5.9 Modellens dokumenterede anvendelsesområde

5.9.1 Betinget gyldighed

Som et grundlæggende princip har ingen model universel gyldighed i et opland. Enhver udtalelse om en models gyldighed skal derfor være betinget af følgende konkrete forhold:

  • Geografiske lokaliteter inden for et opland. En model vil som regel give bedre resultater i ét delområde end i et andet delområde.
  • Typer af anvendelse. En model kan være dokumenteret velegnet til en type anvendelse, men ikke til en anden type anvendelse.
  • Nøjagtighed i modelsimulering. En model kan eksempelvis give tilfredsstillende resultater med et mindre ambitiøst nøjagtighedskrav, men ikke hvis kravet bliver strammet.

5.9.2 Test og beskrivelse af model gyldighed

Valideringstest (se Afsnit 5.8) har til formål at dokumentere, i hvilket omfang en model er velegnet til at løse en bestemt opgave. I nogle situationer vil der ikke være tilstrækkeligt med data til at gennemføre en ønsket valideringstest, hvorfor der må benyttes mere kvalitative og mere subjektive vurderinger af en models gyldighed.

En models anvendelsesområder skal beskrives, før den anvendes, eller før den videregives til tredjeparter. Afhængig af omfanget og resultatet af valideringstestene, kan en models anvendelsesområde eksempelvis beskrives som tilhørende en af følgende klasser:

  • Dokumenteret velegnet: De typer af modelanvendelser og geografiske lokaliteter, hvor modellen via valideringstest har dokumenteret at kunne lave forudsigelser med en angivet nøjagtighed.
  • Måske egnet: De typer af modelanvendelser og geografiske lokaliteter, hvor modellen kan forventes at lave forudsigelser med en rimelig nøjagtighed, men hvor det ikke har været muligt at gennemføre valideringstest på grund af manglende data.
  • Ikke egnet: De typer af modelanvendelser og geografiske lokaliteter, hvor modellen ikke kan forventes at kunne give resultater med brugbar nøjagtighed. Den vurdering kan enten komme som resultatet af en valideringstest med et dårligt resultat, eller for situationer, hvor der ikke findes data til relevante valideringstest, men hvor det vurderes, at modellen ikke er velegnet.

Eksempel

En dynamisk grundvandsmodel er med en split-sample test (kalibrering i en periode, valideret i en anden periode) valideret mod trykniveaudata fra 20 boringer med en nøjagtighed svarende til en RMS værdi på 2,0 m. Her vil vi fx kunne beskrive modellens anvendelsesområder som følger:

  • Dokumenteret velegnet til simulering af trykniveauer i andre perioder under uændret klima for de samme 20 boringer med en nøjagtighed svarende til en RMS værdi på 2,0 m.
  • Måske egnet til simulering af trykniveauer i andre perioder under uændret klima for andre lokaliteter end de 20 boringer, men der må påregnes en lidt mindre nøjagtighed.
  • Måske egnet til simulering af trykniveauer i ændret klima, men der må påregnes en del mindre nøjagtighed.
  • Ikke egnet til simulering af vandføringer, koncentrationer og grundvandets alder.

Eksempler på beskrivelse af model gyldighed i model rapport:

    • Tæt ved sydlige rand vil oplande kunne være påvirket af randeffekter, hvorfor der for 3 vandværker ikke er beregnet oplande (i stedet indeholdt i Odense vest model). To vandværker ligger i et område hvor potentialet er usikkert bestemt (ks3), men da det er små vandværker (ca. 50.000 m3/år), er udbredelsen af oplandet beskeden, og usikkerheden på bestemmelsen af mindre betydning (Se Appendix A Lessons learned – model 1 Nordfyn/Orbicon)
    • Dokumenteret velegnet til simulering af trykhøjder i grundvandsmagasiner på detailniveau- og overslagsniveau). Dokumenteret velegnet til beregning af indvindings- og grundvandsdannende oplande på detail - og overslagsniveau incl. vandskel og strømretninger. Velegent til beregning af grundvandsdannelse med troværdig rumlig fordeling. Ikke dokumenteret velegnet til simulering af effekter på vådområder, vandføringer i vandløb og påvirkning af vandføring ved indvinding (Se Appendix A Lessons learned – model 10 Langeland/Rambøll)
    • God til meget god til grundvandspotentialer i sandmagasiner. For Lellinge grønsand nogenlunde. God til at simulere grundvandsdannende oplande. Jo dybere magasin, dybere transportvej, jo mindre sikkert fastlægges det grundvandsdannnende opland. Indvindingsoplande vurderes til at være god for de to sandmagasiner og nogenlunde for Lellinge grønsandkalk. Overordnede vandbalance er vurderet at være god. Meget god til vandløbsafstrømning i forhold til middelafstrømning, og god i forhold til minimum og maksimum (Se Appendix A Lessons learned – model 11 Sorø-Stenlille/Rambøll)

5.9.3 Anbefalinger

  • En models gyldighed skal altid beskrives. Det inkluderer både modellens dokumenterede anvendelser og dens begrænsninger. Beskrivelsen af anvendelsesområde kan eksempelvis ske ved brug af de tre ovenstående klasser (dokumenteret velegnet, måske egnet, ikke egnet). Beskrivelsen skal være specifik, og om muligt kvantificeret, med hensyn til geografiske områder, typer af modelanvendelser og tilhørende model nøjagtighed, samt konkretisere hvilke typer simuleringer fx indvindingsoplande, gradient- eller trykniveauforhold/fordelinger for magasiner og/eller vandløbsafstrømninger, som er særligt usikkert bestemt fx på grund af randbetingelses effekter eller andre specifikke kilder til modelusikkerhed.

5.9.4 Referencer

Anderson MP, Woessner WW, Hunt RJ (2015) Applied groundwater modeling. Simulation of flow and advective transport. Second ed. 2015. Elsevier.

Doherty J (2011) Modeling: Picture perfect or abstract art? Groundwater, 49 (4) 455. http://dx.doi.org/10.1111/j.1745-6584.2011.00812.x

Refsgaard JC, Henriksen HJ, Harrar WG, Scholten H, Kassahun A (2005) Quality assurance in model based water management – Review of existing practice and outline of new approaches. Environmental Modelling & Software, 20, 1201-1215.

Refsgaard JC, Henriksen HJ (2004) Modelling guidelines – terminology and guiding principles. Advances in Water Resources, 27(1), 71-82.

Reilly TE, Harbaugh AW (2004) Guidelines for evaluating ground-water flow models. https://pubs.usgs.gov/sir/2004/5038/PDF/SIR20045038part2.pdf