Simulated effects on hydrophysics and water quality in lakes due to climate changes

Årsliste 2008The objective of the studies was to quantify effects on water quality in lakes due to a future climate change. This was done by using climatic scenarios for the climate of today and in the future as input to the water quality model CE-QUAL-W2 for three Norwegian lakes. The results of the simulations were focused on water temperature, ice cover, oxygen, nutrients and algae. A future warmer climate leads to: • Increase in water temperature especially at the surface • Periods with ice cover become shorter and less frequent • Prolonging of summer stagnation period and more frequent circulation during winter • Less oxygen during summer and more during winter • Prolonging of growth season leads to more cyanobacteriaResearch Council of Norwa

Utbygging av Koigen friområde. Strømningsforhold, vannutskiftning og sandflukt i planlagt badeområde

Årsliste 2004Det skal anlegges ei øy og badestrender i Mjøsa like utenfor Hamar sentrum. Hensikten med denne rapporten er å gi råd om utforming av dette anlegget med hensyn til vannutskiftning og sandflukt. Vi anbefaler at åpningene mellom øya og land er ca.15 meter brede og "alltid" har en dybde på minst en meter dvs. til under kote 118 mo.h. Dette vil gi en meget god vannutskiftning. Vi mener at vannkvaliteten i bassenget vil bli av samme klasse som i Mjøsa utenfor. Det er viktig å unngå forurensende utslipp i nærheten av bassenget. Området synes å være godt beskyttet mot erosjon av strøm og bølger. Bølgeaktivitet og folk som bader vil likevel sette sandkorn i bevegelse i grensesonen mellom land og vann. Vinddreven strøm vil kunne transportere disse kornene videre slik at det kan bli en svak sandflukt fra strendene. Ved bruk av meget grov sand, diameter 1-2 mm, vil trolig denne sandflukten bli liten.Hamar kommun

Valg av trasé for avløpsledning over Furnesfjorden i Mjøsa. Sårbarhetsanalyse ved bruk av strøm- og spredningsmodeller

Ringsaker kommune har et avløpsrenseanlegg på Nes med utslipp i Nessundet mellom Nes og Helgøya. Som et alternativ til rehabilitering/oppgradering vurderes renseanlegget nedlagt og erstattet av en sjøledning til HIAS. Rapporten, som omhandler valg av ledningstrasé ut fra miljømessige konsekvenser av brudd på rørledningen, er basert på strøm- og spredningsmodeller. I følge simuleringene vil en gunstig trasé være på bunnen langs Neslandet på ca. 40 meters dyp til minst en kilometer nord for vanninntaket til Hamar vannverk og deretter over Furnesfjorden til Hamar. Dette vil føre til at en størst mulig del av ledningen ligger mellom 40 og 120 meter hvilket anses som optimalt for å unngå å påvirke vannverksinntakene og overflatevann. En ”optimal” løsning ut fra miljøhensyn vil være å legge en flyte1edning mellom 40 og 120 meter under overflaten fra Nessundet direkte til HIAS. Dersom det skulle oppstå et brudd vil det være et alternativ å koble bort sjøledningen og slippe kloakken ut i Nessundet i den ledningen som blir brukt i dag. En bedre løsning vil være å forlenge denne utslippsledningen utover i Mjøsas hovedbasseng til 40 meters dyp

Load and Source Orientated Approaches for Quantifying Nutrient Discharges and Losses to Surface Waters. May the methodologies of and synergies between the two approaches be improved?

Årsliste 2006Statens Forurensningstilsyn

Tiltaksvurdering i Kolbotnvannet

Årsliste 2006I ”Tiltaksplan for VA 2006-2009” har Oppegård kommune planlagt et omfattende arbeid med å redusere tilførslene fra avløpsnettet, bl.a. med sikte på en bedring av vannkvaliteten i Kolbotnvannet. Et miljømål for Kolbotnvannet er en konsentrasjon av total-fosfor i overflatevannet på 15 mg/L. For at kommunen skulle få et best mulig grunnlag for å velge optimale løsninger for sine tiltak, ble NIVA spurt om å utføre modellberegninger for ulike typer tiltak og forventet effekt av disse. Modellen som er brukt, CE-QUAL-W2, er en 2-dimensjonal (lengde-dyp) modell som er godt egnet til eutrofieringsstudier. Den er kalibrert for Kolbotnvannet ut fra eksisterende overvåkingsdata, og kalibreringen gav et godt bilde av både tilstand og de dominerende prosessene i innsjøen. Etter kalibreringen produserte vi scenarier for effekten på innsjøen av 4 utvalgte eksterne og interne tiltak. For optimal effekt, både i forhold til fosforkonsentrasjon og økologisk tilstand, viser modelleringen at en kombinasjon av reduksjon i eksterne tilførsler og tilsetning av oksygen til bunnvannet å være den løsningen som samsvarer best med det uttalte miljømålet til Kolbotnvannet. Tiltakene forutsetter en nøye oppfølging, for å optimalisere og justere drift av evt. anlegg ut fra obserberte effekter.Oppegård kommune

