Rezervuarlardaki Su Kalitesinin İleriye Dönük Değerlendirilmesi için Kullanıcı Dostu Yöntemler
Rezervuarlar, küresel içme suyu temini için zaruridir. Onları siltlenmeden (bulanıklıktan), aşırı gübrelemeden ve kirlilikten korumak için su kalitesinin izlenmesini öngörmek gerekir. Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü tarafından yönetilen bir Brezilya-Alman konsorsiyumu, özellikle sınırlı veri mevcudiyeti olan bölgeler için uygun, kullanıcı dostu ölçüm ve izleme yöntemleri geliştirdi. Bunların arasında yeniden ağaçlandırmanın büyük etkisi proje sonuçları ile doğrulanmaktadır.
Su kalitesindeki bozulmanın erken bir aşamada tespit edilmesi durumunda; zamanında karşı önlemler alınabilir ve tehlike altındaki rezervuarlar daha uzun süre korunabilir. Çevresel modeller, madde girdilerinin ve su kalitesinin izlenmesine ve incelenmesine yardımcı olur. Şimdiye kadar kullanılan modeller yüksek bir teknik harcamayı kapsayan çok büyük veri hacimleri gerektiriyordu. Bu durum, sınırlı veri mevcudiyetine sahip bölgelerde, kullanım için uygun olmadıkları anlamına geliyordu. ”Dünyaca Uygulanabilir Su Kaynakları Yönetimi Bir Anahtar Olarak Çok Taraflı Veri Edinimi” (MuDak – WRM) disiplinlerarası araştırma projesinin sistemi ile Brezilya ve Alman araştırmacılar üç buçuk yıldan fazla bir sürede kullanıcı dostu ve genel olarak erişilebilir izleme yöntemleri, modelleri ve ölçüm teknolojileri geliştirdiler. Su dengesini yani su alımı ve su tahliyesi arasındaki farkı ve havza alanından madde girişini hesaplamak için uydu verileri kullanıldı. Proje koordinatörü, KIT’in Su ve Nehir Havzası Yönetimi Enstitüsü Jeo-ekolojisti Dr. Stephen Hilgert ”Sadece birkaç veri ile güvenilir sonuçlar elde ettik.” dedi.
Veri İşleme Otomasyonu
Daha önce kullanılan madde girdi modeline çok fazla sayıda farklı veri dahil edilmiştir. Bu neden proje ekibi, iki önemli unsur üzerine yoğunlaştı: Arazi yüzeyinin erozyonundan kaynaklı maddeler ve havzada kentsel çevreden kaynaklı atık su. Örnek olarak; Kuzey Rhine-Westphalia’da Dhünn Nehri’nin rezervuarı ve Brezilya Paraná eyaletindeki Passaúna rezervuarında çalışıldı.
Hilgert, ”Su dengesi, fosforun ve katı maddelerin girdileri hesaplamak için kullanılan uydu verilerinin işlenmesi otomasyonu önemli bir durumdur.” açıklama yaptı. Başarılı otomasyon, modellerin kullanımını büyük ölçüde kolaylaştırır ve bunların doğruluğunu ve diğer havzalara aktarılabilirliğini arttırır. Bilim konsorsiyumu, belediye dernekleri ve endüstri firmaları, sabit su kalitesi izleme için sensör ve platformların yanı sıra kullanıcı dostu edinim, depolama ve veri değerlendirimi için çevrimiçi bir platform (Sensor Web) geliştirdi.
Fotoğraf: Güneye, Passaúna rezervuarı üzerinden bir bakış, doğrudan civardaki farklı arazi kullanımlarını (orman, tarım ve yerleşim yerleri) gözler önüne sermektedir.
Yeniden Ağaçlandırmanın Etkisi Hesaplandı
Proje sonuçları, Passaúna rezervuarının havzasındaki tarımsal alanın sadece %3’ünün yeniden ağaçlandırılması, tortu girdilerini %26 ‘ya kadar azaltabileceğini doğruluyor. Hilgert, ” Rezervuarların siltlenmesi ve bunun sonucu olarak depolama kapasitesinin düşürülmesi, önümüzdeki on yılda büyük bir probleme yol açacaktır. Halen depolama hacmi kaybı, artışını aşmaktadır.” dedi.
Diğer çalışmalar iklim değişikliğinden dolayı, tortuya sıçramış besin maddeleri, gelecekte rezervuarın daha derin katmanlarında su kalitesini düşürebileceğini ortaya koydu. Jeo-ekolojist ”Subtropikal yani dönencealtı bölgelerde, toprakta çok büyük miktarda fosfor bağlayıcı demir bulunabilir ve bunun sonucu olarak rezervuarın tortusunda da bulunabilir. Ancak demir sadece, su yeterli miktarda oksijen içerdiği sürece fosforu bağlar. Eğer su sıcaklığı yükselirse ve oksijenden uzun süre yoksun kalırsa, fosfor çözülebilir. Bu, siyanobakterilerde ani bir artışa yani alg patlamasına ve su kalitesinin aniden bozulmasına neden olabilir.” şeklinde açıklama yaptı. Hilgert, ”Bu riski zamanında tespit etmek için operatörler ve rezervuarlar, rezervuar durumu ve uydu görüntülerinin değerlendirilmesinin takip edilmesine ek olarak rezervuar tortusunun oluşumu da izlenmeli.” dedi.
Kaynak: phys.org
