Robust Vandforsyningsplanlægning

Vi står ved en skillevej – den decentrale og forbrugerejede vandforsyning er under pres

Hvordan sikrer vi rent vand til en fornuftig pris?

I Danmark har vi en lang tradition for decentral vandforsyning og på landsplan har vi cirka 2600 store eller mindre forbrugerejede vandforsyninger. I flertallet af landets kommunale vandforsyningsplaner tilkendegives et ønske om at opretholde og bevare den decentrale vandforsyningsstruktur. Men vandforsyningsstrukturen, som vi kender den, kan komme under pres.

Figur 1 – Opgørelse af størrelsen af de almene vandforsyninger i Danmark. Halvdelen af landets cirka 2600 vandværker har en årlig indvinding på mindre end 60.000 m³/år og hele 650 vandværker har en årlig indvinding under 25.000 m³/år.
Dette er egentlig ikke nyt og presset på den decentrale vandforsyning har i årtier foranlediget en strukturudvikling, som ses landet over i vandforsyningssektoren, hvor mindre vandværker er blevet nedlagt og andre er blevet sammenlagt. Der er en velkendt række af årsager til denne strukturudvikling – enten problematisk vandkemi, forældede tekniske anlæg, øget dokumentationskrav og/eller manglende lokal opbakning.

Figur 2 – Årsagerne til strukturudviklingen af vandforsyningssektoren og samspillet imellem disse. Forbrugerne har selvfølgelig en interesse i at få leveret rent vand, hvilket nogle steder medfører et behov for grundvandsbeskyttelse. Men implementeringen af grundvandsbeskyttelse genererer et stort investeringsbehov. Dette henleder igen til forbrugerinteresserne, eftersom de forbrugerejede vandforsyninger i alle henseender skal sikre, at forbrugernes penge anvendes mest fornuft og vandværkernes aktiver i form af boringer, ledninger, vandværker og grundvandsbeskyttelse forvaltes bedst muligt.
Men i de kommende år vil presset på den decentrale struktur øges dramatisk, da det er nu, at vandværkerne skal i gang med at investere i grundvandsbeskyttelse. De nye lovgivningsmæssige krav til, at sikre BNBO (boringsnære beskyttelsesområder) mod erhvervsmæssig brug af pesticider og arbejdet henimod indgåelsen af frivillige aftaler skal nemlig være implementeret inden udgangen af 2022 (BNBO-vejledningen 2020 s. 5).
Hvis vi ikke tænker langsigtet nu, så risikerer vi at lave grundvandsbeskyttelse, der er dyrt, ineffektivt og i værste fald nyttesløst.
Men hvis vi derimod laver en robust vandforsyningsplan, prioriterer vandværkerne, planlægger strukturudviklingen og forbindelsesledningerne, så har vi mulighed for at lave langsigtede og bæredygtige løsninger, som kan bevare den decentrale vandforsyningsstruktur.

Det store spørgsmål…

Skal der grundvandsbeskyttes jævnt ved samtlige af landets boringer eller skal de grundvandsbeskyttende indsatser fokuseres ved de boringer, der er mest værdifulde i den fremtidige forsyningsstruktur? – det er det store spørgsmål, som vandforsyninger, vandsamarbejder og kommuner skal tage stilling til her ved skillevejen.
Man kan vælge at udlægge BNBO ved størstedelen af alle landets indvindingsboringer og af pesticidhensyn sikre den del af grundvandsmagasinet, der svarer til 1 års transporttid hen mod boringerne eller man kan vælge at foretage en prioriteret indsats ved de mest værdifulde indvindingsboringer (BNBO-vejledningen 2020 – afsnit 2.2). Hvis beskyttelsen spredes jævnt over hele landet ved samtlige boringer, vil beskyttelsen være ineffektiv, da det er sværere at ”ramme plet” ved små indvindinger end ved de større indvindinger. Derudover vil der være stor risiko for, at beskyttelsen er spildt (den pågående strukturudvikling vil fortsætte og mange vandværker vil blive lukket uafhængig af beskyttelse eller ej). Hvis man i stedet vælger at fokusere de grundvandsbeskyttende indsatser ved de boringer, som forventes at have en central rolle i den fremtidige forsyningsstruktur, så vil vi få langt mere beskyttelse for pengene.
I forhold til indsatserne i BNBO og prioriteringerne af disse bliver vi således nødt til at have en proaktiv tilgang. Da en tilbagelænet tilgang, hvor man afventer udviklingen og ser tiden an, kan få store konsekvenser. Hvis ikke vi foretager risikovurderinger af BNBO, laver prioriteringer af indsatserne og indgår frivillige aftaler inden udgangen af 2022, så vil der sandsynligvis blive lavet et generelt påbud om pesticidfri drift i alle landets BNBO’er mod en kompensation, der betales af vandforbrugerne (BNBO-vejledningen 2020 s. 5). Så der er faktisk en stor risiko forbundet med ”ikke at tage aktivt stilling” til hvilke boringer, hvor vandsamarbejdet eller kommunen ser den langsigtede kapacitet for et forsyningsområde og ved hvilke boringer, man vil prioritere indsatserne.
Strategien, hvor grundvandsbeskyttelsen fokuseres ved de vigtigste indvindingsboringer, kan ikke stå alene. Der skal samtidigt sikres, at de vandværker, hvor der prioriteres grundvandsbeskyttelse, med tiden får opbygget en kapacitet, så de kan hjælpe de omkringliggende ikke-beskyttede vandværker, i fald de må lukke på baggrund af dårlig vandkvalitet.

Nødvendigheden af en robust vandforsyningsplan

Der skal derfor laves en robust vandforsyningsplanlægning, hvor den fremtidige indvindings- og forsyningsstruktur fastlægges inden, der laves grundvandsbeskyttelse, hvis den decentrale vandforsyningsstruktur skal bevares og der skal sikres mest grundvandsbeskyttelse for pengene.
Hvis Staten nedlægger et generelt forbud mod brug af pesticider indenfor BNBO i 2023, så bliver det en forholdsvis stor økonomisk udfordring for de mindre vandværker, da grundvandsbeskyttelsens pris pr. indvundne m³ ofte er højere for en mindre vandforsyning end prisen pr. m³ ved de større forsyninger, hvilket i yderste konsekvens kan medføre til lukning af vandværker eller flere sammenlægninger.
Hvis vi skal opretholde den decentrale vandforsyningsstruktur og bevare de forbrugerejede vandværker bør der derfor indgås vandsamarbejder, hvor vandværkerne proaktivt går ind i vurderingen af, hvilke vandværker der forventes at kunne bestå på sigt og hvilke der forventes at måtte lukke? Vurderingen af hvem, der skal forbindes med hvem, når nabovandværker overtager leveringen af vand? Og vurderingen af hvilke indvindingsboringer der får den centrale rolle i den fremtidige forsyningsstruktur, så vandsamarbejdet i fællesskab kan løfte opgaven med grundvandsbeskyttelsen af disse.
Vi har haft glæde af at anvende nedenstående 5 trin i vores arbejde med robust vandforsyningsplanlægning:

1. Behovsprognose
2. Langsigtet kapacitetsvurdering
3. Kategorisering af vandværker
4. Fremtidig forsyningsstruktur
5. Prioritering af grundvandsbeskyttende indsatser

Figur 3 – En robust vandforsyningsplanlægning, baseret på behovsprognose og langsigtede kapacitetsvurderinger, danner grundlagt for prioriteringen af grundvandsbeskyttende indsatser.
Vandværkernes primære mål er todelt – de skal både levere rent vand til deres forbrugere og de skal forvalte vandværkernes aktiver ansvarligt – derfor er det vigtigt, at indsatserne prioriteres omkring de primære vandværker med den mest langsigtede kapacitet.
Udarbejdelsen af den fremtidige behovsprognose og en grundig gennemgang af vandværkernes kapacitet fører til en kategorisering af vandværkerne i henholdsvis ”basis” og ”primær” vandværker (se definition længere nede i artiklen), giver mulighed for at målrette indsatser og sikre den mest omkostningseffektive grundvandsbeskyttelse.

