Test af Analytiske Element Modeller - Grundvandskortlægning

2.2 Brugen af analytiske modeller
2.2.1 Anvendelsen af analytiske metoder i Danmark
De analytiske metoder har været benyttet i sagsbehandling igennem adskillige dekader. Brugen
har f.eks. været tilknyttet analytiske beregninger af vandløbspåvirkning eller beregning af sænkning
ved vandindvinding /9/. Figur 2-1 viser et eksempel på en analytisk tilgang.
Figur 2-1: Eksempel på en simpel analytisk beregning af vandløbspåvirkning fra en indvinding.
Fra /6/.
Antagelserne for de simple analytiske løsninger er ofte ens for de mange løsninger, eksempelvis
et uendelig homogent magasin, vandløbet er lige og uendeligt langt og strømningen er horisontal.
Når man benytter analytiske metoder, er disse antagelser nødvendige, idet de fastlægger grundlaget
for den forenklede beregning, som en analytisk løsning forudsætter.
Disse simple analytiske løsninger benyttes stadig i daglig sagsbehandling i Danmark - specielt
inden for kommunalt regi i forbindelse med indledende hydrologiske vurderinger til eksempelvis
vurdering af vandløbspåvirkning i forbindelse med indvindingstilladelser. Løsninger hertil er eksempelvis
implementeret i GeoGIS 2000 /12/, KMD’s STRUKTURA /13/ og BEST fra NIRAS /14/.
Fælles for disse er, at de beregner en enkelt analytisk løsning uden at tage hensyn til indbyrdes
påvirkning af vandløb og boringer, samt heterogenitet og fx tidslige variationer. De analytiske
løsninger er siden hen blevet udvidet med mere komplicerede formuleringer, hvis løsninger kan
findes ved superposition, eksempelvis /10/ og /11/.
Brugen af en analytisk tilgang til beregning af indvindingsoplande har været benyttet i adskillige
år. En af de mere simple tilgange er den man benytter i forbindelse med de boringsnære beskyttelsesområder.
Ved simple analytiske betragtninger afgrænses en beskyttelseszone omkring
indvindingsboringer, BNBO, /15/. I Miljøstyrelsen har man desuden benyttet en analytisk tilgang til
oplandsberegninger, /16/, en metode som også er beskrevet i Geo-Vejledning nr. 2 første del /1/.
Der findes i denne forbindelse forskellige metoder, og fælles for metoderne er, at man ved et
begrænset ressource- og tidsforbrug kan komme med et første estimat på udbredelsen af et indvindingsopland,
under forudsætning af nogle ret forenklede betragtninger.
2.2.2 Historisk brug af AEM modeller
Den historiske brug af AEM modeller går tilbage til starten af 80’erne, hvor strømningsmodellerne
i finite difference var begrænset af computerkraften og derfor havde en meget begrænset detaljeringsgrad
eller gav nogle barrierer i forhold til regional modellering /17/. Her blev det nødvendigt
at formulere andre metoder til at udføre beregninger af fx grundvands-overfladevandsinteraktion i
større områder med mange vandløb. Kodeudviklingen med AEM modeller har siden udviklet sig
G E U S
7