text size

Modelové hodnocení vlivu čistírny odpadních vod s využitm GIS

Notice: I hereby declare that I am aware that the information acquired from theses published by Charles University may not be used for commercial purposes or may not be published for educational, scientific or other creative activities as activities of person other than the author.
Title:
Modelové hodnocení vlivu čistírny odpadních vod s využitm GIS
Titile (in english):
Model assessment of an influence of waste water treatment plant with GIS
Type:
Diploma thesis
Author:
Mgr. Iva Kočová
Supervisor:
Ing. Luboš Matějíček, Ph.D.
Opponent:
prof. RNDr. Dana Komínková, Ph.D.
Consultant:
Ing. Libuše Benešová, CSc.
Thesis Id:
79558
Faculty:
Faculty of Science (PřF)
Department:
Institute for Environmental Studies (31-550)
Study programm:
Ecology and Environmental Protection (N1601)
Study branch:
Environmental Protection (NOZP)
Degree granted:
Mgr.
Defence date:
21/09/2010
Defence result:
Very good
Language:
Czech
Keywords (in czech):
dusičnany, model, MATLAB, GIS
Keywords:
nitrates, model, MATLAB, GIS
Abstract (in czech):
Abstrakt 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.
Abstract:
Abstract The subject of this thesis is a description of various types of mathematical models aimed at the spread of pollution in the river downstream and selection of the most suitable type of model and design the new one with using MATLAB. The application of the model is performed on Karlický creek, where it will be put into operation a new wastewater treatment plant Vysoký Újezd. Using the assembled model there are presented three simulation studies showing the dependence of time on the concentration of nitrate. These are: Simulation of accident of the wastewater treatment plant Vysoký Újezd Excessive intake of nitrate caused sheet erosion from adjacent agricultural land Combination of both simulations Individual studies present the effect of nitrate on the water quality in Karlický creek, which falls into two categories of protection, Český kras area and Nature Reserve Karlické údolí. The aim of the above simulation studies is to demonstrate the spread of the nitrate into the various compartments along the entire length of the watercourse, and to show the loss of the nitrate over time and to compare the effects of point and diffuse sources of pollution. The model is calibrated according to the samples taken in Karlík creek during the period from 30 June 2008 to 31.12. 2009th. The results of simulation studies demonstrated the fact that the sewage treatment plant accident is much more robust intervention into Karlický stream sheet erosion than non-point sources. Interesting is also the evolution of concentration in time, which demonstrates the importance of time, during which the contaminant penetrated into the watercourse. The results presented by this thesis are mainly charts of the mathematical model created in MATLAB. I used GIS in oder to improve the clarity of output data of the simulation studies. Karlický creek basin area of interest was excluded from Orthophoto maps, a chart of nitrate concentrations is attached to each of its compartments. Two studies are supplemented with extra set of maps with a color differentiation of the watercourse according to nitrate concentrations to the four categories. Crash simulation wastewater treatment plant Vysoký Újezd may in practice serve as a basis for solving similar situations in the operating rules of the plant. After changing the parameters and calibrations the mathematical model may be used for any small or medium water flow.
Documents
Download Document Author Type File size
Download Text of the thesis Mgr. Iva Kočová 7.95 MB
Download Abstract in czech Mgr. Iva Kočová 599 kB
Download Abstract in english Mgr. Iva Kočová 607 kB
Download Supervisor's review Ing. Luboš Matějíček, Ph.D. 103 kB
Download Opponent's review prof. RNDr. Dana Komínková, Ph.D. 71 kB
Download Defence's report 81 kB