindvindingens betydning
  2. Forbedring af de fysiske forhold i vandløb
  3. Flytning af boringer
  4. Dybere boringer
  5. Prognosereguleret markvanding
  6. Etablering af vådområder
  7. Afskæring af dræn og grøfter
  8. Kontrolleret dræning
  9. Udpumpning af drænvand, vandløbsvand eller søvand til reinfiltration
  10. Udpumpning af grundvand direkte i vandløb
  11. Udpumpning af renset spildevand.
  12. Markvanding med opmagasineret drænvand
  13. Markvanding med opmagasineret vandløbsvand

Ovenstående liste over nogle mulige alternative virkemidler til ophør med markvanding viser, at det kan være relevant at overveje en række ret forskelligartede virkemidler. Mange af virkemidlerne kan anvendes i kombination med hinanden, så der kan blive tale om at iværksætte en palet af udvalgte virkemidler.

En effektiv anvendelse af flere af virkemidlerne forudsætter, at der kan foretages beregninger med en egnet og detaljeret grundvandsmodel for de oplande, hvor der er behov for at reducere påvirkningen af vandføringen.

Anvendelse af de alternative virkemidler forudsætter også, at den administrative enhed (vand-løbsoplandet) er passende stor, så de naturgivne muligheder, der afhænger af arealernes beskaffenhed og topografi, kan udnyttes.

Det er endvidere en forudsætning, at vandløbsmyndigheden udarbejder en samlet og helheds-orienteret handleplan i samarbejde med oplandets lodsejere. Det er væsentligt, at indsatsen ikke afgrænses til den enkelte landbrugsbedrift, da en række af virkemidlerne forudsætter et samarbejde på tværs af flere bedrifter, og at virkemidlerne målrettes de steder i oplandet, hvor effekten er størst.

Helhedsvurdering af vandindvindingens betydning

Til top
Kravene til maksimal påvirkning af vandløbs vandføring (medianminimumsvandføring) bliver fastsat i henhold til retningslinjerne for udarbejdelse af indsatsprogrammer i vandplanerne.

I områder, der er påvirket af almene vandforsyninger, kan der for vandløb, hvor miljømålene er enten høj eller god økologisk tilstand, fastsættes kravværdier for påvirkningen, der accepterer en større reduktion end angivet ovenfor, hvis det ud fra et konkret kendskab til de hydromorfologiske og fysisk-kemiske forhold vurderes, at miljømålene kan nås (jf. Vandplan retningslinje 37/38, stk. b).

Ovenstående retningslinjer for helhedsvurdering af påvirkningen fra indvinding til almene vandforsyninger kunne udstrækkes til også at gælde for indvindinger til markvanding. Det vil sikre, at markvandingen kun begrænses, hvis det har betydning for at opnå en god tilstand for de biologiske kvalitetselementer.

Der kan forekomme forskellige situationer, hvor anvendelse af virkemidlet reduceret markvanding ikke forbedrer tilstanden for flora og fauna i vandløbene. Der vil være tilfælde, hvor vandløbenes mål for de biologiske kvalitetselementer er opfyldt, selv om de administrative krav-værdier for maksimal påvirkning af vandløbenes medianminimumsvandføring er overskredet. Der vil også være tilfælde, hvor en reduktion i markvandingen ikke vil bringe en opfyldelse af vandløbsmålsætningen nærmere, fordi det f.eks. er de fysiske forhold i vandløbene, der er begrænsende for målopfyldelsen.

Ved at foretage en helhedsvurdering og kun anvende virkemidlet reduceret markvanding i de tilfælde, hvor det er nødvendigt for at opnå god tilstand for flora og fauna, sikres, at markvandingen ikke reduceres unødigt, og uden der opnås nogen miljøgevinst.

Forbedring af de fysiske forhold i vandløb

Til top
I visse vandløb kan en forbedring af de fysiske forhold medføre, at vandløbet kan opnå den ønskede tilstand for dyre- og plantelivet, selv om kravværdierne til påvirkning af vandføringen er overskredet. Forbedring af de fysiske forhold vil derved mindske behovet for at begrænse påvirkningen af vandføringen.

Forbedring af de fysiske forhold kan ske gennem intelligent vandløbsvedligeholdelse eller konkrete restaureringstiltag. Det kan eksempelvis være etablering af en smallere strømrende via ændret grødeskæring, så vanddybden øges og vandtemperaturen sænkes eller etablering af skygge langs vandløbet, så vandtemperaturen sænkes.

