Det er målet med den nationale vandressourcemodel (DK-modellen) at kunne simulere det hydrologiske kredsløb med særlig vægt på grundvandssystemet og
grundvandsressourcens størrelse under forskellige forudsætninger vedrørende klimaforhold, arealanvendelse, krav til maksimal påvirkning af vandløb/vådområder
og begrænsninger i den udnyttelige vandressource som følge af områder med dårlig vandkvalitet og/eller dårlige indvindingsforhold. Input til simuleringerne udgøres af:
- klimadata (døgnværdier for nedbør og potentiel fordampning fra et landsdækkende 40x40 km klimagrid)
- GIS data topografi, vandløbssystem, jordart (sand og ler) og arealanvendelsesdata (skov, åbent land, byområder og vådområder)
- vandindvindingsdata (årlig oppumpning i forbindelse med almene vandværker, erhvervsvanding og industri; oppumpninger > 25.000 m3/år er medtaget i DK-modellen)
- hydrogeologisk tolkningsmodel (vandførende og lavpermeable lag samt udveksling mellem grundvand og vandløb)
- 3D hydrogeologisk model baseret på oplysninger fra cirkeldiagramkort (tolket i et 2 x 2 km grid) samt boringsdata fra PC-ZEUS (identifikation af sandlinser i lerlag)
- tolkning af områder med stor glacialtektonisk forstyrrelse (sedimentær eller strukturel)
- parameterestimering (hydrauliske parametre bl.a. hydraulisk ledningsevne, magasinkoefficient, drænkonstant, lækagekoefficient for udveksling mellem grundvand og vandløb, manningtal etc.)
Output fra simuleringerne udgøres af bl.a.:
- grundvandspotentialer og afsænkninger (tidsserier og kort)
- afstrømninger i vandløb (tidsserier)
- vandbalancedata (nettonedbør, nedsivning fra rodzonen, overfladisk afstrømning, drænvandsafstrømning, grundvandsdannelse til sekundære og primære grundvandsmagasiner,
grundvandsafstrømning til vandløb, vådområder og hav samt afstrømning i vandløb)
- partikelbaner og opholdstider i grundvand fra infiltrationsområder til oppumpning ved kildepladser
Det er vigtigt ikke kun at se på grundvandet som en afgrænset enhed, men at se det i en sammenhæng med de øvrige dele af vandkredsløbet som f.eks. vandløb og vådområder. Et centralt forhold er i den
forbindelse, at sikre en så fysisk korrekt beskrivelse af grundvandsmagasinsystemet (3D) og interaktionen mellem grundvand og overfladevand som muligt. Ved modelopstillingen er der således lagt særlig vægt på:
- en god beskrivelse af grundvandsmagasinsystemerne og randbetingelserne til disse
- en præcis beskrivelse af den arealdistribuerede grundvandsdannelse
- detaljerede oplysninger om topografi, jordartsforhold, dræn- og vandløbssystem samt hydrogeologiske forhold med henblik på beskrivelse af vandudveksling mellem overfladevand og grundvand
- at modellen afspejler faktuelle grundvandsmagasiner
- at modellen på regionalt niveau skal kunne belyse de arealer hvor infiltrationen til magasinerne især sker
- at modellen kan belyse påvirkningsfaktorer som følge af oppumpning i forhold til minimumsafstrømningen
Det er vurderet, at en horisontal diskretisering i et 1x1 km beregningsnet udgør en øvre grænse for, hvor groft de fysiske forhold kan repræsenteres, idet brug af et beregningsnet på f.eks. 2 x 2 km giver for
store usikkerheder i repræsentationen af topografiske og geologiske variationer, ligesom den decentrale vandindvindingsstruktur med relativt små vandværker sætter grænser for, hvor groft et beregningsnet der
giver mening og kan anvendes. Samspillet mellem klima, vegetation og jordbund har stor indflydelse på fordampningen og dermed på
nedsivningen til grundvandet. På grund af den valgte skala med et beregningsgrid på 1x1 km vil DK-modellen imidlertid repræsentere en relativ grov forenkling af en række forhold bl.a. topografi,
repræsentation af den geologiske variabilitet, repræsentation af dræn- og vandløbssystemer etc. Det er derfor i første omgang valgt at basere beskrivelsen af fordampning (og dermed nedsivning fra rodzonen)
på et relativt simpelt vandbalancemodul for rodzonen, og samtidig at se bort fra de enkelte processer i den umættede zone. Ved overordnede vurderinger på landsplan af ændringer mellem skov, åbent land,
byområde og vådområder er modellen dog brugbar i den nuværende konfiguration. Det er som grundlag for opbygning af DK-modellen valgt at anvende MIKE SHE systemet. MIKE SHE
er et deterministisk og fysisk baseret fuldt distribueret modelsystem, som beskriver de væsentligste strømningsprocesser i landfasen af det hydrologiske kredsløb. MIKE SHE kan beskrive afstrømning på
jordoverfladen (2D), i vandløb (1D), over og under grundvandspejlet (3D) samt drænvandsafstrømning (2D). Desuden giver systemet mulighed for beskrivelse af snesmeltning og aktuel fordampning.
Følgende beregningsmoduler fra MIKE SHE systemet (version 5.30) blev anvendt:
- OC - Overland- and Channel Flow (overfladisk afstrømning og kanalafstrømning)
- SZ - Saturated Zone (mættet zone)
- EX - Exchange between Aquifers and Rivers (vandudveksling mellem magasiner og vandløb)
De opstillede DK-modeller arkiveres i den landsdækkende modeldatabase for numeriske grundvandsmodeller (modeldatabasen) med udarbejdelse af et kvalitetsdokument som kortfattet beskriver de enkelte modelopstillinger.
|
|
For Øerne er derfor først udtrukket lagdata fra GEUS's boringsdatabase ZEUS og optegnet V-Ø profiler med henblik på et første overblik af fordeling af de vandførende lag. Derpå
er fordelingen af filterintervallerne undersøgt for at give indblik i de vandførende sandlags fordeling inden for f.eks. et Atlasblad. Ud fra disse oplysninger samt tidligere
undersøgelser er der opstillet en hydrogeologisk tolkningsmodel, d.v.s. en arbejdshypotese for hvordan strømningen i grundvandssystemet foregår, hvorpå antallet af
vandførende lag er er defineret og forsøgt udbredt til hele området der beskrives. I områder hvor et sandlag mangler, er det af modeltekniske hensyn medtaget med en lille tykkelse (10 cm). 
Den hydrogeologiske model er derfor ikke en sædvanlig geologisk/stratigrafisk model, men derimod en
opdeling af geologien på grundlag af vandførende egenskaber. Efter de indledende forberedelser skal geologien tolkes. Det er valgt at gøre dette på grundlag af basisdatakort
(cirkeldiagramkort). Ud fra UTM-nettet er området opdelt i et 2x2 km net og i midten er der indsat en fiktiv boring (Grid boring), som er tolket ud fra den konceptuelle model og de
boringer der ligger inden for kvadratet. Hvis der ingen boringer er i kvadratet benyttes de nærmest liggende boringer. Oplysningerne om de tolkede gridboringer skrives
ind i en data fil, som indeholder koordinater for gridpunktet samt topkote og tykkelse af det vandførende lag. Der indsætte evt. støttepunker i filen. 
Derpå overføres data til den numeriske grundvandsmodel MIKE SHE hvor efter laggrænserne interpoleres, og der tilknyttes
hydrauliske parametre til de enkelte modellag. Endelig er oplysninger fra PC-ZEUS anvendt til kvalitetssikring og som analyse af sandlinser i lerlagene, der efterfølgende er implementeret sammen med den
glacialtektoniske variabilitet. 