Trin 1 – Behovsprognose

Som optakt til udarbejdelsen af en robust vandforsyningsplan skal det fremtidige vandbehov estimeres. Behovsprognosen giver et bedste bud på en fremskrivning (f.eks. 2025 og 2040) og sammensættes normalvis af fem komponenter og fremkommer ved at opsummere de forskellige bidrag. De elementer, der indgår i behovsprognosen, er: 1) historisk/aktuel indvinding, 2) befolkningsudvikling, 3) strukturudvikling, 4) kendskab til ny industri eller andre vandforbrugende aktiviteter, samt en vurdering af 5) den nødvendige reservekapacitet.

Figur 4 – Prognosen for det fremtidige vandbehov kan estimeres på både den korte og den lange bane (f.eks. 2025 og 2040) og sammensættes af bidrag fra historisk/aktuel indvinding, befolkningsudvikling, industriel udvikling og reservekapacitet.
Når vi kender det samlede fremtidige vandbehov indenfor et område eller en kommune, så skal det klarlægges, hvad de enkelte boringer og vandværker egentlig forventes at kunne levere på langt sigt.

Trin 2 – Langsigtet kapacitetsvurdering

Det næste skridt ved udformningen af den robuste vandforsyningsplan er udarbejdelsen af en langsigtet kapacitetsvurdering. Denne kapacitetsvurdering danner udgangspunktet for en kategorisering af vandværkerne i henholdsvis ”basis” og ”primær” vandværker. Men hvordan opgøres den samlede kapacitet indenfor et område eller en kommune? Er det summen af alle indvindingstilladelser i et område? Er det summen af al den aktuelle indvinding på vandværkerne? Eller kan der estimeres en langsigtet kapacitetsvurdering for hvert vandværk, som måske ligger på et niveau imellem den nuværende indvindingsmængde og tilladelsesmængden?

Figur 5 – Opsummering af indvindingskapaciteten for en gruppe af vandværker i en kommune eller et vandsamarbejde.
Den langsigtede kapacitetsvurdering laves til dels ud fra en række vandværksbesøg og til dels ud fra en gennemgang af JUPITER-databasens grundvandskemiske parametre og hydrauliske parametre. Der skeles også til, hvad der historisk set har været indvundet på de forskellige kildepladser. Boringernes alder og placering har derudover betydning for vurderingen.

Figur 6 – Opgørelse af den langsigtede kapacitet for ét vandværk – hvor der er en andel, som er “sikker kapacitet” og en andel, der er behæftet med større usikkerhed. Kapacitetsvurderingerne bestemmes derfor indenfor en margin, der spænder fra et “worst case” scenarie, hvor det mest konservative bud på den fremtidige indvindingsmængde (det nedre estimat) og til det mest optimistiske bud på den fremtidige indvindingsmængde (det øvre estimat). Kapacitetsvurderingerne kan udarbejdes på både den korte og den lange bane (f.eks. 2025 og 2040), men jo længere ud i fremtiden, der vurderes, jo større usikkerhed er der omkring vurderingen.
Kapacitetsvurderingen fastsættes indenfor en margin, hvor det nedre estimat er et bud på ”sikker kapacitet” og det øvre estimat udgør både den sikre andel af kapaciteten og den andel af kapaciteten, der er behæftet med større usikkerhed. Det nedre estimat er således et pessimistisk scenarie, som angiver det mest konservative bud på, hvad de enkelte boringer kan yde på langt sigt (eks. 2040) og det øvre estimat er det mest optimistiske bud på den fremtidige indvindingsmængde. Begge estimater er baseret på så realistiske scenarier som muligt, dog uden at medtage risiko for pesticider eller andre miljøfremmede stoffer, som endnu ikke er registreret.
Følgende 5 vurderingskriterier indgår i det samlede estimat:

1. 1. Boringens alder: Ikke renoverede boringer, der er ældre end 50 år, antages ikke at have sikker langsigtet kapacitet.
   2. Boringernes placering: Boringer, der er placeret uheldigt i forhold til potentielle trusler, antages ikke at have sikker langsigtet kapacitet.
   3. Grundvandskemi: Boringer, der er vurderet til ikke, at kunne overholde gældende krav til drikkevandskvalitet med rimelig sikkerhed på lang sigt, vurderes til ikke at have sikker langsigtet kapacitet.
   4. Historisk indvinding: Boringer, der tidligere har haft en langt højere årlig indvinding uden at det dengang har givet udfordringer med grundvandskemien, antages at kunne indvinde den samme mængde igen uden at det giver udfordringer. Derfor vurderes den langsigtede kapacitet højere end den nuværende indvindingsmængde.
   5. Hydrauliske parametre: Ofte ses højt-ydende boringer, hvor der er begrænset sænkning ved indvinding. Disse kan let levere 100.000 m³/år eller mere, men af hensyn til forsyningens sårbarhed og med ønsket om at sprede indvindingen ud på flere boringer/kildepladser, så er der ofte valgt et maksimum, hvor den langsigtede kapacitet f.eks. sættes til maksimalt 60.000 m³/år pr. boring.

Figur 7 – Faktorer, som spiller ind i forhold til vurderingen af den langsigtede kapacitet af et vandværk.

Trin 3 – Kategorisering af vandværker

Når der er lavet en langsigtet kapacitetsvurdering for alle vandværker/boringer i et område eller en kommune, så kan vandværkerne kategoriseres i henholdsvis ”basis” og ”primær” vandværker.
Vores definition af de primære vandværker er, at det er vandværker, hvor der vurderes en langsigtet kapacitet og her er der en forventning om, at der fortsat vil være indvinding efter 2040. Ved primær-vandværkerne sikres den nødvendige kapacitet til at supplere andre vandværker og der laves de nødvendige forbindelsesledninger til de andre vandværker. Derudover er det ved primær-vandværkerne, at der skal foretages de nødvendige investeringer i grundvandsbeskyttelse.
Vores definition af basis vandværkerne er, at det er de vandværker som ikke har lige så langsigtet kapacitet som ved primær-vandværkerne. Der er kun en forventning om, at driften fortsætter så længe, der kan leveres vand af god kvalitet. Ved basis-vandværkerne laves derfor kun de nødvendige investeringer i levetidsforlængelse. Der laves ikke investeringer i grundvandsbeskyttelse ved basis-vandværkerne (se evt. afsnit 2.5.2 i BNBO-vejledningen 2020).

Trin 4 – Fremtidig forsyningsstruktur

Herefter kan vurderingerne af den langsigtede kapacitet sammenlignes med behovsprognosen (f.eks. i 2025 eller 2040) og der danner sig nu et billede af, hvilke vandværker der har overskudskapacitet og hvilke vandværker som på sigt vil komme til at mangle kapacitet.

Figur 8 – Sammenligning af langsigtet kapacitet og behovsprognose. På kommune-niveau kan opgørelser af kapacitet og behovsprognose f.eks. vise, at der samlet set er overskudskapacitet eller tilstrækkelig med kapacitet indenfor kommunen. Men det samlede billede dækker over en større variation de enkelte vandværker imellem, hvor nogle har overskudskapacitet (A, C, D) mens andre har underskudskapacitet (B, F). Enkelte vandværker kan endda helt mangle kapacitet (E) – deres boringer er blevet nedlagt og de fungerer nu som distributionsselskaber, der køber vand fra et nabo-vandværk, som sælges til forbrugerne.
Ud fra det overordnede billede af den langsigtede kapacitet sidestillet med det fremtidige vandbehov laves et forslag til den fremtidige forsyningsstruktur. Det planlægges hvem, der skal forsyne hvem i fremtiden og der skitseres forbindelsesledninger imellem primær- og basis-vandværkerne.

