Freewat – põhjavee mudelid kõigile

Tänapäeva teadlased kasutavad enamike ülesannete lahendamisel mudeleid. Neile on see hea töövahend protsesside ning muutuste mõistmiseks. Tavainimestele on mudelid aga kui mustkunstikastid, kuhu pannakse sisse hulk andmeid ning kust tulevad välja vastused, mida soovitatakse neil lahkesti uskuda. Inimesed ei saa olla spetsialistid kõiges ja teada kõiki protsesse ning tööriistu peensusteni. Mudeli puhul võiks aga teada, et iga mudeli ülesehitamises on kõige tähtsam 1. etapp – põhimõttelise mudeli (joonis 1) koostamine. Selle käigus määratakse ära, milliseid protsesse hakatakse mudeliga kirjeldama ning mis on probleemid, millele hakatakse vastust otsima. Mudelit ei tehta kunagi niisama – mudelil on alati eesmärk.

Põhjaveemudelite eesmärk on anda usaldusväärne ja võimalikult realistlik pilt maapõues toimuvatest vee liikumise protsessidest. Siia on kaasatud geoloogiline informatsioon (kivimite filtratsioonilised omadused, veepidemed, veelademed jms) ning hüdrodünaamilised seaduspärasused. Tänapäevaste põhjaveeuuringute puhul on mudeldamine tavapärane ja pigem kohustuslik osa uuringutest.

Igapäevane praktika näeb ette, et arendajad või nende vastased tellivad uuringud ning vastava modelleerimise. Pärast seda valmib mõne aja jooksul mudel ning alles siis hakatakse tulemusi arutama avalikkuse või vastaspoolega. Tihtipeale lõppevad need arutelud mittekonstruktiivselt, kuna teine pool ei saa mudelist aru või osa mõjusid on jäetud mudelis arvestamata ja kogu arutelu koondub jälle oletustele. Seetõttu on väga tähtis, et mudelite kasutamisel kaasataks kõik osapooled juba kontseptuaalse mudeli koostamise faasis. Siis saavad kõik osapooled oma soovid ja huvikohad mudelisse panna või saavad juba mudeli koostamise alguses selgeks selle võimalused. Seetõttu on hilisem tulemuste arutelu palju usalduslikum, sest see on arendatud kõigi poolt.

Mudelit (joonis 2) on palju kergem mõista, kui on olemas väikseimgi kogemus sellest, mis on mudel ja millest see koosneb. Kusjuures oluline ei ole, et igaüks süüviks ja saaks aru mudelis kasutatavatest keerulistest füüsikalistest valemitest. Enamus inimesi on vaid modelleerimise tulemuste kasutajad, mitte nende tootjad, ning seetõttu piisab sellest, kui teada, milliseid andmeid ja milleks neid vaja on.

Erinevate osapoolte varajast kaasamist modelleerimise protsessis katsetatakse üle Euroopa hetkel käimasolevas Horisont 2020 projektis Freewat. Selleks, et erinevad osapooled saaksid aru põhjavee modelleerimise protsessist ning selle tulemuste usaldusväärsusest, toimusid käesoleva aasta alguses põhjavee modelleerimise aluste koolitused nii Eestis kui ka paljudes muudes Euroopa riikides. Jaanuaris toimus Eestis koolitus algtasemel, kus tutvustati põhjaveemudelite põhikomponente. Märtsi alguses toimunud edasijõudnute kursusel keskenduti juba mudeli tundlikkuse hindamisele ning mudeli parameetrite kalibreerimisele. Eesti koolitustel kasutati Tartu ülikooli geoloogia osakonnas varem koostatud Selisoo mudeli lihtsustaud versiooni. Kõikidel soovijatel on võimalik vastavaid materjale alla laadida Freewati Eesti kodulehelt.

Freewati projekti teine eesmärk on põhjavee modelleerimise vabavaralise keskkonna arendamine. Selle tulemusena on valminud põhjavee mudeldamise tarkvara, mis toimib geoinfo tarkvara QGIS menüüs ühe töövahendina. Viimane võimaldab sujuvalt kasutada kõiki GIS-i vahendeid modelleerimiseks vajalike andmete eeltöötluseks ning samuti ka mudeli tulemuste järeltöötluseks. On mõistetav, et see vabavara ei tee igast kasutajast kohe võluväel pädevat mudelikoostajat, ent annab võimaluse tavakasutajal tutvuda otse mudeli keskkonnas hüdrogeoloogide poolt looduga ning küsida neidsamu 3-aastase miks-küsimusi sealsamas. Seega võimaldaks laialdasem ja ühtne vabavara tarkvara kasutus paremat kontrolli ka mudeli koostajate endi töö üle, kuna kogu mudel oleks täies mahus jagatav ning ühtlasi ka sama tarkvara abil kontrollitav. Mudeldajate mugavustsoonist väljakiskumine ei ole kiusu ajamine, vaid teenib suuremat, tegelikult mudeli ainsat eesmärki – olla võimalikult täpne!

Alates aprillist 2017 on QGIS-e Freewati plugin vabalt kättesaadav kõikidele soovijatele. Kuna esialgu on tegemist arendatava versiooniga, siis ei saa seda veel otse QGIS-e kaudu laadida. Soovi korral on seda võimalik saada otse arendajatelt ning täpsemat infot leiab Freewati kodulehelt.

Autor: 

Andres Marandi PhD (hüdrogeoloogia), hüdrogeoloogia teadur – Darmstadti Tehnikaülikooli rakenduslike geoteaduste instituut ja Tartu Ülikooli geoloogia osakond.

Toimetas: Hardi Aosaar