Vandressourcer: Benyttelse og beskyttelse for vækst

Senest opdateret d. 22/8-2016
DHI
Resultatkontrakt 2016-2018 under temaerne Klima og miljø
Michael Butts
Innovationschef

Den bedste udnyttelse af vand skal tilgodese mange forskelligartede krav til benyttelse (risici for vandforsyning, landbrugsmæssig anvendelse og kunstvanding, omkostningseffektivitet, osv.) og beskyttelse. (rent drikkevand, økosystem-ydelser, naturgenopretning, osv.)

1. Markeds- og samfundsbehov
Formålet er at udvikle nye teknologier og ydelser, der støtter både den effektive og afbalancerede benyttelse af ferskvand som en ressource for samfund, industri og landbrug, som støtte til vækst samtidig med at der sikres en bæredygtig udvikling. En bæredygtig udvikling skal ikke bare opfylde klima- og miljømæssige målsætninger, men gøre det på den mest omkostningseffektive måde, sikre balancen mellem indvinding og forbrug samt tage hensyn til den rekreative værdi af vand, og beskytte den våde natur. Forsknings- og udviklingsaktiviteter vil derfor fokusere på de følgende tre temaer 1) Bæredygtig udvikling af vandressourcer under stigende pres, 2) Sammenspil mellem vand, miljø og landbrug og 3) Effektive beslutningsprocesser i vandresource- og miljøforvaltning.

Benyttelse og beskyttelse af Danmarks vandressourcer er forbundet med væsentlige udfordringer med store omkostninger for de berørte sektorer og erhverv. På Danmarks relativt beskedne område skal der være plads bl.a. til en konkurrencedygtig landbrugs-, by– og erhvervsudvikling, bedre sikring mod oversvømmelser og mere og bedre natur. Innovative omkostningseffektive løsninger til disse udfordringer skal tilgodese mange krav, tage hele opland i betragtning, og samtidig udnytte viden om de lokale forhold.

Yderligere reduktion af næringsstofudledningen fra landbrug vil være væsentligt dyrere for samfundet og vil kræve en mere differentieret miljøindsats. Målet med god økologisk tilstand i Danmark indgår i vandområdeplanerne, men er til dato kun opfyldt for 28% af vandløbene, og klimaændring er endnu ikke en del af disse planer. Ved implementering hos kommunerne af EU’s oversvømmelsesdirektiv samt vandområdeplaner, skal arealanvendelserne i byområder og det åbne land tilpasses øget oversvømmelse og næringsstofudledning pga. af klimaforandringer. Beskyttelse af grundvandet fra for stor tilførsel af næringsstoffer og miljøfarlige stoffer samt for stor indvinding er nødvendig, og omkostningsfuld. Alene hos regionerne er den årlige oprensningsindsats skønnet til 0.4 mia. kr. Hos vandforsyninger kan sikring af en bæredygtig vandindvinding og opfyldelse af miljømål medføre krav om reduktion eller dyr omlægning af indvinding.

Ved at indbygge ny viden i DHI’s model- og forvaltningsteknologi, der er  anvendt af en bred vifte af vand- og miljømyndigheder og deres rådgivere kan vi bidrage til omkostningseffektive løsninger for samfundet og til en årlig omsætning blandt private rådgivere inden for vandsektoren på ca. 1,400 mia DKK årligt, hvoraf 30-50% bidrager til eksporten.

2. Ny teknologisk serviceydelse, kompetence og teknologi

Bæredygtige vandressourcer under stigende pres

  1. Nye teknologier til at understøtte langsigtet vandressourceplanlægning. DHI har under den seneste resultatkontrakt udviklet ny viden vedrørende sæsonvariation samt flerårige prognoser for klima. Den viden inkorporeres i en ny vandplanlægningsydelse til gavn for vandsektoren. Disse værktøjer vil inkludere nye metoder til at adressere vandknaphed og afvejning af forskellige interesser, herunder indikatorer til vandefterspørgsel og miljøsårbarhed.
  2. Udvikling af nye muligheder i DHI’s grundvandsmodeller ved at bruge fleksible mesh metoder. Disse forbedringer vil støtte planlægningen for de boringsnære beskyttelsesområder for kommunerne og rådgivere. Vandforsyninger vil have gavn af en bedre beskrivelse af sammenspillet mellem grundvand, strømning i nærheden af store kildepladser, grundvandsstrømning i byer og virkning af kompleks geologi (begravede ådale, osv.) i forhold til både indvinding og forurening.
  3. Nyt modelværktøj til overfladestrømning og økologiske processer i å-nære områder. Sammenspillet mellem overfladevand, grundvand og økologiske processer er styret af vand- og stofudveksling i disse å-nære områder. Det giver en bedre beskrivelse af vandkvalitetsprocesser tæt ved åer, effekt af nye virkemidler som minivådområder og ’intelligente’ randzoner samt risici for oversvømmelser, pga. indvindingsreduktioner, klima, osv.

Sammenspil mellem vandmiljø og landbrug

  1. Udvikling og evaluering af en ny strategi for nitratforvaltning, som understøtter en målrettet og differentieret miljøindsats, der er krævet i de kommende vandområdeplaner. Metoden indbygges i både DHI’s vand modeller og beslutningsstøtte værktøj. Strategien baseres på en effektiv evaluering af de mange forskellige virkemidler med hensyn til reduktionsmål, omkostninger og udledning af drivhusgasser for derefter at give en mere præcis model-baseret vurdering af lokale virkninger og oplandspåvirkninger.
  2. Nye metoder til at bestemme konsekvenserne af forurening (f. eks. pesticider og opløsningsmidler) for vores økosystemer ved at kombinere økologisk og geokemisk modellering i DHI’s hydrologiske modeller af både grundvand og overfladevand. Dels til bedre at kunne vurdere punktkildernes betydning for drikkevandsinteresser og derefter til forvaltning.
  3. Ny viden til inddragelse af klimaændring i vandområdeplaner især usikkerheden, effekten af virkemidler i klimatilpasning samt metoder til både reduktion af tabet af næringsstoffer og udledning af drivhusgasser.                               

Effektive beslutningsprocesser i vandresource- og miljøforvaltning

Målrettede værktøjer til brug af ny datakilde, forbedrelse af ressourceeffektiviteten, og forvaltning.

  1. Udvikling i DHI’s beslutningsstøtte værktøj af en ny generation af model-baserede vandressource tjenester, der udnytter nye datakilder f eks ESA’s Sentinel satellitter og ubemandede luftfartøjer til at give en bedre overvågning og vurdering af vandressourcer (sne, jordfugtighed), vandkvalitet og økosystemtilstand.
  2. Udvikling af skræddersyede forvaltningsværktøjer sammen med interessenter inden for den danske vandsektor (dvs. ”co-created”) til f.eks. sårbarhedskortlægning, kildepladsstyring, osv.
  3. Videnopbygning og integrering af effektiv usikkerheds- og risikovurderingsmetoder for modelbaseret forvaltning og beslutningstagning. Især usikkerhed med hensyn til klimaændring som skal sammenholdes med usikkerhed ved effekterne af forvaltningstiltag.

3. Centrale aktiviteter

Den bedste udnyttelse af vand skal tilgodese mange forskelligartede krav til benyttelse (risici for vandforsyning, landbrugsmæssig anvendelse og kunstvanding, omkostningseffektivitet, osv.) og beskyttelse. (rent drikkevand, økosystem-ydelser, naturgenopretning, osv.). Det understøttes her af en bedre langsigtet planlægning og beslutningstagning, bedre overflade, grundvand og øko-hydrologiske modeller, der ofte er grundlaget for vandressource- og vandmiljøforvaltning og ny viden vedrørende processer i vandmiljøet. Aktiviteter til at imødegå de forskellige behov består af følgende temaer: 1) Bæredygtige vandressourcer under stigende pres, 2) Sammenspil mellem vandmiljø og landbrug og 3) Effektive beslutningsprocesser i vandresource- og miljøforvaltning.

4. Mulige samarbejdspartnere

Udover mulige samarbejder med industrien (f.eks, HOFOR, Videncentre for Landbrug), private rådgivere, offentlige myndigheder sektorforskningsinstitutter, universiteter er de danske interessenter repræsenteret i et vandressource dialog forum.

