Oplandsmodel værktøjer til brug for vandplanlægningen

Transkript

1 Oplandsmodel værktøjer til brug for vandplanlægningen GEUS, DCE og DCA, Aarhus Universitet og DHI AARHUS UNIVERSITET

2 Oplandsmodel Oplandsmodel til belastning og virkemidler landsdækkende oplandsmodel (nitrat og vand) landsdækkene nitrat reduktionskort for grundvand og overfladevande landsdækkende fosfor model Pilot model for hovedopland Effekt af vandindvinding Påvirkning af vandføring og terrestrisk miljø DK-model Anvendes som grundlag i begge delprojekter

3 Oplandsmodel til belastning og virkemidler Formål Udvikling af værktøj/kort der for hele landet giver mulighed for en distribueret: Beregning af vandafstrømning og belastning af kvælstof fra jord til fjord ny koblet grundvands -og overfladevands oplandsmodel Placering af virkemidler og vurdering af effekt Ny generation af N-reduktionskort - Jord til Fjord Beregning af fosfor transport test og videreudvikling af eksisterende model Skal være udviklet til anvendelse i 2. vandplansperiode -> Tager udgangspunkt i eksisterende værktøjer, der kun i begrænset omfang kan nås at videreudvikles

4 Oplandsmodel til belastning og virkemidler N-udvaskning Transport og reduktion grundvand Punktkilder Transport og retention overflade vand

5 Oplandsmodel til belastning og virkemidler N-Udvaskning NLES model Empirisk model til beskrivelse N-udvaskning fra landbrugsarealer (anvendt i VMP midt- og slutevalueringer, grøn vækst) Sammenkobling af data i den bedst tilgængelige opløsning (Generelle Landbrugsregister og gødningsregnskaberne, klima) Udvaskning for perioden , rumlig fordeling afhængig af datagrundlag, fra 2000 på markblokniveau N-markbalance Punktkilder National database

6 Oplandsmodel til belastning og virkemidler Grundvandsstrømninger Partikelbanesimuleringer med den Nationale Vandressource Model (DK-model) Beskrivelse af ferskvandets kredsløb på landjord for hele DK Opstart i 1996, løbende opdateret med nye data og viden Redoxgrænse Nationalt kort over dybden til redoxgrænsen Baseret på ~ observationer og geologisk tolkning Opdateres i projektet

7 Oplandsmodel til belastning og virkemidler Overfladevand Empiriske modeller for månedstransport udviklet og testet på data fra det nationale overvågningsprogram Anvendt til beregning af samlet N- tilførelse til hav i NOVANA Videreudvikling af modeller for vandløb, søer, vådområder og oversvømmede arealer baseret på ny data i overvågningsprogram

8 Oplandsmodel til belastning og virkemidler Oplandsmodel: Kobling af modelberegninger i GIS Kobling af model beregninger på deloplandsniveau Massebalance indenfor delopland Tilført: Grundvand, punktkilder, fra opstrøms vandløb Fjernelse: Retention i overfladevand og virkemidler Nitrat routes gennem vandløbssystem National implementering, kalibrering af redoxgrænse og N-omsætning, test mod observationer (N-målinger fra ca. 200 stationer)

9 Oplandsmodel til belastning og virkemidler Aarhus Universitet Pilotmodel Opstilling af detaljeret model for Odense Å opland med dynamisk beskrivelse af vandløbssystem (MIKE SHE/MIKE11) Supplement til national tilgang, specielt i forbindelse med estimering af usikkerhed Demonstration af virkemiddelsanalyse Fosformodel Afvikles som selvstændig model, observationsdata og simulerede vandføringer er det samme som nitrat model

10 Særlige udfordringer En stor del af den nitrat der forlader rodzonen reduceres i grundvand (~2/3 på landsplan) Store rumlige forskelle afhængig af grundvandsstrømninger og redoxgrænse, der generelt er dårligt kendt pga. få observationer Reduktion i lavbundsområder og ådale kan lokalt være betydende Kendskab til reduktion og rumlig variation generelt begrænset Lokale dræningsforhold generelt ukendt Resultater vil være behæftet med usikkerhed Videnshuller (procesforståelse og beskrivelse heraf), behov for data og feltstudier samt modeludvikling Usikkerhed i observationer og del-modelresultater (udvaskning, grundvand, overfladevand) Der er begrænsning på hvor lille skala resultater kan anvendes på

11 Det er teknisk muligt at gennemføre beregninger på vilkårlig lille skala Usikkerhed generelt stigende med faldende arealstørrelse Usikkerhed og skala Vi kan kun estimere usikkerheden på den skala hvorpå vi har observationer Anvendelig skala er en afvejning mellem behov for lokale estimater og acceptable fejlmargien i udpegning af korrekte områder Usikkerhedsvurdering bygger på erfaringer fra NiCA

12 Polygontema til beregninger Deloplande med middel areal på 1500 ha udgør beregningsenhederne i oplandsmodellen Deloplandsstørrelse svarer til mindste oplande hvorfra der eksisterer observationsdata Ingen differentiering indenfor deloplande Skala for præsentation af resultater baseres på usikkerhedsvurdering Usikkerhed forventes at variere mellem forskellige landsdele Middel størrelse 1500 ha (mindste skala for resultat)

13 Eksisterende nitrat reduktionskort

14 Produkter Nationale kort der på polygonbasis viser Middel af nitrat reduktionspotentialet i grundvandszonen Variationen i nitrat reduktionspotentialet i grundvandszonen indenfor polygonet Gennemsnit af kvælstof retentionspotentialet i overfladevandssystemet Middel af den samlede reduktion fra polygonet (landarealet) til kysten Usikkerheden i de estimerede reduktionspotentialer fra jord til fjord. Detaljeret dynamisk pilotmodel med analyse af betydningen af opløsning, detaljeringsgrad og dynamik i relation til virkemidler og usikkerhed Demonstration af virkemiddelanalyse indenfor pilot-område med brug af nationale reduktionskort. National fosfor model

15 DK-model Basis for beregninger af belastning og effekt af vandindvindinger Udvidelse af vandløbsnetvær >800 vandløbs strækninger til i alt km vandløb Opdatering tidsserier Genkalibrering af model