CLIWAT. Klimaændringernes effekt på grundvandet. Interreg project

Transkript

1 CLIWAT Klimaændringernes effekt på grundvandet Interreg project Torben O. Sonnenborg GEUS

2 A. Belgische Middenkust (B): Modelling, salinisation B. Zeeland (B/NL): Modelling salinisation, eutrophication D. Borkum (D): Modelling, salinisation E. Schleswig (D+DK): Modelling, irrigation F. Horsens Fjord: Modelling, flooding E. Hørlykke: Point source, modelling G. Aarhus river (DK): Point sources, modelling

3 Indhold Vidå Horsens Tissø

4 Vidåen Klimaændringernes effekt på markvanding og vandløbsafstrømning

5 Formål med projekt Belyse effekten af markvanding på minimumsvandføring i et fremtidigt klima I samarbejde med: Miljøcenter Ribe

6 Forventede fremtidige effekter Mindre sommernedbør Højere temperaturer Nye afgrøder Udtørring af jorden Øget behov for markvanding Lavere grundvandsstand Reduceret vandføring i vandløb

7 Problemstillinger Bestemmelse af nuværende vanding Sammenhæng mellem arealanvendelse og vanding Bestemmelse af fremtidig vanding Sammenhæng mellem grundvandsindvinding til vanding og vandløbsafstrømning

8 Markvandingsboringer 1289 boringsindtag 25,1 mio. m 3 pr. år (estimat) Fra Vandplan, Vanddistrikt 4.1 Kruså/Vidå, MC Ribe (2010)

9 Fra MC Ribe Arealanvendelse - Sønderjylland

10 Area (Ha) Ændring i arealanvendelse Arealanvendelse Sønderjyllands Amt Majsareal i Danmark Sandsynlig udvikling: Mere majs Mere biomasseproduktion Korn i alt Raps i alt Rodfrugter i alt Majs til opfodring Græs og grøntfoder Græs uden for omdrift Fra Jørgen Olesen, DJF År

11 Nedbør (mm/måned) Nedbør - Vestjylland Betydning af afgrødevalg Påvirker aktuel fordampning 140 Påvirker vandingsbehov Påvirker hvornår der skal vandes 120 Vandingsperioder Afgrøde April Maj Juni Juli August September 60 0 Nu A2 B2 J F M A M J J A S O N D Måned Græs (20%) Vinterhvede (25%) Vårbyg (15%) Majs (10%) Efter Landbrugets Rådgivningscenter

12 Metode DK-model anvendes (modificeret) Automatisk vanding i model Fremtidigt klima anvendes som input Effekt på vandløb (minimumsvandføring) Scenarier for klimaændringer Scenarier for arealanvendelse

13 Horsens Klimaændringernes effekt på oversvømmelse og udtørring af Horsens

14 Formål med projekt Risiko for oversvømmelse af Horsens By Havet, vandløb, grundvand Udvaskning af forurening fra deponier Samarbejde med Horsens Kommune og Region Midtjylland

15 Vandstand (m) Havniveau Horsens By juli 2006 oktober 2006 januar 2007 april 2007 juli 2007 oktober 2007 januar 2008 Tid

16 Horsens By Vandstand: 1.5 m Vandløb Nørrestrand Nørrestrand Horsens Fjord Horsens By

17 Horsens By Vandstand: 2.5 m Vandløbsafstrømning Grundvandsindstrømning

18 Randbetingelser til lokal model

19 Metode Indstrømning defineret af Horsens Fjord model Detailmodel for Horsens By Øget havvandstand + klimaændringer Effekter på oversvømmelser: Grundvand Overfladevand Potentiel betydning for udvaskning

20 Tissø Bæredygtig indvinding fra Tissø i et fremtidigt klima

21 Fokus-område

22 Annual abstraction (mill. m 3 /yr) Indvinding fra Tissø Kalundborg Time (year) Tilladelse: 5 mill. m 3 pr år Anvendelse: Industriel Symbiose

