Opdatering af JAGG - projektkatalog

10 Diskussion og forslag til indsats

10.1 JAGG 2 eller et kommercielt produkt

På baggrund af gennemgangen rejser der sig en principiel diskussion omkring udviklingen af JAGG. Der kan arbejdes med to helt forskellige modeller.

Den ene model bygger på en videreudvikling af JAGG som den er i dag, dvs. en regnearksmodel eller lignende med tilhørende makroer udviklet i MST regi af MST selv eventuelt i samarbejde med rådgivere/systemudviklere. Den anden model bygger på en implementering af et kommercielt tilgængeligt program, eksempelvis RISC4, som udgangspunkt for risikovurderingen. Der er fordele og ulemper forbundet med begge metoder som kort diskuteres i de følgende.

En fortsættelse af den nuværende praksis vil kun indebære mindre ændringer i forhold til beregningsgrundlaget, og dermed Vejledning 6 og 7. Der vil til gengæld være en del omkostninger forbundet med videreudviklingen af formelgrundlaget og implementering i selve regnearksmodellen, ligesom vedligehold ikke på samme måde som ved et kommercielt produkt kan forventes at finde sted. Dette ses af at modellen stort set ikke er rettet fra dens udvikling frem til nu. Den relativt smalle brugerdatabase gør, at udviklingsomkostningerne pr. bruger ved en fortsat anvendelse og udbygning af en lokal model som JAGG er høje sammenlignet med et kommercielt produkt med en bredere anvendelsesbase.

En overgang til et helt andet koncept, som eksempelvis RISC4, vil kræve en større uddannelsesmæssig indsats i forhold til slutbrugerne (myndigheder, rådgivere etc.), ligesom slutbrugerne vil skulle købe licens til programmet. Såfremt MST ville anvende RISC4 forventes det, at MST vil kunne forhandle en samlet licenspris baseret på eksempelvis 500 licenser, som vil være væsentligt reduceret i forhold til listeprisen. En finansieringsmodel, hvor der udover opnåelsen af mængderabat, eksempelvis blev ydet et tilskud fra MST vil formentlig kunne gøre implementeringen af modellen på licenssiden rimelig overkommelig for de relevante slutbrugere. Uddannelse og opfølgning vil dog stadigvæk være påkrævet. Fordelen ved en konstruktion som dette vil være, at der dels implementeres en model, der jf. de publicerede internationale resultater, er rimeligt retvisende, fyldestgørende (også med hensyn til en række af de udviklingsmuligheder som workshoppen har peget på) og veldokumenteret. Herudover vil opdatering af produktet sandsynligvis ske med en hyppigere frekvens end hvis man har en dansk model alene. Ulemperne ved at overgå til et kommercielt værktøj vil udover det ovenfor beskrevne være at udviklingen at værktøjet ikke nødvendigvis imødekommer MSTs ønsker og krav, men tager udgangspunkt i ønsker og krav fra den samlede brugerskare . Koblingen til vejledninger, lovgivning etc. vil derfor blive vanskeliggjort.

Det overordnede valg kan dårligt træffes ud fra objektive tekniske og økonomiske kriterier alene, men er i høj grad betinget af MSTs ønske om indflydelse på selve værktøjet der anvendes. Sammenligninger har vist at forskellene på de resultater der opnås med de forskellige modeller varierer mindre end de indgående parametre, således at der ud fra rent tekniske kriterier ikke er noget til hinder for at skifte koncept.

10.2 Lokal eller web baseret model

Siden fremkomsten af JAGG 1.5 er der sket en rivende udvikling på web fronten. Dette betyder at selv relativt beregningstunge applikationer i dag kan afvikles via internet frem for en lokal maskine. Der er derfor på dette tidspunkt mulighed for at skifte platform hvis MST ønsker det.

Fordelen ved en webbaseret løsning hvor enhver beregning afvikles på en central server er at der er fuld kontrol over beregningsmetode og standarddata. Samtidig vil en eventuel integration op mod databaser som JAR etc. være en mulighed ved anvendelse af en web platform frem for en lokal løsning. Ulempen vil være, at det vil kræve netadgang for at afvikle en risikovurdering, samt at der vil være ikke ubetydelige omkostninger til flytningog drift af en sådan løsning.

En lokal løsning som i dag, baseret på Excel og VBA, vil efter forfatterens vurdering være den nemmeste at implementere, idet genbruget fra den eksisterede model vil være mulig i et relativt stort omfang. En løsning hvor databasedelen eventuelt gøres webbaseret eller mulig for opdatering ved download er også en mulighed. Der er i parallelle projekter samlet data ind om eksempelvis pesticider, der med fordel kan kombineres med JAGGs eksisterende base. En mulighed for upload af nye data kan også overvejes. Dette vil gøre basen dynamisk og i et vist omfang sikre at nye data tilføjes. Udfordringen med denne løsning er at data skal kvalitetssikres, hvilket kan være yderst vanskeligt, hvis brugerne får adgang til upload.

Valg af platform er således bl.a. afhængig af behovet for integration af JAGG i forhold til JAR mm. Såfremt MST ikke vurderer dette af stor betydning vil den mest fremkommelige løsning sandsynligvis være at arbejde videre i en Excel model med lokale data som i den eksisterende version. En mulighed for at downloade nye stof data vil dog være en oplagt mulighed i forbindelse en revision.

10.3 Udbygning til JAGG 2

Den nuværende regnearksmodel er opbygget med en række undermoduler som vist på bilag 3. Det centrale i JAGG 1.5 er tre mindre databaser, der kobles til de enkelte regnemoduler. Databaserne er:

  • Stofdatabasen, der indeholder fysisk-kemiske stofspecifikke parametre
  • Jorddatabasen, der indeholder modeljordes egenskaber som porøsitet, organisk stofindhold, hydraulisk ledningsevne etc.
  • Vandbalancedatabasen, der indeholder kommunefordelte nettonedbørsdata

I bilag 3 er de enkelte moduler vist som oversigt, således at input data og output af modellen for de enkelte elementer er vist. Lossepladsgas og sandsynligheds modulet ses at være helt uafhængigt af de øvrige moduler og databaser. Som det ses af bilaget benytter de enkelte moduler sig af forskelligt antal data.

Forslagene til udbygning af JAGG til version 2.0 er forsøgt illustreret i samme ramme som i bilag 3.

10.3.1 Indeklimaområdet

I bilag 4 er vist de foreslåede ændringer til indeklimamodulet. De nye metoder er vist som skraverede grønne moduler.

Der er på workshoppen foreslået en mulighed for at lave følsomhedsanalyser. Dette er i bilaget vist som en overordnet procedure. Denne procedure kan med fordel udvides til at omfatte samtlige moduler. Der findes kommercielle produkter til at variere indgående parametre i regnearksmodeller, men Excels egne statistiske fordelinger vil sandsynligvis være tilstrækkelige til at bygge et modul på. På bilag 5-7 er følsomhedsanalysen derfor bibeholdt som generelt modul.

De foreslåede tiltag kan med hensyn til beregning på andre gulvtyper udføres med et modul parallelt til beregning på det armerede gulv der er standard i dag. Baseret på forfatterens egne erfaringer vil moduler til andre gulvtyper være særdeles velkomne.

Med hensyn til direkte indtastning af fluxdata, svarer dette jf. bilag 4 til et ekstra inddata modul, hvor fluxen tastes direkte ind frem for at blive beregnet fra ”gulvmodulet”. Det vurderes at det vil være relativt nemt at lave modulet, men at antallet af brugere til denne del vil være begrænset.

Beregning igennem etageadskillelser vil jf. bilaget være et modul der kobles på de beregnede koncentrationer i nederste etage. Udfordringen består jf. workshoppen at selve transportprocessen ikke entydigt er beskrevet. En senere tilføjelse af et modul når denne beskrivelse ligger vil være relativt enkel.

I forhold til indeklimaområdet vurderer forfatteren at transport over andre gulvtyper bør have den vigtigste prioritet, ligesom følsomhedsanalysen generelt bør inddrages.

10.3.2 Dæklag

I bilag 5 er modulopbygningen til en revideret vertikal transportmodel forsøgt anskueliggjort.

Forslagene fra workshoppen er ikke helt så præcise som for indeklimadelen, så en helt så enkel indbygning er ikke mulig i den eksisterende model.

Den mest overordnede betragtning går på en validering af forskellige regnemetoder/modeller i forhold til en række konkrete sager. Dette ligger efter forfatterens vurdering udenfor en opdatering af JAGG som sådan, men vil selvfølgelig være en spændende øvelse.

På workshoppen blev der rejst forslag om forskellige typer af beregningsmodeller til den vertikale transport baseret på en konceptuel opfattelse af forholdene. Dette kan betragtes som flere parallelle moduler. Der kan eksempelvis være et stempelflowsmodul (det nuværende), et modul der regner på sprækker ud fra idealiserede antagelser og eventuelt flere andre moduler, herunder som supplement horisontal gastransport fra en kilde.

Afhængig af vidensgrundlaget kan der kobles et antal beregningsmoduler på skitseret i bilag 5. Der er foreslået forskellige processer der kan inddrages, eksempelvis fordampning, gastransport og nedbrydning.

