Grundvattenboken

Förord 9

Författarpresentation 11

Kenneth M. Persson, Hans Jeppsson & Charlotte Sparrenbom

1.1     Bokens omfattning  15

1.2     Vad är hydrogeologi?  16

1.3     Tidiga exempel på utnyttjande av grundvatten  17

1.4     Hydrogeologin genom historien 19

1.5     Hydrogeologi i framtiden 22

Litteraturförteckning 24

Hans Jeppsson, Bo Olofsson, Fritjof Fagerlund, Lars O. Eriksson & Gerhard Barmen

2.1     Vatten i magasin och flöden 27

2.2     Grundvattnets del i kretsloppet 29

2.3     Vattenbalansekvationen 31

2.4     Kvantifiering för vattenbalans 32

Litteraturförteckning 48

Hans Jeppsson, Fritjof Fagerlund, Bo Olofsson, Lars Rosén, Lars O. Ericsson, Charlotte Sparrenbom & Jenny Norrman

3.1     Vatten i marken  51

3.2     Porositet 54

3.3     Akviferer, akvitarder och akvikluder 59

3.4     Energinivå och trycknivå 65

3.5     Hydraulisk konduktivitet och Darcys lag 74

3.6     Transmissivitet, magasins­koefficient och läckagekoefficient 91

3.7     Isotropi, anisotropi, heterogeniteter och homogenitet 96

3.8     Hydrauliska egenskaper i sprickor  97

3.9     Ekvationer för grund­vatten­strömning 102

3.10   Ämnestransport i grundvatten  105

3.11   Flerfasflöde 120

3.12   Utbyte mellan grundvatten och ytvatten 124

3.13   Klimatförändringar och grundvattenresurser 134

Litteraturförteckning 136

Appendix 3.1 Härledning av allmänna strömningsekvationen 139

Appendix 3.2 Härledning av strömningsekvation för radiell strömning 143

Mattias Gustafsson, Peter Dahlqvist, Bo Olofsson, Charlotte Sparrenbom & Jan-Erik Rosberg

4.1     Sveriges geologi  147

4.2     Grundvatten i jordlagren 149

4.3     Akviferer i sedimentärt berg  154

4.4     Urbergsakviferer 159

4.5     Hydrogeologiskt underlag 169

Litteraturförteckning 176

Charlotte Sparrenbom, Kenneth M. Persson,
 Mark Dopson, Lars O. Ericsson & Hans Jeppsson

5.1     Vattnets egenskaper  179

5.2     Kemisk jämvikt  183

5.3     Redox-processer 189

5.4     Naturligt förekommande mikroorganismer 196

5.5     Karbonatkemi  199

5.6     Absorption, adsorption, desorption och jonbyte 203

5.7     Hydrokemisk utveckling av grundvatten  206

5.8     Grundvattenkemi i typiska akviferer i Sverige 218

Litteraturförteckning 223

Hans Jeppsson, Torleif Dahlin, Charlotte Sparrenbom, Johan Barth, Göran Persson, Bo Olofsson, Jan-Erik Rosberg, Jenny Norrman, Fritjof Fagerlund & Gerhard Barmen

