Screeningsværktøj og modeller til analyser på oplandskala

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Screeningsværktøj og modeller til analyser på oplandskala"

Cecilie Lange
5 år siden
Visninger:

Jacobsen (2), Henrik G Müller (3) 1 R & D Program Manager Water Resources, DHI

1 Screeningsværktøj og modeller til analyser på oplandskala Michael Butts (1), Torsten V. Jacobsen (2), Henrik G Müller (3) 1 R & D Program Manager Water Resources, DHI mib@dhigroup.com 2 Senior Project Manager, Water Resources Department, DHI, tvj@dhigroup.com 3 IT Specialist, Water Resources Department, DHI, hgm@dhigroup.com

DHI - Institut for Vand og Miljø www.dhi.

Specialister i vand og vandmiljø og arbejder med beslægtede områder såsom kemikalier og

2 DHI - Institut for Vand og Miljø DHI er en uafhængig, international rådgivnings- og forskningsorganisation. Specialister i vand og vandmiljø og arbejder med beslægtede områder såsom kemikalier og fødevaresikkerhed. DHI er godkendt som teknologisk serviceinstitut (GTS) af Ministeriet for Forskning, Innovation og Videregående Uddannelser, og er en del af GTS netværket. DHI

3 DHI - Institut for Vand og Miljø DHI

tool) Kort baseret screening og virkemiddel scenarie værktøj Beregn reduktion (N, P, BOD,

4 Værktøj MIKE SHE Integreret model grundvand-overfladvand, vandkvalitet og økologi Baseret på de fysiske processer Grundlaget for DK model og retentionskort Virkemiddelværktøj ( POM tool) Kort baseret screening og virkemiddel scenarie værktøj Beregn reduktion (N, P, BOD, CO2 ) Simpel, hurtig beregningsrutine af miljøeffekt, omkostning og omkostningseffektivitet

5 DHI s Baggrund Flere årtiers projekt- og forskningserfaring fra DK og verden. Udvikling hen imod kompleks, integreret, procesbaseret oplands N-model koncept Mark til fjord værktøj der forbinder lokal praksis og virkemidler for oplandet til marin recipient påvirkning. Udskille og forudsige effekter af lokale tiltag. Avanceret modelkoncept er anerkendt og har stort potentiale men. - Mindre egnet til interessent involvering og ikke-modeleksperter - Ikke altid egnet til screening af mange mulige scenarier inklusiv forskellige kombinationer af punktkilder og diffuse kilder - Redegør ikke eksplicit for omkostninger og omkostningseffektivitet Behov for et let tilgængeligt, kortbaseret værktøj (POM tool) til at understøtte virkemiddelanalyse ( med eller uden N-oplandsmodel) DHI

B Measure A Retention Høj Middel Lav Measure C

6 Differentieret brug af virkemidler Den unikke transportvej, N/P-retention og miljøeffekt Measure B Measure A Retention Høj Middel Lav Measure C Target % effekt % omkostningseffektivitet DHI

7 Kortudsnit ådals og vandløbskorridor struktur Vestjylland Skjern Å (500 m skala, sandet opland, store vandløb) Retention Høj Middel Lav id15 vandløb markblok DHI

8 Virkemiddelværktøj hvad er det? Kort baseret screening og virkemiddel scenarie værktøj Simpel beregningsrutine af summerede enhedseffekter og retention indenfor et opland ud fra vandløbsnetværk og deloplandskort Beregninger netto effekt og omkostning i vilkårligt antal punkter indenfor oplandet og som nedstrøms total, f.eks ved udløb til fjord!!! POM tool løser ingen differentialligninger, ingen overlap med numeriske modeller!!! Kan bruges selvstændigt eller i kombination med oplands N/P-modeller DHI

9 Beregningskoncept Calculation point with environmental goal, e.g. reduction goal (kg/y) for N, P and/or BOD 1 kg add/removed Loss in riparian wetland Loss in lake Loss in GW X ha wetland 0.4 kg 50 % GW loss 0.5 kg DHI 50 % loss in lake 0.2 kg

10 POM tool setup og konfiguration Data til brug for POM tool: Vandløbsnetværk (GIS tema eller import fra MIKE) Deloplandskort (GIS shape file) Diffuse kilder, udvaskning fra rodzonen (polygon GIS) Markblokke Punktkilder (punkt GIS ) Virkemiddelkatalog (Excel) Miljømål, reduktionsmål (punkt GIS ) Retention and tabsfaktorer i GV / OV Pre-processering typisk i GIS DHI

(punkt/diffus) - Beregn reduktion (N, P, BOD, CO2) under hensyn til lokal retention -

11 Fremgangsmåde Step 1. Virkemiddelanalyse, screening - Tilknyt virkemiddel fra katalog til valgte lokaliteter (punkt/diffus) - Beregn reduktion (N, P, BOD, CO2) under hensyn til lokal retention - Er mål opfyldt? (søer, kyst) - Substituér eller flyt mindst omkostningseffektive virkemidler Step 2. Beregn samlet scenarie effekt v.hj.a. oplands N/P-model

Slå op i katalog og tilknyt bedst egnede virkemiddel (evt. mest omkostningseffektive). 4.

12 POM tool 2. Brug grafiske tools eller SQL søgning til at udvælge enkelte eller delmængde 1. Vælg N/P kilde type, f.eks rensningsanlæg, regnbetinget udløb, ejendomme, markblokke, industri. 3. Slå op i katalog og tilknyt bedst egnede virkemiddel (evt. mest omkostningseffektive). 4. Beregn effekt og fortsæt indtil målopfyldelse (typisk flere mål samtidigt) 5. Overvej substituering af virkemidler eller alternative scenarier

14 Demonstration af virkemiddelanalyse Valg af lokaliteter: Markblokke : Lav retentionsområder, valg af gruppe af markblokke, efterfølgende frasortering (brak, ekstensiv, afgrøde). For resten tilknyttes billigt virkemiddel på et areal op til summen af markblokarealer Vådområder : Vandløbsstrækninger uden eksisterende vådområder, fortrinsvis hvor N- transport i vandløb forventes at kunne understøtte høj fjernelse. Lavbund i ådal, skønnet areal (ha). Jo flere data, jo bedre grundlag for virkemiddelværktøjets SQL sorteringsfiltre Fortsat rum for forbedring ikke nødvendigvis fuldt optimeret virkemiddelprogram DHI

15 Roskilde Fjord Isefjord and Roskilde Fjord catchments features two fjords, 52 lakes and 682 km streams and 19 GW bodies. Reductions relative to baseline 2015: Isefjord : 281 t N/year Roskilde fjord : 348 t N/year Potential for increasing cost-efficiency by targeting: Catch crops (60 %) Stream buffer strips Restored wetlands - Adding CO2- eqv. to N and P load reduction measures - Demonstrating effects of other measures, biogas plants Bjarke Kaspersen

16 N- og CO2 reduktioner Virkemiddel effekt under klimaændringer

Odense å opland - virkemiddelanalyse Randzoner Vådområder Overordnet : At opstille et

Odense Fjord hovedopland med målopfyldelse.

maksimering af effekten i vandmiljøet Realistisk: At det er vurderet om virkemidlerne

17 Odense å opland - virkemiddelanalyse Randzoner Vådområder Overordnet : At opstille et omkostningseffektivt og, i så høj grad som muligt, realistisk virkemiddelprogram for Odense Fjord hovedopland med målopfyldelse. Målet ca 390 TN/år) Omkostningseffektivitet: Minimering af omkostning (kr/kg N) og maksimering af effekten i vandmiljøet Realistisk: At det er vurderet om virkemidlerne potentielt vil kunne tages i anvendelse på en given lokalitet. Begrænset adgang til detaildata. Efter- og mellem afgrøder Energiafgrøder

18 Selected key POM tool results, Odense Ranking of measures by cost-efficiency Replace lower ranking measures? Water plan implementation costs reduced from 4,0 to 3,3 mill euro/year by targeting measures

19 Eksport til MIKE SHE MIKE11 EcoLab WQ model Diffuse sources Diffuse POM measures Point sources MIKE SHE.dfs2 input of nitrate leakage Point POM measures MIKE11.dfs0 input (.bnd11) Illustration : GEUS

Relaterede dokumenter

Oplandsmodel værktøjer til brug for vandplanlægningen

Oplandsmodel værktøjer til brug for vandplanlægningen GEUS, DCE og DCA, Aarhus Universitet og DHI AARHUS UNIVERSITET Oplandsmodel Oplandsmodel til belastning og virkemidler landsdækkende oplandsmodel (nitrat