Baseret på forfatterens egne erfaringer er der et stærkt behov for at få implementeret nogle af disse overvejelser i JAGG. Nedbrydning bør som minimum inddrages i evalueringerne. Herudover kan en opsplitning i de to principielle strømningstyper med fordel også inddrages. Dokumentation af nedbrydning kan ske på samme måde som ved anvendelse af trin 3 i grundvandsmodellen, alternativt ved inddragelse af større mængder statistisk bearbejdede nedbrydningsdata fra litteraturen og Monte Carlo simuleringer.

10.3.3 Fugacitet og stoffer

På bilag 6 er forslagene til ændringer for stofdatabasen og fugacitetsmodulet vist.

En opdatering af stofdatabasen vil umiddelbart kunne finde sted og bør gøres i forbindelse med revisionen. Dette er vist ved en større figur af databasen på bilaget end oprindeligt.

Forslaget til kun at indtaste stofdata ét sted når JAGG skal anvendes og overføre dem til de relevante moduler vurderes også at være en rimelig nem opgave. Ved at centralisere inddatering af stofkoncentrationer vil en kontrol i forhold til maksimale opløseligheder også være nem at inkorporere.

I forhold til håndtering af stofblandinger vurderes det at være en god idé at bygge videre på det allerede eksisterende projekt udarbejdet af DHI. De relevante stoffer skal selvfølgelig indgå i databasen. Herudover kan der rimeligt nemt indarbejdes et modul, der på baggrund af totalkoncentrationer af blandingsproduktet kan udregne om der er residual fri fase eller fri fase tilstede og dermed om der skal korrigeres for dette ved beregning af opløste koncentrationer i fugacitetsmodulet.

En automatisering af parallelle beregninger med mange stoffer kan godt laves, men forfatteren vurderer denne option som sekundær i forhold til mange af de andre ønsker til JAGGs udvikling.

10.3.4 Flux og massebalance

Ønskerne til at kunne opgøre flux/massebalancer er forsøgt vist som moduler i bilag 7. I bilaget er vist moduler i forhold til grundvandstransport, men flux i forhold til inde/udeklima kan også inddrages.

Som JAGG anvendes i dag indgår kun én udgangskoncentration. Såfremt man skal til at regne på flux skal man kigge på arealfordelte data, dvs. gå væk fra den éndimensionale model. Et simpelt, men ikke helt så godt alternativ, er at regne på gennemsnitskoncentrationer.

Såfremt den eksisterende én dimensionale betragtning fastholdes vil det være en relativ simpel tilføjelse at lave et modul der dels beskriver fluxen i de forskellige planer, ligesom en simpel vurdering af udvaskningens tidshorisont vil kunne foretages.

Af hensyn til en relativt simpel opbygning vurderes det ikke at være hensigtsmæssigt at introducere flerdimensionale modeller i forhold til grundvandsstrømningen. Det anbefales derfor at fastholde nogle simple betragtninger omkring gennemsnitskoncentration og geometri af forureningen i forhold til en fluxberegning i en simpel form.

10.4 Forslag til prioriteret indsats

På baggrund af workshoppen og diskussionen ovenfor vurderer forfatteren at følgende moduler bør inddrages i revisionen af JAGG i prioriteret rækkefølge:

1.       Udbygning af det vertikale strømningsmodul, eventuelt med et sprækkemodul. Nedbrydningsprocessen bør inddrages i beregningerne. Nedbrydningskonstanter bør vælges ud fra litteraturen, eventuelt som statistisk baserede værdier.

2.       Tilføjelse af moduler til regning af transport over andre gulvtyper end armeret beton.

3.       Generel opdatering af stofdatabase og indtastning af data ét sted med kontrol for fri fase.

4.       Håndtering af blandingsforureninger.

5.       Generel revision af design og udtryk, ind- og uddata samles på en side, sags specifikke parametre kan indtastes osv.

Flux betragtningerne kan herudover i sin simple form nemt indføjes i forbindelse med revision af det generelle design.

Økonomien forbundet med de 5 emner vil være meget forskellig, ligesom kompetencerne der kræves for at løfte opgaven vil være meget forskellig. Relativt vurderes det at de to første punkter vil kræve hovedparten af indsatsen, idet der for begge disse punkter først skal besluttes (alternativt udvikles) hvilken matematisk beskrivelse, der skal anvendes til at beskrive processerne, ligesom datakrav og dokumentation skal bestemmes. Punkt 3 og 4 er mere projekter, der bygger ovenpå den eksisterede model og kun kræver mindre justeringer. De krævede kompetencer er også relativt forskellige, idet løsning af punkt 1 og 2 kræver mere konceptuel viden og udvikling end de øvrige punkter. Punkt 5 kan tilsvarende ses som en næsten ren EDB/design opgave.

 



Version 1.0 December 2007, © Miljøstyrelsen.