Flytning af boringer

Til top
Virkemidlet er velbeskrevet i forbindelse med drikkevandsindvinding og dækker over flere muligheder afhængigt af forholdene i de konkrete oplande.

Flytning af boringer kan være et effektivt virkemiddel, hvis afstanden fra boringen til det vandløb, der påvirkes af oppumpningen, øges væsentligt. Jo større afstand, der er mellem boring og vandløb, jo mere udjævnet bliver vandløbspåvirkningen over året. Påvirkningen af minimumsvandføringen om sommeren er mindst mulig, hvis påvirkningen er jævnt fordelt over året. Beregninger med analytiske modeller viser, at ved en fordobling af afstanden mellem boring og vandløb, kan vandløbspåvirkningen i et hedesletteområde reduceres med ca. 20 %.

Ved fornyelse af indvindingstilladelser er det en anvendt praksis, at vandløbsmyndigheden kræver markvandingsboringer, der ligger nærmere end 300 m fra vandløb flyttet, hvis det er muligt. Der kan opnås en yderligere effekt ved også at flytte boringer, der ligger mere end 300 m fra vandløb.

Omkostningerne er knyttet til afvikling af eksisterende og etablering af nye jordfaste anlæg. Der vil ofte være behov for etablering af nye rørledninger, så vandet kan ledes fra den nye boring til det eksisterende vandingsanlæg.

Det kan være forskelligt fra den ene landbrugsbedrift til den anden, hvorvidt der er mulighed for at flytte eksisterende markvandingsboringer. For at sikre den størst mulige effekt af boringsflytninger kan vandløbsmyndigheden udarbejde en samlet plan for flytning af boringer i hele oplandet.

Dybere boringer

Til top
Indvinding til markvanding foregår normalt fra terrænnære grundvandsmagasiner, hvorfra der typisk sker afstrømning til nærliggende vandløb. En mulighed kan derfor være at flytte indvindingen til dybereliggende grundvandsforekomster, der ikke føder det nærmest liggende vandløb med grundvand eller hvor den hydrauliske kontakt er reduceret på grund af lerlag. Den samlede vandløbspåvirkning i hele oplandet over et helt år vil være uændret ved at hente vandet fra dybere lag, men påvirkningen af sommervandføringen på bestemte vandløbsstrækninger vil i nogle tilfælde kunne reduceres væsentligt.

Det er imidlertid afgørende, at indvindingen fra dybere lag ikke kommer i karambolage med drikkevandsinteresser, da de dybereliggende og velbeskyttede grundvandsforekomster som udgangspunkt er reserveret til drikkevandindvinding eller anden indvinding med krav om drikkevandskvalitet. Det handler således om at udnytte de grundvandsforekomster, der er beliggende mellem de meget terrænnære magasiner og de meget dybtliggende, velbeskyttede grundvandsmagasiner, hvortil der er knyttet drikkevandsinteresser.

Prognosereguleret markvanding

Til top
Det er markvandingens påvirkning af vandløbs sommervandføring, der kan være kritisk for flora og fauna i vandløb, hvis påvirkningen er for kraftig.

I de perioder om sommeren, hvor der er mindst vand i vandløbene, er vandføringen primært grundvandsfødt. Vandføringsmålinger viser, at der er en betydelig årsvariation i sommervand-føringerne. En del af variationen i sommervandføring skyldes den naturlige variation i grund-vandsdannelse og grundvandsstand. Grundvandsdannelsen sker helt overvejende i vinterhalvåret. Derfor kan man opstille den hypotese, at man ud fra et kendskab til grundvandstanden i det tidlige forår, kan udarbejde en prognose for sommervandføringsniveauet i det aktuelle år ved en given oppumpning i sommerperioden.

Den aktuelle grundvandstand i det tidlige forår kan beregnes med en grundvandsmodel. Modelberegningerne kan eventuelt kombineres med pejlinger i målebrønde. Ud fra en analyse af de historiske sammenhænge mellem grundvandstande i det tidlige forår, oppumpninger i sommerperioden og målte sommervandføringer kan der udarbejdes en prognosemodel til estimering af forventet sommervandføring afhængigt af grundvandstanden i foråret og oppumpninger i sommerperioden.

