130 likes | 288 Views
Tavoitekuormituksen määrittäminen, LakeState-malli. Vesistöalueiden integroitu tutkimusohjelma , SYKE Olli Malve, Niina Kotamäki, Kai Rasmus, Anita Pätynen, Emma Turpeinen ja Timo Huttula, Prof. Heikki Haario (LTY), Marko Laine(IL). Hankkeen lähtökohdat. Väitöskirja: Malve, O. 2007.
E N D
Tavoitekuormituksen määrittäminen, LakeState-malli Vesistöalueiden integroitu tutkimusohjelma, SYKE Olli Malve, Niina Kotamäki, Kai Rasmus, Anita Pätynen, Emma Turpeinen ja Timo Huttula, Prof. Heikki Haario (LTY), Marko Laine(IL)
Hankkeen lähtökohdat Väitöskirja: Malve, O. 2007. Water quality prediction for river basin management. Doctoral dissertation. Helsinki University of Technology. Espoo, Finland. TKK-DISS 2292. ISBN 978-951-22-87499. URL:http://lib.tkk.fi/Diss/2007/isbn9789512287505/ Tavoitekuormitusten tilastollisten laskenta strategioiden kehittäminen ja soveltaminen yli 2000:lle suomalaiselle järvelle
Muita julkaisuja Malve, O. and Qian, S. 2006. Estimating nutrients and chlorophyll a relationships in Finnish Lakes. Environmental Science & Technology, 40(24), pp. 7848-7853. DOI:10.1021/es061359b. Lamon, E.C., Malve; O. and Pietiläinen, O.P. 2007. Lake classification to enhance prediction of eutrophication endpoints in Finnish lakes. Environmental Modelling & Software. Accepted. Pirkko Kauppila, Liisa Lepistö, Olli Malve and Arjen Raateland. Predicting phytoplankton blooms and their species dominance relationships in Nordic clear-water and humic lakes. Käsikirjoitus
Vesistöalueiden hoidon haaste Ennustaa kuormitusvähennyksen vaikutus järven vedenlaatuun ja mitoittaa tavoitekuormitus, jolla riittävällä varmuudella, mutta mahdollisimman edullisesti saavutetaan hyvä vedenlaatuluokka.
LakeState-mallin vastaus haasteeseen • järven ravinne-, klorofylli- ja leväkukinta-ennusteet • tavoitekuormituksen laskenta • vesistöalueiden hoidon suunnittelijoiden käyttöön
Järvien rehevöitymisen hoidon tavoitteen asettelu LakeState-mallilla Hyvä ekologinen tila H/T-luokkarajojen (TP, TN, Chla, biomassa) saavuttaminen Tavoitekuormitus määritetään LakeState-mallilla Ravinnepitoisuuksien pienentäminen Tavoitekuormitusten saavuttaminen
LakeState-malli Käyttäjän järvitiedot: Järvityyppi, ravinnekuormitus, hydrografia sekä kokonasiravinne-, a-klorofylli-, biomassapitoisuus- ja virtaamahavainnot • Järjestelmätietokannan tiedot: • HERTAn kokonasiravinne, a-klorofylli-, biomassa ja virtaamahavainnot • VEPS-kuoritusarviot RAVINTEIDEN PIDÄTTYMINEN järveen Chapra/Vollenweider-malli KASVIPLANKTON BIOMASSA: logistinen regressiomalli Logit(Pr) =β0 + β1 log(CP) + β2 log(CN)) A-KLOROFYLLI: lineaarinen regressiomalli Chla = β0 + β1log(CP) + β2log(CN) + β2log(CP) log(CN) Tavoitekuormitukset ja ennusteet Tulosteet taulukoina ja kuvina-ennusteet nykykuormituksella-tavoitekuormitukset-prior-posterior-vertailut
MALLIN KÄYTTÖ HOIDON SUUNNITTELUSSA - Järven TAVOITEKUORMITUS-tason valinta (Ravinnekuormitus, jolla riitävällä varmuudella saavutetaan HYVÄ laatutuokka – H/T-luokkaraja) VALUMA-ALUETOIMENPITEIDEN mitoitus (esim. Vihma-malli ) H/T luokkaraja Malli-ennuste Tavoitekuorma
MALLIN KÄYTTÖ HOIDON JA SEURANNAN SUUNNITTELUSSA Vesistöseurannan suunnittelu Ennusteiden virhe-varianssin minimointi Ennusteet Ennusteet Hoitotoimien mitoitus 2008 LakeState-malli Hoitotoimien tarkentaminen 6 vuoden välein Ennusteiden tarkentuminen Hoitotavoitteiden saavuttamisen testaaminen (2015) Vesistöjen seuranta Hoitotoimien toteutus (2009-2015) Vesistö-seuranta Vesistöalueiden hoito
LakeState-mallin kehityshaasteet • Integrointi seurannan kehittämishankkeisiin: 1. Ravinteiden hajakuormitus 2. Järvien ravinnetaseet 3. A klorofylli ja leväbiomassa järvessä 4. Järven virtaama • VEHO suunnittelijoiden saataville (Internet liittymän kehittely) • Dynaaminen linkitys Hertta-tietokantoihin • Jatkorahoitusesitykset TEKES’in vesiohjelmaan ym. • Sovellukset kansainvälisiin vietihankkeisiin • Kansainvälisen tutkimusyhteistyön rahoitus – Prof Ken Reckhow ja Song Qian DUKE’n yliopistosta [USA] esittäneet yhteistyöprojektia NSFA:lle mallin jatkokehittelystä ja soveltamisesta USA:n ja Kiinan järvien hoidon suunnitteluun. • Dynaamisen mallin kehittely
LakeLoadResponse(LLR)-työkalu • LakeState-mallin nettiliittymä VEHO suunnittelijoille • Tällä hetkellä SYKE’n intranetissä http://coherens/~tht_kr/lakestate/ • Myöhemmin internet’iin