Figur 9 – Skitsering af forbindelsesledninger, som gør det muligt i fremtiden at flytte det rene vand rundt imellem vandværkerne, hvor primær-vandværkerne forventes at skulle levere vand til basis-vandværkerne.
Når vurderinger af den langsigtede kapacitet sammenlignes med prognoser for det fremtidige vandbehov, viser det sig nogle gange, at der kommer til at mangle indvindingskapacitet. Hvis der forudsiges, at der vil komme til at mangle indvindingskapacitet i et område f.eks. i 2025 eller 2040, så er det vores anbefaling af vandsamarbejdet eller en gruppe af vandværker går sammen om, at ansøge om etablering af nye indvindingsboringer/kildepladser i fællesskab.
En robust vandforsyningsplan ”kommer nedefra”, når vandværkerne selv proaktivt går ind i vurderingen af hvilke vandværker, der forventes at kunne bestå på sigt og hvilke der forventes at måtte lukke? Hvis udarbejdelsen af langsigtede kapacitetsvurderinger og prognoser for det fremtidige vandbehov bliver igangsat på vandværkernes eget initiativ (eller med stærk involvering), så vil vandværkerne føle et større ejerskab til opgaven med at planlægge den fremtidige forsyningsstruktur, at udvælge de indvindingsboringer, som vil få en centrale rolle i den fremtidige forsyningsstruktur, at planlægge de fremtidige forbindelsesledninger imellem forsyningsområderne og løfte opgaven med grundvandsbeskyttelse i fællesskab.

Figur 10 – Prognosen for det fremtidige vandbehov ved primær-vandværkerne udvides med bidraget fra ”strukturudviklingen”. I den robuste vandforsyningsplan er der således indarbejdet, hvilke forsyningsområder tilhørende basis-vandværkerne, som de forskellige primær-vandværker skal kunne levere vand til.

Trin 5 – Prioritering af grundvandsbeskyttende indsatser

Med en robust vandforsyningsplan som fundament, kan der sikres mest mulig grundvandsbeskyttelse for pengene. Når den fremtidige indvindings- og forsyningsstruktur er fastlagt og vandværkerne er kategoriseret i hhv. ”primær” og ”basis” vandværker, kan der laves en prioritering af de grundvandsbeskyttende indsatser ved primær-vandværkerne.
Når indsatserne fokuseres ved de mest værdifulde indvindingsboringer, vil der alt andet lige være flere kroner/ører til rådighed til beskyttelse pr. boring, fremfor når indsatserne spredes jævnt over samtlige indvindingsboringer i et område. En robust vandforsyningsplan giver derudover de forskellige vandsamarbejder, der findes rundt i landets kommuner, mulighed for at kunne planlægge forsyningsstruktur (eks. nye ledninger, boringer mm.) sidestillet med planlægning af de grundvandsbeskyttende indsatser. I de etablerede vandsamarbejder kan ”primær” såvel som ”basis” vandværker nu samarbejde dels om at lave grundvandsbeskyttelse og dels om at sikre den fremtidige og fælles indvindingskapacitet til området.
Brug for hjælp?
Tøv ikke med at kontakte os hvis I har brug for hjælp til at få overblik over den fremtidige forsyningsstruktur eller kommunens vandforsyningsplan. Vi kan hjælpe med:

• At udarbejde den fremtidige behovsprognose og den langsigtede kapacitetsvurdering
• At skitsere løsningsforslag til prioritering af grundvandsbeskyttende indsatser, etablering af forbindelsesledninger eller nye indvindingsboringer
• At facilitere en god dialog imellem vandforsyningerne og myndigheden

Reference
Miljøstyrelsens Vejledning nr. 45, 2020 – Vejledning om boringsnære beskyttelsesområder (BNBO)