Virkemidlet "prognosereguleret markvanding" indebærer, at man i oplande, hvor kravværdierne for maksimal påvirkning af vandføringen er overskredet, reducerer markvandingstilladelserne, dog med mulighed for at anvende normal vandingsmængde, hvis prognosen for sommer-vandføring viser, at der ikke er risiko for en kritisk lav vandføring.

Fordelen er, at markvandingen kun reduceres i de år, hvor der på grund af en lav grundvandstand er særlig risiko for lav sommervandføring. Dermed vil de erhvervs- og samfundsøkonomiske tab ved reduktion af markvandingen begrænses.

Der vil være administrative omkostninger forbundet med at udarbejde den årlige prognose for sommervandføring. Det vil kræve en ændring i vandforsyningsloven at administrere markvandingen som beskrevet ovenfor.

Etablering af vådområder

Til top
Etablering af et vådområde vil i nogen grad udjævne afstrømningen til vandløbet over året og dermed øge sommervandføringen. Et vådområde vil dermed kunne kompensere for en del af markvandingens vandløbspåvirkning.

Et vådområde kan imidlertid også medføre, at både vandtemperaturen og tilførslen af fosfor til vandløbet øges. Vandtemperaturen kan holdes nede, hvis der er relativ stor vanddybde og vådområdet er skygget mest muligt. Vandløbet bør så vidt muligt ikke gennemstrømme vådområdet.

De vådområder, der skal etableres i de kommende år med henblik på næringsstoffjernelse, vil generelt ikke blive placeret i områder, hvor der er behov for at reducere vandløbspåvirkningen fra markvanding. Vådområder, der skal kompensere for markvandingens vandløbspåvirkning, vil derfor målrettet skulle anlægges med dette formål for øje.

Arbejdsgruppen for vandindvinding i hovedstadsområdet har beskrevet et eksempel med etablering af et vådområde til sikring af sommervandføring. Det konkrete vådområde er på 8 ha og kan bidrage med 5-10 l/s til vandløbets sommervandføring. Den årlige omkostning ved at anvende virkemidlet i det konkrete tilfælde inklusiv jordleje er beregnet til 0,09 kr./m3. Det svarer til 90 kr. pr. ha ved vanding med 1.000 m3 pr. ha.

Etablering af et vådområde vil sandsynligvis være et omkostningseffektivt virkemiddel til at øge vandføringen i vandløb, hvis de rette forhold er til stede.

Afskæring af dræn og grøfter

Til top
Dræn og grøfter kan under visse forhold øge den hydrauliske kontakt mellem grundvandsmagasin og vandløb. Modsat vil afskæring af eksisterende dræn og grøfter i nogen afstand fra vandløbet formentlig kunne reducere den hydrauliske kontakt mellem grundvandsmagasin og vandløb. Man kan forestille sig, at den obligatoriske randzone langs vandløbene nogle steder kan fungere som nedsivningszone for vand i dræn og grøfter.

Scenarieberegninger peger på, at den samlede afstrømning til vandløbene reduceres ved sløjfning af dræn, hvilket sandsynligvis skyldes, at fordampningen øges fra de vanddækkede og fugtige arealer. Reduktionen i afstrømningen vil imidlertid primært ske i vinterhalvåret, når drænene er vandførende og vandføringen i vandløbene er rigelig.

Hvis forholdene er gunstige, så afskæring af dræn og grøfter kan ske uden negative konsekvenser for afdræningen af den bagvedliggende landbrugsjord, kan det muligvis være et omkostningseffektivt tiltag. Effekten på sommervandføringen kan være vanskelig at kvantificere.

Kontrolleret dræning

Til top
Ved kontrolleret dræning forstås, at den sænkning af det terrænnære grundvandsspejl, som dræning afstedkommer, kan reguleres via nogle tekniske installationer i drænbrønde. I flere lande (bl.a. Sverige og Finland) er der gennemført forsøg med kontrolleret dræning med henblik på at reducere udledningen af næringsstoffer. Undersøgelser har vist, at kontrolleret dræning kan reducere vandafstrømningen med 40-60 %. Grundvandsdannelsen øges tilsvarende. Kontrolleret dræning vil altså reducere drænafstrømningen til vandløb og øge tilførslen af grundvand til vandløb. Den ekstra tilførsel af grundvand vil ske over en længere periode. Det vil, afhængigt af forholdene, i nogen udstrækning kunne øge sommervandføringen.

Der er synergieffekter, da kontrolleret dræning også reducerer udledningen af både kvælstof og fosfor til vandløbet. Kontrolleret dræning vil endvidere i nogen udstrækning reducere de kraftige afstrømningshændelser i vinterhalvåret.

