Grunnvann for millioner

Grunnvann for millioner

Tanzanias største by trenger vann. Ikke i bøtter og spann. Men i en rørledning fra et stort og godt reservoar. Grunnvann er løsningen.

Dar es Salaam. 3,5 millioner innbyggere. Vekstraten er seks prosent per år. Alle trenger vann. Mer og mer. Men det er allerede alt for lite. Alt for lite. Og det er skittent.

Elva Ruvu i nord er den absolutt viktigste kilden for byens vannforsyning. Men den er ustabil, fordi vannmengden styres av regntidene, og totalvolumet blir gradvis mindre på grunn av avskoging og jordbruk med påfølgende jorderosjon. I tørketiden når vannet fra Ruvu engang ikke frem til Det indiske hav. Alt vannet blir pumpet til Dar es Salaam.

I tillegg til elvevannet pumper tusenvis av grunne brønner opp dårlig vann under byen, og akviferen (grunnvannsreservoaret) blir stadig mer forurenset av lekkasjer fra industri, bensinstasjoner og (det mangelfulle) kloakksystemet. Det norske Mattilsynet hadde nok funnet mye å sette fingeren på.

Prisene på vann er skyhøye. De fattige må selvsagt betale mest. Bare litt over halvparten av den urbane befolkningen har innlagt vann. Byen har kort og godt et gedigent vannproblem. Det vi tar som en selvfølgelighet når vi vasker bilen og vanner plenen her hjemme, må millioner av tanzanianere kjempe for hver eneste dag.

Derfor tok Verdensbanken et grep for ti år siden. Ambisjonene var klare. Hovedstadens vannproblem skulle løses med et stort reservoar bak en stor demning. Et vannreservoar av denne typen ville gi en stabil forsyning, og Norconsult fikk i 2005 jobben med prosjekteringen. Norske ingeniører kan dette med å bygge vegger i naturen.

I kontrakten med Verdensbanken hørte det med at en liten sum skulle brukes på å undersøke alternative muligheter til å skaffe vann. Kloke hoder mente at dette var en velkommen mulighet til å undersøke grunnvannspotensialet nærmere.

Inn kommer Fridtjov Ruden: afrikakjenner, hydrogeolog, vannborer, altmuligmann og eventyrer. Best av alt, han har bred erfaring med boring av vannbrønner i blant annet Afrika (GEO 02/2008; «En van(n)vittig karriere»). Han fikk i oppdrag å se på alternativer til et vannreservoar på overflaten som vil gi mange miljøproblemer. Gamle ferdselsveier for ulike dyreslag vil bli demmet ned. Landsbyer må flyttes. Fridtjovs inntreden skulle bli et vendepunkt. Fra da av gikk det nedover.

En kilde til vann – og tjuveri

En times kjøretur sør for Dar es Salaam skiller den knallgule boreriggen seg kraftig ut. Her er det bare noen spredte trær, sparsom bebyggelse, noen dårlige grusveier og karrig vegetasjon. Millionbyen har ennå ikke nådd frem til disse områdene som best av alt kan karakteriseres som «waste land» – ødeland.

Veinettet på sletten – et regelmessig nett av snorrette strekninger – skyldes oljeprospekteringen som foregikk her for noen titalls år siden. Veiene ble bygd for å skyte seismikk. Store trucker trakk lange kabler etter seg og sendte akustiske signaler ned i bakken med jevne mellomrom. Ingen fant olje, men hydrogeologen fra Norge fikk senere god bruk for dataene i de grundige forundersøkelsene han foretok på vegne av Norconsult.

Tynn skog og tørt gress i dette området skyldes at jorda er svært porøs og permeabel. Den består for det meste av sand. Derfor klarer den ikke å holde på vannet. Det forklarer hvorfor det ikke er noe jordbruk her. Men de geologiske dataene fortalte Fridtjov at jorda er like porøs og permeabel flere hundre meter under overflaten. Det kan gi et godt grunnvannsreservoar. Strukturene på seismikken fra 70-tallet så også lovende ut.

Borekronen jobber seg nedover. Et tyrkisk selskap gjør jobben med en blanding av deres egne eksperter og innleide lokale størrelser. Sammenlignet med boreriggene vi kjenner fra Nordsjøen, er dette en enkel innretning, men prinsippene er stort sett de samme. Riggen står på en stor truck. To tanker med boreslam, to shaleshakere (vibrasjonssikter) og en de-silter er omtrent det eneste vi ser. Samt en 35 hestekrefters kompressor bak styrehuset. Borehullsdiameteren er opp mot 32 tommer, men ingen boreslampumper er å se.

