Grundvattendagarna 2019

1. GÖTEBORGS UNIVERSITET
VILKEN INFORMATION GÅR ATT FÅ UT
AV GRUNDVATTENNIVÅMÄTSERIER?
– VERKTYG OCH TILLÄMPNINGAR
E. HAAF1, M. GIESE1, B. HEUDORFER2, M. STÖLZLE2, M. NYGREN1, K. STAHL2 & R. BARTHEL1
1) DEPARTMENT OF EARTH SCIENCES, UNIVERSITY OF GOTHENBURG, SWEDEN
2) FACULTY OF ENVIRONMENT AND NATURAL RESOURCES, UNIVERSITY OF FREIBURG, GERMANY

2. GÖTEBORGS UNIVERSITET
VILKEN INFORMATION GÅR ATT FÅ UT
AV GRUNDVATTENNIVÅMÄTSERIER?
– VERKTYG OCH TILLÄMPNINGAR
E. HAAF1, M. GIESE1, B. HEUDORFER2, M. STÖLZLE2, M. NYGREN1, K. STAHL2 & R. BARTHEL1
1) DEPARTMENT OF EARTH SCIENCES, UNIVERSITY OF GOTHENBURG, SWEDEN
2) FACULTY OF ENVIRONMENT AND NATURAL RESOURCES, UNIVERSITY OF FREIBURG, GERMANY

3. GÖTEBORGS UNIVERSITET
• Tidsserier av grundvattennivåer
innehåller systeminformation
• Associera mönster i tidsserier
till hydrogeologiska egenskaper
• Prediktera grundvattnets
fluktuation baserad på
hydrogeologiska egenskaper
Bakgrund
3

4. GÖTEBORGS UNIVERSITET
• Brist på data:
Ersätta komplexa, numeriska modeller
• Påverkan av nivåer:
Variationer enbart pga klimatet?
• Olika respons till torka:
Förbättra förståelse för påverkansgrad
Varför är det viktigt?
4

5. GÖTEBORGS UNIVERSITET
1. Verktyg för kvantifiering av information i
tidsserier
2. Likhetsbaserad klassificering för rumslig
analys av grundvattenresurser
3. Koppling av information i tidsserier till
klimat- och miljövariabler
Agenda
 Typologi av grundvattendynamik
 Regressions-baserade metoder
 Klusteranalys

6. GÖTEBORGS UNIVERSITET
1. Verktyg för kvantifiering av information i tidsserier
?

7. GÖTEBORGS UNIVERSITET
En typologi av grundvattendynamik
(Heudorfer et. al, 2019, WRR)
Hur regelbunden
är den årliga
amplituden
Hur regelbunden
är tidpunkten av
årsminimi och
maximivärden
Storleksordning
av
flerårsvariation

8. GÖTEBORGS UNIVERSITET
Beräkna index för kvantifiering
(Heudorfer et. al, 2019, WRR)
iaf = 0.68 iaf = 0.91
iaf = 0.46 iaf = 0.58
iaf = 0.1 iaf = 0.34
2010 2012 2014 2012 2014 2016
2010 2012 2014 2012 2014 2016
2012 2014 2016 2010 2012 2014
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
scaledgroundwaterlevel[0,1]
Flerårsfluktuation
sammanställning av
45 index, några för
varje komponent
Martens et al., JoH (2013)

9. GÖTEBORGS UNIVERSITET
2. Likhetsbaserad klassificering för rumslig
analys av grundvattenresurser
Gruppering av tidsserier
baserad på indexvärden
Heudorfer et al., in preparation

10. GÖTEBORGS UNIVERSITET
• Öppet magasin, R2 =.45
• Hög amplitud i områden med
brant topografi och hög årlig
nederbörd
• mountain block recharge
3. Koppling amplitud och miljövariabler 𝑦𝑦 = 𝑎𝑎𝑎𝑎 + 𝑏𝑏𝑏𝑏 + ⋯
Haaf et al., submitted

11. GÖTEBORGS UNIVERSITET
• Öppet magasin, R2 =.53
• Hög flerårsvariation i högre lägen
(absolut och relativ), djup
grundvattennivå och långt från
vattendrag
• Lång väg till grundvattenbildning,
ingen interaktion med vattendrag
3. Koppling flerårsvariationer och miljövariabler
𝑦𝑦 = 𝑎𝑎𝑎𝑎 + 𝑏𝑏𝑏𝑏 + ⋯

12. GÖTEBORGS UNIVERSITET
• Topologin/indexmetoden är ett kraftfullt verktyg för analys av
grundvattenresurser
• Empiriska, statistiska modeller kan användas för att
kvantifiera förhållanden mellan fluktuationsmönster och
systemegenskaper
• Potential för förbättring av metoderna
Slutsats

13. GÖTEBORGS UNIVERSITET
VILKEN INFORMATION GÅR ATT FÅ UT
AV GRUNDVATTENNIVÅMÄTSERIER?
– VERKTYG OCH TILLÄMPNINGAR
E. HAAF1, M. GIESE1, B. HEUDORFER2, M. STÖLZLE2, M. NYGREN1, K. STAHL2 & R. BARTHEL1
1) DEPARTMENT OF EARTH SCIENCES, UNIVERSITY OF GOTHENBURG, SWEDEN
2) FACULTY OF ENVIRONMENT AND NATURAL RESOURCES, UNIVERSITY OF FREIBURG, GERMANY