3.32 Modellering af begravede dale, forkastninger og andre strukturer

3.32.1 Generel beskrivelse

I alle modeller er der en nedre grænse for, hvor store geologiske strukturer skal være, før det er nødvendigt at modellere dem. Dette afhænger af, hvad modellen skal bruges til. Der er også altid en nedre grænse for, hvor detaljeret det kan lade sig gøre at tolke strukturernes rumlige former og udbredelse, og der skal som udgangspunkt ikke være konflikt imellem, hvad der er behov for at få modelleret, og hvad der kan lade sig gøre.

Selvom om strukturernes rumlige former forstås og kendes af modelløren, kan det ofte være forbundet med problemer at få formerne gengivet korrekt i modellen. Dette gælder, hvis strukturerne har en begrænset størrelse, er diffuse eller har en irregulær form. Sådanne strukturer kan f.eks. være begravede dale, forkastninger, saltstrukturer og istektoniske foldninger og overskydninger. I nogle tilfælde, hvis kompleksiteten er for stor til enten at tolke de rumlige strukturer eller til at få dem modelleret, kan man vælge blot at registrere og kortlægge områderne (se kap. 3.33 ”Modellering og implementering af istektonik”).

3.32.2 FremgangsmĂĄde

I modelleringsprocessen kan der umiddelbart peges på to tidspunkter, hvor det er vigtigt at forholde sig til problemstillingerne omkring de geologiske strukturer: 1) ved modelopsætningen og 2) når den geologiske struktur skal modelleres i rummet. I det følgende beskrives eksempler på, hvordan disse problemstillinger kan håndteres.

1) Modelopsætning

Allerede i de indledende faser af modelopstillingen er det fordelagtigt at have et godt forhåndskendskab til strukturernes art, orientering og mulige udbredelse. Der kan herved tages højde for strukturernes tilstedeværelse ved opsætningen af modellen, og det vil derfor være lettere at udlægge et optimalt profilnetværk. De geologiske profiler kan placeres således, at de geologiske strukturer kan ses afbildet på flere profiler og dermed kan ses fra flere vinkler og afspejlet i forskellige data. Hvis kun få af områdets geologiske strukturer kendes på forhånd, vil det være en fordel at optegne profilerne løbende under tolkningsarbejdet. Først udlægges et sæt profiler, som har fokus på optimal udnyttelse af data. Når tolkning af disse profiler er foretaget, kan der suppleres med flere profiler på de steder, hvor profilerne ikke giver tilstrækkelig oplysning om de geologiske strukturer.

2) Modellering af den geologiske struktur i rummet

Størrelsesmæssigt kan der opstå det problem, at strukturen er så lille, at formen kun vanskeligt kan gengives rumligt, uden at der skal indlægges et stort antal fladetolkningspunkter (se kap. 3.25 ”Punkttolkning”). Dette kræver ved profiltolkning (se kap. 3.26 ”Profiltolkning”) et stort antal profiler og resulterer i en langsom proces. Det bør altid tilstræbes at gengive strukturen bedst muligt med anvendelse af så få tolkningspunkter som muligt. Antallet af punkter bør som minimum have en størrelse så en autointerpolation (se kap. 3.38 ”Interpolation af tolkede flader og lag”) kan gengive fladen tilstrækkeligt. En måde at ”skyde genvej” til modellering af komplekse eller små strukturer kan være at anvende gridmodellering (se kap. 3.29 ”Gridmodellering”). Interpolerede flader, der ikke gengiver de forventede strukturer korrekt, kan herved omformes og finjusteres. Man skal dog her være opmærksom på, at de grundlæggende fladetolkningspunkter ikke samtidigt vil blive justeret. Det vil sige at tolkningerne ikke længere kun er repræsenteret i fladetolkningspunkterne, men også i de interpolerede flader, der er blevet bearbejdet.

Begravede dale

Begravede dale er et eksempel på geologiske strukturer, som kan være svære at modellere. Dalene er komplekst opbygget med mange interne lagflader og forekommer i flere krydsende generationer (se f.eks. /1/). Endvidere kan mange af dem være så smalle, at de er vanskelige at modellere. Dalene indeholder typisk meget afgrænsede geologiske og hydrologiske enheder, og da der typisk findes mange af sådanne afgrænsede enheder i et område med begravede dale, kræver modellen ofte mange lag og laggrænser. Dalene tolkes typisk ved at kombinere informationerne fra boringerne med geofysiske data.

