Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Beskrivning och utvärdering av recipientmodellen i dagvattenmodellen StormTac
2002 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

StormTac is a storm water model for calculation of pollutant transport and dimensioning ofstorm water treatment facilities. The model is based on mass balance equations and standardconcentrations based on measured concentrations for different land uses. Examples ofpollutants that may be calculated are phosphorus, nitrogen, lead, mercury, cadmium,chromium, nickel, zinc, suspended matter, oil and PAH.The recipient model, one of StormTac´s sub models, makes rough calculations of, forexample, acceptable load and need of purification in lakes in purpose to estimate how much apollutant concentration has to be reduced in order to obtain an acceptable level. The aim inthis thesis was to describe, evaluate and make suggestions on development of the recipientmodel as a part of the work to have the sub model internationally examined.A preparatory literature study was made to gain knowledge of processes that controlconcentrations of pollutants and to find and describe models for calculation of pollutantconcentrations and acceptable loads in lakes. The literature study was based on materialwhich was supplied from supervisors, books and articles which were obtained by searchingthe Internet and in library catalogues.A description of the StormTac model, based on model version 2002-05, was written withfocus on the recipient model including description of the model structure and its equations.The evaluation of the recipient model was accomplished by using the model in a number ofcase studies. The lakes of Stora Envättern, Fysingen and Flaten, all situated in the Stockholmarea, were chosen for the study. They are situated highest in their lake systems, have enoughmeasured recipient data and represents different trophic states, which were the terms that thelakes had to fulfilled to be included in the study.The results from the calculations were presented with graphs over estimated purificationefficiencies, sediment loads and need for purification for different contaminants and meanvalues from the period of measurements. Additional calculations were made for phosphoruswith the aim to get a notion of the difference in results when measured maximum andminimum values were used instead of mean concentrations. The results from the case studieswere evaluated by comparing calibrated and uncalibrated results, results for differentcontaminants and lakes and at the same time estimating its reasonableness.The results for Lake Flaten showed a possible internal loading of phosphorus and nitrogenand most likely a need of purification for both nutrients. In Lake Fysingen the resultsindicated a possible need of purification for phosphorus, a probable need of purification fornitrogen and a possible internal loading of nitrogen, nickel and chromium. The results fromthe uncalibrated model most often differed from the calibrated results and sometimes thedifferences were relatively big. With this in mind it should be recommended that the recipientconcentrations, which are used in the calibration of the model, should be available to get amore reliable result.In the future continuous studies should be made to find a way to obtain a more objectiveevaluation of the StormTac-model. A proposition is made in the study to use some of theequations that were presented in the literature study to calculate sedimentation, diffusion andresuspension and compare these results to the corresponding net sedimentation/net releasevalues calculated by the StormTac model. A study to estimate if any of the parameters aremore important than the others and continuous studies on lakes in different trophic stateswould also be valuable.

Abstract [sv]

StormTac är en dagvattenmodell som både kan användas för beräkning avföroreningstransporter och för dimensionering av dagvattenanläggningar. Modellen är baseradpå massbalanser och schablonhalter grundade på uppmätta halter för ett flertalmarkanvändningar. Exempel på föroreningar som kan beräknas i modellen är fosfor, kväve,bly, kvicksilver, kadmium, krom, zink, suspenderat material, olja och PAH.Recipientmodellen, som är en av submodellerna i StormTac, gör överslagsmässigaberäkningar av t.ex. acceptabel belastning och reningsbehov i sjöar med syfte att bedöma hurmycket en föroreningshalt måste reduceras för att nå en önskvärd nivå, som är rimlig medhänsyn till åtgärder. Syftet med examensarbetet var att beskriva, utvärdera och ge förslag påutveckling av, den nyligen framtagna, recipientmodellen som ett led i arbetet att få dennasubmodell internationellt granskad. En förberedande litteraturstudie gjordes för att hämtakunskaper om processer som styr föroreningshalter i sjöar samt hitta och beskriva modellerför beräkning av föroreningshalter och belastningsgränser i sjöar. Litteraturstudien baseradespå material som tillhandahölls av handledare och böcker/artiklar som togs fram genomsökning på Internet och i bibliotekskataloger. En beskrivning av StormTac-modellen, medtyngdpunkt på recipientmodellen, skrevs i vilken uppbyggnaden av modellen och de ingåendeekvationerna presenterades. Den programversion av StormTac som låg till grund förmodellbeskrivningen och som tillämpades vid utvärderingen av recipientmodellen varStormTac version 2002-05. Utvärderingen av recipientmodellen genomfördes genom attanvända modellen för ett antal fallstudier. Stora Envättern, Fysingen och Flaten var de treStockholmssjöar som valdes ut; de ligger alla högst upp i sitt sjösystem, hade tillräckligt medkända recipientkoncentrationer och representerar olika trofigrader vilket var kraven för attinkluderas i studien. Resultatet från beräkningarna presenterades genom diagram översjöarnas uppskattade reningseffektiviteter, sedimentbelastningar och reningsbehov för olikaämnen, års- och periodmedelvärden. För fosfor genomfördes extra beräkningar för att ge enuppfattning om hur mycket resultaten skilde sig mellan det som beräknats med medelvärdenjämfört med det som beräknats med olika extremhalter. Resultaten utvärderades genom attjämföra resultaten mellan föroreningar och sjöar och bedöma dess rimlighet samt värderaskillnaderna mellan okalibrerade och kalibrerade värden. Resultaten visade på troliginternbelastning av fosfor och kväve samt ett sannolikt reningsbehov för båda näringsämnenai Flaten. För Fysingen indikerade resultaten ett möjligt reningsbehov för fosfor, ett troligtreningsbehov för kväve samt möjlig internbelastning av kväve, nickel och krom. Denokalibrerade modellens värden skilde sig ofta och ibland mycket från de kalibrerade vilkettyder på att recipientkoncentrationen, som används vid kalibreringen, bör vara känd för att fåett så tillförlitligt resultat som möjligt. I framtiden bör fortsatta studier inrikta sig på att tafram metoder för mer objektiv utvärdering av StormTac-modellen - det förslag som läggsfram i examensarbetet är att använda de ekvationer som beskrivs i litteraturstudien för attberäkna sedimentation och resuspension för att sedan jämför dessa med desedimentationsvärden som beräknats med hjälp av StormTac. En känslighetsanalys skullevara värdefull för att undersöka vilken parameter som är mest betydande för resultatet, likasåfortsatta studier på sjöar med olika trofigrader för att bedöma eventuella skillnader i resultat.

Place, publisher, year, edition, pages
2002. , 104 p.
Series
, TRITA-KET-IM, ISSN 1402-7615 ; 2002:22
National Category
Social Sciences Interdisciplinary
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-32506OAI: oai:DiVA.org:kth-32506DiVA: diva2:410907
Subject / course
Industrial Ecology
Educational program
Degree of Master - Environmental Engineering and Sustainable Infrastructure
Uppsok
Technology
Note

www.ima.kth.se NR 20140804

Available from: 2016-03-15 Created: 2011-04-15 Last updated: 2016-03-15Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

Social Sciences Interdisciplinary

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 5 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link