Moreno-Rodenas, A., Bellos, V., Langeveld, J., Clemens F. (2017). Influence of river routing methods on integrated catchment water quality modelling. European Water 57, 267–272. (link)

 

Título

Influence of river routing methods on integrated catchment water quality modelling

(Influência dos métodos de roteamento do rio na qualidade da água de captação integrada modelagem)

 

Resumo

Compliance with the water framework directive (2000/60) in urbanised catchments requires effective water management strategies. Integrated catchment modelling (ICM) represents a key tool in the decision making process. ICM evaluate pollution dynamics by linking urban drainage infrastructure, wastewater treatment facilities and receiving water bodies. Within this set of linked sub-models the river model structure plays an important role. River hydraulic characteristics directly influence water quality processes (e.g. dilution of pollutant loads, pollutant residence time or reaeration dynamics). Several approaches exist in order to simulate flow routing phenomena. In general, these approaches can be categorised in hydraulic or hydrological routing methods. In this paper, we investigate the effect of river flow model structure on dissolved oxygen simulations. Specifically, three methods were compared: a simple hydrological storage method (SM), the fully mass-conservative Variable Parameter McCarthy- Muskingum Method (VPMM) and the solution of the full form of the one-dimensional Shallow Water Equations (1D-SWE). First, the comparison is performed in a simple benchmark case study in order to define the most sensitive parameters for the derived results. Second, the two hydrological methods are implemented in a real world case study for the Dommel catchment (the Netherlands), which is simulated using the software WEST for integrated urban water systems. Based on the results, it seems that the selection of river routing method can be a relevant factor, which should be carefully addressed.

 

TRADUÇÃO LIVRE

O cumprimento da diretiva-quadro da água (2000/60) nas bacias hidrográficas urbanizadas requer estratégias eficazes de gestão da água. A modelagem integrada de captação (ICM) representa uma ferramenta chave no processo de tomada de decisão. A ICM avalia a dinâmica da poluição conectando infraestrutura de drenagem urbana, instalações de tratamento de águas residuais e corpos d’água receptores. Dentro desse conjunto de submodelos vinculados, a estrutura do modelo do rio desempenha um papel importante. As características hidráulicas do rio influenciam diretamente os processos de qualidade da água (por exemplo, diluição de cargas poluentes, tempo de residência de poluentes ou dinâmica de reaeração). Existem várias abordagens para simular fenômenos de roteamento de fluxo. Em geral, essas abordagens podem ser categorizadas em métodos de roteamento hidráulico ou hidrológico. Neste artigo, investigamos o efeito da estrutura do modelo de fluxo do rio em simulações de oxigênio dissolvido. Especificamente, três métodos foram comparados: um método de armazenamento hidrológico simples (SM), o Método de McCarthy-Muskingum de Parâmetros Variáveis totalmente conservativo (VPMM) e a solução da forma completa das Equações de Águas Rasas unidimensionais (1D-SWE). . Primeiro, a comparação é realizada em um estudo de caso de referência simples para definir os parâmetros mais sensíveis para os resultados derivados. Em segundo lugar, os dois métodos hidrológicos são implementados em um estudo de caso do mundo real para a bacia hidrográfica de Dommel (Holanda), que é simulado usando o software WEST para sistemas integrados de água urbana. Com base nos resultados, parece que a escolha do método de roteirização do rio pode ser um fator relevante, que deve ser cuidadosamente abordado.

 

Artigo publicado no site European Water Resourses Association (EWRA).