English Abstract Groundwater abstracted in the vicinity of rivers is one
of the sources used for the production of drinking water. A major portion
of the abstracted groundwater volume originates from the infiltrating river
water. Consequently, the quality of abstracted groundwater depends largely
on the temporal variation in concentration of (polluting) solutes in the
river water. The travel time of infiltrated river water to the wells is
relatively short, usually a few years at maximum. This is reflected in the
rapid response of concentration changes in abstracted groundwater to the
concentration variation in river water. A study aimed at assessing the
future quality of abstracted groundwater has been carried out in the
framework of the Dutch government's long-term planning for industrial and
drinking-water supply. Use was made of the quasi-three-dimensional RIVM
Netherlands Groundwater Model, LGM, version 3, at nine groundwater
abstraction locations near the Rhine River in the Netherlands to calculate
pathlines, travel times, well capture zones and concentration variation in
time. The solute concentration in abstracted groundwater was calculated
with the LGMCAM model, which is based on forward pathline tracking in
saturated groundwater and use of the process of advection. The
LGM-simulated and field-observed chloride concentrations were compared to
evaluate the model input parameters. The cumulative frequency distribution
of groundwater travel times to the entire well field was established,
providing insight into (a) the time delay between the occurrence of a
concentration peek in river water and the effect in abstracted groundwater,
as well as (b) the attenuation of river concentrations during the passage of
water from a river bed to the well field. Finally, nitrate concentration
variation was calculated and compared with the concentrations observed at
the relevant abstraction site. Due to the anaerobic conditions and the
presence of organic matter in the subsurface at the majority of the nine
locations, most of the nitrate entering the system from river water (and
also from the land) denitrifies, resulting in (very) low nitrate
concentrations in abstracted groundwater.
Rapport in het kort
Grondwater onntrokken in de nabijheid van grote
rivieren is een van de bronnen voor de bereiding van drinkwater. Door de
infiltratie van rivierwater hangt de kwaliteit van het opgepompte water
sterk af van de tijdsafhankelijke variatie in de concentratie van
rivier-water. De reistijd van het geinfiltreerde water naar de putten is
relatief klein, meestal maximaal enkele jaren. Dit komt tot uiting in de
snelle reactie van concentratieveranderingen in ruwwater op die in het
rivierwater. Deze studie, uitgevoerd in het kader van het lange-termijn
beleid, had als doel een onderzoek naar de toekomstige kwaliteit van
ruwwater. Het benodigde modelinstrumentarium is gemaakt (geparameteriseerd,
geoperationaliseerd) op basis van versie 3 van het Landelijke Grondwater
Model (LGM) van het RIVM. Voor negen locaties zijn modelsimulaties
uitgevoerd van stroombanen, verblijftijden, intrekgebieden en
ruwwater-concentraties. Ruwwaterconcentraties zijn berekend m.b.v. het
module LGMCAM, dat van de voorwaartse particle-tracking uitgaat en op
advectie is gebaseerd. Aan de hand van de onderlinge vergelijking van de
berekende en waargenomen chlorideconcentraties is een evaluatie uitgevoerd
van de model-invoer-parameters. Per puttenveld is de cumulatieve
frequentieverdeling van verblijftijden bepaald, waardoor inzicht wordt
gegeven in (a) tijdsvertraging tussen het optreden van concentratiepieken in
rivierwater en die in het grondwater, en (b) de afvlakking van concentraties
tijdens hun passage vanuit rivierbodem naar de putten. Tenslotte zijn
nitraat-concentraties berekend en vergeleken met waargenomen
nitraatconcentraties.