Eikeren som ny drikkevannskilde for Vestfold Endret mønster for høy og lav vannstand, og risiko for økt erosjon og utrasing i Eikeren og Vestfosselva/Loselva

Årsliste 1999Uttak av vann fra Eikeren til Vestfold interkommunale vannverk (VIV) vil medfører at kjøringen av kraftstasjonen ved Vestfossen må endres. Fra lokalt hold er man redd for at vannførings- og vannstandsvariasjonen vil bli hyppigere og større, slik at det er fare for erosjon og utrasing langs strendene i Eikeren, Fiskumvatnet og særlig langs Vestfosselva/Loselva. Uttaket av drikkevann fra VIV vil ifølge simuleringene i liten grad endre vannstanden i Eikeren i forhold til i dag uansett strategi for kjøring av kraftstasjonen ved Vestfossen innen konsesjonens grenser. Strendene langs Eikeren/Fiskumvatn som i dag anses som lite erosjonsutsatte vil også forbli dette i fremtiden. Økt drikkevannsuttak vil øke varigheten av lave vannføringer i Vestfosselva. Ved å redusere vannføringen reduseres vannets eroderende kraft, slik at dette generelt ikke skulle ha noen uheldig virkning. Ved stigende vannføring blir forholdet motsatt. Det mest ugunstige scenariet er lang tid med minstevannføring fulgt av en rask økning til høy vannføring, f.eks. til 20 m³/s, med varighet som blir opprettholdt i minst et halvt døgn. Området like nedenfor fossen blir mest utsatt. Imidlertid består elveløpet der av grovt materiale, stein og grus, slik at det ikke skulle være noen fare for uønsket erosjon. Lenger ned vil siltig materiale som ligger på bunnen bli erodert og transportert nedover. Vannets fart, som i middel for tverrsnittet neppe vil overskride 0.5 m/s, er såpass lav at elven generelt kan betegnes som sakteflytende og lite erosjonsutsatt. Da vi ikke kan påvise spesielle utsatte strekninger med større gradient og bratte kanter i yttersving m.m., anser vi det for meget lite sannsynlig at det vil oppstå uheldige effekter som følge av erosjon. En eventuell økning av antall ganger av prosedyren reduksjon og påslipp av vann i løpet av året vil neppe få påviselige følger.Vestfold interkommunale vannverk (VIV

Kartlegging av miljøgifter som tilføres Bærumsbassenget og indre Oslofjord fra overvann og Sandviksvassdraget

Et utvalg av miljøgifter som tilføres Bærumsbassenget fra overvann og Sandviksvassdraget har blitt kartlagt. Tilførslene av organiske miljøgifter ble beregnet på basis av målinger utført ved hjelp av passive prøvetakere og en kontinuerlig vannstrømssentrifuge. For metaller ble beregningene gjort etter konvensjonell prøvetakning. Prøvetakning ble utført ved ulike tidsrom for å gjenspeile mulige sesongvariasjoner. Følgende tilførsler fra Sandviksvassdraget til Bærumsbassenget ble beregnet: PCB7 <14 g/år; PAH16 < 5.9 kg/år; tinnorganiske forbindelser <134 g/år; klorerte pesticider < 49 g/år; As <30 kg/år; Sn 9 kg/år; Pb <51 kg/år; Hg <0.29 kg/år; Cd <2.8 kg/år; Cu <249 kg/år; Cr <78 kg/år; Ni <109 kg/år; Zn 470 kg/år. Konsentrasjoner av de fleste miljøgiftene var høyere i Øverlandselva enn i Sandvikselva, men pga betydelig høyere vannføring i Sandvikselva, var tilførslene størst her. Tilførselsberegninger med Teotil-modellen viste at skog og dyrket landskap, villabebyggelse og bynære områder var de viktigste arealene til kilder av organiske miljøgifter og metaller, mens overvann var en marginal kilde. Undersøkelse av sedimenter i vassdraget viste at nivåene av miljøgifter generelt var lave, og tilsvarende Klasse I og II i Klifs klassifiseringssystem. Sedimentuttak ved Kloppa og Hamang viste noe forhøyede nivåer av PAH16, PCB7 og alkylfenoler. Konsentrasjoner av metaller i elvene var generelt lavt (Klasse I og II i Klifs klassifiseringssystem), bortsett fra Cu og Zn hvor nivåene var i Klasse III og IV. Kadmium, Hg, Pb og Ni ble klassifisert til god kjemisk tilstand i henhold til EQS-direktivet.Bærum kommune ved Brit Aas

