Gia Destouni

FFrån å åt åtgärd ä d på å
åkern till effekt i
vattenmiljön
Metoder för hänsyn till
fördröjningsmekanismer
Gia Destouni

Upplägg
• Fördröjningsmekanismer
d k
• Fördröjningsmått d å – genombrottskurvor
b k
• Mätdata d – lå långa mätserier
• Metoder d fför beräkning b k och h tolkning lk av data
d

3
ÄÄmnesspridning id i med d vatten tt genom
landskapet
Från olika källor
Genom olika
flödes/spridningsvägar
Till olika vattenmiljöer –
kontrollpunkter nedströms
När - och hur mycket aven/varje
mängd utläckt
näringsämne g kommer fram till de
vattenmiljöer vi vill åtgärda ??

Di Dispersion i + Diff Diffusion i
+ Immobilisering-remobilisering (sorption-desorption)
+ Irreversibel avgång (nedbrytning)

Varierande
vattenlednings-förmåga
g g
inom varje formation
Olika vattenförande
formationer med olika
tryckförhållanden y
i
snabb/långsam hydraulisk
kontakt

Avrinningsområde
Diffus källa
T ex: sjö, j , eller gv-uttag g g
– interna kontrollpunkter
Utlopp – kontrollpunkt

Djupdimension j - Styr y fördröjningsmekanismer
j g

Diffus källa
Utspritt ämne
Spridningsförlopp
Kontrollplan
Mätpunkt
Genombrottskurva

Genombrottskurva – puls-input
Mått:
Koncentration (mängd per volym strömmande vatten)
Massflöde (mängd per tid)
Ämnesmängd in som puls vid källa
Fördröjning ??
Till vilken tid ??
Ämnesmängd ut vid
kontrollplan p nedströms Retention
Medeltransporttid
Löpande p tid

Genombrottskurva – kontinuerlig input
Mått:
Koncentration (mängd per volym strömmande vatten)
Massflöde (mängd per tid)
Ämnesmängd in
kontinuerligt g vid källa
Fördröjning ??
Retention ??
Medeltransporttid
Ämnesmängd ut vid
kontrollplan nedströms
Löpande p tid
Retention

Ackumulerad genombrottskurva
Mått:
Ackumulerad ämnesmängd ut genom kontrollplan
Ämnesmängd från
kontinuerlig input vid källa
Fördröjning av vilken
ämnesmängd ämnesmängd, från när ??
Retention ??
Ämnesmängd från puls 2 vid källa
Ämnesmängd från puls 1 vid källa
Löpande tid
p
Medeltransporttid ?? – för vilken ämnesmängd ??
- från när ??

Massflöde in (g/m 2 /dag)
Klorid i nederbörden
Tid (dagar)
1985 2007

Massflöde ut (g/m 2 /dag)
Klorid i vattendraget
Tid (dagar)
1985 2007

Ackumulerad massa (g/m 2 )
Mängd ut: klorid i vattendraget
Mängd in: klorid i nederbörden
Mer klorid in – varifrån
och från när ?
Tid (dagar)
1985 2007

- ex. kloridkällor i ett avrinningsområde
Med infiltration från
nederbörd
Vägsalt
Från jordbruk
Thunqvist, 2004

- Gott om fler kloridkällor än nederbörden
- Men hur stor andel av dagens utflöde kommer från:
• dagens källor ??
• fördröjd klorid - spridning/mobilisering - från tidigare
fördröjd klorid spridning/mobilisering från tidigare
källor ??

Alternativa hypoteser-tolkningsmodeller:
1. Allt från dagens källor, infiltrerar med dagens
nederbörd/smältvatten
2. Allt från tidigare källor, utspridd mängd till något djup,
långsam spridning/mobilisering längs flödesvägar
3. Blandning av 1 och 2

Mod Mod. 1
Mod. 2
Sc. 1. Relativt snabb, inte så variabel
advektionshastighet
Olika scenarier för flödeshastighet
längs flödesvägar
Olika transporttidsfördelningar
i olika modellversioner
Mod. 1
Mod. 2
SSc. 22. Relativt R l ti t långsam, lå
mycket variabel
advektionshastighet

Massflöde ut (g/m 2 /dag)
Modell 3:
82% mod. 2 +
18 % mod. 1
Data
Tid (dagar)
1985 2007
Bästa
mod 1version

Massflöde ut (g/m 2 /dag)
Data
Modell 11-versioner versioner
Vattenflöde ut (m/dag)
Modell 3:
82% mod. 2 +
18 % mod. 1

Rapporterade närsaltsflöden N och P ut till Östersjön (10 4 ton/år)
N
Vtt Vattenflöde flödut t( (m 3 /å /år)
)
P

Medelkoncentration i utflödet till Östersjön
( (g/m / 3 )
N
P
Vattenflöde ut (m 3 /år)c

Nyckelfråga y g
- för effektiva åtgärder mot övergödning
- att reda ut från olika långa mätserier (och andra mätningar)
+ modelltolkningar av dem
Hur stor andel av dagens (framtidens) närsaltsutflöden
kommer (att komma) från:
• SSamtida tid käll källor ??
• Fördröjd spridning/mobilisering från tidigare källor ??