HYACINTS. Lokal gridforfining af regionale grundvandsmodeller, eksempler fra Ristrup Kildeplads

Transkript

1 16 nov Lokal gridforfining af regionale grundvandsmodeller, eksempler fra Ristrup Kildeplads Postdoc, Troels Vilhelmsen Ass. Prof. Steen Christensen, Aarhus Universitet HYACINTS

2 En grundvandsmodels opbygning og griddets betydning 2

3 Den traditionelle finit differens model og kobling af modeller Traditionel En-vejs Iterativ MODFLOW-2000 Mike-SHE TMR MODFLOW-LGR (Shared node/ Ghost node) 3

4 Den traditionelle finit differens model og kobling af modeller Traditionel En-vejs Iterativ MODFLOW-2000 Mike-SHE TMR MODFLOW-LGR (Shared node/ Ghost node) Koefficient matrix struktur fast 4

5 Det ustrukturerede grid (bøvlet!... Men måske godt!) Unstructured MODFLOW-USG Koefficient matrix struktur afhængig af: forfiningsgrad, og gridstruktur 5

6 Test af MODFLOW LGR metoden Near surface deposits, k = 1e-6 m/s Deposits surrounding valley, k = 5*1e-7 m/s Valley infill deposits, k = 5*1e-5 m/s 6

7 Vigtigheden af den geologiske opløsning Absolute Mean Head Error [m] LGR-C LGR-R GC Number of LGR iterations Absolute Mean Flux Error [m3 /s] River outflow Into area Out of area Model run time [s] LGR-C LGR-R LGR-C LGR-R GC 0 LGR-C LGR-R GC GR 7

8 Aarhus Nord området og Ristrup kildeplads 8

9 Aarhus Nord området og Ristrup kildeplads Buried valleys from: Jørgensen and Sandersen,

10 Aarhus Nord området og Ristrup kildeplads 60 meter sletten (The 60 meter plain) DGU78776/ DGU78779 DGU78783 Hydraulic DGU78860 Hinnerup- Kasted Valley barrier DGU78433 DGU78859 DGU78429 DGU79100 Ristrup-Grundfør- Ødumvalley DGU78432 DGU78948 DGU78486 DGU78343 DGU78515 DGU79149 Regional scale transient head observations Aquifer test observations Regional pilot points Local pilot points Local scale observations Locally refined model Outline of the Frijsenborg- Foldby Plateau Burried Valley Structures

11 En kombineret geologisk model Kvartært sand/grus Kvartært ler Prækvartært ler pilot point Resultat: Parameterfelter baseret på zoner og Interpolerede værdier 11

12 Geologisk til numerisk model 12

13 Model setups Model navn Numerisk model Geologisk model GC LGR-CG LGR-RG 500 m x 500 m 11 model lag Regional: 500 m x 500 m Lokal: 100 m x 100 m 11 model lag Regional: 500 m x 500 m Lokal: 100 m x 100 m 11 model lag Forfinet version af DK-modellen som indeholder bedre beskrivelse af begravede dale Samme som oven for Forfinet geologisk struktur omkring Ristrup kildeplads 13

14 Kalibreringssetups MODEL kalibreringsdatasæt 6 år 6 år + pt 6 år lokal 6 år + pt lokal GC GC GC-pt GC local GC-pt local LGR-CG LGR-CG LGR-CG-pt LGR-CG local LGR-CG-pt local LGR-RG LGR-RG LGR-RG-pt LGR-RG local LGR-RG-pt local 14

15 15

16 Kalibreringsresultater tidsserier AARHUS 60 meter sletten (The 60 meter plain) DGU78776/ DGU78779 DGU78783 Hydraulic DGU78860 Hinnerup- Kasted Valley barrier DGU78433 DGU78859 DGU78429 DGU79100 Ristrup-Grundfør- Ødum valley DGU78432 DGU78948 DGU78486 DGU78343 DGU78515 DGU

17 Kalibreringsresultater tidsserier AARHUS 17

18 Resulterende felter for hydraulisk AARHUS ledningsevne LGR-RG LGR-RG Local / / LGR-RG-pt LGR-RG-pt Local log10(k) / /

19 Simuleringer AARHUS af kildepladsens indflydelse 60 meter sletten (The 60 meter plain) DGU78776/ DGU78779 DGU78783 Hydraulic DGU78860 Hinnerup- Kasted Valley barrier DGU78433 DGU78859 DGU78429 DGU79100 Ristrup-Grundfør- Ødum valley DGU78432 DGU78948 DGU78486 DGU78343 DGU78515 DGU79149

20 Simuleringer AARHUS af kildepladsens indflydelse

21 Konklusioner Ingen af modellerne kan simulere alle aspekter af kildepladsens drift Numerisk opløsning har større betydning end geologisk Kalibrerede modeller kan ikke forventes at prædiktere korrekt under forskellige strømningsforhold Lokal kalibrering Kalibrering til data som modellen ikke kan simulere introducerer fejl Den kombinerede parametrisering introducere fleksibilitet i modellen Begravede dale kræver fin diskretisering Resultater kan stadig være påvirket af grid skala og geologisk opløsning 21