Retningslinier for Opstilling af Grundvandsmodeller - National ...

Retningslinier for Opstilling af Grundvandsmodeller © 2000 GEUS
varierer geologien sjældent jævnt mellem målepunkterne, og der er derfor stor sandsynlighed for, at heterogeniteter
overses med denne metode. For det andet resulterer skalaeffekter i, at det er vanskeligt at importere
feltmålinger af hydrauliske egenskaber direkte til den numeriske model. Det bedste resultat opnås normalt,
hvis modellens parametre estimeres vha. den anden metode, dvs. ud fra observationer af eksempelvis hydraulisk
trykniveau.
RETNINGSLINIE 20. Ved ikke-stationære beregninger har startværdierne meget indflydelse, specielt på
vandbalancen (Brun 2000d). Startværdierne angiver trykniveauet og dermed vandindholdet for modellen.
Hvis startværdierne repræsenterer resultatet af en tør sommer eller en periode med meget indvinding, vil
trykniveauet være lavt, og modellen vil ikke indeholde så meget vand. Efter en periode vil dette udjævne sig,
idet startværdierne vil få mindre og mindre indflydelse, og beregningsresultatet vil være mere og mere afhængigt
af de givne randbetingelser. Længden af denne periode kan kun bestemmes ved at prøve med forskellige
startværdier. Efterfølgende kontrolleres det, i hvor lang en periode der kan registreres ændringer i
resultatet mellem to beregninger udført med forskellige startværdier, se tabel 3.3. Startværdiernes indflydelse
kan kun kvantificeres ved beregninger udført for den specifikke model med varierende startværdier. Generelt
kan man optegne en teoretisk kurve for betydningen af randbetingelser i forhold til startværdier. I den
første periode af simuleringen vil startværdierne være mest afgørende. Efterhånden som beregningen skrider
frem, vil randbetingelserne langsomt overtage for til sidst at være helt afgørende. Denne situation svarer til
den stationære beregning, hvor startværdierne ikke har indflydelse på resultatet. Hvis betydningen ønskes
kvantificeret, må dette gøres gennem beregninger gennemført med forskellige startværdier.
Modeltype Elasticitet og kapacitet* Opvarmningsperiode
Grundvand, artesisk magasin
1 mm/m 1-2 måneder
Grundvand, frit magasin 10-300 mm/m 6-24 måneder
Integreret hydrologisk
model
- 1-4 år
*angivelse af den ”magasinering”, der er i systemet (i mm pr m trykniveauændring) før modellen ændres fra
startværdierne til værdier, der er i hydraulisk balance med randbetingelserne. Det er en noget arbitrær størrelse
og vil variere fra model til model samt internt i hver enkelt model.
Tabel 3.3 Vejledende værdier for længde af opvarmningsperiode (Brun, 2000d).
RETNINGSLINIE 21. Den drivende faktor i alle grundvandsmodeller er grundvandsdannelsen. Denne kan
estimeres på forskellig vis, men nedbørsmålinger vil under alle omstændigheder indgå i beregningerne. I
ikke-stationære, integrerede grundvandsmodeller er det daglig nedbør fordelt over modelområdet – i det
følgende kaldet arealnedbøren, der bør indgå (Refsgaard, 2000a). Bestemmelsen af arealfordelingen af nedbøren
er ligeledes en vigtig del af en modelopgave. Nedbørsfordelingen afhænger af topografiske forhold,
afstand til kysten, fremherskende vindretning og andre geografiske karakteristika. Som grundlag for udarbejdelse
af arealnedbøren bør man som udgangspunkt udarbejde et såkaldt isohyetkort – et konturkort over
middelnedbøren baseret på de tilgængelige målestationers årsmiddelnedbør. Derefter bør der foretages en
manuel justering, hvor der tages højde for topografiske forhold og afstand til kyster. Under danske forhold
regner det væsentligt mere i højereliggende områder end i dalene og nedbøren stiger med afstanden til kysten.
DMI foretager beregninger af arealnedbør og andre meteorologiske parametre i et af deres såkaldte
klimagrid, Scharling (1999a), med opløsninger på 10x10, 20x20 og 40x40 km 2 . Dette kan i visse tilfælde
være en anvendelig nedbør, men der vil så være store forskelle i nedbøren fra grid til grid.
RETNINGSLINIE 22. Den potentielle fordampning bestemmes derfor ofte indirekte ved anvendelse af formler,
hvori indgår forskellige målelige klimatiske variable foreksempel indstråling, temperatur og vindhastighed
(Refsgaard, 2000a). Den mest kendte formel er formentlig Penman, som i modificeret form, Mikkelsen
22