5.10 Dokumentation af model

5.10.1 Behov for dokumentation

Både for Vandressourceforvalteren, Modelløren og eksterne interessenter, herunder slutbrugere (fx kommuner), er en fyldestgørende dokumentation et afgørende element for at opnå et tilfredsstillende modelleringsforløb. På den ene side har Vandressourceforvalteren store forventninger til, at dokumentationen gør væsentlige valg og antagelser i modelleringsforløbet gennemskuelige, samt at modelresultaterne bliver præsenteret og grundigt forklaret. På den anden side er dokumentationen Modellørens mulighed for at dokumentere og forklare det ofte meget omfattende og teknisk krævende arbejde, der er gennemført for i sidste ende at nå hen til et modelleringsresultat, der kan anvendes i vandressourceforvaltningen. Endelig er model dokumentationen af afgørende betydning for slutbrugere og interessenter, som enten skal anvende modellen videre eller bliver påvirket af beslutninger truffet på baggrund af resultaterne fra modelleringen. At gennemføre en fyldestgørende dokumentation er en løbende proces og et tidskrævende element i modelleringen, og det er vigtigt, at omfanget af dokumentation nøje tilpasses til den aktuelle modelleringsopgave for at fastlægge et passende niveau for dokumentationen. Alle aktører har derfor en fælles interesse i, at man tidligt i forløbet indgår klare skriftlige aftaler vedr. omfang og tidsrammer for dokumentationen. En model rapport vil typisk have et teknisk indhold, men indeholder derudover et resumé og en konklusion og anbefalinger, der har en bredere målgruppe.

5.10.2 Typer af dokumentation

Dokumentation af modelleringsprocessen skal indeholde følgende elementer:

  • Dokumentation af geologiske model og resultat
  • Dokumentation af hydrogeologiske model og resultat
  • Dokumentation af hydrologiske model leverancer (for kortlægningsmodeller modelrapport samt indvindingsoplande og grundvandsdannelser)
  • Indberetning til Model- og Rapportdatabasen (modelarkivering)
  • Evt. referencer til Den nationale Vandressourcemodel

5.10.3 Modelrapport

Modelrapporten skal indeholde en beskrivelse af resultaterne af modelleringsforløbet i de sidste fire modeltrin (se Tabel 14). Et forslag til strukturering og indhold af modelrapporten er givet i Tabel 14. I tabellen er endvidere anført hvilke dele af rapporten, der skal gennem review og godkendes i forbindelse med dialogmøderne, som markerer afslutningen på hvert af de fire trin. I Tabel 14 lægges der op til, at man udarbejder én sammenhængende rapport for hele modelleringsarbejdet, men rapporten kan ofte med fordel inddeles i flere delrapporter og en sammenfattende rapport. Man skal ved udarbejdelsen af delrapporterne fx efter hvert af trinnene 2-4 være opmærksom på, at de skal kunne forstås og ”stå alene” og samtidig sættes i relation til de øvrige rapporter i modelleringsforløbet (incl. referencer til særskilte kortlægningsrapporter). Rapporterne er således typisk en serie af dokumentationer, hvor det væsentlige er at de er indbyrdes refererede.

5.10.4 Dokumentation af geologiske modeller

For udarbejdelse af dokumentation for geologiske modeller henvises til Geo-Vejledning 3 (Jørgensen et al., 2008).

5.10.5 Dokumentation af hydrologisk model

Tabel 14 Forslag til disposition for Modelrapport.

Afsnit i rapport

Indhold

God-ken-des

Emner fra vejled-ningen som skal rapporteres her

Rapporttitel

Titel der kommunikerer projektmål og resultater med modellen. Endvidere skal titelbladet indeholde tidspunkt for publicering, navn på rekvirent, navn på rådgivningsfirma/institution, der udfører modelleringen inkl. navne på de personer, der konkret har udført modelleringen.

   

Indholds-fortegnelse

Indholdsfortegnelsen skal indeholde en liste over bilag eller appendices. Derudover bør der udarbejdes en selvstændig figurliste, tabelliste og en liste med benyttede forkortelser i rapporten.

   

Kapitel 1.

Resume

En opsummering af konceptuel model, modelopstilling, resultater af kalibrering og validering samt en beskrivelse af de opstillede scenarier for modelanvendelse og deres hovedresultater. En vurdering af modelberegningernes usikkerhed/pålidelighed og begrænsninger. Beslutninger og begrundelser, der er truffet i forbindelse med modelprojekt (fx ved modelreviews eller interessentmøder)

Omfang: 2-10 sider .

TRIN 5

 

Kapitel 2.

Introduktion

Beskrivelse af problemstilling, projektformål, modelformål, og krav til modelnøjagtighed i specifikke og kvantificerbare størrelser. Vurderinger af de væsentligste usikkerhedskilder og deres potentielle betydning. Introduktion til modelområdet, tidligere undersøgelser i området, og beskrivelse af vandressourceaspekter der rettes særlig fokus på i området.

Omfang: 3-6 sider.

TRIN 2

  • Elementer af opgaverne 1.1–1.4 (Tabel 1)
  • Afsnit 5.1
  • Usikkerheds-matrix,
  • Afsnit 5.7

Kapitel 3

Geologisk model

Her beskrives den geologiske model. Det vil typisk ske i form af en særskilt rapport efter retningslinierne i Jørgensen et al. (2008). I så fald gives kun et kort resume her.

Omfang: resume på 2-5 sider (plus særskilt geologisk rapport)

TRIN 2

  • Geo-Vejledning 3 (Jørgensen et al., 2008)

Kapitel 4

Øvrige data

De øvrige (udover geologi) tilgængelige data beskrives og vurderes i forhold til den konkrete modelopgave (samt evt. om der er sket genanvendelse af eksisterende modeller). En del af databeskrivelsen kan med fordel placeres i appendices eller, i tilfælde af indsamling af nye data, udgøre selvstændige datarapporter. Klima, arealanvendelse og grundvandsindvinding, pejlinger/potentialeforhold, afstrømningsmålinger, vandløbsnet, spildevand, dræn, LAR mm.

Omfang: 10-20 sider plus eventuelle appendices/datarapporter

TRIN 2

  • Tabel 2, opgaverne 2.1-2.3
  • Afsnit 5.11
  • Afsnit 5.12
  • Afsnit 5.14
  • Afsnit 5.15

Kapitel 5

Konceptuel model og usikkerheds-vurdering

Her beskrives de(n) opstillede stedspecifikke konceptuelle model(ler) herunder klima og hydrogeologisk setting. Begrundelse for simplifikationerne mht. geologisk model, strømningsligninger, mv. Planer for parametriseringer, randbetingelser. Evt. genanvendelse af eksisterende hydrologiske modeller beskrives, og problemstillinger knyttet hertil. Konceptuel model beskrives ved et snit (hydrostrategrafi) og diagrammer (fx tidsserier af observationer, vandbalance mv.). Evt. alternative konceptuelle modeller visualiseres eller skitseres, med tydelig angivelse af hvordan de adskiller sig fra den primære (tilgrundliggende) konceptuelle model.

Omfang: ca. 3-6 sider.

TRIN 2

  • Tabel 2, opgaverne 2.4-2.9
  • Afsnit 5.2
  • Afsnit 5.3
  • Afsnit 5.11
  • Afsnit 5.12
  • Afsnit 5.14
  • Afsnit 5.15

Kapitel 6.

Numeriske modelværktøjer og

metodik

Her gives en beskrivelse af den modelleringsmetodik, der er benyttet. Hvilken modeltype er anvendt? Hvilken model kode og version er anvendt og begrundelse herfor?

Hvad er den overordnede metodik ved parametrisering, kalibrering, validering, modelanvendelser, og usikkerhedsanalyser? Hvordan er modellen diskretiseret i tid og sted? Hvordan påtænkes den numeriske model kode tilpasset den konceptuelle model? Indledende planer herom vil typisk være indeholdt i Modellørens tekniske tilbud, men bør formuleres mere konkret ved udgangen af Trin 2.

Omfang: ca. 1-3 sider.

TRIN 2

  • Tabel 2, opgave 2.10
  • Afsnit 5.1
  • Afsnit 5.5
  • Afsnit 5.6
  • Afsnit 5.7
  • Afsnit 5.8

Kapitel 7.

Modelopstilling af alternative konceptuelle modeller

Beskrivelse af modelområde, diskretisering, hydrauliske parametre, input og output til vandbalancen, randbetingelser og den udførte databearbejdning for alternative (hydrostratigrafiske/konceptuelle) modeller, såfremt sådanne har været anvendt.

