Geologisk 3D-modellering af vandressourcerne

3D-model af begravede dale, der er opstillet som en kombineret lagmodel og voxel-model.

GEUS udfører forskning og udvikling indenfor geologisk 3D-modellering og har udarbejdet detaljerede geologiske 3D-modeller for en række danske områder.

GEUS har især opnået erfaring med 3D-modellering gennem den nationale grundvandskortlægning og en række forskningsprojekter. Vi udnytter i høj grad den viden, vi gennem grundvandskortlægningen har opbygget om begravede dale i Danmark, da dalene bl.a. kan udgøre vigtige grundvandsmagasiner, ligesom vi har opbygget en rumlig model af de miocæne aflejringer i Midt- og Vestjylland.

Metoder til geologisk 3D-modellering

Hos GEUS gør vi brug af forskellige metoder, som led i 3D-modelleringen:

  • Lagbaseret modellering
  • Voxel-modellering
  • Geostatistisk og stokastisk modellering


Lagbaseret modellering

Lagbaserede modeller opstilles typisk på baggrund af en række 2D-tværsnit gennem modelområdet. Tolkninger digitaliseres på tværsnittene på baggrund af stratigrafisk eller lithologisk korrelation mellem data på og mellem profilerne. Flader interpoleres derpå ud fra de digitaliserede punkter. Tolkningen foretages i en iterativ proces, hvor geologen bruger sin baggrundsviden om geologi og geologiske processer i arbejdet med at opbygge modellen og gør brug af al tilgængelig information.


Voxel-modellering

Voxel-modellering er et godt værktøj, når geologien ikke kan beskrives som lagdelt med pæne horisontale lag, men er mere kompleks og heterogen. En voxel er en volumetrisk enhed, som kan sammenlignes med f.eks. en legoklods. I voxel-modeller bliver hver voxel tildelt lithologi og/eller en anden type geologisk egenskab. På denne måde kan geologen skabe mere komplekse former og bringe statistiske metoder i anvendelse. 3D interpolation af information fra boringer eller geofysiske metoder kan f.eks. bruges til at beregne egenskaber for de enkelte voxler, ligesom der er udviklet dedikerede voxel-modelleringsredskaber. Også her er det vigtigt med en iterativ proces og indarbejdelse af geologisk ekspertviden i voxel-modellen.


Geostatistisk og stokastisk modellering

I GEUS anvender vi også geostatistiske og stokastiske metoder; heriblandt såkaldt Clay Fraction (CF) modellering og Multiple Point Simulation (MPS). Ved CF modellering beregnes lerfraktioner ved inversion af borehulsdata og geofysiske resistivitetsdata. Stokastiske metoder som f.eks. MPS giver et sæt af lige sandsynlige modeller afhængig af givne antagelser og forudsætninger.


Kombination af metoderne

Modelområder er ofte sammensat af områder med varierende geologisk kompleksitet og forskelle i datatyper og datatæthed. For at optimere modelresultatet kan flere modelmetoder kombineres og output fra forskellige teknikker brugt i delområder sammensættes til en samlet 3D geologisk model.