Bygging av ny E-18 over Farriseidet: Fare for forurensning av drikkevannsinntakene i Farris

Det er gjennomført beregninger og modellsimuleringer av i hvilken grad anleggsvirksomheten i forbindelse med å lage ny E-18 over Farriseidet vil kunne forurense vanninntakene til Larvik og Omegn Vannverk (LOV), og Vestfold Interkommunale Vannverk (VIV). Det er først og fremst tilgrumsing fra avrenning av sølevann (leire og boreslam) som vil være problemet, og at dette kan skape problemer for vannbehandlingen. Selve grumset er ikke giftig. Det er simulert tre scenarier, der 1) er om vannhåndteringen går etter planen, 2) vannhåndteringen går bare sånn halvveis etter planen, og 3) er et «worst case scenario» det kommer et skybrudd av en ukes varighet (400 mm) under innsjøens høstsirkulasjon under scenario 2. Det er tatt utgangspunkt i at man ikke kan akseptere mer enn 1 mg/l partikulært materiale i vanninntakene. Man få ha scenario 3 for å få så høy partikkelkonsentrasjon i vanninntaket til det nærmeste vannverket, LOV. Sannsynligheten for at dette skal skje, er imidlertid svært liten. Det ser med andre ord ut til at anleggsvirksomheten ikke vil med føre problemer for vannverkene forutsatt at man gjør vannhåndteringen slik man har beskrevet/fortalt oss forut for denne simuleringen.Statens Vegvesen Sø

Birkelandsvann som ny drikkevannskilde. Plassering av en vanninntak og vurdering av forurensningspåvirkninger ved bruk av matematisk strøm- og spredningsmodell

IVAR planlegger å ta i bruk Birkelandsvannet som ny kilde for drikkevann. I den sammenheng ble NIVA bedt om å gi råd om plassering av råvannsinntaket og vurdere risiko for påvirkning av forurensninger. Arbeidet ble utført ved bruk av den matematiske strøm- og spredningsmodellen GEMSS. Vår konklusjon er at det vestlige bassenget er best egnet som vanninntak. Inntaket bør ligger dypere enn 80 meter. En ikke fullt så god løsning er å legge inntaket i den dypeste delen av det østlige bassenget. Ved et velutviklet sprangsjikt om sommeren synes vannintaket å være godt beskyttet mot alle forurensninger som er vurdert i denne rapporten. I sirkulasjonsperiodene høst og vinter han inntaket i verste fall kunne bli moderat påvirket av E. coli bakterier, patogener (virus, parasitter med mer) og giftige væsker. Ved utslipp som følge av uhell langs vei kan enkelte giftige væsker da medføre overskridelse av akseptable grenseverdier. Utslipp av dieselolje vil medføre problemer ved tilgrising av strendene, men vil neppe bli merkbar for vanninntaket.IVAR IK

Adsorption of polyphosphinocarboxylic acid (PPCA) scale inhibitor on carbon nanotubes (CNTs): A prospective method for enhanced oilfield scale prevention

A scale inhibitor ‘squeeze’ treatment is used in the oil and gas industry as a control measure to reduce the risk of mineral scale precipitation and deposition in the near-wellbore rock formation and associated installations. One of the determining factors in a successful squeeze job is the potential of formation rock to adsorb scale inhibitor (SI); the higher the adsorption, the better the treatment. This paper investigates the potential of employing carbon nanotubes (CNTs) to increase the adsorption of a common SI (polyphosphinocarboxylic acid, PPCA) on formation rock as part of a new methodology forming a ‘Nanotechnology-Assisted Squeeze Treatment’ (NAST). The focus here is assessing the adsorption potential of PPCA on CNTs for the purpose of creating a longer-lasting squeeze treatment. Analyses using various techniques including Transmission Electron Microscopy (TEM), Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Raman Spectroscopy are presented, and results indicate that up to 180 mg/g of PPCA adsorbed on CNTs, with strong bonding, which is significantly higher than the 1 mg/g adsorption of PPCA on crushed formation rock. Adsorption of PPCA decreases with increasing temperature of the solution, indicating an exothermic reaction. The impact of water salinity on adsorption is also considered, with calcium producing a positive effect on adsorption and sodium the opposite. It is also illustrated that a good dispersion of CNTs in the solution can dramatically increase the adsorption due to the exposure of higher surface area to PPCA in the solution. The influence of using CNTs on adsorption of SI onto internal surface of sandstone rock were evaluated using coreflood tests with simplified brines. The results demonstrate the potential of employing CNTs to increase adsorption of SI in squeeze treatments and possibly to improve the squeeze treatment lifetime