Omfang: 10-20 sider.

TRIN 3

  • Tabel 3, opgaverne 3.1-3.2
  • Usikkerheds-matrix,
  • Afsnit 5.7
  • Afsnit 5.12
  • Afsnit 5.14

Kapitel 8.

Kalibrerings- og valideringsstrategi

Hvilke nøjagtighedskriterier anvendes? Hvilke numeriske mål for nøjagtighed fastsættes? Hvilke data benyttes til kalibrering? Beskrivelse af kalibreringsmetodik. Hvilke typer valideringstest planlægges udført og med hvilke data? Beskriv observationsdata der indgår i kalibrering og validering.

Omfang: 3-6 sider.

TRIN 3

  • Tabel 3, opgave 3.3
  • Afsnit 5.5
  • Afsnit 5.6
  • Afsnit 5.8
  • Afsnit 5.11
  • Afsnit 5.12

Kapitel 9

Kalibrering

Beskrivelse af resultater af kalibreringsprocessen incl. usikkerheder på parameter estimater, samt objektivfunktion, følsomhedsanalyse, kalibreringsmål, udvalgte kalibreringsparametre, kalibrerings-resultat med hensyn til simulerede versus observerede variable, opnåede parameterværdier med tilhørende konfidensgrænser og en vurdering af, hvor godt kalibreringsresultatet er, i forhold til nøjagtighedskriterier (ME, RMS, R2, Fbal, Fbal-S osv.). Resultater fx residualer i trykniveau eller afstrømningsperformance skal visualiseres på kort, tabeller og figure og medtages for udvalgte stationer (tidsserier) i rapport, mens mere detaljerede resultater kan medtages i Appendices og bilag.

Derudover skal kalibreringsprocessen (evt. kalibreringslog) beskrives kortfattet, med fokus på den læring der er opnået fra manuel eller invers kalibrering. Evt. anvendt parameterestimerings værktøj (og version) skal beskrives. Hvis der anvendes pilot points metoder skal en grafisk illustration af antal og fordeling inkluderes.

Omfang: 10-15 sider.

TRIN 4

  • Tabel 4, opgaverne 4.1-4.7
  • Afsnit 5.5

Kapitel 10

Validering og usikkerheds-analyse

Beskrivelse af resultater fra modelvalideringen og den efterfølgende brug af kalibrerings- og valideringsresultaterne til at lave en usikkerhedsvurdering, herunder vurdering af usikkerheder på planlagte modelanvendelser. Det er i forbindelse med valideringen vigtigt at vurdere såvel kvantitativt som kvalitativt, hvor fornuftigt og konsistent den validerede model beskriver strømningsforhold sammenholdt med observationsdata og generel hydrogeologisk viden fra området. Omfang: 5-10 sider.

TRIN 4

  • Tabel 4, opgaverne 4.8-4.10
  • Afsnit 5.5
  • Afsnit 5.7
  • Afsnit 5.8

Kapitel 11

Modellens dokumenterede anvendelses-område

Beskrivelse af hvilke anvendelser (geografiske områder, typer af beregninger, nøjagtighedsniveau) referencemodellen er dokumenteret gyldig til via valideringstest. Endvidere beskrivelser af hvilke anvendelser modellen måske er egnet til og endelig beskrivelse af anvendelser modellen ikke kan anses for egnet til, herunder den dokumenterede usikkerhed på referencemodeller.

Omfang 1-2 sider.

TRIN 4

  • Tabel 4, opgave 4.11
  • Afsnit 5.9

Kapitel 12

Scenarie-opstillinger

Opstilling af scenarier og beskrivelse af, hvordan modellen kan simulere scenarierne. Vurdering af de indgåede scenarier.

Resultater af de valgte simuleringsscenarier beskrives i forhold til valgt basis-case (Referencemodel). Vurdering af usikkerheder på simuleringsresultater. Målgruppen vedr. scenarier er bred og omfatter slutbrugere, beslutningstagere, administratorer og andre interessenter, der måske har begrænset viden om modellering og usikkerhedsvurdering. Det er vigtigt at kommunikationen er så klar og forståelig som muligt, herunder med en beskrivelse af hvor sandsynlige resultaterne er Omfang: 3-6 sider.