6.1     Geologiska modeller 227

6.2     Översiktliga grund­vatten­undersökningar  229

6.3     Mätning och analys av grundvattennivåer 237

6.4     Geofysiska metoder 250

6.5     Lokalisering av provtagningspunkter 285

6.6     Undersökningsborrning  290

6.7     Borrhålsloggning 299

6.8     Grundvattenprovtagning  302

Litteraturförteckning 319

Hans Jeppsson, Jan-Erik Rosberg & Gerhard Barmen

7.1     Översikt av metodik 325

7.2     Provpumpning 326

7.3     Avsänkningsförlopp 328

7.4     Avsänkningsdiagram 330

7.5     Akvifermodeller 332

7.6     Theis lösning 335

7.7     Prognos av avsänkning med hjälp av Theis ekvationer 336

7.8     Superpositionsprincipen 337

7.9     Theis typkurvemetod för tid–avsänkningsanalys av slutna akviferer 339

7.10   Cooper−Jacobs metod för tid–avsänkningsanalys av slutna akviferer 341

7.11   Metoder för utvärdering av slutna akviferer med läckage 346

7.12   Tid–avsänkningsanalys av öppna akviferer 353

7.13   Avstånd–avsänkningsanalys under transienta förhållanden 365

7.14   Hydrauliska gränser 371

7.15   Utvärdering av återhämtningsdata 380

7.16   Utvärdering av akviferer karaktäriserade av endimensionell strömning med hjälp av kanalmodell 384

7.17   Utvärdering av akviferer av typen tvåporsystem 391

7.18   Nivåvariationer till följd av varierande lufttryck 397

7.19   Influensområde 399

7.20   Slugtest 401

7.21   Stegprovpumpning och kapacitetstester 410

7.22   Packertester 416

Litteraturförteckning 419

Appendix 7.1 Dränfunktionen med läckage 421

Appendix 7.2 Härledning av Cooper–Jacobs ekvationer 423

Charlotte Sparrenbom, Gerhard Barmen, Bo Olofsson, Fritjof Fagerlund & Jenny Norrman

8.1     Ursprung, uppehållstid och ålder i flödessystemet 427

8.2     Vattnets stabila isotoper  432

8.3     Tritium, He och 14C 435

8.4     Ädelgaser  438

8.5     Andra användbara ämnen för undersökning av ålder och ursprung 440

8.6     Andra stabila isotoper 444

Litteraturförteckning 448

Charlotte Sparrenbom, Jenny Norrman, Fritjof Fagerlund, Bo Olofsson, Kenneth M. Persson, Lars O. Ericsson & Lars Rosén

9.1     Vanliga naturliga vatten­kvalitets­problem och orsaker  453

9.2     Källor för grundvattenförorening  459

9.3     Salt grundvatten 463

9.4     Flerfasföroreningar 469

9.5     PFAS  478

9.6     Bekämpningsmedel och näringsämnen  483

9.7     Mikroorganismer och virus  488

9.8     Partiklar 491

Litteraturförteckning 494

Kenneth M. Persson, Bo Olofsson, Charlotte SparrenboM & Jenny Norrman

10.1   Skillnader mellan yt- och grundvatten och deras egenskaper ur ett livsmedelsperspektiv 499

10.2   Vattenberedning 502

10.3   Konstgjord och förstärkt grundvattenbildning 508

Litteraturförteckning 515

Fritjof Fagerlund, Tony Appelo, Fredrik Mossmark, Charlotte Sparrenbom & Jan-Erik Rosberg

11.1   Modellering av grundvattenströmning  519

11.2   Transportmodellering 529

11.3   Grundvattenkemisk modellering 532

Litteraturförteckning och lästips 545

Lars Rosén, Kenneth M. Persson,
 Charlotte Sparrenbom & Mattias Gustafsson

12.1   Vattenförvaltningens lagar, regler och mål 549

12.2   Grundvatten som naturresurs – ekosystemtjänster och geosystemtjänster  557

12.3   Vattenskydd 562

12.4   Förvaltning och skydd av grund­vattenresurser i andra länder 573

Litteraturförteckning 579

Bo Olofsson, Johan Barth, Lars O. Ericsson, Jenny Norrman, Jan-Erik Rosberg, Gerhard Barmen, Hans Jeppsson, Charlotte Sparrenbom, Göran Persson & Fritjof Fagerlund

13.1   Produktionsborrning  583

13.2   Konstruktion av brunnar 590

13.3   Vattenbrist  597

13.4   Geoenergi 608

13.5   Grundvatten vid tunnlar och schakter 617

13.6   Grundvatten i och kring gruvor och materialtäkter 627

13.7   Grundvattenkvalitet och samhällsbyggande  631

13.8   Sanerings- och efterbehandlingsmetoder  640

13.9   Avfall och grundvatten 651

Litteraturförteckning 659

Sakregister 661