Modellering af iltforhold

Den naturlige iltvariation over døgnet i vandløbet er modelleret med udgangspunkt i iltbalancen, hvor der er taget højde for produktion, respiration og geniltning. Modelleringen er sket gennem MIKE 11's ECO lab modul, hvor en simpel vandkvalitetsmodellering er gennemført. Denne tager udgangspunkt i iltbalancen, og tager således kun højde for den naturlige variation i iltkoncentrationen som følge af produktion, respiration og geniltning.

Eco lab modulet er koblet til den hydrodynamiske model, som er opsat tidligere. Der er efter måling af iltkoncentrationen i åen fem tidsserier af iltvariationen til rådighed. Tidsserien målt længst opstrøms i systemet (station 5) anvendes som øvre randbetingelse, mens tidsserierne målt i station 3 og 1 anvendes til kalibrering. Station 4 og 2 benyttes ved validering af modellen.

Som kalibreringsparametre er anvendt totalrespirationen ved 20˚C, R(20), iltproduktion, P, og geniltningskonstanten, K₂. Nedenstående figur viser modellerede og målte iltkoncentrationer for kalibreringsstationerne 3 og 1 beregnet med den færdigkalibrerede model samt validering af modellen på station 4 og 2.

Figur 27 Resultat af kalibreringsprocessen. De røde cirkler angiver målte koncentrationer, mens linjen viser den simulerede variation.


Figur 28 Resultat af validering. De røde cirkler angiver målte koncentrationer, mens linjen viser den simulerede variation.

Ved kalibreringen er der målinger, som ikke er mulige at simulere. Det drejer sig især om maks. og min. værdierne. Ønskes disse simuleret ved Ny Kærvej, er der tendens til, at der simuleres for høje værdier ved fisketrappen. Den kalibrerede model giver derfor den løsning, der tilgodeser begge kalibreringsstationer bedst. Ved valideringen ses samme problem, hvor maks. og min. værdier ikke simuleres fuldstændigt. R² værdier for kalibrering og validering af modellen ses i nedenstående tabel.

Tabel 10 R² værdier for kalibrering og validering af modellen.
	Station	R²	R² middel
Kalibrering	Fisketrappe slut (1)	0,856	0,895
Kalibrering	Ny Kærvej (3)	0,934	0,895
Validering	Fisketrappe start (2)	0,881	0,860
Validering	Over Kæret (4)	0,839	0,860

I nedenstående tabel ses værdierne af de enkelte kalibreringsparametre, som er indgået i kalibreringsprocessen. Der er angivet værdierne, som de er fundet i den færdigkalibreret MIKE 11 model, samt værdierne som blev bestemt ud fra iltmålingerne gennem Twin-curve metoden.

Tabel 11 Parameterværdier fra kalibreret MIKE 11 model og værdier bestemt ved iltmålingerne.
Parameter		Enhed	Værdi fra kalibreret MIKE 11 model	Værdi bestemt ved ilt måling
Total respiration v. 20 ˚C	R(20)	mgO₂/l/d	20	21,6
Iltproduktion ved fotosyntesen	P	mgO₂/l/d	28	15,10 - 17,42
Geniltningskonstant	K₂	d^-1	7	6,16

Det ses, at værdierne i den kalibrerede MIKE 11 model ligger tæt på værdierne bestemt gennem iltmålingerne ved Twin-curve metoden. Dog er iltproduktionen fundet højere i MIKE 11 modellen. Metoden til kvantificering af produktion, respiration og geniltning ud fra målinger af døgnvariationen i iltkoncentrationen har således vist sig at give realistiske resultater, og disse er derfor et godt udgangspunkt for kalibreringsprocessen.

Modellen er med den beskrevne opsætning anvendt ved modellering og vurdering af udledning af vand med højt indhold af BOD i vandløbet. Dette kan ses i modellering af spildevandsudledning.