Onttrekken grondwater, rekenmodellen voor grondwatersanering
Voor de beschrijving van de stroming van grondwater of de verspreiding van verontreinigingen wordt bij meer omvangrijke gevallen meestal een rekenmodel gebruikt. Hierbij wordt met behulp van het model verstaan een vereenvoudigde beschrijving van de actuele geohydrologische situatie van de locatie gemaakt. Deze beschrijving wordt veelal aangeduid als het conceptuele model. Een voorbeeld van een eenvoudig conceptueel model is:
- op de locatie stroomt het grondwater via één watervoerende laag;
- de watervoerende laag heeft een dikte D [m] en een doorlatendheid k [m/s];
- aan de onderzijde van de watervoerende laag bevindt zich een zeer slecht doorlatende (klei)laag (de geohydrologische basis);
- de porositeit van de watervoerende laag p is 0,3 [-];
- aan de bovenzijde wordt de watervoerende laag gevoed door neerslag;
- de gemiddelde effectieve voeding bedraagt 0,3 [m3/m2.j].
Wanneer grondwaterstanden beschikbaar zijn voor een aantal locaties, dan kan de richting en de (effectieve) snelheid van de grondwaterstroming bepaald worden. Hieruit volgt bijvoorbeeld dat het grondwater stroomt met een effectieve snelheid van 8 meter per jaar in noordelijke richting. Daarnaast kan op basis van deze gegevens een globale waterbalans worden opgesteld voor de beschouwde locatie (percentage voeding vanuit de neerslag versus de regionale stroming). Verlagingen van de grondwaterstand als gevolg van het installeren van een bemaling kan voor dit model berekend worden door middel van superpositie van ‘analytische formules’. Voor de meeste locaties zal het conceptuele model een veel complexer vorm aannemen door de aanwezigheid van meerdere watervoerende lagen, oppervlaktewater, onttrekkingen of een duidelijk dynamisch karakter (getijden). Voor de evaluatie van de lokale grondwaterstroming zijn dan geavanceerder hulpmiddelen noodzakelijk. Door de opkomst van de computer hebben deze hulpmiddelen hoofdzakelijk betrekking op computerprogramma’s.
Het voordeel van het gebruik van modellen is dat een groot aantal gegevens in samenhang kunnen worden bekeken. Bij vrijwel iedere modellering van een grondwatersanering worden de volgende aspecten behandeld:
- aard en omvang van het probleem;
- geologische, hydraulische en
- (geo-)hydrologische gegevens;
- randvoorwaarden opgelegd door de omgeving.
- effektiviteit van saneringsmaatregel
- debieten en saneringsduur
- effekten op de omgeving