Nøgleord

35 kommentarer

Herunder er indlæg og kommentarer fra interessenter på aktiviteter og aktivitetsforslag.

Troels Norvin Vilhelmsen (Ph.d., Aarhus Universitet)
Mandag d. 27/4-15 kl. 14:45

Aktivitetsforslaget indeholder flere vigtige emner, hvor interaktionen mellem grundvand og overflade vand er helt central. Dette er specielt tilfældet set i lyset af kravende fra EU vedrørende økologisk tilstand i både grundvand og overfladevand. Udvikling af værktøjer til beslutningstagere som kan bidrage til opfyldning af disse krav er derfor vigtigt. Et affødt emne i forhold til dette er selvfølgelig også beskyttelsen af grundvandsressourcen. Denne beskyttelse er ligeledes vigtig, så vandselskaberne har mulighed for at agerer i forhold til beskyttelsen af indvindingsboringer og kildepladser.

I forslaget savner jeg dog et fokus på usikkerhederne forbundet med de hydrologiske modeller. Modellerne anvendes i høj grad som grundlag for beslutninger der er forbundet med store økonomiske og personlige omkostninger for de implicerede. Der bør derfor fokuseres på udvikling af værktøjer til kvantificering af usikkerheder forbundet med modelprædiktioner. Kendskab til/kvantificering af usikkerhederne i de hydrologiske modeller kan dermed medvirke til, at der foretages mere velovervejede beslutninger på baggrund af modelresultater. Et fokus på modelusikkerheder kan desuden argumenteres ud fra et økonomisk synspunkt. I Danmark anvendes der store midler på beskyttelsen af både grundvand og overfladevand. For at der ikke laves tiltag til denne beskyttelse, som potentielt har begrænset effekt, er det hensigtsmæssigt at kunne vurdere hvad sandsynligheden er for succes. Dette kan vurderes på baggrund af modelsimuleringer (med der til hørende usikkerheder). Et andet eksempel er design af overvågningssystemer af vandressourcen. Altså, hvor skal der tages nye målinger, laves nye boringer eller lign., således at disse giver maksimal udbytte i forhold til formålet med dem. Dette er igen noget som kan bestemmes hvis der er kendskab til usikkerhederne forbundet med modelsimuleringer.

I tilfælde af at der skulle ønskes uddybende kommentarer på noget af det ovenstående, eller hvis der er noget som ikke fremgår klart, er i velkommen til at kontakte mig.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Tirsdag d. 28/4-15 kl. 11:28

Kære Troels
Tak for dine positive kommentarer om relevansen af ”Vandressourcer: Benyttelse og beskyttelse for vækst”. Jeg er meget enig i at sammenspillet mellem grundvand og overfladevand er helt centralt for vandressourceforvaltning i Danmark.
Vi ser også en stor udfordring i at kunne kvantificere usikkerhed i modelprædiktioner og med model-baserede beslutninger. Under emnet ”Effektive beslutningsprocesser i vandresource- og miljøforvaltning” har vi selv identificeret usikkerheds- og risikovurderingsmetoder som et vigtigt emne i forhold til beslutninger. Men som jeg forstår dine kommentarer, efterlyser du også fokus på usikkerheden direkte forbundet med modellerne. Det er vi meget enige i og vil inkorporere dette emne i vores endelige ansøgning.

Med venlig hilsen Michael Butts

Anker Lajer Højberg (Seniorforsker, GEUS)
Torsdag d. 30/4-15 kl. 13:27

Det ligger nogle spændende emner i aktivitetsforslaget, der både er meget væsentlige og samfundsrelevante. I teksten er det ikke uddybet præcist hvilke modeludviklinger I tænker er nødvendige for at opnå de overordnede udviklingsmål, og jeg har derfor listet et par konkrete eksempler, hvor jeg ser potentiale i en udvikling til forbedring af de modelberegninger, der kan indgå som basis for brugerstøttesystemer.

Under emnet ”sammenspil mellem vandmiljø og landbrug” ville det være oplagt at foretage en videreudvikling af modelværktøjer eksempelvis i forhold til dræn. Nye virkemidler kan blandt andet være kontrolleret dræning, en tidsvarierende randbetingelse, der periodevis kan give opstuvning, men som det p.t. ikke er muligt at håndtere. Ligeledes ville det være relevant om der kunne medtages en drænrandbetingelse ved drænudløb til vandløb, til beskrivelse af reduceret grødeskæring eller høj vandstand som følge af klimaændringer. Implementering af disse forhold vil endvidere kunne spille sammen med forslaget om geokemisk modellering, hvor periodevis vandmætning af de øvre forhold vil kunne ændre aerobe forhold til anaerobe, hvorved der eksempelvis kanske en øget omsætning af kvælstof i de øvre jordlag.

I forhold til landbrug er der endvidere fokus på hvorledes markvandinger påvirker vandføringen i vandløb. MIKE produkterne er generelt gode til håndtering af store datamængder, hvorfor de har en styrke i forhold til storskala modellering. Håndtering af markvandinger er dog en undtagelse herfra og en videreudvikling af dette modul er meget ønskeligt, for tiden er det nødvendigt med en ”work-around” ved anvendelse af tredjeparts software for at kunne gennemføre beregninger med den nationale vandressourcemodel.

Til beregning af transport fra diffuse kilder, såsom nitrat fra rodzonen, kan det ved storskala modellering være hensigtsmæssigt at anvende partikelbanesimuleringer, ligesom denne metode er oplagt at anvende i forbindelse med afgrænsning af indvindingsoplande. Ved anvendelse af modulet kunne det imidlertid i nogle situationer være hensigtsmæssigt, at brugeren havde mere kontrol mht. nogle af de betingelser og antagelser, der anvendes i modulet, ligesom en mere detaljeret beskrivelse af modulet vil være værdsat. Endvidere er det fundet, at nogle af de funktioner der var inkluderet i tidligere model versioner ikke længere eksistere. Det vil derfor være ønskeligt med en generel styrkelse af partikelbanemodulet.

Med openMI er det blevet muligt at foretage en kobling mellem MIKE produkter og andre modelværktøjer for udvalgte processer. Vi så meget gerne, at muligheden for at interagere med modelkoden blev styrket væsentligt, f.eks. gennem en API. Et ønske som vi længe har haft.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Tirsdag d. 5/5-15 kl. 10:50

Kære Anker

Mange tak for din støtte til vores oplæg og dine kommentarer vedrørende det væsentlige samt samfundsrelevansen af de emner, vi har foreslået.

Du har beskrevet en række konkrete forslag til især modelberegninger, som vi synes er meget interessante. Vi er meget enige i betydningen af at kunne integrere geokemisk modellering i vores modelværktøj, da dette har mange perspektiver - ikke mindste ved en kombination med økologisk modellering. Det vil kunne bidrag til beslutninger om, hvordan Danmark møder kravene fra EU’s Vandrammedirektiv i den kommende 2. og 3. cyklus af vandplanerne (2015-2027). Som du selv skriver, har det også betydning for at kunne beskrive virkningen på både vand- og nærringsstoftransport af nye virkemidler, klimaændring eller øget vandstand pga. reduceret grødeskæring. Derudover kan det være meget relevant i forhold til beskrivelse af transport af pesticider og miljøfremmede stoffer i vores grundvand. Vi er desuden enige i, at vi - for bedre at kunne beskrive sammenspillet mellem overfladevand, grundvand og økologiske processer styret af vand- og stofudveksling i disse å-nære områder - i højere grad skal kunne beskriv kontrolleret dræning samt dynamikken omkring dræn i vore modelværktøj. Denne udvikling vil vi gerne forfølge i vores forskningsaktiviteter.

Markvanding er meget aktuel, fordi virkningen af markvanding på vandføring i vandløb er relevant dels i forhold til vandplaner, dels i forhold til de samfunds- og erhvervsøkonomiske konsekvenser af en evt. begrænsning i vandindvinding til markvanding. Vi vil kontakt dig med henblik på at drøfte, hvordan en mulig løsning kunne gribes an i forhold til den nationale vandressourcemodel.

