Ferskvandets kredsløb. Hans Jørgen Henriksen, GEUS

Transkript

1 Ferskvandets kredsløb Hans Jørgen Henriksen, GEUS

2 Indholdsfortegnelse Kapitel 1 Sammendrag Kapitel 2 Summary Kapitel 3 Opgørelse af den udnyttelige ressource Kapitel 4 Kvantitet og kvalitet hænger sammen Kapitel 5 Ferskvandets kredsløb og tidslige variationer Kapitel 6 Vandkredsløbets og vandressourcens regionale variationer og klimainput til den nationale vandressourcemodel Kapitel 7 Konstruktion, kalibrering og validering af den nationale vandressourcemodel (DK-model) Kapitel 8 Bedre overvågning af ferskvandetskredsløbet i NOVANA og i relation til Vandrammedirektivet Bilag 1 Sammenstilling af simuleringer for 10 DK-model oplandet

3 Disposition Grænser for vandindvinding DK-modellen Ressource Markvanding Konklusion Vidensbehov Figuren er fra den tørre sommer 1976

4 Grænser for vandindvinding Klimavariation / tørre år Forurening fra terræn Sænkning af grundvandspejl Hensyn til vandløbspåvirkning

5 DK-modellen - model område JSV Modelområde 6000 km2

6 Geologiske tværsnit Geologiske enheder smeltevandssand ler kvartssand glimmersand glimmersilt/ler kalk

7 Rodzone modul Rodzone modul Rodzonemodel: simpel boksmodel (Kinzelbach, 1986) Potentiel fordampning, E p sand_høj Græs, landbrugsafgrøder: Makkink/Penman sand_lav Skov: 1,1 x Makkink/Penman Ea/Ep sand_høj + ler_høj + markvanding Vandindhold > 70% af markkapacitet: markvanding E a = E p sand_lav Vandindhold + < 70 % af markkapacitet: ler_lav + E a < E p markvanding Vådområder: E a skov = E p våd markvanding Markpapacitet (= tilgængelig vandindhold) 70 mm på sandjorde 140 mm på lerjorde ler_høj ler_lav

8 Indvindinger - Rådata fra amter - vandværker/markvanding > m 3 /år - Filtersætning & koordinate

9 Vandløb

10 Valideringstargets: Afstrømning potentiale observationer opdelt på lag 1 : : 94 2 : : 66 3 : : 67 4 : : 53 5 : : 30 6 : : 9 7 : : 4 8 : : 0

11 Afstrømning (m 3 /s) Skjern Å, Alergård Obs Sim Kalibrering: for stationer > 50 km 2 Afstrømning (m 3 /s) Kalivalidering Grindsted Å, Eg bro Obs Sim Validering: for stationer > 100 km 2

12 SNEUM Å, V. NØRÅ BRO Afstrømning (m 3 /s) 10 5 Obs Sim VARDE Å, V. VAGTBORG Obs Afstrømning (m 3 /s) Sim Vandkvalitet Vandføring Fysiske forhold OMME Å, SØNDERSKOV BRO Afstrømning (m 3 /s) Obs Sim

13 Resultater med DK-modellen (Sydvestjyl.)

14 Påvirkning af vandløb (vandføring) Middelvandføring Krav om max. 10 % Sommer vandføring: A Naturvidenskabelige interesseområde max. 5 % B1 Gyde- og opvækst for laksefisk max. 10 % B2 Laksesfisk max. 15 % B3 Karpefiskevand max. 25 % C-F Lempet målsætning max. 50 %

15

16 Resultater for underområder Oppumpning fra vandværker som i 2000 og fuld tilladelse for markvandsindvindinger

17 Udnyttelig ressource / udnyttelsesgrad Ressource jf. Ferskvandets Kredsløb (fuld markvanding) Ressourceudnyttelse jf. faktiske tal for 2002 (markvanding < 1/3 af till.)

18 Vanding Ringkøbing amt RKA tal ca. 38 % DK-model ca. 25 %

19 Situation for et år med begrænset markvanding (2002)

20 Konklusion Udnyttelig ressource næsten halveret => mere detaljeret opgørelse af vandløbspåvirkning primær årsag, klima- og forurening sekundær årsag (pesticider) Overudnyttelse omkring København, Odense og Århus samt i områder i Vestjylland - ved (fuld) markvanding Kun i 8 ud af 48 underområder kan overudnyttelse mindskes ved man vælger at rense for BAM (~50 mill. m 3 /år) => vandløb og klima betyder mere for udnyttelig ressource end forurening Er vi godt nok klædt på til Vandrammedirektivet? - inkonsistenser i: i) vandindvinding og påvirkning af min. afstrømning (recipientmålsætninger) => behov for viden om habitater ii) problemer med vandbalancen (sne / fordampning) => behov for oplandsstudier + nationalt overblik iii) i visse områder pumper vi for meget => grundvandskvalitet er i farezone => pas på de rene reserver!

21 Vidensbehov Hvor går grænsen for irreversibilitet (vandløb der er tørlagte og som ikke kan genskabes med en god vandløbskvalitet) Kan vi øge bæredygtigheds-% (indikator 1-4) ved mere viden? Kan vi koble overfladevands- og grundvandsmodeller med klimamodeller for Søndre Omme og omeng og hente ny viden? Hvad gør vi ved puklen af fortidens synder i det øvre grundvand (hvordan demonterer vi BAM, MTBE og øvrige af fortidens grundvands-masseødelæggelsesvåben)? Skal vi bevare vandværker hvor de er eller er det bedre at flytte rundt, flytte dybt og optimere indvindinger? Har vi råd til at lade være med at bruge numeriske modeller? (skrivebordsmetoder medtager ikke hele kredsløbet) Behov for harmoniserede retningslinier for udnyttelig grundvandsressource (i EU og Danmark): Ikke pumpe mere end grundvandsdannelsen, men på hvilken skala?

22 Axford casen (UK) Upper Kennet catchment 295 km 2 (grundvandsfødt chalk stream) Relativt stabilt flow og temperaturforhold (markofytter Ranuculus som vokser på renvaskede grusbanker i marts-april, bækørred : majfluer mm. : fluefiskevand), grøde giver forhøjede vandstande cm. Vandføring i sommerperiode (april-september) vigtig fordi den ændrer tykkelsen af det laminære grænselag omkring planten og tilgængelighed af kulstof, ilt og vandbårne næringsstoffer for planterne Suspenderet stof i vandfasen kan aflejres i sommerperioden omkring planterne og i værste fald eliminere ranunklen Store vinterafstrømninger er nødvendige for renskuring af grusbanker Bækørreden er afhængig af en passende vandføring for succesfulde gydeforhold (jo mere jo bedre for at renskylle vandløbet) => lille afstrømning medfører færre antal yngel og ungfisk Vandindvinding giver op til 30 % reduktioner i vandføringen i vandløbet Fysisk habitat simuleringsmodel PHABSIM har været anvendt til casen Vigtige parametre: vanddybde, hastighed, substrat, vandkvalitet og temperatur (ikke kun juni, juli og august er kritiske perioder!) Kriterium: max. 10 % s reduktion af habitatarealet! (jf. 10 % B1 vandløb) I USA har man adopteret impacts på flow lige fra 0 % til %

23 Samlet indvinding i Ringkøbing Amt faktor 2-3