Vízügyi Közlemények, 1993 (75. évfolyam)

3. füzet - Jolánkai Géza-Bíró István-Szász Rita: A Rajna-vízgyűjtő pontszerű és nem pontszerű szennyezésének vizsgálata

A Rajna-vízgylíjtő pontszer!) és nem pontszerű szennyezésének modellezése 245 UAL-tényezőt, míg nagy lefolyás és magas szennyezőanyag bemenet mellett a maximális UAL-tényezőt közelíti meg. Az A és В együtthatók önmagukban is rendelkeznek fizikai jelentéssel; a szennyezőanyag terhelés legnagyobb illetve legkisebb lemosható hányadát adva meg. - A szállítási almodell az egységnyi területről származó terhelést számítja át a vízfolyásba történő bemenetté. (Lényegében a legközelebbi folyószakasz oldalsó hozzáfolyásának szennyezőanyag töménységét számítja egyszerű exponenciális fonnulával, 5. ábra). Fontos paramétere amodellnek a területegység és a legközelebbi befogadó közötti lefolyási idő. Ez utóbbi számítása a terepesés, valamint a területhasználat függvényében hidrológiai kézikönyvek által javasolt összefüggésekkel történik. A FIR-re alapozott almodell változat a lefolyási útvonalakat a vízgyűjtőteriilet digitalizált domborzaü térképe alapján automatikusan határozza meg (Van Deursen-Kwajdik 1990). Földrajzi infonnációs rendszer hiányában, a lefolyási útvonalakat manuálisan, hagyományos domborzaü térképek alapján kell megkeresni. - A vízfolyás vízminőségi modellje amely vízminőségi komponensenként töménység (és terhelési) hossz-szelvényeket számít, figyelembevéve a pontszerű és a nem-pontszerű forrásból szánnazó szennyeződéseket is. Az általános vízminőségi modell a következő formában írható fel: V" Q (

x) c M = q Cd± belsőfolyamatok, (2) óx ahol Q (x) - a folyó vízhozama a folyásirányú távolság függvényében (m

3 s~'); с (л) - а szennyezőanyag töménysége a vízfolyásban x folyásirányú távolságnál (g m 3); q - a fajlagos oldalsó hozzáfolyás (m

3 s 1 nf'); Cd - az oldalsó hozzáfolyás (diffúz terhelési komponens szennyezőanyag töménysége. Az egyenlet kifejezi, hogy az anyagáram (vagy terhelés) hossz menti változása egyenlő a diffúz terhelés plusz/mínusz a belső fizikai, kémiai és biológiai folyamatok során „elvesztett", ill. „keletkezett" anyagmennyiséggel. A belső folyamatokat leíró modelltagok komponensenként különbözőek, és feltételezik - mint ahogyan egyéb vízminőségi modellek is leggyakrabban feltételezik hogy a folyamatok elsőrendű reakció kinetikával közclíüictők. A Rajna-tanulmányban a következő komponensek modellegyenletei kerültek alkalmazásra: Cd, TP, NH4-N-NO3-N (nitrifikációs folyamat), valamint BOI - (az oxigénháztartás egyenletei). Minthogy a modell beépített automatikus kalibrációs algoritmussal rendelkezik, a modcllegycnlctek mindig a rendelkezésre álló adatoknak megfelelően alakulnak oly módon, hogy a modellparaméterek száma (a kalibrációval meghatározva) nem haladhatja meg a modellegyenletek számát, ami az állapotváltozók számának felel meg. Ezen állapotváltozók meghatározására szolgál a vízfolyásbeli monitoring rendszer. A nitrifikációs modellben például kimarad a nitrit fázis, és az ammónium nitráttá történő átalakulása egy lépcsőben történik összevont nitrifikációs koefficienst feltételezve. Erre azért volt szükség, mert NCb-N-re nem voltak megfelelő adatok az adatbázisban. A pontszerű forrásokból szánnazó terhelés, a modellben kezdeti feltételként szerepel (

С = Со x = 0-nál), ahol C

0 számítása egy egyszerű hígítási egyenlettel történik a vízfolyás pontszerű bevezetés vagy hozzáfolyás előtti állapota, a pontszerű forrásból származó szennyeződés vízhozama és töménysége alapján, azonnali teljes keveredést feltételezve. Ezzel a megközelítéssel a folyó szakaszola a bontása úgy történik, hogy a