23 Evapotrans. Precipitation (mm/day) Klimaændringer Reference Precipitation evapotranspiration Pr. A2 Pr. A2 J F M A M J J A S O N D Month

24 Relative ændring change (%) Effekten på vandløbsafstrømning Station Susåen J F M A M J J A S O N D Måned Month A2 B2

25 Formål At undersøge om vandindvinding fra Tissø er bæredygtig i et fremtidigt klima Vandstand i Tissø Udstrømning til Halleby Å Samarbejde med Kalundborg Kommune

26 Modeller anvendt GCM: HadAM3H Hadley Centre, UK RCM: HIRHAM DMI Hydro: DK model GEUS x = 150 km x = 12 km x = 0.2 km

27 DK-modellen benyttes Nedbør + klima Akt. fordampning Infiltration Grundvand Vandløb

28 Vandløb i modellen St. Vernant Routing

29 25 tværsnit inkluderet

30 CO 2 scenarie A2

31 Havniveaustigning inkl. isostatiske niveauændringer (CLIMBER resultater) Tilgængelige havniveaudata Stigning i m Scenarier B A1B 0.63 A1FI m lægges til daglige værdier for nuværende havniveau 0.5 m and 1.0 m scenarier anvendes også

32 Fremskrivninger af havniveaustigninger Middel for anvendt her Vermeer & Rahmstorf, 2009 IPCC, 2007 Vermeer and Rahmstorf,

33 Havniveau (m) Havniveau (daglig) Nuværende og fremtidigt havniveau (2008) cm Dato

34 Water level (masl) Water level (masl) Water Discharge level (masl) 3 /s) Kalibrering og validering Ved udløb fra Tissø Observed Kalibrering Simulated Validering R 2 = 0.90 R 2 = Observed Simulated R 2 = 0.80 R 2 = 0.80 Date Observed Simulated Date

35 Resultater: Effekt på grundvandsspejl Stigning i grundvandsniveau kontrolleret af nuværende dybde til dræn Ændring i grundvandsstand fra nuværende til fremtidigt klima (A2 scenario med havniveaustigning på 0.73 m) I området omkring Tissø.

36 Discharge (m 3 /s) Discharge (m 3 /s) Resultater: Ændring i vandløbsafstrømning Current A2 J F M A M J J A S O N D Month Middel månedlig afstrømning ved st (Opstrøms Tissø) Current Current A2 J F M A M J J A S O N D Month Middel månedlig afstrømning ved st (Nedstrøms Tissø)

37 Frequency Frequency Resultater: Vandstand i Tissø Frekvensfunktion for vandstand ved st ved udløbet af Tissø for nuværende og A2 klima med havniveaustigning på 0.73 m Current A Current A2 with 0.73 m SLR A2 without SLR Water level (masl) Water level (masl)

38 Frequency Frequency Resultater: Vandstand i Tissø Frekvensfunktion for vandstand ved st ved udløbet af Tissø for nuværende og A2 klima med havniveaustigning på 0.73 m Mængden af vand tilstrækkelig 0.8 i fremtidigt klima Current A Current A2 with 0.73 m SLR A2 without SLR Water level (masl) Water level (masl)

39 Discharge (m 3 /s) Resultater: Udstrømning fra Tissø, Station Downstream Tissø A2 scenario w ith 1.0 m A2 scenario w ith 0.73 m A2 scenario w ith 0.50 m OBS!! -5 Time Negativ vandføring betyder indstrømning til søen

40 Resultater: Antallet af dage med saltvandsindstrømning til Tissø for tre forskellige havniveau-scenarier Havniveaustigning Antal dage med indstrømning Maks indstrømningsrate Maks indstrømningshændelse (m) (m 3 /s) (mill. m 3 )

41 Konklusion Oprindelig antagelse om mulige problemer med vandressourcen pga. længere og mere tørre somre viste sig at være forkert bæredygtig indvinding også i fremtiden Vandkvaliteten og økologien i Tissø er truet af saltvandsindstrømning til søen med mindre der etableres en sluse