Εκτίμηση των Επιπτώσεων από Ανθρωπογενείς Πιέσεις σε Ποταμούς μέσω Μαθηματικής Προσομοίωσης

Abstract

Στη μελέτη αυτή διερευνάται η συμβολή των μοντέλων ποιότητας ύδατος στη διαχείριση των υδατικών πόρων. Στα πλαίσια της έρευνας εξελίχθηκε ένα μοντέλο ποιότητας υδατορεμάτων, στο οποίο προσομοιώνεται η μεταβολή των συγκεντρώσεων του διαλυμένου οξυγόνου, του οργανικού άνθρακα και του νιτροποιήσιμου αζώτου λόγω των φαινομένων της μεταγωγής και του επαναερισμού καθώς και των διεργασιών της βιοδιάσπασης του οργανικού άνθρακα και του αμμωνιακού αζώτου. Το μοντέλο κωδικοποιήθηκε και δημιουργήθηκε, εκτός από την απλή υπολογιστική έκδοση, μία πιθανοτική έκδοση βασισμένη στη μέθοδο Monte Carlo με σκοπό τη διαχείριση της αβεβαιότητας στις παραμέτρους του μοντέλου. Αφού έγινε ανάλυση ευαισθησίας του ομοιώματος, πραγματοποιήθηκε εφαρμογή του στο υδρολογικό σύστημα του ποταμού Ευρώτα με τη χρήση των δημοσιευμένων στοιχείων στα πλαίσια της διαβούλευσης γύρω από την εφαρμογή της Οδηγίας Πλαίσιο για τα Ύδατα. Οι παράμετροι διακριβώθηκαν και το μοντέλο χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία ενός διαχειριστικού σχεδίου, ώστε να ελεγχθεί η δυνατότητα αξιοποίησής του. Η πρακτική εφαρμογή του μοντέλου ως εργαλείο στη διαχείριση των υδατικών πόρων κρίθηκε πρόσφορη, ιδίως για την εφαρμογή της ευρωπαϊκής νομοθεσίας, και προτάθηκε η αξιοποίηση ανάλογων εργαλείων για την διαμόρφωση των σχεδίων διαχείρισης των υδατικών πόρων στην Ελλάδα.

This is a study on the role of water quality modeling in water resources management. A stream water quality model was developed as part of this study. The model estimates the concentration of the dissolved oxygen and BOD, carbonaceous and nitrogenous, by simulating the effect of transport, reaeration, carbon organic matter biodegradation and nitrogen nitrification. The model was digitalized and the issue of uncertainty in its parameters was discussed through the development of a probabilistic edition based on Monte Carlo simulation, except for the deterministic edition. The models sensitivity analysis was followed by the application in Evrotas River Basin with the use of data published as part of public discussion on the implementation of the European Water Framework Directive, in order to explore its applicability. The use of the model for water resources management purposes and especially for the implementation of the European legislation was considered convenient thus leading to the recommendation of the incorporation of similar tools in the development of the water resources management plans in Greece.