Grunnvatnið í Straumsvík – ómetanleg auðlind

Í Náttúrufræðingnum 1998 fjallar jarðfræðingurinn Freysteinn Sigurðsson um „Grunnvatnið í Straumsvík„. Þar segir m.a.:

„Gríðarmikil fjöruvötn falla til Straumsvíkur, vestan við álverið og norðan við Keflavíkurveginn. Mikið ber á fjöruvötnum þessum á lágfiri því sjávarföll eru mikil þarna innst í Faxaflóa, eða allt að 4-5 m munur flóðs og fjöru. Hraun eru við víkurbotninn, með rásum og röstum, og eru fjöruvötnin í stœrstu rásunum ár að vexti, upp í nokkra m3/s á stórstraumsútfalli. Svo lek eru hraunin að fjöruvötnin falla sum sem gerðarlegir lœkir í polla bak við hraunkamba og hraunrastir, en útrennsli sést ekki úrpollunum því vatnið rennur skemmstu leið í gegnum hriplek hraunin. Af þessum vatnagangi hefur staðurinn fengið nafnið Straumur og víkin Straumsvík.
Sunnan við þjóðveginn standa nokkrar tjarnir uppi í hraununum og gætir sjávarfalla í þeim, svo verulegan mun sér flóðs og fjöru.
Syðst í tjörnum þessum er Gvendarbrunnur úti í tjörn, hlaðinn í hring úr grjóti, og göngugarður út að honum því brunnurinn fer á kaf þegar sjávarfallaflóð eru mikil. Þarna í Straumsvík er líklega næstmesta útrennsli á einum stað úr grunnvatni til sjávar á landinu, á eftir Lóni í Kelduhverfi.
Þetta mikla útrennsli er afleiðing af jarðfræðilegum og vatnafræðilegum aðstæðum, eins og lög gera ráð fyrir. Menn kunna nokkur deili á þeim aðstæðum því þó nokkrar rannsóknir hafa verið gerðar á grunnvatnsfari á aðrennslissvæði Straumsvíkur og aðliggjandi svæðum.

Allvíðtæk könnun var gerð á grunnvatni á vatnasviði Straumsvíkur 1975, og var það raunar einhver fyrsta meiriháttar könnun af slíkum toga sem gerð var hérlendis og þar sem beitt var jarðfræði, jarðeðlisfræði, vatnafræði og efnafræði í samþættri rannsókn. Niðurstöður hennar eru enn uppistaðan í þekkingu okkar á grunnvatnsfari svæðisins. Vatnafarskort í mælikvarða 1:25.000 hafa verið gerð af stórum hluta vatnasviðsins á vegum sveitarfélaga á höfuðborgarsvæðinu. Á kortum þessum eru jarðlög túlkuð og fiokkuð með tilliti til lektar og annarra vatnafarslegra eiginleika.
Samkvæmt þessum rannsóknum eru orsakir hins mikla útrennslis í Straumsvík einkum þrjár (2. mynd):
1. Jarðlög á aðrennslissvæðinu (vatnasviðinu) eru mjög lek, svo úrkoman sígur nánast öll í jörðu niður og nær ekkert afrennsli er á yfirborði.
2. Úrkoma á vatnasviðinu er mikil, einkum á fjöllunum þar sem hún fer líklega víða yfir 2.000 mm á ári.
3. Jarðgerð svæðisins beinir grunnvatnsstraumum af stóru svæði til Straumsvíkur.

Vatnshagur vatnasviðsins

Úrkoman við Straumsvík losar 1.000 mm á ári, eykst upp eftir hraununum og gæti verið komin í um 1.500 mm á ári á Undirhlíðum og nálægt Kaldárbotnum. Þessari úrkomu samsvarar afrennsli sem nemur 30-1001/s á km2 að ársmeðaltali, líklega 55-70 1/s á km2 að meðaltali fyrir svæðið. Ætla má að vatnasviðið sé 150-200 krn2 þegar ráðið er í líkleg mörk þess eftir jarðgerð og vatnafari, líklega þó nær neðri mörkunum. Miðað við það nemur heildarafrennsli til Straumsvíkur 8-14 m3/s. Reynt hefur verið að meta útrennslið við Straumsvík, eða öllu heldur í Hraunavík alla, milli Hvaleyrarhöfða og nessins vestan Straumsvíkur.

Útrennsli á fjöru fer vaxandi frá Hvaleyrarhöfða til álversins, úr 0,1-1/s í um 1/s á hvern metra fjöru. Á þessu bili falla líklega um eða yfir 2 m3/s til sjávar. Mikið vatn vellur undan álverinu, líklega m3/s eða jafnvel mun meira. Reynt hefur verið að meta vatnsmegin fjöruánna í Straumsvík, en það er torvelt með nákvæmni því fjöruvötnin breyta sér í sífellu, eftir því sem á útfallið líður, og eru að auki stundum ofan jarðar og stundum neðan. Með þeim fyrirvörum var giskað á að útrennsli næmi 3-10 m3/s að meðaltali. Útrennsli til Hraunavíkur er þá 6-15 m3/s, eða svipað og samkvæmt afrennslismati. Meðaltalsgildi væri nærri 10 m3/s. Þetta er í góðu samræmi við niðurstöður líkanreikninga (10-11 m3/s) (Vatnaskil 1991). Má því hafa þetta gildi fyrir satt, þar til annað reynist sannara. Af þessu vatni falla væntanlega um eða yfir 5 m3/s til Straumsvíkur sjálfrar.

Vatnajarðfræðileg gerð svæðisins

Megindrættir í vatnajarðfræðigerð svæðisins eru þessir:
1. Virka gosbeltið, sem liggur eftir endilöngum Reykjanesskaga, stefnir nærri VSV-ANA. Á því hafa hlaðist upp móbergsfjöll á jökulskeiðum en hraun hafa runnið út frá því í átt til strandar. Jón Jónsson (1978) taldi um 200 þekktar gosstöðvar á skaganum sem virkar höfðu verið eftir ísöld. Sýnir það fjörið í eldvirkninni. Gosberg það sem nú er á yfirborði og nokkuð í jörð niður er lekt og veitir vel vatni.

2. Hrauntungur hafa fallið frá gosbeltinu á nútíma, einkum um lægðir og slakka. Ofan Straumsvíkur hefur að öllum líkindum verið dalur nokkur, eða jafnvel fjörður, og ná þykk hraun þaðan til sjávar og veita vatni þangað mjög greiðlega.
3. Sprungusveimar skarast yfir gosbeltið og stefna nærri SV-NA. Á mörgum þeirra eru opnar gjár og sprungur og veita þeir þá vatni greiðlega, þar á meðal ofan í hraunfyllta dalinn ofan Straumsvíkur.
Einkum má nefna sprungusveiminn um Heiðmörk, Hjalla og Kaldársel, en hann er svo opinn og lekur að grunnvatnið rennur frekar eftir honum en skemmstu leið til sjávar og þvert á jafnhæðarlínur grunnvatnsborðsins.

Annar sprungusveimur liggur norður með Sveifluhálsi, en vel má vera að þeir séu báðir hluti af sama sprungukerfi eða sprungurein. Þessir sprungusveimar valda misleitni (anisotropi) í lekt á svæðinu, þannig að hún er miklu meiri í stefnu sprungusveimanna en þvert á þá. Niður í eystri skarann rennur grunnvatn frá Bláfjöllum og vestur til Grindaskarða. Sprungumar beina því suðvestur, en norðvestan við sprungusveiminn tekur við grágrýti og annað enn eldra berg, sem veitir vatni treglega í gegnum sig samanborið við hraunin og sprungurnar. Þarna verður því mikill grunnvatnsstraumur vestur í „Straumsvíkurdalinn“.

Sveifluháls er úr móbergi, víða holufylltu af jarðhitaummyndun, og mun tregara á vatnsrennsli en hraunin. Norðan hans er hæðarbunga og er þar líklega einnig eldra og þéttara berg undir hraununum.
Skammt er þar að líkindum suður til vatnaskila og verður grunnvatnsstraumur þessi því sýnu minni en sá sem kemur austan að.
Báðir flæða þeir út úr sprungusveimunum og ofan eftir hraununum í fyllta dalnum suður frá Straumsvík.
Suðaustur af Straumsvík verður lægð í landið upp undir Undirhlíðar, milli lítt lekra grágrýtisholtanna suður af Hafnarfirði og hraunum þakinnar bungunnar í Almenningum. (3. mynd).
Lægð þessi er þakin hraunum sem fara jafnt og þétt hækkandi upp undir Undirhlíðar, en þó í óljósum þrepum. Hér skína í gegn drættir jarðgerðar og landslags undir hraunþekjunni. Á sínum tíma var reynt að greina hæð grunnvatnsborðs á svæðinu með jarðviðnámsmælingum og virðist það hafa tekist þokkalega, miðað við síðari boranir og líkanreikninga á svæðinu. Við þær mælingar komu líka fram ábendingar um dal, forðum fjörð, upp frá Straumsvík, sem síðar hefur fyllst hraunum. Botn þessa dals nær niður á 30-40 m dýpi undir sjávarmáli, samkvæmt mælingunum, en hraunin á stæði álversins ná 20-25 m niður fyrir sjávarmál. Dalur þessi var fundinn með óbeinum aðferðum og mælingum með tækjum, sem þættu ærið ófullkomin núna. Því var traustið á þessari túlkun ekki meira en svo að vesturhlið dalsins var ekki sýnd sem miður lek jarðlög á vatnafarskorti af svæðinu. Við boranir síðar á svæðinu kom þessi hlíð samt í ljós, og verður því að telja líklegt að túlkunin á tilvist dals þessa sé ekki fjarri sanni (4. mynd).

Ástand grunnvatnsins
Grunnvatnið rennur ákaflega greitt frarmí þessum hraunfyllta dal. Fyrir vikið er halli grunnvatnsborðs þar lítill, en hæð þess er um 2 m y.s. sunnan vegar hjá álverinu og er komin upp undir 10 m y.s. hjá Hrauntungu. Þaðan af hækkar það hraðar, enda eru hraunin þar að meira eða minna leyti ofan grunnvatnsborðs. Í Undirhlíðum og við Kaldársel er grunnvatnsborðið kontið upp í 70-80 m y.s. Úti undir ströndinni flýtur grunnvatnið ofan á jarðsjó í berginu. Saltsvatns er farið að gæta á 100 m dýpi hjá álverinu, en svo snardýpkar á það inn til landsins. Í sprungusveiminum hjá Kaldárseli er talið að öflugt ferskvatnsrennsli sé a.m.k. niður á 800 m dýpi. Ferskvatnið á svæðinu er efnaríkara (einkum auðugra að steinefnum) undan móbergsfjöllunum en af grágrýtinu og hraununum, þ.e. skammt að runnið vatn. Efnaríkast er vatn í Kleifarvatni og umhverfi þess.
Vatnið í Straumsvík er blanda af öllu svæðinu og sést það vel í efnainnihaldi þess. Reynt hefur verið að meta útrennsli úr Kleifarvatni eftir jarðgerð, vatnafari og líkanreikningum en vatnið er afrennslislaust á yfirborði. Áætlað hefur verið að um m3/s renni norður úr en um 1 m3/s suðaustur úr. Hlutfallið gæti þó verið enn lægra fyrir rennslið norður úr, en einnig gæti útrennslið í heild verið talsvert meira, samkvæmt síðari skoðunum.
Grunnvatn það sem rennur vestan að til Straumsvíkur virðist vera bæði heitara og efnaríkara en meginstraumurinn suðaustan að. Þetta staðfesta hitamælingar úti í Hraunum; þar hækkar vatnshiti í fjörulindum úr 5-5’/2°C við Lónakot upp í 8-8’/2°C vestur undir Hraunsnesi en lækkar svo aftur inn til Vatnsleysuvíkur. Þetta, ásamt fleiri ábendingum, hefur verið túlkað svo að grunnvatnsstraumur komi þarna til sjávar ofan frá jarðhitasvæðinu við Trölladyngju. Vatnshitinn við Straumsvík mældist um og innan við 4°C en um 3°C uppi í Kaldárseli. Má af þessu ráða nokkuð um hlutdeild fjallavatnsins í útrennslinu í Straumsvík (5. mynd).

Grunnvatnsauðlind
Á flóði stíflast útrennslið uppi og getur þá sjóblandað vatn þrengt sér inn í jarðlögin við ströndina. Þetta veldur saltblöndun í grunnvatninu og fjörulindunum, yfirleitt því meiri sem útrennslið er minna. Kemur það glöggt fram í fjörulindum austarlega í Hraunavík og út við Lónakot, en svo mikill er flaumurinn í Straumsvík að það finnst ekki á bragði vatnsins, þó að blöndunin komi glöggt fram í efnagreiningum. Saltmengun í vatnsbólum var mikið vandamál víða á Reykjanesskaga áður en farið var að afla neysluvatns inni á skaganum. Ferskt grunnvatnið í Straumsvík er gríðarmikil auðlind, enda er þar vatnsmesta grunnvatnssvæði í nánd við meiriháttar þéttbýli á landinu. Á vatnasviði Straumsvíkur eru vatnsból Hafnfirðinga í Kaldárbotnum (7. mynd).
Þaðan fellur Kaldá skamman spöl, uns hún hverfur í hraunið, en skilar sér svo aftur í útrennslinu í Straumsvík. Vatnsmegin Kaldár er ærið mismikið, enda er hún eins konar yfirfall úr grunnvatninu og rennsli hennar því háð hæð grunnvatnsborðs. Svæði þetta er tengt vatnasviði grunnvatns þess sem fellur til Elliðavatns og býr ekkert þéttbýlissvæði á landinu við slíka auðgi grunnvatns sem höfuðborgarsvæðið, nema Þorlákshöfn, hinum megin á Reykjanesskaganum. (6. mynd).
Full ástæða er til að hugsa vel um auðlind þessa því í henni geta verið fólgin gífurleg verðmæti, ekki síst vegna landslegu Straumsvíkur, hafnaraðstöðu þar og fleiri þátta. Ýmsum þykir pottur brotinn í umhyggjunni um auðlindina, því alls konar mengunarbær starfsemi hefur verið sett niður á vatnasviði Straumsvíkur. Ofar í straumnum spillist allt neðan mengunarstaðar, þ.e.a.s. meira vatn og á mun stærra svæði.

Staðsetning álversins og annarra fyrirtækja úti við ströndina veldur lágmarksspjöllum á vatnasviðinu. Meira orkar tvímælis með stálbræðsluna, sem eitt sinn var sett niður á svæðinu, loðdýrabú, sem þar voru eða áttu að vera, en þó ekki síst kappakstursbraut í Kapelluhrauni og ökuþórakappvöll þann sem valinn hefur verið staður lengst uppi í hrauni. Enn má geta gjalltöku á hraununum og efnistöku víða við Undirhlíðar, en mikilli vélavinnu getur fylgt olíuleki, rétt eins og bílaböðulshættinum.
Skynsamlegra, vatnsvænna, fyrirhyggjumeira og gróðavænlegra, til lengri tíma litið, hefði verið að setja svona starfsemi niður sem næst ströndinni, eða þá alls ekki á þessu auðugusta grunnvatnssvæði við meiriháttar þéttbýli á landinu. Enn eru ekki öll sund lokuð fyrir verndun vatnasviðs Straumsvíkur, en þó verður æ brýnna að koma þar á viðunandi lagi meðan enn er tími til. Grunnvatnið í Straumsvík er einstæð auðlind og raunar ómetanleg.“

Heimild:
-Náttúrufræðingurinn 67 (3-4), Grunnvatnið í Straumsvík, Freysteinn Sigurðsson, bls. 179-188, 1998.