Modelowanie jakości wody - Water quality modelling

Modelowanie jakości wody obejmuje dane oparte na jakości wody przy użyciu matematycznych technik symulacji . Modelowanie jakości wody pomaga ludziom zrozumieć wagę problemów związanych z jakością wody, a modele dostarczają dowodów dla decydentów politycznych do podejmowania decyzji w celu odpowiedniego łagodzenia skutków wody. Modelowanie jakości wody pomaga również określić korelacje ze źródłami składowymi i jakością wody, a także identyfikować luki informacyjne. Ze względu na wzrost wykorzystania słodkiej wody wśród ludzi, modelowanie jakości wody jest szczególnie istotne zarówno na poziomie lokalnym, jak i globalnym. Aby zrozumieć i przewidzieć zmiany w czasie w niedoborach wody , zmiany klimatu i ekonomiczny czynnik zasobów wodnych, modele jakości wody będą wymagały wystarczających danych poprzez uwzględnienie zbiorników wodnych zarówno na poziomie lokalnym, jak i globalnym.

Typowy model jakości wody składa się ze zbioru sformułowań reprezentujących mechanizmy fizyczne, które określają położenie i pęd zanieczyszczeń w zbiorniku wodnym. Dostępne są modele dla poszczególnych elementów systemu hydrologicznego, takich jak spływ powierzchniowy ; istnieją również modele obejmujące cały basen, przeznaczone do transportu hydrologicznego oraz do zastosowań oceanicznych i przyujściowych. Często do analizy tych zjawisk stosuje się metody różnic skończonych i prawie zawsze wymagane są duże, złożone modele komputerowe .

Budowanie modelu

Modele jakości wody zawierają różne informacje, ale generalnie mają ten sam cel, którym jest zapewnienie wsparcia dowodowego kwestii związanych z wodą. Modele mogą być deterministyczne lub statystyczne w zależności od skali z modelem podstawowym, który jest zależny od tego, czy obszar jest w skali lokalnej, regionalnej czy globalnej. Innym aspektem, który należy wziąć pod uwagę w przypadku modelu, jest to, co należy zrozumieć lub przewidzieć w tym obszarze badawczym wraz z ustawieniem dowolnych parametrów definiujących badanie. Innym aspektem budowania modelu jakości wody jest poznanie odbiorców i dokładny cel prezentacji danych, takich jak poprawa zarządzania jakością wody dla prawodawców jakości wody w celu uzyskania najlepszych możliwych wyników.  

Formuły i związane z nimi stałe

Jakość wody jest modelowana przez jedną lub więcej z poniższych formuł

  • Preparat Advetive Transport
  • Dyspersyjny preparat transportowy
  • Formuła budżetu ciepła powierzchniowego
  • Rozpuszczony preparat nasycenia tlenem
  • Formuła ponownego napowietrzania
  • Węglowy preparat odtleniający
  • Biochemiczna formuła azotu z biochemicznym zapotrzebowaniem na tlen
  • Formuła zapotrzebowania na tlen w osadzie (SOD)
  • Formuła fotosyntezy i oddychania
  • Formuła pH i zasadowość
  • Formuła składników odżywczych (nawozy)
  • Formuła alg
  • Preparat zooplanktonu
  • Formuła bakterii z grupy coli (np. Escherichia coli )

Modele SPARROW

Model SPARROW to regresja przestrzenna atrybutów zlewni, która pomaga zintegrować dane o jakości wody z informacjami o krajobrazie. Dokładniej, USGS wykorzystał ten model do przedstawienia długoterminowych zmian w zlewniach, aby dokładniej wyjaśnić pomiary wody w strumieniu w odniesieniu do źródeł w górnym biegu rzeki, jakości wody i właściwości zlewni. Modele te przewidują dane dla różnych skal przestrzennych i integrują dane dotyczące przepływu strumienia z jakością wody w wielu lokalizacjach w USA. Model SPARROW stosowany przez USGS skupiał się na składnikach odżywczych w głównych rzekach i estuariach kraju; model ten pomógł w lepszym zrozumieniu, skąd pochodzą składniki odżywcze, dokąd są transportowane w zbiornikach wodnych i gdzie trafiają (zbiorniki, inne estuaria itp.).

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki