Model DSSAM - DSSAM Model

DSSAM modelu (Dynamic Simulation Stream i ocena modelu) to symulacja komputerowa opracowana dla rzeki Truckee do analizy jakości wody wpływu z użytkowaniem gruntów i ścieków decyzje dotyczące zarządzania w Truckee dorzecza. Obszar ten obejmuje miasta Reno i Sparks, Nevada, a także dorzecze jeziora Tahoe . Model jest historycznie i alternatywnie nazywany Earth Metrics Truckee River Model . Od czasu oryginalnego opracowania w latach 1984-1986 w ramach kontraktu z amerykańską Agencją Ochrony Środowiska (EPA), model został udoskonalony, a kolejne wersje otrzymały nazwy DSSAM II i DSSAM III. Ten hydrologiczny model transportu opiera się na mierniku obciążenia zanieczyszczeniami zwanym całkowitym maksymalnym dziennym ładunkiem (TMDL). Sukces tego flagowego modelu przyczynił się do większego zaangażowania Agencji w stosowanie protokołu TMDL będącego podstawą jej krajowej polityki zarządzania większością systemów rzecznych w Stanach Zjednoczonych .

Rzeka Truckee ma długość ponad 115 mil (185 km) i odwadnia powierzchnię około 3120 mil kwadratowych, nie licząc zasięgu jej zlewni Lake Tahoe . Model DSSAM ustanawia liczne stacje wzdłuż całej rzeki stopniu, jak również znaczną liczbę punktów monitorowania W Wielkiej Kotliny „s Pyramid Lake , wód przyjmujących tego zamkniętego systemu hydrologicznego. Chociaż region jest słabo zaludniony, jest to ważne, ponieważ jezioro Tahoe jest odwiedzane przez 20 milionów osób rocznie, a jakość wody w rzece Truckee wpływa na co najmniej dwa zagrożone gatunki: przyssawki Cui-ui i pstrągi z Lahontan .

Historia rozwoju

Zdjęcie satelitarne jeziora Pyramid , wrzesień 1994

Impuls do opracowania ilościowego modelu prognozowania wynikał z trendu historycznie malejącego natężenia przepływu rzeki w połączeniu z konfliktami jurysdykcyjnymi i plemiennymi dotyczącymi praw do wody, a także troską o biotę rzeczną. Kiedy zaproponowano rozbudowę Oczyszczalni Ścieków Reno-Sparks, EPA postanowiła sfinansować zakrojone na szeroką skalę prace badawcze w celu stworzenia oprogramowania symulacyjnego i równoległego programu do zbierania danych terenowych w rzece Truckee i jeziorze Pyramid. Dla stacji rzecznych pomiary jakości wody wykonano w strefie bentosowej oraz strefie tematycznej; w przypadku Pyramid Lake do pobierania próbek pobranych z różnych głębokości i lokalizacji wykorzystano łodzie. Firma Earth Metrics opracowała oprogramowanie dla modelu komputerowego pierwszej generacji i zebrała dane terenowe dotyczące jakości wody i natężenia przepływu w rzece Truckee. Po kalibracji modelu przeprowadzono przebiegi w celu oceny wpływu alternatywnych metod kontroli użytkowania gruntów i parametrów odprowadzania ścieków oczyszczonych .

Model DSSAM jest skonstruowany tak, aby umożliwić dynamiczny rozpad większości zanieczyszczeń; na przykład, algi bentosowe mogą zużywać całkowity azot i fosfor w każdym kroku czasowym, a społecznościom glonów przypisuje się odrębną dynamikę populacji w każdym zasięgu rzeki (np. tempo metabolizmu oparte na temperaturze rzeki). Źródła w całym zlewni obejmują niepunktowe rolnicze i miejskie wody opadowe, a także liczne zrzuty punktowe oczyszczonych ścieków komunalnych.

Po opracowaniu, kalibracji i zastosowaniu modelu DSSAM pierwszej generacji dokonano późniejszych udoskonaleń. Te rozszerzenia funkcjonalności modelu koncentrowały się na zwiększeniu elastyczności modelowania cyklu diel , a także umożliwiły włączenie analizy azotu i fosforu w postaci cząstek stałych. Przy opracowywaniu DSSAM III dokonano kilku zmian w działaniu i zakresie modelu.

Aplikacje

Zastosowano model w wielu różnych zastosowaniach, w tym (a)analiza polityk publicznych w zakresie spływu wód opadowych w miastach , (b) badania metod rolniczych minimalizacji spływów powierzchniowych , (c) innowacyjne rozwiązania w zakresie bezpunktowej kontroli u źródła oraz d)inżynieryjne aspekty odprowadzanie oczyszczonych ścieków. W odniesieniu do spływu wód opadowych w hrabstwie Washoe , konkretne elementy w ramach nowego rozporządzenia xeriscape zostały przeanalizowane pod kątem skuteczności przy użyciu modelu. W przypadku zróżnicowanych zastosowań rolniczych w zlewni uruchomiono model, aby zrozumieć główne źródła niekorzystnego wpływu, a także opracowano praktyki zarządzania w celu zmniejszenia zanieczyszczenia rzek. Model wykorzystano w szczególności do analizy przetrwania dwóch zagrożonych gatunków występujących w rzece Truckee i jeziorze Pyramid : przyssawki Cui-ui (zagrożone w 1967 r.) i pstrąga drapieżnego z Lahontan (zagrożone w 1970 r.). Gdy model jest używany do spływu powierzchniowego docierającego do strumienia, to zanieczyszczenie może być postrzegane jako źródło liniowe (np. ciągłe liniowe źródło zanieczyszczenia wpływającego do drogi wodnej).

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki