Scenariosystem för Vättern. Christin Eriksson och Morten Rugbjerg

Transkript

1 Scenariosystem för Vättern Christin Eriksson och Morten Rugbjerg

2 Agenda 1. Kort från användarenkäten (är redovisad redan men kortis..) 2. Genomgång av spec/teknisk beskrivning för vad som krävs för möta enkätens behov 3. Hur ser andra liknande modeller ut gärna demo av ett case 4. Ekonomi förståss, delar, uppstart, underhåll, årlig kostnad 5. Behövs kompletterande undersökningar/nya komponenter? 6. Gruppens nästa steg

3 1. Användarenkäten

4 Svarsfrekvens 14 st svarade på enkäten Av 8 kommuner har 5 svarat, saknas svar från Karlsborg, Vadstena och Ödeshög Representanter från flera funktioner har svarat.

5 Organisation som representeras är Jönköpings kommun Skaraborgsvatten Motala kommun Hjo kommun Habo kommun Askersunds kommun Länsstyrelsen Jönköping Vätternvårdsförbundet Räddningstjänsten Motala- Vadstena

6 Funktioner som representeras Dricksvattenproducent VA Fiske Planering samhällsbyggnad Miljöförvaltning Räddningstjänst Miljöövervakning Sjöräddning Miljöräddning

7 Funktion eller egenskap

8 Funktion eller egenskap

9 Funktion eller egenskap

10 Funktion eller egenskap

11 Funktion eller egenskap

12 Funktion eller egenskap

13 Lista de ämnen eller typer av ämnen Nödvändiga Avlopp. Diesel och de vanligaste petrokemiska produkterna. Punktutsläpp i samband med olyckor oavsett typ av ämne kemikalier Virus (ex. norovirus), parasit (ex. cryptosporidium), e-coli petroleumprodukter av olika typer, avloppsvatten, bakterier, Petroleumprodukter Petroleum, vattenlösliga ämnen, flytande föremål( människor,båtar, surfbrädor) partiklar som följer med strömmar, mikrobiella utsläpp (bakt, virus, parasiter från t ex avloppsutsläpp), petroleumprodukter petrokemiska, bakteriologiska Petroleumprodukter (diesel, bensin, smörjolja); farligt gods i allmänhet som transporteras i större volymer utmed riksväg 49 & 50. Vilka ämnen det är behöver utredas.

14

15 2. Systemspecifikation

16 Specifikation Scenariomodell Egendefinierade scenarier Ämnen som sprids är marine diesel, E.coli, Cryptosporidium och löst ämne. Partikelspårning DHI är värd för systemet Hög tillgänglighet med support Resultat i GIS-format

17 Lake Vättern Spill Simulation System - överblick

18 Modellerna: Hydrodynamik och spridning Meteorologi Tillförsel av vatten Initiala fält Randvillkor Blå pil = indata Röd pil = utdata Hydrodynamik MIKE 3 FM Beräkningsnät Ström Blandning Temperatur Vattenstånd Halt av kemiskt ämne i vattnet Spridningsmodell (ämnesspecifik) Utsläpp Ev. solinstrålning

19 2.1 Beskrivning av modellen

20 Strömdatabas Förberäknade 3-dim fält för Ström Temperatur och densitet Databasen täcker ett helt år, 201X Täcker hela Vättern, hög rumslig upplösning nära intagen Beräknas med den hydrodynamiska modellen, MIKE3 FM (DHI)

21 Hydrodynamik indata och utdata Hydrodynamik modell Meteorologi Tillförsel vatten Vilka processer ingår i modellen? Initialvärden MIKE 3 FM Indata Randvärden Beräkningsnät Vilken typ av indata behövs? Vad drivs modellen med? Utdata Vad beräknar modellen? Hur bra är modellen? Vattenstånd Strömmar Temperatur Densitet Blandning

22 Vilka processer ingår i den hydrodynamiska modellen? Processer som ingår: Vinddriven ström Densitetsdrivna strömmar Värmeutbyte med atmosfären Bottenfriktion Tillflöden Avdunstning och nederbörd Gradienter i lufttryck Turbulens Coriolis-kraften

23 Vilken indata behövs? Beräkningsnät Drivning Meteorologiska förhållanden Tillförsel av vatten Randvillkor Initialvillkor

24 Fyra olika ämnen kan släppas ut 1. Dissolved substances 2. Microorganism E. coli 3. Microorganism Cryptosporidium 4. Marine diesel Gemensamt Transporteras med strömmen och späds ut Beroende på ämne ingår olika biologiska och kemiska processer i spridningsmodellen

25 Dissolved substance Godtyckligt kemiskt ämne Två alternativt Konservativt (bryts inte ner) Bryts ner med tiden (måste definiera decay factor) Exempel på ämnen Läkemedel Andra mikroorganismer, t.ex. virus

26 Nedbrytning Decay factor Om ämnet bryts ner anges ett värde för Decay factor (s -1 ). Decay factor anger hur fort ämnet bryts ner, ju högre värde desto snabbare nedbrytning. Definition C = C 0 e k T C är halt vid tidpunkt T, C o halt vid starttidpunkt, och k decay factor Oftast fås information vad halten är relativt initialhalten vid en viss tidpunkt (T.ex. Efter 1 timme återstår 10 % av initialhalten). I så fall bestäms decay factor utifrån k = ln C 0 C uttryckt i s -1. T

27 Microorganism Två mikroorganismer E. coli Cryptosporidium Spridningsmodellen inkluderar biologiska processer Nedbrytning på grund av solinstrålning Nedbrytning oberoende av ljus Processerna är temperaturberoende längre överlevnad i kallare vatten E. coli och Cryptosporidium skiljer sig genom ekvationerna för processerna och modellkonstanter

28 Marine diesel Resultaten visar den del som är löst i vattnet Spridningsmodellen inkluderar kemiska processer:

29 3 Beskrivning av Mälarsystemet

30 Inloggning Inloggning sker med Username och Password

31 Innehåll Lake Mälaren Spill Simulation System Fem sidor: Map Time series Forcing data Scenario manager About

32 Map Definiera nytt scenario, eller Visualisera beräknat scenario GIS lager tillgängliga: Analyspunkter Avloppspunkter Vattenskyddsområden Tillrinningsområden Tillrinningspunkter Lake Mälaren Spill Simulation System - MAP

33 Time series Visualisering av resultat Figur Tabell Går att ladda ner figur och tabell Punkterna position syns i GISskiktet Analyspunkter

34 Forcing data Välj startdatum och antal dagar som drivdata ska visas.

35 Forcing data Data modellresultat 1. Temperatur Tidsserier extraherade från modell resultat i Lövstafjärden: 0.5 m, 5 m, 10 m, 15 m, 25 m, och 35 m Kyrkfjärden: 0.5 m, 4 m, 12 m, 16 m, och 20 m Tidserierna ger information när vattnet är blandat eller skiktat.

36 Scenario manager Sammanställning av genomförda scenarier Under Scenario Admin Scenario status (submitted, running, completed) Möjlighet att ta bort sparade scenarier

37 About Information om systemet Kontaktinformation vid problem Länk till det beskrivning av modellen.

38 3.1 Genomföra spridningsberäkningar

39 Definiera nytt scenario 1 Namn under vilket scenariot ska sparas Position Longitud och Latitud (SWEREF 99 TM) Djup under ytan (m)

40 Definiera nytt scenario 2 Välj ämne som ska spridas Marine Diesel E. coli Cryptosporidium Dissolved substance Information om utsläppet Flödet (Spill discharge, m 3 ) Marine diesel: Flödet av marine diesel Övriga ämnen: Flödet av vattnet Halt av ämnet som släpps ut (Spill conc.) Dissolved substance välj enhet Microorganism (1/100 ml)

41 Definiera nytt scenario 3 Spill duration anger utsläppets varaktighet Endast hela timmar kan anges! Spill duration = 0 timmar betyder att utsläppet sker under ett tidssteg Modellens tidssteg är 10 minuter Om ett utsläpp sker under t.ex. 30 minuter måste det räknas om så att det släpps ut antingen under ett tidssteg (10 min) eller under 1 timme.

42 Definiera nytt scenario 3 Startdatum för utsläppet är också startdatum för spridningsberäkningen Första veckan går ej att välja då det är spin-up. Varaktighet av spridningsberäkningen Endast hela timmar Om löst ämne anges även Decay factor Värde noll för ingen nedbrytning Positivt värde för nedbrytning Övrigt Decimalsiffror anges med punkt, t.ex. 2.3

43 Sammanfattning Ämne Marine diesel Microorg. E. coli Microorg. Crypto Dissolved substance Spill discharge (m 3 /s) Spill concentration Units Spill duration (h) Decay factor (s -1 ) Ja, diesel Nej - Ja Nej Ja, vatten Ja 1/100 ml Ja Nej Ja, vatten Ja 1/100 ml Ja Nej Ja, vatten Ja ng/l 1/L 1/100 ml µg/l Ja Ja

44 Visualisering 1 - Karta Display spill scenario välj scenario från sparade spridningsberäkning Resultaten kan visas på 0 m, 5 m, 10 m, 15 m, 20 m, 25 m, 30 m, 35 m, 40 m, 50 m, och 60 m Strömvektorer kan visas på samma djup som resultaten visas

45 Visualisering 2 Tidserier och tabeller För samma scenario som har valts under Display spill scenario visas tidsserier av utsläppshalter vid analyspunkterna. Utsläppshalterna kan också visas i tabellform.

46 4 Ekonomi

47 Vägen till en scenariomodell Systemspecifikation Behov Användargränssnitt Ca 3 v

48 Vägen till en scenariomodell Modell Hydrodynamisk modell Utökas i norr Nytt år? Kalibrering Ny kalibrering

49 Vägen till en scenariomodell Systemutveckling Inkludera partikelspridning Mycket att vinna från Mälarsystemet Operationalisering Årlig kostnad Licenser Datorhyra support

50 Uppgift tid pris Systemspecifikation 3v Modell 3v Systemutveckling 10v Operationalisering 2v Projektledning 2v kr Årlig kostnad kr

51 About DHI DHI are the first people you should call when you have a tough challenge to solve in a water environment. In the world of water, our knowledge is second-to-none, and we strive to make it globally accessible to clients and partners. So whether you need to save water, share it fairly, improve its quality, quantify its impact or manage its flow, we can help. Our knowledge, combined with our team s expertise and the power of our technology, hold the key to unlocking the right solution.

52 Thank you