Модель ДССАМ
Модель DSSAM (Модель динамического моделирования и оценки потоков) представляет собой компьютерное моделирование, разработанное для реки Траки для анализа на качество воды воздействия решений по землепользованию и управлению сточными водами в бассейне реки Траки. Эта территория включает города Рино и Спаркс, штат Невада , а также бассейн озера Тахо . Модель исторически и альтернативно называется Моделью реки Траки по метрикам Земли . С момента первоначальной разработки в 1984-1986 годах по контракту с Агентством по охране окружающей среды США (EPA), [ 1 ] модель была усовершенствована, и последующие версии получили названия DSSAM II и DSSAM III. Эта гидрологическая модель переноса основана на показателе нагрузки загрязняющих веществ, называемом общей максимальной суточной нагрузкой (TMDL). Успех этой флагманской модели способствовал расширению обязательств Агентства по использованию основного протокола TMDL в его национальной политике управления большинством речных систем в Соединенных Штатах . [ 2 ]
Река Траки имеет длину более 115 миль (185 км) и имеет площадь около 3120 квадратных миль. [ 3 ] не считая размеров озера Тахо суббассейна . Модель DSSAM устанавливает многочисленные станции вдоль всей реки, а также значительное количество точек мониторинга внутри Большого Бассейна , озера Пирамид принимающего воды этой закрытой гидрологической системы. Хотя регион малонаселен, это важно, поскольку озеро Тахо посещают 20 миллионов человек в год, а качество воды в реке Траки влияет как минимум на два исчезающих вида: присоску -уи Куи и головорезную форель Лахонтан .
История развития
[ редактировать ]
Стимулом к созданию модели количественного прогнозирования послужила тенденция исторического снижения скорости речного стока в сочетании с юрисдикционными и племенными конфликтами по поводу прав на воду, а также заботой о речной биоте. Когда было предложено расширить станцию очистки сточных вод Рино-Спаркс, Агентство по охране окружающей среды решило профинансировать крупномасштабные исследования по созданию программного обеспечения для моделирования и параллельной программы для сбора полевых данных в реке Траки и озере Пирамид. На речных станциях измерения качества воды проводились как в придонной, так и в тематической зоне; в случае с озером Пирамид для сбора проб на разных глубинах и в разных местах использовались лодки. Компания Earth Metrics разработала программное обеспечение для компьютерной модели первого поколения и собрала полевые данные о качестве воды и расходе воды в реке Траки. После калибровки модели были проведены прогоны для оценки воздействия альтернативных мер контроля землепользования и параметров сброса очищенных сточных вод .
Модель DSSAM построена так, чтобы обеспечить динамический распад большинства загрязнителей; например, общий азот и фосфор могут потребляться бентосными водорослями на каждом временном этапе, а сообществам водорослей придается отдельная динамика популяций на каждом участке реки (например, скорость метаболизма зависит от температуры реки). Источники по всему водоразделу включают неточечные сельскохозяйственные и городские ливневые воды, а также множество точечных сбросов очищенных городских сточных вод.
После разработки, калибровки и применения первого поколения модели DSSAM были внесены более поздние усовершенствования. Эти дополнения к функциональности моделирования были направлены на повышение гибкости моделирования суточного цикла, а также позволили включить анализ твердых частиц азота и фосфора. При разработке DSSAM III было внесено несколько изменений в работу и объем модели. [ 4 ]
Приложения
[ редактировать ]Модель использовалась в различных целях, включая (а) анализ государственной политики в отношении городского ливневого стока, (б) исследование сельскохозяйственных методов минимизации поверхностного стока , (в) инновационные решения для контроля неточечных источников и г) инженерные аспекты сброс очищенных сточных вод. Что касается ливневых стоков в округе Уошо , с использованием этой модели были проанализированы конкретные элементы нового постановления о ксерискейпе на предмет эффективности. Для различных сельскохозяйственных видов использования водосбора была использована модель, чтобы понять основные источники неблагоприятного воздействия, и были разработаны методы управления для снижения загрязнения реки. Модель была специально использована для анализа выживаемости двух находящихся под угрозой исчезновения видов, обитающих в реке Траки и озере Пирамид : Куи-уи присоска (находящаяся под угрозой исчезновения в 1967 году) и форель-головорез Лахонтан (находящаяся под угрозой исчезновения в 1970 году). Когда модель используется для поверхностного стока, достигающего ручья, это поступление загрязняющих веществ можно рассматривать как линейный источник (например, непрерывный линейный источник загрязнения, попадающий в водный путь).
См. также
[ редактировать ]- Неточечный источник загрязнения
- Модель спецназа
- Стохастическая эмпирическая модель нагрузки и разбавления
- Модель управления ливневыми водами
Ссылки
[ редактировать ]- ^ CMHogan, Марк Папино и др. Разработка динамической модели качества воды для реки Траки , Earth Metrics Inc., Серия технологий Агентства по охране окружающей среды, Вашингтон, округ Колумбия (1987).
- ^ Руководство по принятию решений, основанных на качестве воды: процесс TMDL (отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Апрель 1991 г. EPA 440/4-91-001.
- ^ Джон Уорвик, Модель разлива реки Траки, Университет Невады-Рино (2002).
- ^ Брок, Дж. Т., К. Л. Каупп и Х. М. Ранке, Оценка качества воды с использованием DSSAM III в различных условиях нагрузки питательными веществами из городских сточных вод и сельскохозяйственных источников: Река Траки, Невада .. Бюро планирования качества воды, Отдел охраны окружающей среды Невады, Карсон-Сити, Невада (1992)