Med hensyn til partikelbanesimulering har vi selv haft gode erfaringer med både at definere indvindingsopland og kombinere redox-forhold med strømveje fra en partikelbaneanalyse til estimering af nitratreduktion i grundvand. Vi vil derfor også inddrage en mulig videreudvikling af partikelbanemodulet i MIKE SHE i vores drøftelser med dig. Derudover ser vi en vigtig forskningsemne i at udvide partikelbanesimulering til at omfattet især jordvand processer i det umættet zone. Vi vil meget gerne høre din mening om det.

Endelig kan vi kunne støtte dit ønske om endnu større fleksibilitet med hensyn til kobling til andre modelværktøjer og procesmodeller. DHI var med helt fra starten i arbejdet med at definere og udvikle den åbne modelleringsprotokol OpenMI, og vi vil fortsat arbejde med at udvide OpenMI’s kompatibilitet og dokumentation.

Med venlig hilsen Michael Butts

Charlotte Kjærgaard (Seniorforsker, Aarhus Universitet)
Tirsdag d. 5/5-15 kl. 09:29

Aktivitetsforslaget adresserer den meget væsentlige problemstilling omkring bæredygtig udvikling og vækst i landbrug og erhverv med en samtidig beskyttelse af vandressourcer, natur og miljø, samt afledte klimaeffekter.

Der er generel enighed om behovet for en mere differentieret miljøindsats, men en sådan differentiering fordrer et væsentligt forbedret datagrundlag samt videreudvikling af vand- og stoftransport modeller til udpegning af risikoarealer samt kvantificering af næringsstoftransporter og hydro-biogeokemiske omsætninger på lokal skala. Mange nye virkemidler som konstruerede minivådområder, kontrolleret dræninger og intelligente randzoner er målrettet dræntransporten og virkemiddelseffekten opgøres således på lokal skala. Implementering af sådanne målrettede virkemidler samt kvantificering af virkemiddelseffekten fordrer derfor prædiktion af dræntransport på lokal skala. Der ligger et væsentligt forsknings- og udviklingselement i at sikre datagrundlag og videreudvikling af operationelle modeller der kan håndtere dette.

På deloplandsskala er der meget stor usikkerhed omkring stoffluxe i den ripariske zone, og dermed effekten af forskellige riparisk zone typologier på deloplandets samlede næringsstofbalance. Der er et betydeligt forsknings- og udviklingselement i at sikre en bedre forståelse for koblingen mellem transportveje og stoffluxe i forskellige riparisk zone typologier, samt sikre data- og parametergrundlag for videreudvikling af vand- og stoftransportmodeller.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Onsdag d. 6/5-15 kl. 12:48

Kære Charlotte

Mange tak for dit indlæg og din støtte til vores forskellige forslag, især med hensyn til betydningen af vand- og stoffluxe i den ripariske zone som forskningsemne.

Som du selv påpeger skal effekten af mange af de nye virkemidler som minivådområder og kontrolleret dræning opgøres og implementeres lokalt. Derfor kan vi kun støtte tanken om videreudvikling af operationelle modeller, der kan håndtere dette på lokal skala. Vi ser desuden et væsentlig forskningsemne i at kombinere målrettet dataindsamling og modeludvikling og vil være meget interesserede i at samarbejde omkring dette.

Med venlig hilsen
Michael Butts

Michael Kristensen (EnviDan)
Tirsdag d. 5/5-15 kl. 11:18

Meget relevante betragtninger og fokusområder der er nævnt, såvel i oplægget som i kommentarerne fra Troels og Anker. Generelt synes den strategi og vision der kommer til udtryk dog at følge tidligere tiders spor om, at flere detaljer og mere nuancering er vejen frem. I markedet for den danske vandressourceforvaltning er tendensen dog, at midlerne de kommende år vil blive færre, og der efterspørges hurtigere og billigere svar. Ikke at der altid er noget galt i at anvende en hurtigere metode, og der er helt klart ikke altid behov for en "Rolls Royce", hvis en "Folkevogn" kan løse problemet, men når fx udarbejdelsen af indvindingstilladelser budgetteres til 2-3 dages arbejde, så er vi vel ved at være ved en "Trehjulet cykel", og det siger sig selv at der ikke er mange minutter til at undersøge indvindingens påvirkning på det terrestriske miljø. I kølvandet på disse rammer bliver der opfundet mere eller mindre valide modeller og metoder. Der synes således at være et behov for at få valideret diverse modeller og metoder, herunder de meget detaljerede og nuancerede tilgange, op mod hinanden.

Håndteringen af usikkerhed er jo en gammel traver, men ikke mindre relevant. I den næsten overstået store runde af grundvandskortlægning er der gjort mange forsøg på at inddrage usikkerheden. I langt de fleste tilfælde er belysningen af usikkerheden dog begrænset til parameterusikkerhed, for parametre som er følsomme i forhold til grundvandspejlinger og vandføringer. I forhold til områdeudpegning og afgrænsning af oplande, så er det ikke nødvendigvis parameterusikkerheden der er mest betydende. Flere studier har peget på at de strukturelle forhold er væsentlige. Det kunne være fint hvis udviklingen af modellerne adresserede forskellige aspekter af usikkerheden - her tænkes på specifikation og anvendelse af usikkerhed på de strukturelle forhold, resultatpræsentation af grundvandsskel, men også kobling til økonomiske modeller.

En sidste kommentar vil dække hvad kan karakteriseres som "Modellering af Byhydrologi". Den traditionelle håndtering af afløb indebærer ikke en hydrologisk tilgang, og derved udelades typisk elementer som grønne områder og grundvandsdannelse, omvendt så håndtere de hydrologiske modeller ikke afløb fra befæstede arealer specielt præcist. Der synes at være et behov for modeller, som i bedre grad er i stand til at beskrive denne Byhydrologi. Der er afgjort perspektiver i kombinationen af fleksible mesh og de tanker Anker løfter omkring videreudvikling af drænbeskrivelsen.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Onsdag d. 6/5-15 kl. 13:30

Kære Michael

Mange tak for dit indlæg og dine mange gode kommentarer. Det er vigtigt, som du påpeger, at de løsninger, vi kommer frem til inden vandressourceforvaltning, er tilpasset til vores kunders behov. Med hensyn til de fleste af vores modelværktøjer har du ret i, at vi har forfulgt en generel strategi om at forbedre de fysiske beskrivelser af de gældende processer. Det synes vi fortsætte er vigtigt, men vi har dog også i de seneste år brugt en del ressourcer på at gøre især vores integrerede hydrologiske model MIKE SHE mere fleksibel ved at give mulighed for, at andre hurtigere og mere simple processer kan anvendes.

Som jeg forstår dine kommentarer, er de midlertidig højere grad rettet mod mere effektive beslutningsprocesser, hvilket vi er meget enige i. Vi er derfor i den sidste periode af vores forskningsaktiviteter begyndte at fokusere mere på dette. I forhold til vandplanerne har vi udviklet et ”virkemiddelværktøj” (screening tool) for mere effektive at kunne evaluere effekten og omkostningerne af forskellige kombinationer af virkemidler. Med hensyn til især indvindingstilladelser har vi også set et behov for en mere smidig arbejdsgang. Her har vi valgt en strategi om at gøre det nemmere at bruge vores modelværktøjer ved web-baseret beslutningsstøtteværktøj. Vi regner desuden med at videreudvikle disse tanker i den næste periode under emnet ”Effektiv beslutningsprocesser i vandressource- og miljøforvaltning”. Her vil det være meget relevant at kombinere en relativt simpel beregning med mere komplekse modeller for at undersøge værdien af disse modeller og at lave den validering, du efterlyser.
Link til Virkemidlerværktøj: http://www.dhigroup.com/-/media/shared%20content/dhi/flyers%20and%20pdf/...

Link til web-baseret beslutningstøttevækrtoj: http://worldwide.dhigroup.com/presences/emea/denmark/news/2013/4/30/besl...

Med hensyn til usikkerhed i grundvandskortlægning og grundvandsmodellering har du ret i, at mange - både i forskningsverdenen og i praksis - har haft fokus på parametre usikkerhed, som ikke nødvendigvis er den største bidrager. En mere generel håndtering af usikkerhed er udfordrende, men vi forventer at arbejde med nogle operationelle værktøjer inden for grundvand som en del af vores forskningsaktiviteter i den kommende periode.

En bedre beskrivelse af kombinationen af især grundvand og by-hydrologi er desuden en del af vores planlagte aktiviteter inden for udvikling af modelværktøj, og vi vil meget gerne drøfte denne udvikling med dig.

Med venlig hilsen, Michael Butts

jens andersen (Seniorprojektleder, Ph.d. Hydrolog, Orbicon)
Tirsdag d. 5/5-15 kl. 13:53

Jeg kan tilslutte mig de foreslag der er kommet i det ovenstående fra Michael og Anker og ser også frem til at kunne anvende jeres flesible mesh.
Mine seneste erfaringer med brug af jeres produkter er MIKE SHE/MIKE11/MIKE URBAN modellering af byområder i Københavns området. MIKE SHE er langt fra skræddersyet til byhydrologi, mens det går lidt bedre for MIKE 11 og MIKE URBAN. Det ville være hensigtsmæssigt, hvis man relativt automatisk kunne integrere de mange MIKE URBAN modeller fra klimatilpasningen med MIKE SHE/MIKE 11 opsætninger i byerne. Paved area runoff i MIKE SHE er meget uigennemskueligt og de fleste rådgivere kan ikke gennemskue hvordan man præcist anvender denne procesbeskrivelse i MIKE SHE, herunder følsomheden af diverse tilvalg og fravalg samt hvordan procesbeskrivelsen indgår i vandbalancen. Der er brug for en bedre dokumentation af denne procesbeskrivelse samt online hjælp til brugeren om følsomhed m.v. Der kunne også være behov for en helt ny tilgang til modellering af byhydrologi, som Michael også efterspørger.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Onsdag d. 6/5-15 kl. 13:24

Kære Jens

Mange tak for dine kommentarer og din støtte til Michaels oplæg. Du peger på et vigtigt område, som vi gerne vil adressere både i vores forskningsarbejde og i vores modeludvikling. Det er desuden nødvendigt, hvis vi skal bidrage til især beregning af effekten af forskellige klimatilpasningstiltag.

Med venlig hilsen, Michael Butts

Brian Kronvang (Professor, Aarhus Universitet)
Tirsdag d. 5/5-15 kl. 14:34

Hej Mike

Overordnet er det et godt forslag men det er meget overodnet og med mangler ift. tyeliggørelse indenfor de områder jeg giver herunder:

1. Vand bliver et nøgleområde i de næste mange år - hvor der virkeligt er behov for bedre værktøjer (analyse og beslutningsstøtte) til især kommuner vedrørende emner som: i) Betydning af afvanding via dræn for vand og forurenende stoffer (kan det bygges ind i modeller) - også vigtigt ift. valg af virkmidler målrettet. ii) Påvirkning af vandindvinding på vandløbs indikatorer (smådyr, fisk og planter) - der er udviklet en ny model for dette ved AU - som afløser for medianminimum. iii) Oprensning og grødeskærings betydning for vandstandsforhold og afvanding via dræn. iv) tilbageholdelse af vand i landskabet - vores projekt om Landmanden som Vandforvalter var en god øvelse om dette med forskellige virkemidler - bør integreres i en model. v) Samspil grundvand-overfladevand - der mangler en del endnu ift. modelbeskrivelser - hyporheiske processer, overfladeafstrømning, etc. vi) Beslutningsstøttesystem til valg af virkemidler - klima og miljø - landmænd, rådgivere, kommuner i et opland/lokalt - evt. med mulighed for at lave scenarie analyser af forskellige paletter - vi har et projekt søgt hvor vi skal prøve det. vii) Usikkerheder på modelresultater er kraftigt efterspurgt herunder også på målingerne - der anvendes til kalibrering. viii) Sedimentkilder og -transport - med de mange restaureringer der laves bliver det igen et vigtigt topic af kunne modellere.

Dette nogle hurtige konkrete forslag.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Onsdag d. 6/5-15 kl. 13:00

Kære Brian

Mange tak for din opbakning til den overordnede idé og dine mange konkrete forslag.

Du har fuldstændig ret i, at det kun er de overordnede linjer vedr. vores forskningsaktiviteter, som er beskrevet, og jeg kan godt forstå, at du efterlyser flere detaljer. Formålet er at få identificeret de vigtigste emner, før vi formulerer vores forskningsplan. Der ligger nogle mere detaljerede tanker bag vores forslag, men rent praktisk skal vi holde beskrivelsen på bedreinnovation.dk inden for 7200 anslag. Derfor er jeg glad for her at få mulighed for at forholde mig til dine mere konkrete forslag.
i) Betydningen af afvanding via dræn for vand og forurenende stoffer (kan det bygges ind i modeller?) - også vigtigt ift. valg af virkemidler målrettet.

Dette går fint i tråd med vores fokus på en bedre beskrivelse af de å-nære processer. Vi har noteret, at andre - Anker Højberg (GEUS) og Charlotte Kjærgaard (Århus Universitet) – også har påpeget vigtigheden af at en bedre beskrivelse af drænprocesser for vand og forurenende stoffer, også i forhold til målrettede virkemidler.

ii) Påvirkning af vandindvinding på vandløbsindikatorer (smådyr, fisk og planter) - der er udviklet en ny model for dette ved AU - som afløser for medianminimum.

Det lyder meget spændende med nye og mere nuancerede vandløbsindikatorer ud over medianminimumsafstrømningen. Det vil passe fint ind i vores tanker om et bedre værktøj til overfladevandstrømning og økologiske processer. Det er desuden relevant i forhold til vores aktiviteter under ”Effektive beslutningsprocesser i vandresource- og miljøforvaltning”. Her vil velvalgte indikatorer udgøre en væsentlig del af det skræddersyede forvaltningsværktøj (beslutningsstøttesystemer).

iii) Oprensning og grødeskærings betydning for vandstandsforhold og afvanding via dræn.

Vi er begyndt at kigge på denne problemstilling, især i forhold til oversvømmelser. For Gudenå har vi udviklet en integreret model til at analysere konsekvenser af forskellige scenarier, herunder grødevækst, som har bidraget til vandstandsstigning i åen de seneste år. Modellen benyttes også til vandstandsvarsling som et samarbejde med Silkeborg, Viborg og Favrskov kommuner. Der er mange perspektiver i et sådant tværkommunalt beslutningsstøttesystem. Men som du påpeger, skal samspillet med dræning også kunne indgå i modelberegningerne.

Link til Gudenå projektet: http://www.dhigroup.com/presences/emea/denmark/news/2014/3/18/effektivko...
Limk til Varslingsystem: http://silkeborgkommune.dk/Borger/Natur/Vandloeb/Vandlobsmodel

iv) Tilbageholdelse af vand i landskabet - vores projekt om Landmanden som Vandforvalter var en god øvelse i dette med forskellige virkemidler - bør integreres i en model.

Problemet med oversvømmelser på by og land bliver mere og mere aktuelt, især i forhold til klimatilpasning.
Vores arbejde som partner i projektet ”Landmanden som Vandforvalter” har været en god måde til at identificere en række forskellige virkemidler, men har samtidig givet inspiration til, hvordan vi kan videreudvikle vores modelværktøj. Her er der også en fin sammenhæng med vores fokus på å-nære processer.

Link til LAndmand som Vandforvalter: https://www.landbrugsinfo.dk/Miljoe/landmandensomvandforvalter/Sider/lan...

v) Samspil grundvand-overfladevand - der mangler en del endnu ift. modelbeskrivelser - hyporheiske processer, overfladeafstrømning, etc.

Dette kan vi kun være enige i, og vi forventer at arbejde meget med dette område i de kommende år.

vi) Beslutningsstøttesystem til valg af virkemidler - klima og miljø - landmænd, rådgivere, kommuner i et opland/lokalt - evt. med mulighed for at lave scenarie analyser af forskellige paletter - vi har søgt et projekt , hvor vi skal prøve det.

Med hensyn til dette punkt har vi udviklet et ”screening tool”, som netop giver mulighed for at lave mange forskellige scenarier. Vi henviser desuden til artiklen ”Målrettede vandplaner – hvordan?” i Vand og Jord 2013:20(4):136-141. Det ville være fint med et samarbejde omkring dette. Vi er meget interesserede i at arbejde videre med at integrere det med vores vandmodeller som bekrevet under ” Sammenspil mellem vandmiljø og landbrug” punkt1.

Link til screening tool: http://www.dhigroup.com/~/link.aspx?_id=261ECF637EB14514A0FD8790D439D865...

vii) Usikkerheder på modelresultater er kraftigt efterspurgt herunder også på målingerne - der anvendes til kalibrering.

Dette er en vigtig pointe, som også Michael Kristensen (Envidan) og Troels Norvin (Århus Universitet) har påpeget. Vi sigter efter at udvikle nogle operationelle værktøjer inden for dette område.

viii) Sedimentkilder og -transport - med de mange restaureringer der laves bliver det igen et vigtigt topic af kunne modellere.

Disse processer er vigtige for åernes fysiske tilstande og dermed den ”økologiske status”, som skal adresseres i vandplanerne. Men det er også vigtigt i forhold til bl.a. fosfor i åerne og efterfølgende i recipienterne. Det burde indgå mere klart i vores planer.

Charlotte Frambøl (Afdelingsleder for Forsyning & Klimatilpasning, Rambøll)
Onsdag d. 6/5-15 kl. 08:47

Aktivitetsplanen adresserer væsentlige fokusområder som Rambøll gerne støtter op om. Interaktionen mellem grundvand og overfladevand er helt central for helhedsorienteret vandplanlægning og aktivitetsplanens tiltag om teknologier til at understøtte langsigtet vandressourceplanlægning, forbedrede modeller og beslutningsstøtteværktøjer ser vi som relevante. Vi finder samtidig overvejelserne - via kommentarerne - om en ny tilgang til modellering af byhydrologi interessante.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Fredag d. 8/5-15 kl. 12:51

Kære Charlotte
Tak for din opbakning. Mens grundvand udgør mere end 98% af Danmarks vandressourcer, så er det, som du påpeger, interaktionen mellem grundvand og overfladevand, der er central for integrerede vandplanlægninger i Danmark. Der er et klart behov for både de udviklings- og forskningsaktiviteter, du støtter. Det anerkendes både i Europa og internationalt. IAHS (International Association of Hydrological Sciences) har nu sat fokus på “Linking land surface and subsurface processes in Hydrology” som et nyt internationalt forskningstema.

De mange kommentarer vedrørende byhydrologi vidner om en stor interesse for bedre at belyse det urbane vandkredsløb, som vi skal tage med i vores aktivitetsplaner.

Med venlig hilsen, Michael Butts

Troels Kærgaard Bjerre (Projektchef, VandCenter Syd)
Onsdag d. 6/5-15 kl. 13:04

Hej Mike

Aktivitetsplanen adresserer væsentlige problemstillinger i vores bestræbelser på at arbejde mod mere bæredygtig forvaltning af grundvandsressourcerne. VandCenter Syd har ved flere lejligheder været involveret i projekter, der bringer os videre ad den vej. Eksempelvis i forbindelse med et projekt gennemført i samarbejde med GEUS, der har haft til formål at afdække ”state-of-the-art” indenfor bæredygtig forvaltning af grundvandsressourcerne.

Du har allerede modtaget talrige værdifulde input til aktivitetsplanen, og jeg vil holde mig fra at gentage, hvad der allerede er blevet bemærket. Jeg kan dog ikke lade være med at bakke op om Michaels bemærkning vedr. betydningen af usikkerhedsvurderinger i forhold til de strukturelle forhold. Usikkerhedsvurderinger, der forbigår den strukturelle usikkerhed i tavshed, kan være vildledende såfremt de bruges forkert, og kan dermed tegne et falsk billede af ”hvor godt vi egentlig ved, hvad vi ikke ved”.

Idéen om skræddersyede forvaltningsværktøjer til kildepladsstyring synes jeg lyder særdeles interessant. I hverdagen kan der altså være langt fra de overordnede ressourcevurderinger i vandplanerne til den virkelighed som mine kollegaer, der står for den daglige drift af kildepladserne skal forholde sig til. Men ikke desto mindre er det beslutningerne der træffes i dag vi skal leve med konsekvenserne af om 20 til 30 år eller mere. Så værktøjer der kan hjælpe os i denne sammenhæng vil være værdifulde.

Mvh. Troels

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Fredag d. 8/5-15 kl. 12:36

Kære Troels
Tak for dine positive kommentarer. Vi er meget enige i, at med Danmarks stærke afhængighed af grundvand som vandressource er den bæredygtige forvaltning af den nøgleressource enormt vigtig.

Mere fokus på usikkerhedsvurderinger med både ny forskning samt praktiske værktøjer er nødvendig, og du har ret i, at den strukturelle usikkerhed ofte er negligeret. Med hensyn til skræddersyede forvaltningsværktøjer til kildepladsstyring bemærker jeg, at I er interesserede både i forvaltning på de korte tidhorisonter (til den daglige drift) og til langtidsplanlægning. Den kombination er vi meget interesserede i at udvikle. Jeg vil foreslå, at vi mødes for at drøfte muligheden for en fælles indsats.

Med venlig hilsen, Michael Butts

Dirk-Ingmar Müller-Wohlfeil (Naturgeograf, ph.d., Naturstyrelsen)
Onsdag d. 6/5-15 kl. 19:30

Aktivitetsforslagene er meget relevante for statens vandplanarbejdet. Lige som Troels Bjerre vil jeg gerne holde til supplerede forslag.

Vi har stadig til gode at øge viden om klimaforandringernes direkte virkning på kvalitetselementerne, og hvordan disse forandringer indvirker på det samlede økosystem. I denne forbindelse er det ret vigtig at videreudvikle modeller til forbedret estimering af væsentlige effekter såsom øget stoftilførsel, øget middeltemperatur og mindre iltindhold og ændret hydraulisk opholdstid i overfladevande på de biologiske kvalitetselementer og på næringssaltkoncentrationerne i de danske farvande, som desuden udsættes for ændrede vind og dermed strømningsforholde. For så vidt grundvanddannelse og afstrømningsforholde under et ændret klima savner jeg stadig mere omfattende undersøgelser af tidsskala effekterne, ved at køre hydrologiske modeller på max. timebasis, når der er tale om ekstremhændelser. Skalaeffekterne er dog ikke begrænset til tidslige aspekter, og derfor er det stadig meget relevant at arbejde videre med implementering af FEM metoder. Det sidstnævnte gælder ikke alene modellering af klimaændringernes betydning, men alle processer og strukturer, der kræver højere rumlig oplysning.

Mange af de forgående indlæg, som jeg for øvrigt bakke om, adresserede usikkerhedsvurderinger. Som Michael skriver burde disse vurderinger burde ideelt set omfatte diverse usikkerhedskilder, såsom varianter af geologiske modeller. Her vil det vigtig at kunne arbejde med typer af de geologisk set mest sandsynlige modeller for et givent område, da den usikkerhedsvurdering ellers kan være et resultat af tolkning på mere eller mindre tilfældige derivater af geologiske forståelseskoncepter. Disse usikkerhedsvurderinger skulle ideelt set fokuseres på de modelresultater der er relevante, og ikke alene på variationer på modelfit ift. trykpotentiale og fx middelvandføringen. Med relevante modelresultaterne mener jeg fx beliggehed og størrelse på grundvandsdannende arealer (i grundvand kortlægningssammenhæng) og vandbalance og vandføringsregimet og dets påvirkning af drikkevandsindvinding(vandplansammenhæng).

For os er belysningen af beslutningsprocesser i vandressourceforvaltning og miljøforvaltning et meget centralt emne. Der er behov for værktøjer, som sætter kommuner i stand til at vurdere effekten vandindvinding på vandføringen med udgangspunkt i de kriterier, som vi har anvendt i VP II sammenhæng. I vandplansammenhæng er også stadig behov for en forbedret beskrivelse af grundvandskemiens betydning for overfladevande og grundvandsafhængige terrestriske økosystemer (GATØ), samt af den indvindingsrelaterede kvantitative påvirkning af GATØer.

Mvh,
Dirk

 
 

 



 





Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Fredag d. 8/5-15 kl. 12:49

Kære Dirk
Mange tak for dine positive kommentarer og dine opbakning til rigtig mange af vores forslag. Du har ret i, at mange af undersøgelserne af klimaeffekter og klimatilspasning har haft fokus på vandmængde, og ikke så meget på vandkvalitet og især de samlede økosystemer.

Du peger også på behovet for øget fokus på de rumlige oplysninger af modeller, som indgår i vores forslag. Det gælder både med hensyn til fleksibelt net, beregning af å-nære forhold, men også de strukturelle usikkerheder der ligger i bl.a. de geologiske modeller.

Din pointe ved at belysningen af beslutningsprocesser i vandressourceforvaltning og miljøforvaltning er et meget centralt emne, som vi er meget enige i. De kriterier, der er anvendt i VP II er gode udgangspunkter, men der skal flere af disse indikatorer i vores værktøjer til at støtte kommunernes beslutningsprocesser.

Til sidst, har du ret i at der er et klart behov for en forbedret beskrivelse af grundvandskemiens betydning for overfladevande og grundvandsafhængige terrestriske økosystemer (GATØ). Det vil vi gerne bidrag til i den kommende periode.

Med venlig hilsen, Michael Butts

Philip Binning (Professor, DTU Miljø)
Onsdag d. 6/5-15 kl. 22:31

The proposed further development of DHIs water resources models addresses the need for more integration of processes and the ability to adapt to multiple scales. For example, the new Danish laws on contaminated sites specify that contaminant impacts on surface water bodies must be part of risk assessments, requiring a high degree of integration between groundwater and surface water models. Assessment of contaminated sites typically requires knowledge of both the larger scale hydrologic context and detailed near site transport simulation. The plan to develop adaptive mesh refinement for DHI groundwater models is therefore very welcome. This development could favourably be coupled with nested modelling technologies so that a single modelling system could both describe large scale features, and then use large scale model outputs to provide boundary conditions for detailed modelling at smaller scales such as those relevant for contaminant plume mapping.

The proposed model developments will greatly assist in the mapping of groundwater catchment areas, which can be greatly improved by the addition of time dependence and uncertainty assessments.

The incorporation of geochemical and ecologic simulation into DHI hydrologic modelling systems is a very important step toward making the DHI tools more useful for the assessment of water quality issues.

The workplan includes the development of decision making tools and interfaces for DHI modelling tools. These are critical because modelling systems are becoming more and more complex, and so it is crucial for decision makers to have access to user friendly interfaces if they are to continue to employ models in water resources management.

The proposed decision making tools are intended for risk and uncertainty assessment. To make that possible stochastic simulation tools will need to be part of DHIs development plan.

DHI is a world leader in the provision of hydrologic software for water resources assessment, both for practical users and for research. The proposed development plan will greatly enhance DHI’s current market leadership.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Mandag d. 11/5-15 kl. 10:29

Dear Philip

Many thanks for your strong support and comments to so many of our proposed research and model developments. We fully agree that the ability to simulate both large-scale and near field behavior using model refinement is important for both water quantity and water quality. In the same context, your support for the incorporation of both geochemical and ecological simulation in our tools is much appreciated.

We also strongly agree with your remark that it is critical that as the complexity of the underlying models continues to increase we need to find ways to bridge the gap between engineers and decision-makers with user-friendly decision support systems. This is a clear focus for us right now.

Finally, to address the issues related to model uncertainty including groundwater catchment areas as you mention our ambition is to develop practical operational methods including the stochastic methods you suggest.

Yours sincerely, Michael Butts

Niels Philip Jensen (konsulent, KL)
Fredag d. 8/5-15 kl. 07:00

Aktivitetsforslaget vil give kommunerne adgang til bedre modelværktøjer, det er naturligvis positivt, især hvis de bliver til at betale.
I forlængelse af de gode kommetarer ovenfor, hvor jeg er enig i de fleste, peger jeg særligt på aktiviteterne om nye datakilder. I mange tilfælde begrænses vurderingen ikke af dårlige modeller, men af manglende data. De nye index Brian nævner ovenfor, er et udmærket eksempel herpå.
Det er meget vigtigt at belyse usikkerhed. Både for at sikre en ærlig politisk dialog om de nødvendige valg, og for at handle klogt for at reducere usikkerheden på sigt. I det lys er det klogt at inddrage nye datakilder.
venlig hilsen
Niels Philip

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Fredag d. 8/5-15 kl. 12:34

Tak for din støtte til vores udvikling af bedre modelværktøjer til vandressource- og miljøforvaltning og især til de nye datakilder.

Mens jeg vil udelade at kommentere yderligere om det pres, der er på kommunernes budgetter, vil jeg gerne gøre opmærksom på de tværkommunale løsninger, vi har udviklet i den forrige periode (2013-15). Ved brug af de teknologier, som vi har udviklet stiller Silkeborg, Viborg og Favrskov kommuner en vandstands- og varslingsmodel for Gudenåen til rådighed, som både viser den aktuelle vandstand og giver en prognose for udvikling i vandstand. Det har den fordel både at betragte oplandet som helhed, men også at der er penge at spare ved at gå sammen om løsninger.

Fra DHI er vi meget enige i dine betragtninger om vigtigheden af nye datakilder. Det er ofte et bedre eller mere målrettet datagrundlag, der vil kunne reducere usikkerhed i de modelberegninger, der ligger til grund for kommunernes beslutninger. Tilsvarende giver de nye indikatorer, som f.eks. de nye index Brian nævner, mulighed for at belyse de mulige konsekvenser af beslutninger fra forskellige vinkler.

Med venlig hilsen, Michael Butts

Eva Bøgh (Lektor, Roskilde Universitet)
Fredag d. 8/5-15 kl. 08:45

Aktivitetsplanen indeholder mange vigtige forslag af stor betydning for en effektiv og bæredygtig vandforvaltning hvortil der også knytter sig en række vigtige forskningsmæssige og teknologiske udfordringer. Jeg er helt enig i DHI’s definerede udviklingsbehov og ser frem til nye muligheder med anvendelse af forbedrede modelværktøjer. I denne sammenhæng er jeg enig i at det er vigtigt at kvantificere model usikkerheder, men vil også pege på vigtigheden af data tilgængelighed og anvendelse til kalibrering og validering af modeller, og at der udvikles modeller der kan anvende så mange forskellige data typer som muligt. Dette inkluderer data fra radar og satellitter som allerede nævnt i aktivitetsplanen, men også eddy covarians data (fordampning, CO2-flux) og andre lokalt/nationalt tilgængelige data.
I forhold til klimaforandringer finder jeg det det også specielt vigtigt med metoder til forbedret arealbestemmelse af fordampning, og at der udvikles effektive modeller til vurdering af fordampningens påvirkning fra de forventede ændringer i arealanvendelse, herunder (mini)vådområder, dræn, skove, samt øget biomasseproduktivitet i landbruget pga længere vækstsæson (efterafgrøder, energiafgrøder mm). Dette har betydning både for vandingsbehov med henblik på øget landbrugsproduktivitet (fødevarer, foder & energi) og for vandresurseopgørelsen.
Effektive metoder til modellering af grundvand-overfladevands interaktion på forskellig rumlig skala er også essentiel i ft klimaforandringer og vandresurseopgørelser der knytter sig til økologisk påvirkning af overfladevand. Her er det også essentielt at modellere vandtemperatur (grundvand & overfladevand) der vil øges under fremtidigt klima med forventet stor betydning for mange biologiske og kemiske processer.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Mandag d. 11/5-15 kl. 10:58

Kære Eva

Mange tak for din opbakning til vores forslag til forskningsemne og udviklingerne af vores modelværktøj.

Dine og de mange andre kommentarer vedr. modelusikkerhed understreger, hvor vigtigt det emne er, men du har et vigtig pointe i, at uden de rigtige data så begrænser vi nøjagtigheden af disse modeberegninger. Her er vi meget enige I at kunne bruge data fra mange forskellige kilder, også de nye datakilder du nævner, som satelliter, radar, eddy covarians, droner, osv.

