El modelo DSSAM ( modelo dinámico de simulación y evaluación de corrientes) es una simulación por computadora desarrollada para el río Truckee para analizar los impactos en la calidad del agua a partir del uso de la tierra y las decisiones de gestión de aguas residuales en la cuenca del río Truckee. Esta área incluye las ciudades de Reno y Sparks, Nevada , así como la cuenca del lago Tahoe . El modelo se ha denominado histórica y alternativamente Earth Metrics Truckee River Model . Desde el desarrollo original en 1984-1986 bajo contrato con la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), [1]el modelo se ha perfeccionado y las sucesivas versiones se han denominado DSSAM II y DSSAM III. Este modelo de transporte hidrológico se basa en una métrica de carga de contaminantes denominada Carga máxima diaria total (TMDL). El éxito de este modelo insignia contribuyó al compromiso ampliado de la Agencia con el uso del protocolo TMDL subyacente en su política nacional para la gestión de la mayoría de los sistemas fluviales en los Estados Unidos . [2]
El río Truckee tiene una longitud de más de 115 millas (185 km) y drena un área de aproximadamente 3120 millas cuadradas, [3] sin contar la extensión de su subcuenca del lago Tahoe . El modelo DSSAM establece numerosas estaciones a lo largo de toda la extensión del río, así como un número considerable de puntos de monitoreo dentro de la Gran Cuenca 's Pirámide lago , las aguas receptoras de este sistema hidrológico cerrado. Aunque la región está escasamente poblada, es importante porque el lago Tahoe es visitado por 20 millones de personas al año y la calidad del agua del río Truckee afecta al menos a dos especies en peligro de extinción: el pez lechón Cui-ui y la trucha degollada Lahontan .
Historia de desarrollo
El impulso para derivar un modelo de predicción cuantitativa surgió de una tendencia de tasas de flujo de los ríos históricamente decrecientes junto con conflictos jurisdiccionales y tribales sobre los derechos de agua, así como la preocupación por la biota fluvial. Cuando se propuso la expansión de la planta de tratamiento de aguas residuales Reno-Sparks, la EPA decidió financiar un esfuerzo de investigación a gran escala para crear un software de simulación y un programa paralelo para recopilar datos de campo en el río Truckee y el lago Pyramid. Para las estaciones fluviales se realizaron mediciones de la calidad del agua tanto en la zona bentónica como en la zona temática; en el caso de Pyramid Lake , se utilizaron botes para recolectar muestras al azar a diferentes profundidades y ubicaciones. Earth Metrics llevó a cabo el desarrollo de software para el modelo de computadora de primera generación y recopiló datos de campo sobre la calidad del agua y las tasas de flujo en el río Truckee. Después de la calibración del modelo, se realizaron corridas para evaluar los impactos de los controles de uso alternativo de la tierra y los parámetros de descarga para el efluente tratado .
El modelo DSSAM está construido para permitir la descomposición dinámica de la mayoría de los contaminantes; por ejemplo, las algas bentónicas pueden consumir nitrógeno y fósforo totales en cada paso de tiempo, y las comunidades de algas reciben una dinámica de población separada en cada tramo de río (por ejemplo, tasa metabólica basada en la temperatura del río). Las fuentes en toda la cuenca incluyen aguas pluviales agrícolas y urbanas no puntuales, así como una multiplicidad de descargas de fuentes puntuales de efluentes de aguas residuales municipales tratadas.
Después de la primera generación de desarrollo, calibración y aplicación del modelo DSSAM, se realizaron refinamientos posteriores. Estos aumentos de la funcionalidad del modelo se centraron en una mayor flexibilidad en el modelado del ciclo diel y también permitieron la inclusión de análisis de partículas de nitrógeno y fósforo. En el desarrollo del DSSAM III se realizaron varios cambios en el funcionamiento y alcance del modelo. [4]
Aplicaciones
Se han hecho numerosos usos diferentes del modelo, incluidos (a) análisis de políticas públicas para la escorrentía de aguas pluviales urbanas, (b) investigación de métodos agrícolas para minimizar la escorrentía superficial , (c) soluciones innovadoras para el control de fuentes difusas yd) aspectos de ingeniería de descarga de aguas residuales tratadas. Con respecto a la escorrentía de aguas pluviales en el condado de Washoe , se analizó la eficacia de los elementos específicos dentro de una nueva ordenanza de xeriscape utilizando el modelo. Para los variados usos agrícolas en la cuenca, se corrió el modelo para comprender las principales fuentes de impacto adverso y se desarrollaron prácticas de manejo para reducir la contaminación de los ríos. El uso del modelo se ha realizado específicamente para analizar la supervivencia de dos especies en peligro de extinción que se encuentran en el río Truckee y el lago Pyramid : el pez lechón Cui-ui (en peligro de 1967) y la trucha degollada de Lahontan (amenazada en 1970). Cuando el modelo se utiliza para la escorrentía superficial que llega a un arroyo, esta entrada de contaminantes puede verse como una fuente lineal (por ejemplo, una fuente lineal continua de contaminación que ingresa a la vía fluvial).
Ver también
- Contaminación de fuentes difusas
- Modelo SWAT
- Modelo estocástico empírico de carga y dilución
- Modelo de gestión de aguas pluviales
Referencias
- ^ CMHogan, Marc Papineau et al. Desarrollo de un modelo dinámico de simulación de la calidad del agua para el río Truckee , Earth Metrics Inc., Serie de tecnología de la Agencia de Protección Ambiental, Washington DC (1987)
- ^ Orientación para decisiones basadas en la calidad del agua: el proceso TMDL (informe). Washington, DC: Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). Abril de 1991. EPA 440 / 4-91-001.
- ^ John Warwick, modelo de derrame del río Truckee, Universidad de Nevada-Reno (2002).
- ^ Brock, JT, CL Caupp y HM Runke, Evaluación de la calidad del agua con DSSAM III en diversas condiciones de carga de nutrientes de aguas residuales municipales y fuentes agrícolas: Truckee River, Nevada ... Oficina de planificación de la calidad del agua, División de protección ambiental de Nevada, Carson City, Nevada (1992)
enlaces externos
- Programa TMDL de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Para el río Truckee
- Cargas finales de residuos de TMDL para la cuenca de Truckee derivadas del modelo DSSAM