Betrouwbaarheid van verblijftijden naar grondwaterwinningen; toepassing van Landelijk Grondwatermodel - LGM

08-03-2005 | Publicatie

Dit rapport beschrijft de ontwikkeling en een pilot-toepassing van een modelleringsmethode ten behoeve van de bepaling van betrouwbaarheid van verblijftijden van grondwater dat naar grondwateronttrekkingen stroomt. De methode, die van de eindige-elemententechniek gebruik maakt, is opgenomen in het rekenmodule LGMLUC, een aanvullende module van het Landelijk Grondwatermodel LGM, van het RIVM.

De betrouwbaarheid wordt voorgesteld als een band (zone) rondom de verwachtingswaarde van een verblijftijd-isochrone, bijvoorbeeld 25 jaar. De breedte van deze band voor een zekere waarschijnlijkheid van voorkomen (bijvoorbeeld tussen de 97,5 en 2,5 percentielwaarden) neemt toe met een toenemende onzekerheid van modelinvoer parameters. Gebruik is gemaakt van de First-Order Second-Moment (FOSM) methode voor de analyse van de voortplanting van fouten.

De resultaten van de FOSM methode zijn vergeleken met die van de Monte Carlo aanpak voor een LGM-model en als een onafhankelijke test een TRIWACO-model. Uit deze vergelijking is geconcludeerd dat de FOSM-methode adekwaat en rekentechnisch effectief is voor het analyseren van de betrouwbaarheid van verblijftijden. Aangenomen is dat de kansdichtheidsverdeling van verblijftijden lognormaal verdeeld is. De methode houdt rekening met de onzekerheid in een aantal modelinvoer parameters, zijnde de factoren die de onzekerheid in verblijftijden tot gevolg hebben.

De onzekerheid van de parameters is bepaald door middel van calibratie (invers model) en expert-judgement. De toepasbaarheid van de ontwikkelde methode is aan de hand van een pilot-studie getoond, gebruikmakend van het binnen het LGM bestaande deelmodel Utrecht. De methode kan bij verschillende dichtheid van eindige-elementengrid worden gebruikt, zowel voor problemen op lokale schaal (hoge griddichtheid) als op regionale schaal. De informatie over de betrouwbaarheid van verblijftijden kan worden benut voor beleidsmatige beslissingen, zoals bij onderzoek naar risico's binnen de bestaande grondwaterbeschermingsgebieden.