Onttrekken grondwater, rekenmethodes bij computermodellen
Bij de rekenmethodes kan met betrekking tot de beschikbare programma’s onderscheid gemaakt worden in programma’s gebaseerd op analytische formules, analytische-elementenmodellen, eindige-differentiemodellen en eindige-elementenmodellen.
Analytische programma’s
Er bestaat een groot aantal analytische oplossingen voor de berekening van de verlaging van de grondwaterstand (o.a. putformules van De Glee, Theis en Hantusch), maar ook voor het transport van verontreinigingen (o.a. advectie- en dispersieformules). Diverse specialisten hebben deze formules verwerkt in computerprogramma’s (o.a. Bear en Verruijt). Deze formules geven voor sterk geschematiseerde systemen een zeer gedetailleerde beschrijving van het desbetreffende fenomeen. Een groot voordeel van deze programma’s is dat ze in de fase van de beoordeling van de haalbaarheid snel kunnen worden ingezet. De invoer is veelal beperkt, waarbij ook de rekentijden gering zijn. Een nadeel van de modellen is, dat de noodzakelijke, sterke schematisatie alleen een semi-kwantitatieve beoordeling van de fenomenen toestaat, voor het kwantificeren (ontwerpen) van maatregelen is een model gebaseerd op één van de andere methoden noodzakelijk.
Analytische-elementenprogramma’s
De voordelen van analytische programma’s (eenvoudige invoer, snelle berekeningen en nauwkeurige antwoorden voor de desbetreffende schematisatie) hebben geleid tot de ontwikkeling van programma’s gebaseerd op het combineren van analytische oplossingen (superpositie). Deze modellen betreffen veelal een semi 3D discretisatie, met een beperkte mogelijkheid om heterogeniteiten in het horizontale vlak te introduceren. Naast putten kunnen in een aantal van deze modellen ook elementen worden ingevoerd voor kanalen, scheidende lagen, neerslag/ verdamping en damwanden.
Eindige-differentieprogramma’s
Bij eindige-differentieprogramma’s wordt de te beschrijven ruimte gediscretiseerd als een soort blokkendoos. Dit betreft veelal rechthoekige blokken, waarbij de afmetingen per rij, kolom of laag kunnen variëren. Veelal zal in het gebied van interesse met kleinere blokken gewerkt worden dan aan de randen. Kenmerken worden toegekend aan (het centrum van) een blok (o.a. doorlatendheid, stijghoogte), transport vindt (alleen) plaats over de wanden van de blokken (stroming). Een krachtige eigenschap van deze programma’s is de nauwkeurige beschrijving van de heterogene bodemopbouw.
Eindige-elementenprogramma’s
Bij eindige-elementenprogramma’s wordt net als bij de eindige-differentieprogramma’s de te beschrijven ruimte opgedeeld in een aantal elementen. Bij deze methode is de vorm van de elementen echter flexibel, waardoor er een betere beschrijving van de heterogene bodemopbouw mogelijk is. Ook is het goed mogelijk nabij bronnen een lokale verfijning van het elementennetwerk toe te passen.