Kontrolleret dræning kan kun etableres på forholdsvis flade arealer. Der er omkostninger forbundet med etablering og drift af kontrolleret dræning. Kontrolleret dræning kan medføre ulemper for dyrkningen. Kontrolleret dræning kan øge emissionen af drivhusgassen lattergas.

Udpumpning af drænvand, vandløbsvand eller søvand til reinfiltration
Ved at pumpe overfladevand (drænvand, vandløbsvand eller søvand) og lade det reinfiltrere øges grundvandsdannelsen. Det vil øge sommervandføringen. Effekten på sommervandføringen kan optimeres ved at vælge den rette afstand mellem vandløb og infiltrationssted og ved at pumpe så sent på vinteren eller tidligt på foråret som muligt. Effekten vil endvidere være størst i de år, hvor grundvandstanden generelt er lav.

Princippet med infiltration af overfladevand kendes fra Arrenæs (Københavns Vandforsyning), hvor vand fra Arresø infiltreres med henblik på at danne grundvand til drikkevandsformål. Fra Arrenæs er der erfaring for, at der på et grovsandet areal med en stor umættet zone kan infiltrere op til 500 gange normalnedbøren.

Udpumpning af overfladevand til reinfiltration vil være forbundet med relativt store omkostninger. Anvendelse af virkemidlet vil eventuelt kunne begrænses til de år, hvor grundvandstanden er lav og en prognose for sommervandføringen viser, at der er risiko for en kritisk lav vandføring.

Virkemidlet skønnes at være effektivt under de rette forhold. Udledningen af næringsstoffer til vandmiljøet vil endvidere blive reduceret.

Udpumpning af grundvand direkte i vandløb

Til top
Dette virkemiddel anvendes allerede flere steder i forbindelse med indvinding til drikkevand. Der kan henvises til rapport fra arbejdsgruppen om vandindvinding i hovedstadsområdet. Virkemidlet kan anvendes meget målrettet i sommerperioden, når vandføringen i vandløbet er kritisk lav. I forbindelse med markvanding vil det ikke være nødvendigt at anvende virkemidlet så hyppigt som i forbindelse med indvinding til drikkevand, da det kun vil være nødvendigt at pumpe i de år, hvor der både er lav grundvandstand og et betydeligt behov for markvanding. I forhold til udpumpning til reinfiltration er fordelen ved dette virkemiddel, at pumpningen sker i vandingssæsonen og altså kan afpasses efter det aktuelle års vandingsbehov.

Der kan eventuelt anvendes opdæmmet drænvand eller vandløbsvand i stedet for grundvand. Det vil reducere omkostningerne til pumpning. Virkemidlet er effektivt og målrettet.

Udpumpning af renset spildevand

Til top
Udpumpning af renset spildevand kan, ligesom udpumpning af grundvand, bidrage til at øge vandføringen i vandløb på kritiske strækninger. Virkemidlet er velbeskrevet i arbejdsgruppen for vandindvinding i hovedstadsområdet, hvor en række udfordringer ved at tage virkemidlet i anvendelse beskrives. For det første at forbrugerne ikke nødvendigvis bor tæt på det givne indvindingssted, hvorfor det rensede spildevand evt. skal pumpes over længere afstande. For det andet at udledning til en ferskvandsrecipient kræver rensning til et meget højt niveau. Og endelig, hvis der er tale om udledning af renset spildevand fra kommunale rensningsanlæg, vil der være tale om forskellige interessenter – lodsejeren som har indvindingstilladelsen, og spildevandselskabet, som udleder spildevandet.

Markvanding med opmagasineret drænvand

Til top
Opsamling af drænvand til senere anvendelse som vandingsvand praktiseres flere steder i udlandet. I Danmark er det kun anvendt i mindre målestok på Samsø og enkelte andre øer. Anvendelse af drænvand til markvanding vil aflaste trækket på grundvandsressourcen. I de områder af Danmark, hvor der er meget markvanding, er andelen af landbrugsarealet, der er drænet, mindre end i resten af landet. Det begrænser potentialet i dette tiltag. Hvis de topografiske forhold muliggør opstemning af drænvand, kan det dog i visse områder være en mulighed.

Opstemning af drænvand vil endvidere have den effekt, at grundvandsdannelsen øges, da en del af drænvandet vil reinfiltrere inden anvendelse som vandingsvand.