Dette er det første hullet av totalt åtte. De skal aller bores ned til 600 meter. Fire skal produsere ferskvann, mens de resterende fire skal være observasjonsbrønner. Og hvis dette går bra, skal det bores 20 brønner til. Da vil det bli bygget rørledning, og innbyggerne i Dar es Salaam får rent, friskt vann. Og byen vil migrere sørover, mot kilden. Noen smartinger vil på bortgjemte steder stikke et lite hull inn i forsyningsledningen og opprette sitt eget lille, private vannverk. For der «nøden er størst, er oppfinnsomheten stor».

En tørst by blir enda tørstere

Da Norconsult rettet sin forespørsel til Fridtjov Ruden for mer enn åtte år siden, var det selvsagt på grunn av hans store kunnskaper om afrikansk geologi, godt kjennskap til grunnvannsreservoarer og bred erfaring med boring av vannbrønner i rurale strøk, veldig langt utenfor sivilisasjonen.

Norconsults folk visste godt at det i Afrika ikke holder med teoretisk kunnskap når grunnvann skal spores opp. Det må selvsagt foreligge et skikkelig kunnskapsfundament på universitetsnivå, men det er umulig å få gjort en jobb uten et praktisk sinnelag og bred erfaring med kulturen. Fridtjov er en av svært få innen grunnvannsmiljøet som har alle tre egenskapene.

Fridtjov lot seg selvfølgelig ikke be to ganger da Norconsult kom med sin henvendelse. Driftig som han er, kastet han seg over oppgaven. Samtidig fikk «Petter Smart» anledning til å prøve ut en av sine mange ideer. Den gikk i korthet ut på at ferskvann fra høydedragene vest for kyststripen har dannet et enormt grunnvannsreservoar som kan strekke seg langt under Det indiske hav (GEO 03/2008; «Drikkevann langt til havs»). Haken var bare den at en japansk rapport nettopp hadde konkludert med at det ikke fantes ferskvann under 150 meter.

Fridtjov trakk imidlertid denne konklusjonen i tvil. Den passet ikke med hans erfaringer og kunnskaper. Derfor satte han i gang med det han kaller et litteraturstudium. Det vil si at han gikk gjennom alle data som fantes fra overflatekartlegging, samt seismikk og brønndata fra oljeselskaper. Det ble også satt av tid til kartlegging i kystsonen, med belønning til lokale fiskere som kunne fortelle om undersjøiske oppkommer. Men det var en oljebrønn fra 1976 i Det indiske hav som gjorde ham sikker i sin sak. Loggene fortalte om ren sand med høy resistivitet (elektrisk motstand). Det måtte bety ferskt vann.

Konklusjonen han trakk var entydig, og den avvek dramatisk fra det japanerne hevdet. Under Dar es Salaam, både på nord- og sørsiden, mente Fridtjov at det ligger det en pakke med neogene, klastiske sedimenter som kan ha et godt potensial som grunnvannsreservoar. Den grunne delen av reservoaret var riktig nok allerede boret opp med 1800 brønner, men her er både kvaliteten på vannet og produksjonsegenskapene dårlige.

Resultatene resulterte i et leteprogram gjennom 2006 og 2007 i det som kalles Kimbijiakviferen. Dette inkluderte tre brønner til 600 meter, og Fridtjov fikk «bakoversveis» da resultatene etter hvert «kom opp til overflaten». Alt han hadde trodd stemte. Konklusjonen var derfor at det ligger en kystnær, 1000 meter dyp akvifer over et område på 1000 km2 rett utenfor Dar es Salaam. Volumet ble estimert til 1000 km3 med god nok vannkvalitet. Norges vannforbruk ligger på under 1km3 per år. Det burde altså være vann nok.

Så gikk noe galt. Fryktelig galt. Korrupsjon heter det. Dermed stoppet NORAD pengestrømmen. Og Norconsult måtte uforskyldt trekke seg ut av Tanzania etter 25 års virksomhet. Slik ble prosjektet liggende brakk i flere år. Samtidig ble vannproblemet bare større. Én million flere tørste innbyggere ble etter hvert avhengige av de samme dårlige, ustabile kildene.

En liten katastrofe – og en til

Vi hopper frem til 2010. Den utsatte anbudsrunden for å bore åtte brønner og gjøre en ressursevaluering kom endelig i gang, og vinneren ble amerikanske CDM Smith.

Jobben kunne begynne. Det betød å utvikle en konseptuell modell, gjøre flere geofysiske undersøkelser, prosessere et tusentalls kilometere med gamle seismikkprofiler, bestemme ressursens geometri, bygge en foreløpig grunnvannsmodell og finne gode borelokaliteter. Samt kjøre en anbudsrunde for å finne en borekontraktør.

Tilfeldighetene ville at en av CDM Smiths ressurspersoner på grunnvann – Henning Moe – er norsk, og han hadde i mange år jobbet sammen med Fridtjov flere steder i Afrika. De kjente hverandre godt, satte sammen et team, og i ettertid het det at CDM Smith fikk jobben på grunnlag av et godt team med relevant erfaring og ekspertise, og fordi det hadde Fridtjov på laget.

