Modelové hodnocení vlivu čistírny odpadních vod s využitm GIS

• Název práce v češtině: Modelové hodnocení vlivu čistírny odpadních vod s využitm GIS
• Název v anglickém jazyce: Model assessment of an influence of waste water treatment plant with GIS
• Klíčová slova: dusičnany, model, MATLAB, GIS
• Klíčová slova anglicky: nitrates, model, MATLAB, GIS
• Akademický rok vypsání: 2009/2010
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Ústav pro životní prostředí (31-550)
• Vedoucí / školitel: Ing. Luboš Matějíček, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 25.11.2009
• Datum zadání: 25.11.2009
• Datum odevzdání elektronické podoby: 15.09.2010
• Datum proběhlé obhajoby: 21.09.2010
• Oponenti: prof. RNDr. Dana Komínková, Ph.D.
• Konzultanti: Ing. Libuše Benešová, CSc.

Předběžná náplň práce

Předmětem předkládané diplomové práce je popis různých typů matematických modelů zaměřených na šíření znečištění ve ve vodním toku, výběr nejvhodnějšího typu a konstrukce vlastního modelu s využitím programu MATLAB. Aplikace modelu je provedena na Karlickém potoce, kde bude uvedena do provozu nová ČOV Vysoký Újezd. Pomocí sestaveného modelu jsou prezentovány tři simulační studie, vyjadřující závislost času na koncentraci dusičnanů. Jedná se o:
Simulace havárie čistírny odpadních vod Vysoký Újezd
Nadměrný přísun dusičnanů způsobený splachem z přilehlých zemědělských pozemků
Kombinace obou předchozích simulací
Cílem výše uvedených simulačních studií je ukázat, jak se dusičnany šíří jednotlivými kompartmenty po celé délce vodního toku a jaký je úbytek v čase. Porovnává dopady bodových a plošných zdrojů znečištění. Jednotlivé studie zároveň prezentují vliv dusičnanů na Karlický potok, který spadá do dvou kategorií ochrany, CHKO Český kras a Přírodní rezervace Karlické údolí.
Model je kalibrován a odlaďován na základě odběrů na Karlickém potoce, které jsem prováděla v období od 30.6.2008 do 1.12. 2009.
Výsledky simulačních studií dokázaly, že havárie čistírny odpadních vod je mnohem výraznějším zásahem do Karlického potoka, než splach z plošných zdrojů. Zajímavý je také vývoj koncentrace v čase, který dokladuje důležitost časového úseku, po jakou daný kontaminant do vodního toku vnikal.
Výsledky předkládané diplomové práce jsou především grafy matematického modelu vytvořené v MATLAB. Pro zlepšení přehlednosti výstupních dat simulačních studií byl použit Geografický Informační Systém. Znázornění zájmové oblasti povodí Karlického potoka , do níž je u každého kompartmentu vodního toku přiložen graf koncentrace dusičnanů, bylo vyňato z mapových podkladů Orthophoto. Studie havárie ČOV a studie kombinace plošného a bodového zdroje znečištění jsou navíc doplněny souborem map, který barevně rozlišuje vodní tok dle koncentrací dusičnanů do čtyř kategorií a ukazuje změnu koncentrace v čase.
Simulace havárie ČOV Vysoký Újezd může v praxi sloužit jako podklad pro řešení obdobných situacích v provozním řádu čistírny.
Po změně parametrů a kalibrace může být tento matematický model použit na jakýkoli malý či střední vodní tok.