För att sgu.se ska fungera på ett bra sätt för dig använder vi kakor (cookies) på webbplatsen.

Läs mer om kakor.
Jag godkänner

Så beräknar SGU aktuella grundvattennivåer

Utöver den nivåmätning som sker i mätstationer så beräknas grundvattennivån i områden som saknar mätstationer. Därmed finns ett rikstäckande underlag för bedömning av grundvattensituationen, oavsett om mätningar utförs eller inte.

Grundvattennivån varierar både i tid och rum. Nivåns variation i landskapet kopplas främst till skiftande terräng- och markförhållanden, medan dess förändring i tiden är mer styrt av årstidsväxlingar och rådande väder. Hur tillförlitlig en mätning är för att beskriva omgivningens grundvattennivå beror därför på hur stor variationen i landskapet är. Sverige är stort och omfattar många olika typer av mark-, topografi-, väder- och klimatförhållanden. Att mäta tillräckligt tätt för att fånga den lokala grundvattensituationen över hela Sverige är därför inte praktiskt möjligt.

En framkomlig väg är att beräkna grundvattennivån i områden utan mätstationer baserat på väderdata (temperatur och nederbörd). Den främsta fördelen med den metoden är tillgängligheten i väderdata. SMHI tillhandahåller rikstäckande data över de viktigaste meteorologiska parametrarna för grundvattenbalans (temperatur och nederbörd) som uppdateras dagligen. Nivåberäkningen utförs med ett programverktyg som utvecklats av SMHI; HYPE. Datormodellens ursprungliga syfte var att beräkna hur väderförhållanden styr flöden i vattendrag, och SGU har mot den bakgrunden utvecklat modellen för att förbättra beräkningen av grundvattennivåer.

En begränsning i beräkningsmetoden är att vid rikstäckande tillämpning kan de lokala t från kartunderlag. Eftersom de lokala förutsättningarna är avgörande för grundvattennivåns läge så innebär denna förenkling en viktig begränsning av resultaten. Modellen kan därför inte användas för att ange den faktiska grundvattennivån för en specifik plats. Den kan däremot beskriva hur grundvattennivån förändras över tid tack vare modellens koppling till årstidsväxling och det lokala vädret.  I praktiken betyder det att beräkningsresultaten inte används för att bedöma grundvattnets faktiska nivå, utan bara som jämförelser mot tidigare år (Grundvattensituation och Fyllnadsgrad; länk) och möjliga nivåförändringar beroende på kommande väderutveckling.

I modellen styrs grundvattennivån av grundvattenbalansen i ett magasin. Lite förenklat kan man säga att detta är skillnaden mellan grundvattenbildning (tillförsel från regn och snösmältning) och avrinning (utflöde till vattendrag). Hur mycket av nederbörden som faktiskt når ned till grundvattnet regleras av temperaturen (tex. snölagring, avdunstning och växternas rotupptag). Hur snabbt grundvattennivån svarar på förändrad balans mellan grundvattenbildning och avrinning beror på ”systemets tröghet”. Hit räknas magasinets fysikaliska egenskaper (exempelvis geologi och jordart) och läge i terrängen (marklutning, vattendrag).

Det är alltså styrkeförhållandet mellan olika processer som avgör ett grundvattenmagasins typiska egenskaper (variationsmönster) och hur det svarar på rådande väderförhållanden. I beräkningsmodellen anges det styrkeförhållandet i en modellinställning som består av en uppsättning modellparametrar (siffror) som reglerar olika delar av ”systemets tröghet”.

Så är modellen uppbyggd

Modelluppbyggnaden sker i två steg. Det första steget kallas modellkalibrering och här anpassas modellen till enskilda grundvattenmagasin. Syftet här är att hitta den uppsättning som bäst återger observerade nivåförändringar utifrån lokala väderdata (figur). Mätdata från ungefär 250 mätstationer i olika typer av grundvattenmagasin valdes ut för modellkalibreringen (data från stationer med långa tidsserier av hög datakvalitet).

modellkalibrering-627.jpg

Modellkalibrering mot uppmätta nivåer i ett stort magasin (SGUs nivåstation 24_1 vid Bollnäs). Vid kalibrering söks den modellinställning (parametervärden) som bäst återskapar uppmätta nivåer från väderdata (nederbörd och temperatur).

 

I det andra steget generaliseras de lokalt (platsspecifikt) kalibrerade parametrarna till rikstäckande modelluppställningar för att beräkna nivåförändringar i veckokartor för stora och små magasin. Modelluppställningarna drivs av dagsaktuella väderdata från SMHI, där lokalt väderförhållande beskrivs med en upplösning av fyra kilometer.

Lärdomen av modellkalibreringen (första steget) var exempelvis att – utöver uppdelningen i små och stora magasin – även skilja på grundvattenmagasin över och under högsta kustlinjen, beakta jorddjup i stora magasin, och att använda en separat modelluppställning för små magasin på Öland och Gotland. Det bör påpekas att dessa uppdelningar inte märks i de slutliga Veckokartorna, eftersom resultaten från olika delområden sammanfogas till övergripande kartor i ett efterbehandlingssteg.

sverigekartor.jpg

I ett efterföljande steg omvandlas de beräknade nivåförändringarna till kartor för Grundvattensituation och Fyllnadsgrad. Modellen kan också drivas med möjliga framtida väderutvecklingar för att beräkna olika scenarier för framtida förändring i grundvattennivå.

Läs mer om HYPE på SMHI:s webbplats
Läs mer om stora och små magasin
Läs mer om hur SGU gör kartor för grundvattennivåer

Senast granskad 2020-12-10