I fjor høst startet boringen. Alle forberedelser var gjort. Riggen var på plass. Alt gikk fint. Totalt dyp ble nådd til rett tid. Prøver av sanden og leirlagene ble tatt. Og til slutt ble brønnen logget. Så, rett før suksessen skulle signeres, gjorde operatøren en forferdelig tabbe. Det manglet ikke på advarsler, men en litt for sta boresjef stod på sitt. Brønnen var tapt og boresjefen ble sparket. Det var bare å begynne på nytt. Tap og vinn med samme sinn. Den gode nyheten var at boreselskapet tok på seg all skyld. Penger var spart, men tid var tapt. Enda litt lenger å vente for tørste tanzanianere. Det er bare å smile og krumme nakken.

Inntil neste katastrofe. Den nye boresjefen glemmer i noen sekunder å passe på tettheten av boreslammet, noe som førte til at artesisk, friskt vann strømmet ukontrollert inn i brønnen: «vannborernes blow-out», kaller Fridtjov det. Den førte til ytterligere to ukers forsinkelse. I følge Fridtjov burde problemet kun ført til kun to timers forsinkelse.

Men i stedet for å stole på kunnskap, stolte det erfarne boremannskapet på magefølelsen. Da går det gjerne galt. Fridtjov kaller dette rett og slett en kulturkollisjon. I mange kulturer, også vår egen, blandes ofte tro og viten. Men man kan ikke bore brønner basert på kunnskap hentet fra én enkelt, gammel bok. Til slike oppgaver trenges biblioteker. Du må lære å stole på Stoke, Archie, Arkimedes og Ghyben Herzberg, mener hydrogeologen. Du må vite at planetene går i bane rundt sola.

Ingen mangel på vann

Afrika trenger vann. Også vann. Og fremfor alt vann.

Det paradoksale er at det sannsynligvis er vann nok til alle, men som med alle andre ressurser er det et fordelingsproblem. Vanskeligheten er imidlertid at det ikke er så mye penger i vann som det er i olje og gass. Derfor er det ingen investorer som risikerer pengene sine på vann. Det er kun «gratis penger» som gjør nytte for seg. Det er her NORAD kommer inn. Og Verdensbanken. Det betyr blant annet at et rigorøst regelverk må følges. Billig kan bli dyrt. Enkle operasjoner kan bli kompliserte. Ting tar tid.

Fremdriften i boreoperasjonen utenfor Dar es Salaam har vært begredelig. Det har gått trådt. Det hele er egentlig nitrist med tanke på alle de millioner av mennesker som venter på rent vann. Årsaken er i følge Fridtjov ikke mangel på vann. Resultatene fra siste års virksomhet bekrefter tidligere antakelser. Årsaken er mangel på kompetanse.

Revers boring

Det normale er at boreslammet pumpes ned gjennom borestrengen, smører borekronen og returnerer tilbake til overflaten i rommet mellom borestrengen og borehullsveggen. På vei opp skal slammet ta med seg borekaks og stabilisere veggen.

I boringen etter vann sør for Dar es Salaam er prinsippet reversert. Boreslammet sendes direkte fra slamtankene til rommet mellom borestrengen og borehullsveggen (annulus), gjør jobben med å smøre og avkjøle borekronen og flyter raskt opp på innsiden av borestrengen.

Oppdriften besørges av at boreslammet fortynnes med luft som sendes ca. 70 meter ned i innsiden av borestrengen ved hjelp av en liten kompressor. Oppdriften sørger for hurtig oppstrømming av boreslammet uten bruk av tunge og energikrevende pumper. Systemet gir også rask retur av borekaks fordi boreslammet får en vesentlig større hastighet på innsiden av borestrengen enn det ville hatt på utsiden. Derved kan man bore med stor diameter uten bekymring over redusert transportkapasitet på boreslammet.

Ved revers sirkulasjon går boreslammet gjennom et rør direkte fra slamtanken og til rommet mellom borehullsveggen og borerøret (annulus). Hastigheten på boreslammet er derved uavhengig av borediameter. Omvendt, ved tradisjonell oljeboring pumpes slammet ned gjennom borerøret og kommer opp gjennom annulus. Her er hastigheten på boreslammet sterkt avhengig av borediameteren. Foto: Halfdan Carstens

Ved revers sirkulasjon går boreslammet gjennom et rør direkte fra slamtanken og til rommet mellom borehullsveggen og borerøret (annulus). Hastigheten på boreslammet er derved uavhengig av borediameter. Omvendt, ved tradisjonell oljeboring pumpes slammet ned gjennom borerøret og kommer opp gjennom annulus. Her er hastigheten på boreslammet sterkt avhengig av borediameteren.
Foto: Halfdan Carstens

Newer Post

COMMENTS

WORDPRESS: 0
X