Кіріспе

Су сапасының компьютерлік симуляциясы DSSAM моделі (Динамикалық ағынды симуляция және бағалау моделі) - бұл Truckee өзенінің бассейніне жер пайдалану мен ағынды суларды басқару шешімдерінің су сапасына әсерін талдау үшін әзірленген компьютерлік симуляция. Бұл аймаққа Невада штатының Рино және Спаркс қалалары, сондай-ақ Тахо көлі бассейні кіреді. Бұл модель тарихи және баламалы түрде Earth Metrics Truckee River Model деп аталады. 1984-1986 жылдары АҚШ-тың Қоршаған ортаны қорғау агенттігімен (EPA) келісімшарт бойынша бастапқы дамудан бастап модель жетілдірілді және бірінен соң бірі DSSAM II және DSSAM III деп аталды. Бұл гидрологиялық көлік моделі жалпы ең жоғары тәуліктік жүктеме (TMDL) деп аталатын ластаушы заттарды жүктеу метрикасына негізделген. Бұл жетекші модельдің табысты болуы Агенттіктің АҚШ-тағы өзен жүйелерінің көпшілігін басқару бойынша ұлттық саясатында TMDL протоколын пайдалану туралы кеңінен міндеттемесіне ықпал етті. Трюки өзенінің ұзындығы 115 мильден астам (185 км) және Тахо көлі қосалқы алабының көлемін есептемегенде шамамен 3120 шаршы мильді алып жатыр. DSSAM моделі өзеннің бүкіл бойымен көптеген станциялар мен осы жабық гидрологиялық жүйенің суларын қабылдайтын Ұлы бассейннің Пирамида көлі ішінде бақылау нүктелерін құрады. Бұл аймақ жұқа қоныстанғанмен, маңызды, өйткені Тахо көліне жылына 20 миллион адам келеді, ал Трукки өзенінің су сапасы кем дегенде екі жойылып бара жатқан түрге әсер етеді: Куи-уи сорушы балық және Лахонтаның өлімге ұшыраған көлі.

Даму тарихы

Сандық болжау моделін шығарудың бастауы тарихи түрде төмендеуде болған өзен ағысының тенденциясынан, су құқықтарына қатысты юрисдикциялық және тайпалық қақтығыстармен, сондай-ақ өзен биотасына қатысты алаңдаушылықтан туындады. Рено Спаркс ағынды суларды тазарту зауытын кеңейту ұсынылған кезде, EPA симуляциялық бағдарлама жасау үшін үлкен көлемдегі зерттеу жұмыстарын қаржыландыруға шешім қабылдады және Truckee өзені мен Пирамида көлінде далалық деректерді жинау үшін параллель бағдарлама. Earth Metrics компаниясы бірінші буын компьютерлік модельдің бағдарламалық жасақтамасын жасап, Truckee өзеніндегі судың сапасы мен ағыны туралы далалық деректерді жинады. Үлгілерді калибрлегеннен кейін жерді пайдаланудың басқа бақылау әдістерінің әсерін және өңделген ағынды сулардың шығарылу параметрлерін бағалау үшін сынақтар жүргізілді. DSSAM моделі ластаушылардың көпшілігінің динамикалық ыдырауына мүмкіндік беру үшін құрастырылған; мысалы, жалпы азот пен фосфорды әр уақыт кезеңінде бентозды балдырлар тұтына алады, ал балдырлар қауымдастықтарына әр өзен ағысындағы жеке популяция динамикасы беріледі (мысалы, өзен температурасына негізделген метаболизм жылдамдығы). Су айдынындағы көздерге ауыл шаруашылығы мен қалалық нөсер сулары, сондай-ақ тазартылған коммуналдық ағынды сулардың көптік көздерінен шығарылатын ағынды сулар кіреді. DSSAM моделінің бірінші буыны әзірленгеннен кейін, калибрлеу және қолдану, кейіннен жетілдірілді. Модельдің функционалдылығын кеңейту диэльдік циклді модельдеуде икемділікті арттыруға бағытталған, сондай-ақ бөлшекті азот пен фосфорды талдауды енгізуге мүмкіндік берді. DSSAM III-ді әзірлеу кезінде модельдің жұмыс істеуіне және қолданылу аясына бірнеше өзгерістер енгізілді.

Қолданбалар

Модельдің көптеген түрлі қолданыстары болды, соның ішінде: а) қалалық тасқын суларының ағып кетуіне қатысты мемлекеттік саясатты талдау, б) жерүсті ағып кетуін азайту үшін ауыл шаруашылығы әдістерін зерттеу, в) нүктелік емес көздерді бақылау үшін инновациялық шешімдер және д) тазартылған ағынды суларды шығарудың инженерлік аспектілері. Уошоу округінің тасқын сулары бойынша жаңа xeriscape ережесіндегі нақты элементтер модельдің көмегімен тиімділігі үшін талдалды. Су айдынындағы әртүрлі ауыл шаруашылығы мақсаттары үшін модельдің негізгі теріс әсер ету көздерін түсіну үшін жүргізілді және өзеннің ластануын азайту үшін басқару әдістері әзірленді. Модельді пайдалану Truckee өзенінде және Пирамида көлінде кездесетін екі құрып кету қаупі төнген түрдің тіршілігін талдау үшін арнайы жүргізілді: Cui ui сорушы балық (1967 жылы құрып кету қаупі бар) және Лахонтанның өлім қаупі бар (1970) көлі. Егер модель су ағысына жететін жер бетінен ағып кету үшін қолданылса, бұл ластаушыны желілік көз ретінде қарастыруға болады (мысалы, су жолына кіретін ластанудың үздіксіз желілік көзі).