Størrelsen på den fremtidige vandressource

Transkript

1 Størrelsen på den fremtidige vandressource - erfaringer fra kørsler med DK-modellen og perspektiver i forhold til den fremtidige grundvandsdannelse i relation til klimaforandringer Martin Olsen, projektforsker, GEUS Oplæg ved Grundvands ERFA-møde, Silkeborg, 28/2-2013

2 Fremtidige klimaforandringer Kilde: van der Linden and Mitchell, 2009; IPCC, 2007 Begrænsninger -Fremtidige klimaforandringer er baseret på resultater fra numeriske modeller -En model er kun så god som det data der ligger til grund for modellen derfor er det vigtigt med observationsdata til kalibrering og validering af model (fx. klima, grundvand, vandføring, økologi) - Resultater fra klimascenarie A1B - Klimagrundsvandskort dækker perioden Forudsigelser længere ude i fremtiden ( ) se Cliwat projekt (

3 Disposition Introduktion Det landsdækkende Klimagrundvandskort Baggrund Metode Anbefalinger Indsæt billede med oversvømmelse Resultater fra Midtjylland Middel grundvandsdannelse Typisk høj grundvandsstand Medianminimumsvandføring Ferskvandsressourcen i fremtiden Konklusion og anbefalinger

4 Baggrund Projekt finansieret af KFT, NST og GEUS gennemført Model: - Landsdækkende national grundvandoverfladevandsmodel (DK-model v. MIKE SHE/MIKE11) - Regionalt kalibreret GEUS folk bag projektet Hans Jørgen Henriksen, Anker Lajer Højberg, Martin Olsen, Lauren P. Seaby, Peter van der Keur, Simon Stisen, Lars Troldborg, Torben O. Sonnenborg, Jens Christian Refsgaard

5 Beregning af klimaforandringers effekt på hydrologi Global og regional klimamodel Reference klima Fremtidigt klima Histogram equalisation method (DBS) Nedskalering og bias korrektion Testområder: Ringkøbing fjord og Sjælland Global (GCM) Regional (RCM) Hydrologisk Modeller km km m Skala

6 Vandbalancetest* En kørsel af referencemodel Klima fra 9 udvalgte GCM RCM kombinationer ( og ) Modelprocedure Observeret klima ( ) Grundvandsniveauer Ringkøbing fjord og Sjælland Referencemodel CC Kombination 1 CC Kombination 2 CC Kombination 3 CC Kombination 9 Levering af GVS, GVD og ændringer til klimaportal Beregning af ændringer og udvælgelse af mest positive, mest negative og median kombination 3 GCM RCM kombinationer for hele DK * Refsgaard et al. (2011) Vandbalance i Danmark - Vejledning i opgørelse af vandbalance ud fra hydrologiske data for perioden

7 Anbefalinger Model er kalibreret på regionalt niveau, og i 500 m grid derfor: Brug IKKE resultater til at se om grundvand vil oversvømme din have Min km 2 Anvend lokal viden til at afprøve/validere resultater Anvend kun resultater til screening Værktøjet har udelukkende vejledende karakter. Det anbefales at foretage en nærmere analyse, inden der iværksættes eventuelle tiltag. Kilde:

8 Resultater fra Midtjylland Vest: sandjorder, fladt og indvinding til markvanding Øst: lerjorder, kuperet og indvinding til større byer

9 Grundvandsdannelse (GVD): Middel grundvandsdannelse i den dybde, hvorfra grundvandsindvinding typisk foregår (modellag 2) Nuværende grundvandsdannelse Vest Øst Middel GVD (mm/år)

10 Ændring i grundvandsdannelse Ændring = ( ) ( ) Ændring i mm/år Vest Øst Tør (middel (SD)) 9 (30) 10 (26) Median (middel (SD)) 11 (29) 7 (25) Våd (middel (SD)) 34 (62) 25 (69)

11 Typisk høj grundvandsstand: Højeste 5- døgns middel der i gennemsnit overstiges en gang hvert 10. år Nuværende høj grundvandsstand Vest Øst Middel høj GVS (m under terræn) 3.0 (5.3) 8.6 (12.7)

12 Ændring i høj grundvandsstand Ændring = ( ) ( ) Ændring i m Vest Øst Tør (middel (SD)) 0.3 (0.5) 0.7 (0.9) Median (middel (SD)) 0.2 (0.3) 0.3 (0.4) Våd (middel (SD)) 0.9 (1.1) 1.3 (1.5)

13 Ændringer i medianminimumq Klimafaktor Vest Øst Tør 0.9 (0) 0.9 (0.1) Våd 1.4 (0.2) 1.3 (0.2)

14 Ferskvandsressourcen i fremtiden Vurdering af fremtidens ferskvandsressource Vandbalance test Udvikling af forbedrede indikatorer på regionalt og lokalt niveau Overfladevandspåvirkning Hidtil fokus på vandløbsafstrømning Udvikling af forbedrede indikatorer Hvad med søer? Saltvandsindtrængning Gradientforhold i kystzone Grundvandsafhængige terrestriske økosystemer Våd natur brug for ny viden (Eksempler fra Grundvandsdirektivet - CIS nr. 18) Kilde:NBNBNBNBNB *Se præsentationer fra Hydrologidag 2011 Bæredygtig vandindvinding (

15 Konklusion og anbefalinger Grundvandssystemer skal forstås som komplekse systemer, der reagerer dynamisk i forhold til påvirkninger fra vandindvinding, arealanvendelse og klima Ændring i grundvandsdannelse sandsynligvis større grundvandsdannelse: Vest: -9 mm/år til +34 mm/år (nuværende GVD = 202 mm) Øst: -10 mm/år til +25 mm/år (nuværende GVD = 145 mm) Ændring i typisk høj grundvandsstand sandsynligvis højere grundvandsstand: Vest: -0.3 m til +0.9 m (nuværende TyHiGVS = 3 m u terræn) Øst: -0.7 m til +1.3 m (nuværende TyHiGVS = 8.6 m u terræn) Ændring i medianminimum sandsynligvis ingen ændring i medianminimum: Vest: -10% til +40% Øst: -10% til +30%

16 Konklusion og anbefalinger - fortsat Anvend værktøj til screening, sammenlign med lokal viden, og vurder derefter om der er behov for lokal model Behov for indsamling af data til verificering af resultater fx typisk høj grundvandsstand (ganske få overfladenære pejlinger er med i model) bør inkluderes i lokal model Fremtid: Sandsynligvis ændrede metoder til estimering af påvirkning på grundvandsafhængig natur: vandløb, søer, terrestriske økosystemer mm. Udviklingsperspektiver: Terrænnært grundvand Vand i landskabet temporalt og rumligt Forbedret vandløbshydraulisk beskrivelse Grundvandsinput til overfladevande

17 Mere information Link til Fremtidens grundvand på Klimatilpasningsportalen: Læs om modelgrundlaget DK model: Modelgrundlaget er den nationale vandressourcemodel (DK-model), der er en detaljeret landsdækkende integreret grundvands- og overfladevandsmodel, der beskriver samtlige komponenter i ferskvandskredsløbet. Modellen er opbygget i 500x500 m net med omkring 10 beregningslag for Danmark. I modellen er inkluderet data om geologi, jordart, jordtype, topografi, klima og hydrologi. Modellen er opbygget i MIKE SHE/MIKE 11 koden. Læs mere her: Henriksen, HJ, Højberg, AL, Olsen, M, Seaby, LP, van der Keur, P, Stisen, S, Troldborg, L, Sonnenborg, TO og Refsgaard, JC (2012): Klimaeffekter på hydrologi og grundvand Klimagrundvandskort: Videnskabelige publikationer om seneste opdatering af DK model og vandbalancedelen: Højberg, AL., Troldborg, L., Stisen, S, Christensen, BBS, og Henriksen, HJ.: (2012) Stakeholder driven update and improvement of a national water resources model - Stisen, S, Højberg, AL, Troldborg, L, Refsgaard, J, C, Christensen, BSB, Olsen, M, og Henriksen, HJ (2012): On the importance of appropriate rain-gauge catch correction for hydrological modelling at mid to high latitudes - Kontakt: Hans Jørgen Henriksen, GEUS (hjh@geus.dk)