Tilpasning DK-model med VP3 målsatte vandløb og søer

Nærværende rapportering er en sammenfatning af arbejdet med at tilpasse DK-modellen således at man bliver bedre i stand til at foretage en fyldestgørende vurdering af grundvandets påvirkning af målsatte vandløb, søer, kystvande og grundvandsafhængige terrestriske økosystemer. Med udgangspunkt i metodeudviklingen fra DK-model HIP (Hydrologisk Informations- og Prognose system) (Henriksen et al 2021) er der foretaget en opdatering af vandløbsnetværket i DK-modellen til at inkludere samtlige af de VP3 målsatte vandløbstrækninger der kan indarbejdes i et 100 m grid, samtidig med at modellens horisontale diskretisering nedskaleres fra 500 x 500 m til 100 x 100 m. Desuden er der udviklet og performance testet en ny konceptualisering af kontakten mellem grundvand, vandløb og søer i DK-modellen.

En performancetest af den tilpassede DK-model er både i en 500m og 100m modelopsætning er blevet sammenholdt med DK-model2019 modelopsætningen. Da der ikke tidligere er opstillet et generelt kriterie for grundvand-overfladevand interaktion, holdes resultaterne i stedet op mod dels de generelle modelperformance-kriterier opstillet i Geo-vejledningen (Henriksen et al. 2017), og dels resultatet af DK-model2019 performance (Stisen et al 2019). Den gennemførte performancetest af den tilpassede DK-model fortæller noget om modellens evne til at simulere vandbalancer, vandføring og grundvandspotentialer.

I forhold til vandbalancerne ses betydelig ændring i delkomponenter af vandbalancen for nogen af modelområderne, som har med grundvand-overfladevand udveksling at gøre. Samlet set indikerer vandbalancerne at der formodentligt er noget galt med det anvendte parametersæt og/eller konceptændringerne. En rekalibrering af modellen vurderes nødvendig for at kunne afklare om det er begge eller én af de to foretagne modelændringer af vandløbsnetværket og nedskalering til 100m.

Modelperformance på vandløbsafstrømning viser at enkelte modelområder kan overholde kravet fra Geo-vejledningen på screeningsniveau, men at det samlede resultat for hele landet ikke performer på niveau med DK-model2019 og samlet set ikke overholder kriterierne på screeningsniveau, hverken for vandløbsdynamik eller for vandbalance.

Modelperformance for trykniveauer viser en rumlige fordeling af middelfejl på trykpotentialer med samme eller større middelfejl end for DK-model2019. Alle delområderne overholder dog middelfejl kriteriet på screeningsniveau. Geo-vejledningens kriterie for RMSE overholdes for halvdelen af modelområderne og ligesom med middelfejl er der generelt en ringere performance på RMSE end for DK-model2019.

I nærværende tilpasningsprojekt af DK-modellen er der sket en væsentlig udvidelse af vandløbsnetværket ift. DK-model2019. Herudover er der indarbejdet en lang række modelændringer baseret på erfaringerne fra DK-model HIP og Nret24 modellen. De omfattende modelændringer har betydet at det ikke er muligt at opnå tilfredsstillende modelperformance med den tilpassede model ved simpel adaption af parametersæt fra en igangværende Nret24 kalibrering. Det anbefales således på denne baggrund at performance testen gentages på en re-kalibreret modelopsætning af Nret24 modellen der indeholder det ny VP3 vandløbsnetværk og
søer.

Beregning af kontakt, gradient og fluxberegninger mellem grundvand og overfladevand vil være afhængig af en god beskrivelse af grundvandsstanden tæt ved vandløbene og god simulering af vandstand (afstrømning) i vandløb og til/fra søer. Uden en god overordnet performance der lever op til generelle performance-kriterier vil det ikke være muligt at komme med en konkret vurdering af usikkerheden på bestemmelse af de enkelte efterspurgte delelementer. Med de indarbejdede løsninger, hvor særligt vandstanden i søerne og bathymetri er et nyt element, så forventes det at en model, som overholder kriteriet på screeningsniveau eller bedre, vil være egnet til gradient-bestemmelser for vandløb og søer, og egnet til flux beregninger på større vandløbsdelstrækninger.

For alle overfladevandstyper vil det være muligt at lave en simpel afstands-kontakt beregning uanset hvor god performance er for DK-model2023, om end bestemmelsen af kontaktforholdene vil være alt andet mere troværdig des bedre performance. Gradient og fluxberegninger til og fra søer og grundvandsafhængige terrestriske økosystemer (GATØ) må forventes at være usikker specielt for mindre sø og små GATØ-arealer uanset den generelle model performance. Antallet af VP3 målsatte vandløb, søer og GATØ, som der kan laves beregninger for, forventes at blive udvidet væsentligt med dette tilpasningsprojekt.