TRIN 5

  • Tabel 5, opgave 5.1
  • Afsnit 5.13
  • Afsnit 5.14

Kapitel 13

Simulerings-resultater

Resultater og vurderinger, inkl. usikkerhedsanalyser, af modelberegningerne for de opstillede scenarier. Der henvises til beskrivelser i afsnit 5.13 vedr. indvindingsoplande og 5.14 vedr. grundvandsdannelse. Der udarbejdes desuden plot af resultater jf. administrationsgrundlag.

Omfang: 10-20 sider.

TRIN 5

  • Tabel 5, opgaverne 5.2-5.7
  • Afsnit 5.7
  • Afsnit 5.13
  • Afsnit 5.14
  • Administrations-grundlag

Diskussion 14

Diskussionsafsnittet skal kort evaluere simulerings-resultater i forhold til modelformål. Det skal vurderes om modelformål er blevet opfyldt. Styrker og svagheder af den konceptuelle model (evt. alternative konceptuelle modeller) skal beskrives. Forslag til hvordan nøjagtighed kan forbedres fx gennem nye feltdata beskrives.

Omfang: 1-2 sider.

   

Kapitel 15

Konklusioner og anbefalinger

Resultaterne af modelarbejdet sammenfattes. Anbefalinger vedr. scenarier og andre resultater af modelarbejdet.

Omfang: 1-2 sider.

TRIN 5

 

Kapitel 16

Referencer

Der udarbejdes en referenceliste med relevant litteratur.

Omfang: 1-3 sider.

TRIN 5

 

Appendices og bilag

Så meget som muligt af den detaljerede information præsenteres i appendices eller bilagsform, således at læsbarheden af rapporten er så god som muligt. De krævede specifikke leverancer kan indgå her eller i særskilte rapporter.

Omfang: Efter behov – kan variere meget fra opgave til opgave.

Lø-ben-de

 

5.10.6 Indberetning til Model- og Raportdatabase

Formålet med arkivering af modellen er at sikre at resultater kan reproduceres og genanvendes i fremtiden, enten af modellører eller andre interessenter/slutbrugere (Reilly and Harbaugh, 2003). Et modelarkiv skal have tilstrækkelig information til at det er muligt at udføre en postaudit af modellen af tredjepart (ASTM, 2013), og sådan at fremtidig genanvendelse af modellen er muligt (jf. afsnit 5.15).

Alle de hydrologiske modeller og rapporter, der udarbejdes i forbindelse med den nationale grundvandskortlægning skal indberettes af rådgiver til offentligt tilgængelige databaser:

Bilag, der beskriver og dokumenterer datagrundlag og indberetninger til databaser, skal medtages i slutrapporteringen.

5.10.7 Referencer til Den nationale Vandressorcemodel

Beregningslagene i de hydrologiske modeller skal som udgangspunkt referere til beregningslagene i Den nationale Vandressourcemodel. Det er en del af den dokumentation, der skal fremgå af databladet i Jørgensen et al. (2009). Det er derfor vigtigt at kommunikere hvorvidt en model har givet anledning til en ændring tolkning af den ’landsdækkende’ hydrostrategrafi der ligger til grund for Den Nationale Vandressourcemodel, og på hvilken måde denne evt. er ændret.

5.10.8 Referencer

Anderson M, Woessner W, Hunt, R (2015) Applied groundwater modelling. 2rd Edition. Simulation of flow and advective transport. 630 pp.

ASTM (2013) Standard guide for documenting a groundwater flow model application. DS5718-13. ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, 6p

Henriksen HJ, Iversen CH, Wernberg T (2011) Usikkerheder på indvindings- og grundvandsdannende oplande (Delprojekt 3 om oplande). Særudgivelse. 44 pp.

Jørgensen F, Kristensen M, Højberg AL, Klint KES, Hansen C, Jordt BE, Richardt N, Sandersen P (2009) Opstilling af geologiske modeler til grundvandsmodellering. Geovejledning 3.

Reilly TE, Harbaugh AW (2004) Guidelines for evaluating groundwater-flow models. US Geological Survey Scientific Investigations Report 2004-5038, 30p. http://pubs.usgs.gov/sir/2004/5038/

Sonnenborg TO, Henriksen HJ (2005) Håndbog i grundvandsmodellering. GEUS rapport 2005/80.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *