Skip to content

Osahanke 3, Matemaattinen mallinnus

Mallinnusosahanke toteutetaan kahdessa osassa, joissa keskitytään säätösalaojituksen ja valtaojan padotuksen laskennalliseen tarkasteluun Sievissä.

A) Säätösalaojituksen ja valtaojan padotuksen vaikutus vesitaseeseen sekä mallin kehitys.

B) Ilmastoskenaarioiden vaikutus kuivatustilaan ja säätösalaojituksen hyödyt tulevissa ilmasto-olosuhteissa

Ensimmäisessä vaiheessa on aloitettu mallisovelluksen rakentaminen Sievin koekentälle. Malli kalibroidaan koekentän tilaan ennen säätösalaojituskoetta (vuodet 2015-2018). Kalibrointi tehdään mitattua salaojavaluntaa sekä pohjavedenpinnan syvyyshavaintoja vastaan. Mallinnuksessa käytettävät lähtötiedot on saatu Ilmatieteen laitoksen läheisiltä havaintoasemilta (Ylivieska ja Toholampi). Mallin toimintaa kehitetään siten, että salaojitus voidaan kuvata sekä tavanomaisena ojituksena että säätösalaojituksena. Maaperän parametrisointiin on käytetty aluksi kirjallisuudesta saatuja vedenpidätyskäyriä ja myöhemmin käytetään koepellolta otetuista maanäytteistä määritettyjä vedenpidätyskäyriä.

Mallin kehitystyössä tutkitaan mahdollisuutta mallintaa säätösalaojituksen vaikutusta Sievin koekentällä kolmiulotteisesti. Kolmiulotteinen tarkastelu mahdollistaisi tarkemman alueellisen analysoinnin säätösalaojituksen vaikutusalueesta pellolla.

Toinen osa (B) pohjautuu valmisteilla olevaan sovellukseen, jota käytetään pohjana ilmastonmuutosskenaariosovelluksissa. Tarkoitus on arvioida laskennallisesti, kuinka paljon (määrällisesti ja ajallisesti) eri hallintamenetelmillä (säätösalaojitus ja valtaojan padotus) voidaan vaikuttaa pohjavedenpinnan tasoon ja pellon vesitalouteen. Osioissa sovelletaan ilmastonmuutosskenaarioiden aineistoja (EURO-COEDEX, HCLIM) ja arvioidaan, miten eri skenaariot vaikuttavat ruuantuotantoon ja pellon vesitalouteen.  Säätösalaojituksen toimivuutta simuloidaan tulevissa ilmasto-olosuhteissa.

Tutkimuksessa selvitetään mahdollisuutta hyödyntää Ilmatieteen laitoksen menneitä pitkiä havaintoaikasarjoja. Menneiden aikasarjojen skenaariosimulaatioilla voitaisiin arvioida, kuinka monella kasvukaudella säätösalaojituksesta olisi ollut hyötyä.

Valtaojan padotuksen vaikutusten mallintamisessa selvitetään mahdollisuutta soveltaa HydroGeoSphere-mallia (HGS), jota voidaan suoraan soveltaa valuma-alue- tai kuivatusaluetasolla.