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1 Sistema de Modelação MOHID Modelo Ecotoxicológico Aplicação à Bacia do Trancão LIFE02/ENV/P/000416 Ana Rosa Trancoso

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Apresentação em tema: "1 Sistema de Modelação MOHID Modelo Ecotoxicológico Aplicação à Bacia do Trancão LIFE02/ENV/P/000416 Ana Rosa Trancoso"— Transcrição da apresentação:

1 1 Sistema de Modelação MOHID Modelo Ecotoxicológico Aplicação à Bacia do Trancão LIFE02/ENV/P/ Ana Rosa Trancoso

2 2 Índice 1.SIG e base de dados 2.Modelação i.Sistema MOHID ii.Aplicação: Bacia do Trancão a)Hidrodinâmica b)Modelo Ecotoxicológico c)Trabalho em desenvolvimento

3 3 Sistema de Informação Geográfica Base de Dados: Base de Dados: Armazenamento Armazenamento Tratamento Tratamento Análise Análise Georeferenciação Georeferenciação Partilha Partilha

4 4 Vantagens do SIG Sistematização dos dados experimentais Sistematização dos dados experimentais Partilha na Internet Partilha na Internet Opções de pesquisa e inquérito facilitadas pela georeferênciação Opções de pesquisa e inquérito facilitadas pela georeferênciação Comparação com os resultados da modelação Comparação com os resultados da modelação Estrutura geral permite integração de outros dados e de outros projectos. Estrutura geral permite integração de outros dados e de outros projectos.

5 5 O que é um Modelo? Cálculo dos processos físicos que ocorrem no meio aquático Cálculo dos processos físicos que ocorrem no meio aquático Hidrodinâmica Hidrodinâmica Transporte de propriedades (sedimentos, nutrientes, metais, etc...) Transporte de propriedades (sedimentos, nutrientes, metais, etc...) Processos específicos de cada propriedade (erosão, deposição, consumo, etc...) Processos específicos de cada propriedade (erosão, deposição, consumo, etc...) Continuidade Espacial e Temporal Continuidade Espacial e Temporal Simulação de Cenários de Gestão Simulação de Cenários de Gestão

6 6 Ondas Tipo de Sedimentos Vel. Queda Salinidade Transporte Processos de deposição/erosão Extinção da Luz Matéria em Suspensão FitoplânctonNutrientes ZooplânctonBactérias Caudal do Rio Maré Vento Hidrodinâmica Propriedade tóxica Ecotoxicidade

7 7 Sistema Integrado Mohid Base 1 Process, IO and Function modules Executable Library Interprocess Communication Triangulator River Network Mohid Base 2 Grid and Atmosphere modules 0D Main Basin Delineator Digital Terrain Creator MOHID Water Mohid Base 3 Soil modules MOHID Soil MOHID Land Global Data, Water Quality, Sediment Quality, EnterData, HDF, Functions, Time, LUD, Triangulation, Time Series,... Horizontal Grid,Vertical Grid, Atmosphere, Advection Diffusion,... Soil, Soil Properties,... MOHID GIS MOHID GUI Ficheiros ASCII - MOHID Markup Language Ficheiros HDF 5 –Dados Matricial 4D

8 8 Mohid Water – Exemplos Traçadores lagrangeanos Traçadores lagrangeanos Contaminação microbiológica Contaminação microbiológica Dispersão de poluentes Dispersão de poluentes

9 9 Mohid Water – Exemplos II Trancão Hidrodinâmica Hidrodinâmica Salinidade Salinidade

10 10 Mohid Water – Exemplos III Trancão Qualidade da Água Qualidade da Água Clorofila Clorofila

11 11 Digital Terrain Creator Basin Delineator Mohid GIS – Interface Gráfica Geração de Geração de Malhas curvilíneas Malhas curvilíneas Modelos digitais de terreno Modelos digitais de terreno Batimetrias Batimetrias Delimitação de bacias Delimitação de bacias Geração de redes de drenagem Geração de redes de drenagem Definição automática de secções transversais Definição automática de secções transversais Sobreposição de mapas temáticos Sobreposição de mapas temáticos Visualização 4D Visualização 4D 3D (x,y,z) 3D (x,y,z) Tempo (t) Tempo (t)

12 12 Mohid Land – Aplicação ao Trancão Bacia impermeável Precipitação Outubro 2004 Precipitação [mm/h] Caudal de escoamento superficial Caudal na rede fluvial

13 13 Transporte de uma Propriedade Genérica Conservativa Descarga de 0.1 m3/s durante 2h Concentração inicial – 1kg/m3

14 14 Modelo Ecotoxicológico Abordagem top-down: Efluente = mistura de substâncias é tratado como uma propriedade conservativa Abordagem top-down: Efluente = mistura de substâncias é tratado como uma propriedade conservativa Descarga e transporte de efluentes na rede fluvial Descarga e transporte de efluentes na rede fluvial Cálculo da Ecotoxicidade a partir da diluição do efluente descarregado Cálculo da Ecotoxicidade a partir da diluição do efluente descarregado Calibração com os resultados dos bioensaios Calibração com os resultados dos bioensaios 1 Ecotoxicidade [TU]EC Concentração do efluente Assumindo que não existe interacção entre os efluentes

15 15 Efluentes descarregados IF05 IST32 IF03 IF35 IP10 W45 IST41 IO08 IO39 IC14 IR < Q < < Q < < Q < Caudal de descarga [m 3 /s]

16 16 Risco potencial de toxicidade Considerando todas as descargas com o mesmo caudal e precipitação constante de 1 mm/dia (avaliação da capacidade de diluição do meio receptor) Considerando todas as descargas com o mesmo caudal e precipitação constante de 1 mm/dia (avaliação da capacidade de diluição do meio receptor) IF05 IST32 IF03 IF35 IP10 W45 IST41IO08 IO39 IC14 IR24 Menor capacidade de diluição Maior Toxicidade

17 17 Risco de Toxicidade para a bacia do Trancão IF05 IST32 IF03 IF35 IP10 W45 IST41 IO08 IO39 IC14 IR24 Utilizando os caudais reais de descarga dos efluentes e precipitação constante de 1 mm/dia Utilizando os caudais reais de descarga dos efluentes e precipitação constante de 1 mm/dia Efluentes descarregados em cabeceiras aumentam a toxicidade localmente (IC14; IF05, IF03, IF35) Têm importância na composição da toxicidade global no meio receptor: Efluentes com grande fluxo de descarga (W45) Efluentes muito tóxicos independentemente do local de descarga Composição da Toxicidade Global à saída

18 18 Efluentes descarregados IF05 IST32 IF03 IF35 IP10 W45 IST41 IO08 IO39 IC14 IR < Q < < Q < < Q < Caudal de descarga [m 3 /s]

19 19 Cenários/Sensibilidade da bacia Cenário EC50 (%) Q (m3/s) Diminuição da toxicidade média na bacia (%) Pré-diluição do efluente com maior toxicidade à saída (IC14) x Pré-diluição do efluente com maior concentração à saída (W45) Pré-diluição de um efluente tóxico descarregado numa zona intermédia no meio receptor (IST41) x Pré-diluição de um efluente tóxico descarregado numa cabeceira (IF05) x Descarga de IC14 numa linha de água com maior capacidade de diluição x

20 20 Outubro 2004 Quando o caudal aumenta a toxicidade baixa Precipitação [mm/h]

21 21 Outubro 2004

22 22 Conclusões do Modelo Ecotoxicológico Situações de ocorrência de picos de toxicidade: Situações de ocorrência de picos de toxicidade: Períodos de seca Períodos de seca 1º evento de precipitação anual (First Flush Flood) 1º evento de precipitação anual (First Flush Flood) Redução da toxicidade no meio receptor: Redução da toxicidade no meio receptor: Pré-diluição dos efluentes Pré-diluição dos efluentes Descargas desfasadas no tempo Descargas desfasadas no tempo Descargas em zonas intermédias da bacia Descargas em zonas intermédias da bacia Zonas de maior risco na bacia do Trancão: Zonas de maior risco na bacia do Trancão: Zonas sujeitas a descargas tóxicas efectuadas nas cabeceiras das linhas de água: Ribeira de Loures e Ribeira de Fanhões. Zonas sujeitas a descargas tóxicas efectuadas nas cabeceiras das linhas de água: Ribeira de Loures e Ribeira de Fanhões. Necessidade de caracterizar bem o sistema contabilizando-se as principais fontes de poluição pontual e difusa. Necessidade de caracterizar bem o sistema contabilizando-se as principais fontes de poluição pontual e difusa.

23 23 Phytoplankton Nutrients Light Zooplankton Organic matter Temperature Bacteria Acoplamento de modelos biogeoquímicos (0D) Trabalho em Desenvolvimento

24 24 Modelos de Qualidade da Água WaterQuality Adaptado do modelo pelágico WASP da EPA, com 15 compartimentos. Bastante utilizado em estuários, zonas costeiras e reservatórios. CEQUALW2 Adaptado do modelo pelágico e bêntico CEQUALW2, com numero variável de compartimentos. Duas décadas de utilização em reservatórios, lagos e estuários. Life Modelo pelágico que inclui ciclos bacterianos e estequiometria variável (Tese PhD) SedimentQuality Modelo que simula o ciclo biogeoquímico do carbono e azoto em meios não saturados com ciclos bacterianos e estequiometria variável, baseado em RZWQM/OMNI

25 25 Conclusões / Trabalho Futuro Base de Dados e GIS são ferramentas úteis que ainda devem ser melhoradas Base de Dados e GIS são ferramentas úteis que ainda devem ser melhoradas MOHID GIS gera dados de entrada e permite visualizar resultados MOHID GIS gera dados de entrada e permite visualizar resultados MOHID Land calcula hidrodinâmica, transporte de propriedades e toxicidade de descargas no meio receptor. MOHID Land calcula hidrodinâmica, transporte de propriedades e toxicidade de descargas no meio receptor. Trabalho Futuro Trabalho Futuro Finalizar o desenvolvimento do MOHID Land Finalizar o desenvolvimento do MOHID Land Acoplar MOHID Water and MOHID Land através de MPIs Acoplar MOHID Water and MOHID Land através de MPIs Calibração do modelo com resultados de projectos Calibração do modelo com resultados de projectos


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