Application of the Netherlands Groundwater Model, LGM, for calculating concentration of nitrate and pesticides at abstraction wells in sandy soil areas of the Netherlands | RIVM

In het kader van een studie naar de gevolgen van historische en toekomstige stofuitspoeling naar het verzadigde grondwater is het quasi-driedimensionale RIVM grondwatermodel LGM (versie 2) gebruikt voor berekening van stroombanen, verblijftijden en concentratie-doorbraakkrommen op 165 grondwater-pompstations in de zandgebieden van Nederland. Berekend zijn de toekomstige concentraties van nitraat en pesticiden (atrazin, bentazon en 1,2-dichloorpropaan). De studie is uitgevoerd in het kader van de nationale lange-termijn planning voor drink- en industriewatervoorziening. De berekening is uitgevoerd voor 76 freatische en 89 semi-spanningslocaties, gebaseerd op de maximale vergunningshoeveelheid voor 1988. Drie economische scenario's zijn gebruikt voor de bepaling van stofuitspoeling naar het verzadigde grondwater. Nitraatuitspoeling is gesimuleerd door een combinatie van methoden, waaronder het model NLOAD voor het landbouwgebied. De uitspoeling van pesticiden is gesimuleerd m.b.v. het model GEOPESTRAS. Vervolgens, gebruik makend van de concentraties van de uitspoelingsflux, is het LGM gebruikt voor de berekening van concentraties op pompstations. Het LGM is een numeriek model (gebaseerd op de eindige elementenmethode), dat complexe geohydrologische systeem-componenten bevat. Het maakt gebruik van ruimtelijk variabele (heterogene) gegevens voor vier watervoerende pakketten voor het gehele gebied van Nederland. De doorbraakconcentraties zijn berekend m.b.v. het module LGMCAM, gebaseerd op de voorwaartse particle tracking in het verzadigde grondwater. De gebruikte processen zijn advectie en volledige menging in putfilters. Denitrificatie en degradatie van pesticiden in het verzadigde grondwater zijn buiten beschouwing gelaten. De resultaten zijn gepresenteerd als (1) kaarten van concentraties op 165 pompstations voor 2020 en 2050 en (2) als staafdiagrammen van concentraties in de tijd (1950-2050) voor de getotaliseerde onttrekkingshoeveelheid op freatische en semi-spanningslocaties. Verder is voor een aantal pompstations een vergelijking gemaakt van berekende en gemeten doorbraakkrommen. De hierop gebaseerde conclusie is dat de berekende concentraties als een 'worst-case' resultaat kunnen worden gezien. Tenslotte zijn aanbevelingen gedaan voor verdere verbetering van de berekeningsmethodiek in de toekomst.