Som du påpeger, er fordampning en vigtig del af vandbalancen for både vandresource- og miljøforvaltning og især landbrug, også under klimaændring.

Din kommentar vedr. modellering af vandtemperatur er meget interessant, dels fordi den har stor betydning for en række biologiske og kemiske processer under nuværende og fremtidig klimaforhold og dels fordi temperaturmålinger kan bruges til at belyse udveksling mellem overflade vand og grundvand.

Med venlig hilsen, Michael Butts

Irene Wiborg (Projektchef, SEGES)
Fredag d. 8/5-15 kl. 14:02

Hermed samlet tilbagemelding fra Flemming Gertz, Søren Kolind Hvid, Carl Åge Pedersen og Irene Wiborg alle fra SEGES:

Vedr. kvalificeret bestemmelse af referencetilstande, og dermed målsætninger for den miljøpolitiske ind-sats så vurderer vi, at der er behov for at få meget mere viden om de betydende elementer i DHI´s modeller. Man har i det seneste arbejde omkring vandområdeplanerne besluttet, at det eksempelvis er kvælstof tilførslen der er altafgørende for miljøtilstanden i fjordene, men de fundne statistiske sammenhænge er bestemt ikke overbevisende. Det er både den indbyrdes betydning af disse parametre, sammenhængen mellem dem, udviklingen over tid, og muligheden for at opfylde opstillede mål, der bør arbejde mere med.

Vedr. DHI’s recipientmodeller særligt de marine modeller skal have større fokus på at inkludere marine tiltag så som effekter af marine presfaktorer og marine virkemidler.

Vedr. modeller/værktøjer for vandløb og søer så er der fortsat brug for at videreudvikle værktøjer der kan håndtere de vigtigste faktorer af betydning for den økologiske tilstand for vandløb og søer. Der bør være fokus på et bredere spekter af faktorer der påvirker den økologiske tilstand fx de fysiske og de hydro-morfologiske forhold. I denne sammenhæng har vi brug for en bedre faglig vurdering af konsekvenserne af vandindvinding i vandløb og den våde natur.

Vedr. den terrænnære hydrologi så kan den med fordel modelleres bedre – altså de ting der sker i 1 – 4 meters dybde (pt er der manglende mulighed for at modellere for drænafstrømninger) – vi ser et stort behov for at kunne identificere disse drænafstrømninger mhp. at kunne forudsiger udfordringer med klimatilpasning men også med henblik på at kunne bestemme næringsstofafstrømninger – er dog i tvivl om det er

Vedr. effektive beslutningsprocesser i vandressource og miljøforvaltning:
Vi vurderer at der i højere grad er brug for at opbygge modeller og værktøjer der kan anvendes i en aktiv forvaltningsstrategi hvor der er mulighed for at inkludere lokal viden. Kan man lave modelværktøjer der in-kluderer denne lokale viden – og modelværktøjer som kan fungere som støtteværktøjer i den lokale beslut-ningsproces? – det fordrer at modellerne er simple og kan anvendes lokalt fx af en kommunemedarbejder eller en landbrugsrådgiver.

Vedr. samspil mellem vandmiljø og landbrug
Der nævnes at der skal ske ”udvikling og evaluering af en ny strategi for nitratforvaltning..” vi mener ikke at nitratforvaltningen ikke skal stå alene her. Der er flere andre parametre der bør indgå når man evaluerer på det på feltet.

Samspil mellem DHI’s arbejde og brugere
Vi finder det meget vigtigt at de modeller og værktøjer I udarbejder udvikles i tæt samspil med brugerne.
Fra SEGES side ser vi mange mulige synergier i et samarbejde der kan bidrage til at få jeres værktøjer bragt i spil i det åbne land.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Mandag d. 11/5-15 kl. 11:01

Kære SEGES folk (tidligere Videncenter for Landbrug & Videncenter for Svineproduktion)

Mange tak for de mange og meget kvalificerede kommentarer. Vi er især glade for jeres positive opfordring til at undersøge de mulige synergier i at samarbejde med jer om både modeludvikling og forskning. I har peget på behovet for at få meget mere viden om de betydende elementer i vores modeller, og det er i høj grad, det vi stræber efter.

Med hensyn til vandområdeplanerne, er kvælstof, som I nævner, altafgørende for miljøtilstanden i fjordene og indgår som et vigtigt element i vores aktivitetsplaner. Vi har under NOVANA kigget på lige præcis på udvikling over tid og muligheden for at opfylde opstillede mål, men der er en del mere, der skal undersøges også for at opnå målrettet og cost-effektiv(e) forvaltningstiltag (virkemidler) især i landbrugssammenhæng. Og det skal kombineres med marine virkemidler, som I nævner.

Vi på DHI er meget enige i, at der fortsat er brug for videreudvikler værktøj til at håndtere de mange faktorer, der påvirker de økologiske tilstande i vandløb og søer. Jeres opfordring til en bedre faglig vurdering af konsekvenser af vandindvinding i vandløb og den våde natur passer fint i den sammenhæng med vores fokus på de å-nære processer, inkl. dræn.

Som nævnt tidligere i svaret til Michael Kristensen, er vi i den sidste tid begyndt at fokusere mere på modelværktøj, der nemt kan håndteres af en kommunemedarbejder, men der er en del mere, vi kunne udvikle, f. eks. i samarbejde med jer.

Til sidste skriver I, at nitratforvaltning ikke skal stå alene. Tænker I på fosfor (P) eller de fysiske forhold i åer eller noget tredje?

Med venlig hilsen, Michael Butts

Anne Lise Middelboe (R&D Manager, DHI)
Onsdag d. 13/5-15 kl. 19:45

Kære Irene,
Tak for din gode kommentar ommkring de marine modeller. En helt central ambition med den foreslåede udviklingsplan er netop at forbedre vores muligheder for at vurdere effekter af menneskelige påvirkninger og af marine virkemidler.

Med venlig hilsen
Anne Lise Middelboe

Peter Bauer-Gottwein (DTU Environment)
Mandag d. 11/5-15 kl. 15:18

Dear Mike,

I think this proposal has many useful elements for water resources monitoring and management. I particularly like the focus on new data sources: It is important to quantify uncertainty as several previous posts have emphasized, but it is maybe even more important to reduce uncertainty and one way of doing that is to use new data from ground-based, airborne and satellite-based platforms. Satellite soil moisture from active/passive microwave, total water storage change from gravimetry (both ground-based and space-borne), water level from satellite or UAV laser/radar instruments, water velocity from particle tracking velocimetry on ground-based/airborne video footage are just a few examples of how new technology can be used to measure the state of the hydrological system at a range of scales. The other persistent challenge to making sharp and reliable predictions is subsurface heterogeneity and I believe that airborne EM exploration techniques can substantially contribute here.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Torsdag d. 14/5-15 kl. 14:36

Dear Peter

Thanks for your support to our suggested activities within water resources monitoring and management.

There are as you point out a number of new technologies that can provide us with better information in for both surface and subsurface hydrology. From a solely research point of view, these new data sources have the potential, at least, to provide a new and better knowledge about the underlying hydrological and transport processes. From a management perspective, we agree entirely that the combination of data and modelling provides the best tools for evaluating the impact of water management measures and reducing the uncertainty associated with these evaluations.

Yours sincerely
Michael Butts

Sachin Karan (Hydrogeolog, COWI)
Tirsdag d. 12/5-15 kl. 08:53

Det er svært ikke at være enig i mange af de ovenstående kommentar og betragtninger. Vi ser også specielt en stor værdi i fokus på grid refinement, både for boringsnære beskrivelser af sænkningstragt mm., men også til forbedret beskrivelse af interaktionen mellem overfladevand og grundvand, samt en troværdig håndtering af markvanding.

Men for at tage udgangspunkt i den yderst relevante kommentar fra Michael Kristensen omkring de færre midler til at løse vores opgaver, har vi valgt at fokusere på kommentarer/ønsker, der teknisk kunne lette og effektivisere vores arbejde, når vi arbejder med MIKE produkterne på projekter for Naturstyrelsen og kommunerne. Det er noget, som I kunne overveje i jeres allerede nævnte videreudvikling af de forskellige moduler inden for MIKE.

I forhold til arbejdet med beregninger af indvindingsoplande og stokastiske beregninger, vil det være fordelagtigt, hvis der er mulighed for at:

1) Indlægge partikler i specificerede områder inden for modelområdet. Som det er nu, er det en tidsrøver at simulere partikelbaner, når partiklerne skal lægges ud i hele modelområdet. Ofte er der kun behov for at fokusere på enkelte indvindingsboringer inden for et relativt stort modelområde.

2) Autogenerere parameterværdier i autocal i forhold til multiple kørselseksekveringer.

3) Bestemme, hvilke tidsperioder for en tidsserie, der skal kalibreres imod i autocal. I det hele taget flere muligheder for selv af definere, kalibreringsgrupper i autocal – vi giver gerne et bud herpå ved anden lejlighed.

I forhold til overfladedelen og dræn, vil det være fordelagtigt, hvis:

4) Der kommer et større fokus på direkte visualisering af påvirkning på økologiske indikatorer f.eks. flowindikatorer, som manuelt kan defineres evt. i en kombination af hydrologiske og kemiske faktorer. Det vil sandsynligvis være noget, som vi kommer til at arbejde mere med i fremtiden, når påvirkning fra grundvandsindvinding på økologiske indikatorer i vandløb, søer, vådområder og andre grundvandsafhængige økosystemer (også terrestriske) skal kvantificeres.

5) Det var muligt at autojustere datum af MIKE 11 cross-sections til den modeltopografi der arbejdes med. Det er en udfordring at få tilpasset datum af cross-sections i MIKE 11 til modeltopografien - dette må især blive vigtigt for at få en korrekt kobling mellem MIKE 11 og MIKE SHE, når der skal fokuseres yderligere på dræning, og tidslige ændringer i denne.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Onsdag d. 13/5-15 kl. 14:47

Kære Sachin Karan

Mange tak med dine opbakning til nogle af de områder, som vi har peget på som vigtige forskningsområder, såsom interaktionen mellem overfladevand og grundvand og grid refinement. Vi sætter også pris på de mange konkrete forslag til videreudvikling af vores hydrologiske modeller inden for markvanding, dræn, osv. og vedr. effektivisering.

Jeg er enig med dig, at vi, som hydrologer og hydrogeologer, kommer til arbejde mere i fremtiden med at kvantificere påvirkning fra grundvandsindvinding på økologiske indikatorer i vandløb, søer, vådområder og andre grundvandsafhængige økosystemer (også terrestriske). Jeg håber det fremgår klart i vores oplæg, at dette er et fokusområde for os.
Med hensyn til de mange gode forslag til modeludviklinger vil jeg forslå, at jeg tager kontakt til dig for at kunne uddybe jeres konkrete behov.

Med venlig hilsen, Michael Butts

Flemming Damgaard Christensen (Civilingeniør, ph.d , HOFOR)
Onsdag d. 13/5-15 kl. 10:22

Kære Sachin Karan
Jeg synes, at du tager hul på noget meget vigtig omkring brugervenligheden af MIKE produkterne herunder opsætning af modellen og præsentation af resultaterne.
Men jeg mener dog, at det er emner man kan tage op under ”Brugerforum” for MIKE produkter se http://forum.mikebydhi.com/index.php, som godt kunne bruge nogle flere aktive brugere. Her er der mulighed for at stille spørgsmål, forslag til forbedringer og hjælpe andre. I fællesskab kan vi jo gøre det til et levende forum.

Eksempelvis mener jeg at man godt kan lægge partikler ind i en delmængde af modelområdet via en dfs2 fil

Hilsen
Flemming Damgaard Christensen, HOFOR

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Onsdag d. 13/5-15 kl. 10:54

Kære Flemming

Mange tak for din opfordring til at deltage i "Brugerforum".

Mike

Flemming Damgaard Christensen (Civilingeniør, ph.d , HOFOR)
Onsdag d. 13/5-15 kl. 11:59

STRØMNING I KALK

Kære Mike

Jeg kan kun tilslutte mig at aktivitetsforslagene adresserer væsentlige problemstillinger omkring bæredygtig udnyttelse af vandressourcen mv.

Men:
HOFORs indvinding sker hovedsageligt fra kalkmagasiner og i forbindelse med kildeopsporing (forureningstransport), optimering af kildepladsdrift, og oplandsudpegning mangler vi bedre modelværktøjer (eller muligheder i MIKE SHE) samt viden omkring disse hydrauliske parametre på lokal og regional skala samt implementering af parametrene i modellerne (fx. MIKE SHE/FEFLOW).
Kun undtagelsesvist er der foretaget en opdeling af kalken i flere enheder f.eks. svarende til stærkt opsprækket og svagt opsprækket i modellerne opstillet for Naturstyrelsen, Kommunerne, vandforsyningsselskaberne mv.
Typisk er det kun Danienkalk og Skrivekridt som er indlagt med separate formationer med forskellige hydrauliske parametre og evt. er de øverste 10-20 m under Kvartæret antaget at have en særlig høj transmissivitet. Måske er der et potentiale for forbedring her?
I MIKE SHE kan det være en udfordring, når der er anisotopi i de horisontale strømningsretninger og især områder med forkastninger, som har påvirket de hydrauliske egenskaber af kalken. Dette kan evt. påvirke formen af oplandet til kildepladserne.
I forbindelse med stoftransport er der særlig udfordringer f.eks. med hensyn til vurdering af varigheden evt. forureninger. De fleste opstillede modeller er der anvendt ækvivalent porøst medium (EPM), hvor det antages, at sprækker og matrix kan beskrives som ét samlet medium ved brug at ét sæt parametre. Det kan evt. påvirke transporttiderne, især hvis oplande afgrænses ved en bestemt transporttid (og porøsitet)
Måske er der et potentiale for forbedring her?
Forslaget er derfor at kigge på strømningsforholdene i kalken både i forhold til
• Indsamle viden – hvilke feltundersøgelser skal der til? Er der eksisterende viden osv.
• Hvordan viden kan implementeres i modeller
• Hvornår kan man bare bruge EPM i forhold til andre metoder
• Lave generelle anbefalinger til rådgivere og modelmodtagere
En mulighed er at kigge på de mange data fra eksempelvis metrobyggerierne og andre tunneler i Københavnsområdet. Der kunne også være et behov(marked) i at tilpasse modelkoderne til anlægsprojekterne mht. plot, kalibrering og dataudtræk, men det ligger nok udenfor dette forum.

Michael Butts (R & D Manager Water Resources, DHI)
Torsdag d. 14/5-15 kl. 14:42

Kære Flemming

Mange tak for dit indlæg, vi er glade for din tilslutning til at vi har adresseret væsentlige problemstillinger i vores aktivitetsforslage.

Du peger selv på de meget vigtige problemstillinger vedr. kildeopsporing, optimering af kildepladsdrift og oplandsudpegning i de primære grundvandsmagasiner i kalk. Vi er enige i at bedre viden omkring de hydrauliske og transport parametre er en forudsætning for at kunne repræsentere strømning og forureningstranport i kalkmagasiner i vores hydrologiske (MIKE SHE/FEFLOW) modeller. Det er især dit forslag vedr. muligheden for at kigge på de mange data fra metrobyggeriet og tunneler i Københavnsområdet vi finder interessant, og vi kan se nogle spændende perspektiver i at samarbejde med jer om det.

Et andet interessant emne du har bragt på bane er videreudvikling og tilpasning af modelkoderne til anlægsprojekter. Vi har både i Danmark og Sverige brugt MIKE SHE sammen med vores kunder under anlægsprojekter med gode erfaringer, men vil gerne høre fra jer vedr. evt. krav til forbedringer.

Til sidst, har du foreslået en række forhold vedr. strømning i kalk som burde undersøges. Netop spørgsmålet om hvornår man kan bruge EPM tilnærmelse og hvornår der skal andre metoder til, så som at modellere hele sprækkenetværket, hvor omkostning og regnetid dog er væsentligt større, er meget relevant her. Hele det emne er stort nok til at vi skulle samle kræfterne i en større gruppe omkring det.

Med venlig hilsen, Michael Butts