Hvis der arbejdes med profiltolkning, bør profilerne placeres vinkelret på dalenes længdeakser med passende mellemrum. Det kan overvejes også at placere et eller flere profiler på langs af dalene, men her skal man være opmærksom på projektionsafstandene for såvel data som for fladetolkningspunkter afsat på andre profiler. Projektionsafstandene skal på de parallelt beliggende profiler typisk være væsentligt mindre end for de tværgående profiler, da geologien varierer væsentligt mere på tværs end på langs. Til hjælp for digitaliseringen af de begravede dale på profiler, kan det overvejes at placere fladetolkningspunkter langs dalskuldre og langs dalbunden i tilfælde af V-formede dale og i hver side ved fladbundede eller U-formede dale. Ligeledes kan der med fordel anvendes maksimumkotepunkter, negativpunkter og afgrænsningspunkter (se kap. 3.25 ”Punkttolkning” og kap. 3.28 ”Afgrænsning af lag og lagflader”).

For at undgå et stort antal profiler ved profiltolkning af begravede dale, kan dalene ofte med fordel modelleres ved horisontaltolkning (se kap. 3.27 ”Horisontaltolkning”). Dette kan ske ved at have f.eks. middelmodstandskort som baggrund når der arbejdes med foruddefinerede horisontalsnit, og f.eks. koten for god leder når der arbejdes med valgbar kote (se kap. 3.27 ”Horisontaltolkning”). En anden måde at angribe modelleringen af dalene på, er ved at anvende maksimumkotepunkter (se kap. 3.25 ”Punkttolkning”). Disse anvendes ofte i mangel af fladedækkende data (f.eks. TEM, se kap. 3.2 ”TEM”) eller hvor data ikke når ned til dalenes bund.

På grund af dalenes komplekse natur kan modellering i 3D-miljø også være en fordel (se kap. 3.30 ”3D Visualisering og tolkning”). Heri kan der som beskrevet ovenfor også foretages gridmodellering.

Forkastninger

Da forkastninger forskyder lagfølgen i et vertikalt eller næsten vertikalt plan, er det forbundet med store problemer at gengive disse i rumlige modeller. Undertiden kan forskydningen være så stor, at et lag bliver usammenhængende på tværs af forkastningsplanet. Ved forekomster af forkastninger udviser laggrænserne på korte afstande meget store variationer, og hvis disse variationer skal modelleres, kræves et stort antal fladetolkningspunkter for at laggrænsen i rummet kan blive gengivet tilfredsstillende ved automatisk interpolation.

Problemet med at modellere forkastninger kan som udgangspunkt håndteres ved at indlægge et stort antal fladetolkningspunkter for hver laggrænse langs forkastningsplanet. Som minimum skal der for hvert profilsnit på tværs af forkastningsplanet placeres 2 fladetolkningspunkter – et hvor laggrænsen møder forkastningsplanet, og et hvor det forlader forkastningsplanet. Evt. kan der lægges flere punkter langs planet også. Det kan være en fordel at digitalisere forkastningens forløb ind ved hjælp af horisontaltolkning først, så dens beliggenhed angives på profilerne. Dette kan f.eks. gøres ved hjælp af afgrænsningspunkter, som ikke tilskrives koter (se kap. 3.25 ”Punkttolkning”).

Andre strukturer

Behandling af glacialtektoniske forstyrrelser i lagserien er beskrevet i kap. 3.33 ”Modellering og implementering af istektonik”. Normalt er disse strukturer for små til dels at kunne opløses i data, men også for små til at det er relevant at modellere dem rumligt. Større glacialtektoniske strukturer er i nogle tilfælde mulige at opløse i data og vil være relevante at indarbejde rumligt i den geologiske model.

3.32.3 Usikkerheder

Det er af stor betydning at få indarbejdet geologiske strukturer som begravede dale i både den rumlige geologiske model og i den hydrostratigrafiske model, da disse vil kunne påvirke grundvandsstrømningen kraftigt /2/.

Hvis ikke modellens opsætning optimeres i forhold til de geologiske strukturer, der forekommer i modelområdet, kan strukturerne risikere at blive overset eller ikke få tildelt så megen opmærksomhed, som de burde. Det er derfor vigtigt at have en god forståelse af områdets geologi, inden der tages beslutninger om, hvordan modellens grundkonstruktion skal være.

3.32.4 Referenceliste

/1/ Sandersen, P. og Jørgensen, F. 2006: Kortlægning af begravede dale i Jylland og på Fyn. Opdatering 2005-2006. Udarbejdet for de jysk-fynske amters grundvandssamarbejde, december 2006.

/2/ Jørgensen, F., Damgaard, J. and Olesen, H. 2008: Impact of geological modelling on groundwater models – a case study from an area with distributed, isolated aquifers. In: Refsgaard, J.C., Kovar, K., Haarder, E. and Nygaard, E. (Eds), Calibration and Reliability in Groundwater modelling: Credibility of Modelling. IAHS Publication 320. pp. 337-344.

Skriv et svar

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