modeller for den umættede zone en ny geofysisk metode i hydrologisk modellering?



Relaterede dokumenter
National Vandressourcemodel (Dk-model) Torben O. Sonnenborg Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelser (GEUS)

Hydrologisk modellering af landovervågningsoplandet Lillebæk

Autogenerering af hydrostratigrafiske modeller fra boringer og SkyTEM

Modellering af interaktion mellem landoverflade atmosfæren

Anvendelse af georadar

Sammentolkning af data i den geofysiske kortlægning.

KLIMATILPASNING PÅ SILKEBORGMOTORVEJEN

Eksempler på praktisk anvendelse af geofysiske undersøgelsesmetoder på forureningssager

Ny detaljeret fladekortlægning af øvre jordlag i forbindelse med projektering af klimatilpasningstiltag

Dynamisk udvikling i fordelingen af opløst PCE i sprækket kalkmagasin ved ændrede pumpningsforhold og udvikling af konceptuel model

Usikkerhed på opgørelsen af nitrat reduktion på skalaer fra 100 m til 2000 m. Anne Lausten Hansen (GEUS) NiCA seminar, 9.

Oversigt over opdatering

Potentialet for LAR i Vinkælderrendens opland, Odense. ATV-møde april 2012 Ph.d. Jan Jeppesen

Bilag 1. Nabovarmeprojekt i Solrød Geologisk Undersøgelse. Paul Thorn (RUC).

Håndtering af regnvand i Nye

Praktisk anvendelse af koblet mættet og umættet strømnings modeller til risikovurdering

Hydrostratigrafisk model for Lindved Indsatsområde

INDDRAGELSE AF MRS I DET HYDROSTRATIGRAFISKE MODELARBEJDE PÅ SYDSAMSØ 4. NOVEMBER 2011 GERDA-DATA OG GEOLOGISKE MODELLER

Anvendelse af DK-model til indvindingstilladelser

Strømningsfordeling i mættet zone

SÅDAN BIDRAGER NYE GEOFYSISKE METODER TIL FORBEDRET RETENTIONSKORTLÆGNING

KIMONO Modellering af klimaændringer og hydrologiske effekter på Horsens by.

Kobling af to modelkoder: Integrerede HIRHAM og MIKE SHE simuleringer på et dansk opland

Kvælstofs vej fra mark til recipient

Sammentolkning af data ved opstilling af den geologiske model

Udtagning af Porevandprøver i den Umættede Zone Vurdering af nedsivning til grundvandet

MIKE URBAN LAR modellering. Morten Just Kjølby, DHI

OPTIMERING AF DATAGRUNDLAGET FOR KLIMAMÆSSIG AREALPLANLÆGNING

UDPEGNING AF BORELOKALITETER BASERET PÅ INTEGRERET 3D GEOFYSISK-GEOLOGISK TOLKNING

SSV ANVENDT TIL MODELLERING OG KVALITETSSIKRING AF HYDROSTRATIGRAFISKE MODELLER, SAMT VED ZONERING AF GRUNDVANDSMODELLER GEUS

Integration of geological, geophysical and contaminant data for contaminated site investigation at Grindsted stream

Geologi. Sammenhæng mellem geologi og beskyttelse i forhold til forskellige forureningstyper GRUNDVANDSSEMINAR, 29. AUGUST 2018

Bestemmelse af dybden til redoxgrænsen med høj opløsning på oplandsskala. Anne Lausten Hansen (GEUS) NiCA seminar, 9.

ANVENDELSE AF GRUNDVANDSMODELLER

Varmelagring i dybe formationer ved Aalborg

HYACINTS. Lokal gridforfining af regionale grundvandsmodeller, eksempler fra Ristrup Kildeplads

Måling og analyse af grønne tages Vejle Spildevands grønne tag

Basis for yderligere guldefterforskning på Storø i Grønland

Autogenerering af hydrostratigrafiske modeller fra boringer og SkyTEM

Mod en forbedret modellering af drænstrømning i oplandsmodeller

Remote Sensing til estimering af nedbør og fordampning

GEUS-NOTAT Side 1 af 3

brug af in-situ sensorer i afløbssystemet

Elektriske modstande for forskellige jordtyper

Veje til beskyttelse mod pesticider i det nye grundvand

Bestemmelse af hydraulisk ledningsevne

Sag 1 Pesticider i et dansk opland

Geofysikkens anvendelse i gebyrkortlægningen hvad har den betydet for vores viden om geologien?

Indholdsfortegnelse. Resendalvej - Skitseprojekt. Silkeborg Kommune. Grundvandsmodel for infiltrationsområde ved Resendalvej.

Ny viden til forbedring af retentionskortlægningen

Sammenstilling og vurdering af eksisterende data i Randers N kortlægningsområde

Modellering af vand og stoftransport i mættet zone i landovervågningsoplandet Odderbæk (LOOP2) Delrapport 1 Beskrivelse af modelopsætning.

November Navn: JACOB GUDBJERG. Nationalitet: Fødselsår: 1974

Fremtidens vandplanlægning vandets kredsløb. ATV Konference 28. maj 2015

Forudsigelse af fremtidens ekstreme grundvandsstigninger og lokal usikkerheds analyse - et vejprojekt ved Silkeborg (ATV, vintermøde, 2013)

Brugen af seismik og logs i den geologiske modellering

Notat. Baggrund. Internt notat om AEM beregninger Nord og Initialer Syd modellen

HYDRAULISK KARAKTERISERING AF KALKBJERGARTERNE I ØRESUNDSREGIONEN

GEOFYSISK KORTLÆGNING I FORBINDELSE MED UDARBEJDELSE AF AFVANDINGSSTRATEGI INDENFOR UDVIKLINGSOMRÅDER

Vurdering af klima ændringens konsekvenser for udvaskning af pesticider i lerområder ved brug af en oplandsskala hydrologisk model

Cityringen Evalueringer og faglige resultater. Jesper Damgaard

Sammenstilling af et atlas over resistivitet af danske geologiske aflejringer

NOTAT. 1. Følsomhedsanalyse

Geologisk modellering

Tekniske udfordringer i ny 3D afgrænsning af 402 grundvandsforekomster og tilknytning af boringer og indtag

Hyacints Perspektiver set fra to slutbrugere

Kapitel 4 OPSTILLING AF HYDROGEOLOGISK TOLKNINGSMODEL

Geofysiske metoder til detaljeret kortlægning af lossepladser og associeret perkolat

Best Practice. for afpropning af boringer og sonderinger. Jens Baumann Mads Møller Maria Heisterberg Christian Buck VIA

Konceptuelle modeller

Måling og simulering af vandindhold og vandtransport i umættet zone på lokal skala

Transportprocesser i umættet zone

GRUNDVANDSKORTLÆGNING

Fremtidige landvindinger og oversvømmelser i Danmark som følge af klimaændringer. Torben O. Sonnenborg Hydrologisk afdeling, GEUS

Mini-SkyTEM -et nyt instrument

ERFARINGER MED DRIFT AND PUMPBACK FORSØG TIL BESTEMMELSE AF MAGASINEGENSKABER. Jacob Birk Jensen og Ole Munch Johansen NIRAS A/S

BILAG 1 - NOTAT SOLRØD VANDVÆRK. 1. Naturudtalelse til vandindvindingstilladelse. 1.1 Baggrund

GOI I VÆREBRO INDSATSOMRÅDE

Geologisk model ved Ølgod og Skovlund eksempel på effektiviseret modellering i et heterogent geologisk miljø

Kortlægning af kalkmagasiner - Strategi ved kortlægning af ferskvandsressourcen

Geofysik som input i geologiske og hydrostratigrafiske modeller. Jette Sørensen og Niels Richardt, Rambøll

Opskalering og potentiale for implementering

Grundvand aldersbestemmelse med isotoper & CFC ATV møde: Datahåndtering og tolkning af jord- og grundvandsforurening

GEOFYSISKE METODER TIL DETEKTION AF GRUNDVANDSFORURENING

Velkomst og introduktion til NiCA

Dansk Historik 1998: JAGG : JAGG 1.5. Hvad kan JAGG ikke? 2010: JAGG 2.0

Notat. Hillerød Forsyning A/S NYE KILDEPLADSER VED FREERSLEV OG BRØDESKOV Modelberegninger baseret på prøvepumpninger december 2016/januar 2017

Erfaringer med brugen af DK-model Sjælland til udvikling af kommunemodel ved Næstved m.m.

Grundvandsmodel for infiltrationsbassin ved Resendalvej

Nationalt netværk af testgrunde

ERFARINGER MED GEOFYSIK FRA SJÆLLAND OG ØERNE

Nitrat i grundvand og umættet zone

Indholdsfortegnelse. 2 Kortlægningsmetode

Vandoplandsbaseret samarbejde

INDVINDING I DET URBANE VANDKREDSLØB. Hydrogeolog Jan Kürstein Danva konference - November 2013

Afprøvning af GeoProbe injektionsmetoder i moræneaflejringer

Outline. Baggrund Bekymringer ved arbejde i kildeområde FLUTe system Resultater fra Naverland Foreløbige konklusioner

Page 1. Knud Erik Klint, Geo Rikke Vinten Howitz, Region Hovedstaden Pernille Milton Smith, Tove Worsaae Møller, Geo

Videreudvikling af matematisk vandressourcemodelsystem

Direct Push State of The Art. Ekspertisechefer Charlotte Riis og Anders G. Christensen, NIRAS A/S

Transkript:

Tidsligt opløste tyngdemålinger som data i modeller for den umættede zone en ny geofysisk metode i hydrologisk modellering? Lars Christiansen, Allan B. Hansen, Majken C. Looms, Eline B. Haarder, Philip J. Binning, Dan Rosbjerg, Ole B. Andersen and Peter Bauer-Gottwein

HYDROGRAV-projektet Mål: Kalibrering af hydrologiske modeller vha. tyngdedata Finansiering: FTP og DTU DTU Miljø, DTU Space, DHI, COWI Kører 2007 2010 (september) Ansøgning om fortsættelse indsendt (WaterSpace) 2

HYDROGRAVs to dele Tyngdemålinger fra rummet Tyngdemålinger på jorden Skala: > 400 km (regional) Studieområde: Sydlige Afrika Pernille Krogh, DTU Space Data downloades fra hjemmeside Skala: 10-100 meter (lokalt) Studieområde: DK og Botswana Mættet og umættet zone Data indsamles selv http://op.gfz-potsdam.de/grace/index_grace.html 3

Hvad skal I høre h om? Hvorfor bruge tyngdemålinger? Målemetoder: Tyngde og jordradar (GPR) Feltlokalitet: Arrenæs ved Arresø Data & tolkning Følsomhedsanalyse - hvad kan vi få ud af data? Konklusioner Perspektiver 4

Mål l & Motivation Problem Modelparametre for den umættede zone er svære at fastslå Prøver fra borehuller: lokal, invasiv og forstyrrer prøven Resistivitets- og radarmetoder giver proxy-data. Petrofysisk sammenhæng nødvendig Tyngde Direkte måling af masseændring Ikke-invasiv (ikke-destruktiv og mindre udgift) Større volumen = mere repræsentativ 5

Metode Forceret infiltration: 10.3 m x 10.3 m 86 mm pr dag over 14 dage Måle ændring i tyngde Tyngde ikke-unikt problem: kombiner borehul-borehul jordradar (ground penetrating radar, GPR) koblet hydrogeofysisk inversion 6

Koblet hydrogeofysisk inversion Eksempel 1 søjle 100 lag i modellen 20 måletider 6 hydrologiske parametre Traditionel inversion for densitet 1 x 100 x 20 = 2000 parametre Koblet hydrogeofysisk inversion 1 x 6 = 6 parametre Den hydrologiske model lægger bånd på løsningsmulighederne! 7

Opstilling 10.3 m Tyngdestation (oppe ad bakken) Referencestation 50 m væk 10.3 m GPR-huller 11 m dybe Tyngdestation (central) 8 Tyngdestation (nede ad bakken)

Tværsnit 30 m 11 m 25 30 m Direct-push borehulsprøver (tidl. projekt) Geologi: - Glaciale aflejringer - Domineret af sand og grus - Indlejret ler - Detaljeret geologi ikke kendt 9

10

11

Tyngdeændringer ndringer 25 Før vanding Under vanding 20 Change Tyngdeændring gravity [µgal] 15 10 5 0-5 Central station Station oppe ad bakken Station nede ad bakken 5-Sep 10-Sep 15-Sep 20-Sep 25-Sep 30-Sep 12

Jordradar (GPR) Mean Middelvandindhold moisture content under (irrigation vanding phase) [µgal] [-] 0.05 0.10 0.15 0.20 1 2 3 4 Dag 4 Dag 6 Dag 3 Depth Dybde [m] [m] 5 6 7 Dag 15 Dag 9 8 9 10 13 11

Tyngde og GPR Før vanding 25 Under vanding Efter vanding Tyngdeændring Change gravity [µgal] 20 15 10 5 0 Central station Andet GPRinstrument GPR-data omregnet til tyngdeændringer -5 5-Sep 10-Sep 15-Sep 20-Sep 25-Sep 30-Sep 14

UZ-model og tyngderespons Før vanding 25 Under vanding Efter vanding Tyngdeændring Change gravity [µgal] 20 15 10 5 0 Central station Hydrologisk model (1D) GPR-data omregnet til tyngdeændringer -5 5-Sep 10-Sep 15-Sep 20-Sep 25-Sep 30-Sep 15

Følsomhedsanalyse Skaleret følsomhed 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0-0.05 Resterende vandindhold Mættet vandindhold α (van Genuchten) n (van Genuchten) Mættet hydraulisk ledningsevne l (Mike SHE parameter) Skaleret følsomhed 16

Diskussion Fordele Ulemper Eneste metode til direkte måling af ændring i vandmængden Spare borehuller => spare penge Meget velegnet ved store kontraster: sandet jord, meget nedbør, høj evapotranspiration Ikke-unikt problem Kræver en hvis specialviden Dyr instrumentering: købspris ½ mio. eller mere (kan evt. lejes) Signal-støjforholdet lavt i Danmark (kun små ændringer i jordens vandindhold) Svært at adskille mættet/umættet bidrag 17

Konklusioner Vandbevægelser i den umættede zone kan måles som tyngdeændring (ved relativt store ændringer) Tyngde- og GRP-data stemmer overens Tyngde er mest følsom over for mættet vandindhold som modelparameter Metoden ikke moden til egentlig industriel brug endnu! 18

Perspektiver Forbedre grundvandsmodeller (mættet/umættet) Mulig dansk (industriel) anvendelse: Ændring i opmagasineret vand på oplandsskala Bestemme UZ modelparametre på feltskala Kortlægge udbredelse af vand ved lagring i jorden (injektion) 19

20 Tak til: