Hver eru áhrif jarðskjálfta á borholur og vatn í þeim?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hver eru áhrif jarðskjálfta á borholur og vatn í þeim?
Áhrif jarðskjálfta á borholur og vatn í þeim má flokka í þrennt. Í fyrsta lagi geta þeir haft áhrif á borholurnar sjálfar, í öðru lagi á gæði vatnsins og í þriðja lagi hafa spennubreytingar í jarðskorpunni áhrif á þrýsting í grunnvatns- og jarðhitakerfum sem endurspeglast í breytingum á vatnsborði í borholum.

Á Suðurlandi er jarðhiti mjög víða og tengist hann yfirleitt jarðskjálftasprungum brotabeltisins þar. Hundruð lauga og borholna er þar að finna og tugir hitaveitna, bæði stórar og litlar. Þegar Suðurlandsskjálftarnir riðu yfir í júní 2000 könnuðu starfsmenn Rannsóknasviðs Orkustofnunar áhrif þeirra á borholur og jarðhitakerfi á Suðurlandi sem hafa gefið mikilvægar vísindalegar niðurstöður og vísbendingar. Nánari upplýsingar um jarðskjálftana á Suðurlandi og viðbrögð Orkustofnunar við þeim má finna á heimasíðu Rannsóknasviðs.

Skoðum fyrst áhrif jarðskjálfta á borholur. Líkur eru á að hreyfingar í jörðinni af völdum jarðskjálfta geti valdið hruni í borholum ef jarðlög eru óstöðug. Þetta gæti stíflað holurnar að hluta til eða öllu leyti. Það hefur hins vegar aldrei gerst á Íslandi að jarðskjálftar hafi skaðað borholur nema í einu tilviki þegar jarðskjálftasprungan beinlínis gekk í gegnum borholu í Bjarnarflagi í Kröflueldum. Borholur virðast því afar traust mannvirki með tilliti til jarðskjálfta. Hins vegar er mun meiri hætta er á að veitukerfi hitaveitna verði fyrir skemmdum. Til dæmis urðu miklar skemmdir á aðveituæð Hitaveitu Rangæinga og aðveitunni til Eyrarbakka og Stokkseyrar í skjálftunum.

Jarðskjálftar geta haft tímabundin áhrif á gæði neysluvatns. Í skjálftunum 2000 kom mjög víða fíngert grugg í heita og kalda vatnið og víða á Suðurlandi varð það mjólkurlitað um tíma. Þetta grugg var hins vegar svo fíngert að það slapp í gegnum allar síur. Einnig varð vart við grófara grugg á nokkrum stöðum, sem allt eins gæti átt upptök sín í aðveitu- eða dreifikerfum vegna titrings í skjálftunum. Þá geta jarðskjálftar opnað nýjar eða enduropnað gamlar sprungur í jarðlögum og veitt til dæmis kaldara vatni inn í jarðhitakerfi eða menguðu vatni inn í grunnvatnskerfi.

Þekkt er að þrýstingur í jarðhitakerfum er háður spennuástandi jarðar og svarar hann því vel spennubreytingum í jörðinni við jarðskjálfta. Þrýstingurinn í grunnvatns- og jarðhitakerfum endurspeglast í vatnshæð í borholum. Breyting á spennuástandi við jarðskjálfta valda því vatnsborðsbreytingum í borholum. Það sem gerist í berginu umhverfis holunar má líkja við það að vatnsósa svampur sé kreistur eða losað um kreistingu. Ef hann er kreistur verður rúmmálsminnkun og við það minnka holrúmin í svampinum og hann losar vatn. Sé hins vegar losað um svampinn eykst rúmmálið, holrýmin stækka og hann dregur í sig vatn. Líkt og með svampinn losa smágerð holrúm í bergi vatn eða taka til sín, allt eftir því hvernig spennubreytingarnar eru í berginu. Vatnsborð hækkar því í sumum borholum á meðan það lækkar í öðrum, allt eftir afstöðu holanna til skjálftaupptakanna og hvers konar jarðskjálfta sé um að ræða.

Miklar vatnsborðsbreytingar fylgdu Suðurlandsskjálftunum í júní 2000. Vatn tók að flæða upp úr mörgum holum á meðan vatnsborð féll verulega í öðrum. Þessar breytingar gengu þó að mestu til baka á um tveimur mánuðum. Þá eru dæmi um að jarðhitakerfi hafi eflst og hitnað í kjölfar jarðskjálfta enda eru jarðhitasvæðin á Íslandi fyrst og fremst tengd ungum jarðskjálftabrotum. Vatnsborðsbreytingar voru mældar reglulega í mörgum holum á Suðurlandi og niðurstöðurnar kortlagðar. Í ljós kom afar skýr mynd af viðbrögðum jarðhitakerfanna, upptökum skjálftans og brotahreyfingunni sem átti sér stað.

Vísbendingar um óvenjulegar breytingar á vatnsborði í borholum á Suðurlandi fyrir skjálftana, benda til þess að ef til vill megi greina einhvers konar spennubreytingar í jörðu sem gætu verið forboðar jarðskjálfta, ef slíkir forboðar á annað borð finnast. Um skeið var síritum í borholum fjölgað víða um land til að skoða hvort forboði stórra jarðskjálfta leyndist í þrýstibreytingum í borholum. Síritarnir sendu gögnin inn á vefsíðu Orkustofnunar.

Mynd:

• Jarðskjálftar og mannvirki | Háskóli Íslands. (Sótt 14.1.2013).

...