Dette virkemiddel reducerer behovet for grundvand til markvanding. Virkemidlet er effektivt, hvis der kan opsamles tilstrækkelig store mængder drænvand. Udledningen af kvælstof og fosfor til vandløbet vil endvidere blive reduceret.

Opsamling af drænvand forudsætter, at der kan og må bygges dæmningsanlæg eller bassiner i terrænet.

Markvanding med opmagasineret vandløbsvand

Til top
I forbindelse med store nedbørshændelser i vinterhalvåret er vandføringen i vandløbene ofte langt større end ønskeligt. Nogle steder vil det være teknisk muligt at opmagasinere noget af dette vand i damme, hvorfra det senere kan anvendes som vandingsvand. Det vil i nogle tilfælde kræve pumpning, men løftehøjden vil være beskeden, hvilket begrænser energiforbruget. Pumpningen vil eventuelt kunne foregå med en vinddrevet pumpe.

Der skal etableres dæmningsanlæg eller bassiner for at tilbageholde det oppumpede drænvand. Metoden praktiseres bl.a. i Sverige.

Dette virkemiddel reducerer behovet for grundvand til markvanding. Virkemidlet er effektivt, hvis der kan opsamles tilstrækkeligt store mængder vand. Det vil endvidere reducere de uønsket store afstrømninger i vinterhalvåret. Det vil endvidere reducere udledningen af næringsstoffer til vandmiljøet. Endelig vil grundvandsdannelsen øges, da en del af det opsamlede vand vil reinfiltrere inden anvendelse som vandingsvand.

Kommentar 1:
Grundlaget for administration af vandingstilladelser, dvs. retningslinjerne for anvendelse af kravværdier til maksimal påvirkning af vandføringen i vandløb fra oppumpning til markvanding er i udkast til vandplanerne udformet således, at det kun er reduceret markvanding og flytning af boringer, der kan anvendes som virkemidler.   Videncentret for Landbrug og Landbrug & Fødevarer har i forbindelse med afrapporteringen fra arbejdsgruppen om markvanding påpeget, at retningslinjerne bør ændres, så andre virkemidler end reduceret markvanding og flytning af boringer kan anvendes som virkemiddel. Det er endvidere afgørende, at et virkemiddel som f.eks. etablering af vådområder kan indgå med den fulde effekt på vandføringen.

 

Kommentar 2:
Miljøministeriet får næppe iværksat feltundersøgelser af mulighederne for anvendelse af alternative virkemidler frem mod anden planperiode. Der er derfor grund til at være opmærksom på eventuelle andre muligheder for at få de alternative virkemidler undersøgt og dokumenteret.   Kommunerne har ret til at vælge de mest omkostningseffektive virkemidler, der kan sikre opfyldelse af vandplanernes miljømål. Derfor er det vigtigt at være opmærksom på de konkrete muligheder lokalt i vandløbsoplandet. Det er en forudsætning, at effekten af virkemidlerne kan dokumenteres.

 

Læs også:

Markvanding og vandføring i vandløb (om det administrative grundlag for tilladelser til markvanding).

Markvanding og beregning af vandløbspåvirkning.

   

 

Sidst bekræftet: 11-02-2013 Oprettet: 24-02-2011 Revideret: 24-02-2011

Forfatter

Planter & Miljø
Landskonsulent, Gødskning

Søren Kolind Hvid

Gødningsteam


Af samme forfatter

Tørken i april gør ondt nu
Der er udbredt tørke i afgrøderne i det meste af landet, også på lerjord. Det skyldes det tørre vejr i april. I begyndelsen...
09.07.19
Klima - det kan du gøre i marken
Her kan du finde viden om, hvad du kan gøre i marken for at mindske klimaaftrykket fra din produktion.
18.06.19
Vandbalanceunderskud på forskellige jordtyper
I vintersæd er der 7. maj typisk et vandbalanceunderskud på 80-90 mm, hvor fordampningen endnu ikke har været begrænset af ...
07.05.19
Markvanding i Påsken
Sæsonen for markvanding starter helt usædvanligt tidligt i 2019. Der er allerede vandingsbehov i overvintrende afgrøder på ...
15.04.19
Præsentationer fra konference om kvælstofregulering på basis af lokale målinger
Mange nye måleresultater fra GUDP-projektet om emissionsbaseret kvælstofregulering blev præsenteret på konference 14. juni ...
21.08.18