MODFLOW
De rekenkern MODFLOW is ontwikkeld door de USGS (geologische dienst van Amerika). Op dit ogenblik is de laatste versie van MODFLOW, MODFLOW-2000/2005. triwaco ondersteund de versie MODFLOW 2000/2005, maar ook de oudere versie MODFLOW-96.
Naast de standaard MODFLOW van de USGS wordt wordt in Nederland een door TNO aangepaste versie van MODFLOW gebruikt binnen het iMOD systeem (MIPWA/IBRAHIM,...). De basis van deze versie is de standaard MODFLOW (MODFLOW-88). Deze is aangevuld met de meeste mogelijkheden die ook de huidige standaard versie van MODFLOW biedt. Geintegreerd in het model is nu simulatie van oppervlaktewater met bakjes en onverzadigde zone stroming (overeenkomstig met FLUZO).
triwaco biedt reeds de mogelijkheid om grid bestanden uit het iMOD systeem direct te gebruiken om deelmodellen te maken. We werken momenteel aan een importtool die het mogelijk maakt om direct modellen uit iMOD in te lezen en simulaties uit te voeren met iMOD versie van MODFLOW, standaard MODFLOW-2000/2005 of FLAIRS.
FLAIRS
Deze rekenkern is ontwikkeld door Royal Haskoning. Door gebruik van een eindige elemente netwerk is het bij uitstek geschikt om de nederlandse hydrologische situatie te scheamtiseren. Denk aan een dicht slotenpatroon in Laag Nederland.
FLAIRS kan sequentieel en simultaan, dus volledig geintegreerd volgens de OpenMI standaard worden gekoppeld aan SOBEK-CF en FLUZO. Lees meer >>
Naast de standaard opties om grondwaterstroming te simuleren zijn er speciale en meer geavanceerde opties beschikbaar in FLAIRS. Een selectie:
Clusteren van putten en waterlopen. Evenals in de meeste grondwatermodellen kunnen onttrekkings- en injectieputten op verschillende manieren worden gedefinieerd. Putten met constant debiet of met een vaste stijghoogte. Een speciale optie in FLAIRS biedt de mogelijkheid om putten zowel horizontaal als vertikaal te clusteren. FLAIRS verdeeld daarbij het totale debiet (opgegeven door de gebruiker) tussen de modellagen waarin de putten actief zijn of horizontaal zijn geclusterd. Dezelfde optie kan worden toegepast bij lijnelementen (waterlopen, breuken en horizontale boringen).
Horizontale Boring (HOBO). Een HOrizontale BOring (HOBO) of een serie van kleine putten worden geschematiseerd met één of meerdere lijnelementen in een aquifer. Een HOBO is dan een lijnelement die de putten in serie representeert. Het model berekent op basis van het opgegeven debiet het waterpeil voor deze specifieke sectie. Ook hierbij is clusteren van meerdere lijnelementen mogelijk waarbij hetzelfde waterpeil wordt berekend voor de lijnelementen aan de hand van een door de gebruiker opgegeven debiet.
Grondwaterstroming met variabele dichtheid (zoet/zout)
In grondwatersystemen waar een dichtheidsverdeling niet-uniform is moet men eigenlijk rekening houden met het effect van dichtheidverschillen op de grondwaterstroming. Omdat zout grondwater (bijvoorbeeld met een dichtheid van 1025 kg/m3) zwaarder is dan zoet (of brak) grondwater, beïnvloedt het de stroming van water in de ondergrond. Zo kan het in een natuurlijk hydrogeologisch systeem (geen externe spanningen als onttrekkingen of peilverlagingen) door drukverschillen zoet grondwater weg drukken (de welbekende zoutwaterintrusie in watervoerende pakketten). Aan de andere kant kan zoet grondwater, doordat het lichter is, juist op het zoute grondwater blijven drijven en in grote mate een min of meer geïsoleerd grondwatersysteem in stand houden. Zo drijft in het Nederlandse duingebied zoet grondwater (dichtheid van 1000 kg/m3) op zout grondwater (dichtheid van ongeveer 1022 kg/m3), in de vorm van een zoetwaterlens. Indien grondwatermodellen worden gemaakt van dergelijke systemen, is het dus van belang dat het dichtheidseffect wordt meegenomen.
FLAIRS met variabele dichtheid
Naast de standaardversie van de module voor grondwaterstroming FLAIRS bestaat er de variabele dichtheidsversie FLAIRSVD die bij de berekening van de grondwaterstroming rekening houdt met een door de gebruiker op te geven dichtheidsverdeling van het grondwater. Het effect van de variabele dichtheid op grondwaterstroming wordt verdisconteerd door correctiefluxen toe te kennen aan de individuele knopen. Deze correctiefluxen zijn afhankelijk van de geometrie van de watervoerende pakketten en de dichtheidsverdeling (zoet/zout verdeling) en kunnen van te voren worden bepaald. Met de correctiefluxen per knoop en de overige gebruikelijke randvoorwaarden zoals het topsysteem en de waterlopen kan de stroming worden berekend. Aangenomen wordt dat de dichtheidsverdeling niet belangrijk verandert gedurende de gesimuleerde periode. Dit is in de meeste gevallen een redelijke aanname. De verplaatsing van het diepe zoute grondwater, bijvoorbeeld, verloopt zo traag dat er in de komende 50 jaar geen grote veranderingen zullen zijn, behoudens op specifieke locaties waar de kwel erg groot is.
SEAWAT
De modelcode is gebaseerd op MODFLOW aangevuld met stoftransport (MT3D) en een dichtheidsvergelijking.
Dit model gaat dus een stap verder dan de voorgenoemde versie van FLAIRS. Het model SEAWAT houdt rekening met de dichtheid van het grondwater en ook met de verandering ervan.
Voordeel van het gebruik van SEWAT is dat het dezelfde mogelijkheden biedt als MODFLOW en dus van bestaande modellen eenvoudig een SEAWAT model kan worden gemaakt.
|
