hrvatski

Numeričko modeliranje zajedničkog rada podmorskih ispusta EKO-Kaštelanski zaljev

Napodrucjukoje obuhvaca gradove Split, Solin, Kaštela i Trogir realiziraju se nadogradnje postojeceg kanalizacijskogsustavi s uredajima za procišcavanje otpadnih voda i podmorskim ispustima. U ovom elaboratudaje se uvid u rezultate provedene numericke analize utjecaja postojecih ispusta Katalinica brig, Stobrec, Dujilovo, Hotel Lav, Omiš, Sutivan na Bracu kao i planiranih ispusta Ciovo, Supetar na Bracu i Podstrana na stanje akvatorija u pogledu prostorne i vremenske dinamike koncentracije koliformnihbakterija i bujanja fitoplanktona kao posljedice rada podmorskih ispusta i donosa hranjivih soli. Modeliranje pronosa efluenta kroz akvaticki recipijent nastalog kao posljedica rada pojedinacnog ili integralnog rada više ispusta uobicajeno je rješavati nekim od modela. Složena slika strujanja samog recipijenta kao i doprinos vanjskih utjecaja poput vjetra i izmjene topline sa atmosferom ili biološke razgradnje efluenta moguce je rješavati numerickim modelima. Sveucilište u Splitu, GAF, CER Sveucilište u Zagrebu, GF, Zavod za hidrotehniku Prijeizgradnjeispusta Stobrec nacinjen je fizikalni model na kojem su istraživani hidraulicki parametri radasvakogpojedinacnog i zajednickog rada ispusta a na temelju tada postojecih mjerenja in situ te su odredenepovoljne lokacije kao i i konstrukcijski elementi izvedbe tih ispusta. No kako na fizikalnim modelima najcešce nije moguce ostvariti potpunu interpretaciju svih dominantnih cimbenika u procesimaširenja efluenata u mjerilu prirode nije moguce simulirati djelovanja biološke razgradnje, utjecajavjetra i toplinske izmjene provedba pokusa na fizikainim modelima najcešce daje uvid samo u najnepovoljnijamoguca stanja. Obziromnarelativnovelikopodrucjeod interesadanogu projektnomzadatku(cca 70kIn duljine i cca 4-8km širine)primjena fizikainog modela nije prihvatljiva. Zbog toga je pomocu numerickog modela provedena analiza stanja pripadajuceg akvatorija u smislu odredivanja vremenskog i prostornog rasporedakoncentracije koliformnih bakterija i bujanja fitoplanktona kao posljedice donosa hranjivih soli. U obzir je uzeta predvidena dinamika rada svih postojecih i planiranih ispusta te nova u meduvremenuprovedena mjerenja u naravi. Rezultati numericke analize interpretirani su u svijetlu postojecih zakonskih propisa te je dana ocjena o njihovom ispunjenju u realnim i hipotetskim najnepovoljnijimuvjetima. Dinamikaanaliziranogprocesa pronosa efluenta u naravi je izraženije trodimenzionalna u periodu od pocetkasvibnja (formikarenje stratifikacije) do sredine kolovoza mjeseca, kada dolazi do ponovne homogenizacijetermohalinskih svojstava po cijeloj vertikali. Stratifikacija nastaje uslijed razlike u salinitetui temperaturipovršinskog i pridnenog sloja. Pronos efluenta izraženog u vidu koncentracije r fekalnihkoliforma na prostornoj domeni koja je obuhvacena numerickim modelom analizirana je u I punojprostomoji vremenskoj varijabilnosti ne samo hidraulickih parametara (dubina, hrapavost, hod morskih razi, protok/brzina/smjer na ispustima, gustoca/salinitet/temperatura, disperzija) vec i ekološkihparametara (trajanje dnevne svjetlosti u svakom pojedinom dana, broj suncanih sati, raspodjeladozracne sunceve energije, koeficijent svjetlosnog prigušenja, prozirnosti...) o kojima ovisi intenzitetodurniranjakoliformnih bakterija kao reprezentativnog parametra efluentne koncentracije. Obogacivanjeprirodne akvaticne sredine sa anorganskim nutrijentima (amonijakom, nitratom i fosfatom)stimulirase rast fitoplanktona. Time dolazi do povecanja biomase, njezin~ dekompozicije a u najgorem slucaju do iscrpljivanja kisika i odumiranja. Pojedine vrste algi koje najbrže ostvaruju apsorpciju nutrijenata intenzivno bujaju a prehrambeni lanac takoder trpi promjene zbog cega eutroficna podrucja postaju nestabilna za mnoge vrste koje su obitavale prije pojave eutrofikacije (manji broj vrsta sa povecanim brojem jedinki). Povecana organska proizvodnja i konsumpcija kisika za vrijeme razgradnje organske tvari rezultira sa znacajnijim deficitom kisika u blizini dna, smanjenje prozirnosti i pomakom u ekološkom balansu. Obzirom da fosfor predstavlja jedinu komponentu ciji se unos putem otvorenih vodotoka i podmorskih ispusta može dobro definirati obzirom na postojece inicijalno stanje modeliranog podrucja, upravo je fosfor korišten za prognozu promjene primarne produkcije i prozirnosti kao i stanja troficnosti unutar analizirane prostorne domene. Na temelju uvida u prikupljene podatke o prostornom i vremenskom varijabilitetu dubina, strujanja (smjer, brzine), saliniteta, temperature, prozirnosti, sunceve energije, vjetrovne klime izmjerenih koncentracija efluenata, donosa i vec prisutnih koncentracija fosfora na podrucju od interesa te hidraulickih karakteristika rada pojedinacnih ispusta (položaj, vremenski varijabilni protoci i brzine iz ispusta) sistematizirane su podloge za provedbu numerickih simulacija širenja efluenta sa numerickim modelomte oslanjajuci se na te vrijednosti i predvidanja o eventualnoj promjeni stanja troficnosti. Za analizu cjelokupnog podrucja definiranog projektnim zadatkom korišteni su numericki modeli MIKE 3, MIKE 21, TELEMAC CORMIX kao i analiticki obrasci za koreliranje utjecaja unosa hranjivih soli na primarnu produkciju i stanje troficnosti. Za korištenje pojedinih numerickih modula usvojeni su realni i na temelju raspoloživih podloga i literatumihpodataka sljedeci prostorno i vremenski varijabilni parametri: - hidraulicki (brzina i smjer morskih struja, smjer i brzina te protoci iz ispusta i utoka, salinitet, temperatura) -ekološki(koncentracija fekalnih i ukupnih koliforma uz njihovu biološku razgradnju u ovisnosti o temperaturi i salinitetu mora, prozirnosti, distribucije svijet10stipo vertikali vodnog stupca u funkciji koef. svjet1osnog prigušenja, maksimalne insolacije u podne, dubine, faktora solarne radijacije uz sinusnu varijacije svjet1osnog intenziteta u toku dana za stvarnu geografsku širina i duljinu modeliranogpodrucja) -hod morskih mijena - djelovanjevjetra Numerickimmodelom provedena je analiza hipotetski nepovoljnih stacionarnih i nestacionarnih stanja hidrodinamike mora a vezano na to i konvektivno-disperzivni proces širenja efluenata uz biološku razgradnju na širem akvatorijainom podrucju grada Splita i Kaštelanskog zaljeva na kojem se nalaze sljedecipostojeci i planirani ispusti: Katalinica brig, Stobrec, Dujilovo, Hotel «Lav», Omiš, Sutivan na Bracu, Ciovo, Supetar na Bracu, Podstrana. Na temelju raspoloživih podloga provedena je i analiza donosa hranjivih soli fosfora te njegove vremenske i prostorne dinamike uz prognozu planktonske produkcije

Numeričko modeliranje; podmorski ispust; EKO-Kaštelanski zaljev

nije evidentirano