vaata faili - Viru Peipsi

mis kirjeldavad toitainete liikumist emissioniallikast põhjavette, põhjavee transpordi mudeleid, ja
hüdroloogilisi mudeleid, mis kirjeldavad vee ja sellega seotud ainete liikumist valglatel. Need
mudelid on tehtud kindlate ruumi- ja ajaskaalade jaoks. PolFlow on täiesti erinev lähenemine:
kuna kaetakse suuri territooriume ja pikki ajavahemikke, lihtne kombinatsioon olemasolevatest
mudelitest ei töötaks ja nõuaks liiga palju andmeid.
Joonis 4.13. annab ülevaate PolFlow mudeli põhimõttest. Seda saab kokku võtta allpool toodud
kirjelduse järgi.
Esiteks, erinevatest toitainete emissioonidest valglal tehakse andmebaas. Emissioonid
jagatakse hajureostuseks (pärineb peamiselt põllumajandusest), mis jõuab pinnavette mullapõhjavee
süsteemi kaudu, ning punktreostuseks (pärineb peamiselt reoveepuhastusjaamadest ja
tööstustegevusest), mis emiteeritakse otse pinnavette. Kasutades sisendandmeid nagu
maakasutus, loomade arvud, rahvaarvud ja tööstuste asukohad, tehakse 2 kaarti, mis annavad iga
rasteri jaoks hajureostused (mullapinda jõudvatest toitainetest) ja kõik punktreostused.
Teiseks, pikaajaline hüdroloogiline mudel kirjeldab vee ruumilist liikumist (nii
liikumissuundi kui koguseid) valglal. Mudel loob kaardid, mis kujutavad iga rasteri leostumise
vooluhulka, kogu vooluhulka, madala ja sügava põhjaveekihi uuenemist ja viibeaega.
Hüdroloogilise mudeli sisend koosneb peamiselt sademete andmetest, hüdrogeoloogilistest ja
mullastiku andmestikust ning kõrguste vahe (kalde) kaardist.
Kolmandaks, hüdroloogiline mudel kombineeritakse kahe emissioonikaardiga (haju- ja
punktreostused). Modelleeritud hüdroloogiliste liikumiste põhjal arvutatakse toitainete transport
hajureostusallikatest (mullapinda lisandunud reostus) läbi mitme erineva raja mulla ja põhjavee
süsteemis. Niimoodi selgub iga ajaperioodi ja iga rasteri jaoks toitainete kogus, mis jõuab
pinnavette läbi leostumise ja erosiooni ning läbi erinevate põhjaveekihtide. Samal ajal
arvutatakse toitainete kadu mulla ja põhjavee süsteemis, kusjuures lämmastiku puhul on tegemist
eelkõige denitrifikatsiooniga. Kui kõik pinnavette jõudvad hajukoormused on integreeritud,
lisatakse neile veel punktreostusallikate koormused. Selgub, kui palju toitaineid jõuab pinnavette
igal rasteril igas ajaühikus.
Neljandaks, jälgitakse toitainete liikumist pinnaveega. Selleks kasutatakse voolusuunakaarti,
mis põhineb kõrguste kaardil ja jõesüsteemide kaardil. Voolusuunakaart näitab voolu suunda igal
rasteril. Modelleerimaks kadu ja peetust jõe süsteemis, järgitakse niisugust lähenemist, et
transport allavoolu rasterisse on määratud transpordifraktsiooniga (fraktsioon
toitainekoormusest, mis transporditakse allavoolu). See transpordifraktsioon on funktsioon
kaldest ja vooluhulgast: mida suurem on jõe gradient, seda madalam on toitainete kadu ja peetus
ja transpordifraktsioon läheneb arvule 1. Tulemiks on kaardid, mis näitavad igale rasterile
toitainete kadu ja peetust (kg/ha) pinnavees.
PolFlow rakendus Peipsi valglal
Nagu kõigil eelnevatel PolFlow rakendustel, kasutati siingi 5-aastaseid ajasamme. See meetod
eemaldab sisendist ekstreemsed väärtused. Järelikult võimaldab mudel hinnata ainult 5 aasta
keskmisi väärtusi. Aastate ja aastaaegade dünaamikat ei vaadelda. Modelleeriti 3 ajasammu:
1985-1989, 1990-1994, 1995-1999.
Tähtsaim mudeli muutuja on viie aasta keskmine aastane toitainete koormus, mis läheb läbi ühest
rasterist. Toitaineid defineeriti kui üldlämmastik (N) ja üldfosfor (P), mis liiguvad läbi ühe
rasteri (jõe segmendi) ühes aastas. Kuigi toitained saavad liikuda nii vees lahustunud kui ka
tahkele kehale adsorbeerunud (eriti P korral) kujul, ei tee mudel seni nendel fraktsioonidel vahet.
Tehniliselt koosneb mudel hierarhilisest struktuurist, mille esimene harunemine on geograafiline
(põhja- ja lõunaosaks, joonis 4.14.), teine harunemine keemiline (N ja P) ning kolmas
59