session 31 göran blomqvist

Miljömodellen i Vintermodellen, 2009-01-08, Transportforum, Linköping Göran Blomqvist, VTI

Miljömodellen i Vintermodellen

Göran Blomqvist, VTI


Winter finch (Carduelinae)(Mineeau & Brownlee, 2005)

Earthworms(Eisena fetida)(Robidoux & Delisle, 2001)

Wood frog (Rana sylvatica)(Sanzo & Hecnar, 2006)

Vegetation

Yt- och grundvatten

Mark*

Arkeologiska artefakter(Antonson & Blomqvist, 2006)

Effekter av saltexponering


Stänk ochplogning Spray

AvrinningGrundvattentransport

Vind

Bakgrundsdeposition

Stänk ochplogning Spray

AvrinningGrundvattentransport

VindVind

Bakgrundsdeposition

Spridning från vägen


Dep

ositi

on o

f Chl

orid

e(m

g ·m

-2 ·

day-

1 )

Added deposition

SplashSprayBackground

Distance from road (m)

20 40 60 80 10000

20

40

60

80

100

backgroundeaeaDeposition Dist)(bspray

Dist)(bsplash

spraysplash +⋅+⋅= ⋅⋅

Modellering av spray och stänk


Stänk- och spraymekanismer


Spraybildning…


0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1 10 100 1000Distance from road (m)

Chl

orid

e (m

g/l) splash

spraybacktot99 v3Serie5

Modellering av spray och stänk

backgroundeaeaDeposition Dist)(bspray

Dist)(bsplash

spraysplash +⋅+⋅= ⋅⋅


Saltexponering – hur mäta?

Saltskadesymptom


Saltskadesymptom (Pinus sylvestris)


(Gremmeniella abietina)


Tallskytte

Gremeniella

Granrost

1999-års skador:

Granrost (Chrysomyxa abietis)

Kartan modifierad efter: http://www-skogsskada.slu.se/


Granens gråbarrsjuka (Lirulia macrospora)


Kvantifiering av skada:


Dos-respons-kurvor, klorid och barrträd

Data ur: Dobson (1991), Brod (1993) och Blomqvist (2001)


Distance

Exp

osur

e

+

Distance–Exposure

Dam

age

Exposure

Exposure–Damage(Dose–Resonse)

Distance

Dam

age

=

Distance–Damage

skadetolerans?

Vintermodellen:

Exposure Dist

Exp

osur

eV

eg


0 400 800 1200 1600Kloriddeposition mg/m2

0%

0.4%

0.8%

1.2%

1.6%

Klo

ridko

ncen

tratio

n i b

arr (

%, t

orrv

ikt) Y = 3.734165713E-006 * X + 0.001717014698

Number of data points used = 157R-squared = 0.56

Data från Kimura, 2006

Data från Blomqvist, 2001


Hur definiera ”skada”? Värdering?


TimePlantering

Förändradmark-användning

Minskadtillväxt

Tillv

äxt

Skogsbruket som en process…


EU directives

TheEnvironmentalCode

Environmentalqualityobjectives

Transportpolicy

etc...

Laws, directives, policies

Response

R

State of roadside vegetation

S

Exposure to salt fromde-icing actions

P

Need for transportation

D

Plant scale/Ecology

Stress

Speciescomposition

I

Land-owner

Diminishedgrowth

Change of land-use

I

Public (road-users)

Landscapescenery

I

EU directives



Transportpolicy

etc...


EU directives



Transportpolicy

etc...


Response

RResponse

R


S


S


P


P


D


D

Plant scale/Ecology

Stress

Speciescomposition

I

Plant scale/Ecology

Stress

Speciescomposition

I

Land-owner

Diminishedgrowth

Change of land-use

I

Land-owner

Diminishedgrowth

Change of land-use

I

Public (road-users)

Landscapescenery

I

Public (road-users)

Landscapescenery

I

Different ”Impacts” for different ”stake-holders”:

Blomqvist (2001) Long-term effects of deicing salt on the roadside environment. Part I: Forestry,Transportation Research Board Conference proceedings 23, pp 179-185.


Mätning av saltspridning……i stället för att klippa granar


Residual saltmodel

Maintenancemeasures

Winter road condition modelWeather

Traffic

Output

Roadsideexposure

Wind speed & direction

Traffic

Road surfacecondition

Residual salt amount

ImpactImpact

Vintermodellen: hur modellera saltexponering?


Data till modellen

Residual salt measurements

Wind

Salt exposure

Traffic

Road surface conditions


Saltexponering, modellansats:

Emissionspotential (EP)EP = f(saltförråd, trafik, väglag)

Emission (E)E = f(EP, vind)

Exponering (Vdep) Exp = f(E, avstånd, bakgrundsdeposition)

Vintermodellen:

Miljömodellen i Vintermodellen, 2009-01-08, Transportforum, Linköping Göran Blomqvist, VTI1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

Avs

tånd

från

väg

en

Exponeringen timme för timme:Saltets spridning


Saltets spridning

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Avs

tånd

från

väg

en

Ackumulerad exponering


I modellen:Välj toleransnivå (saltexponering)Välj dos-respons funktionVälj kostnad (t.ex. markvärde + estetisk kostnad)

Distance

Exp

osur

e

Distance–ExposureD

amag

e

Exposure

Exposure–Damage(Dose–Resonse)

Dam

age

Distance

Distance–Damage

tolerance?


2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Avs

tånd

från

väg

en

Ackumulerad exponering

Förvald toleransnivå

Beräknad area

Kostnad (marklösen + estetiskt värde)

Konsekvens


Grundvattnets värde:

Värdering av grundvattenresurser (Naturvårdsverket Rapport 5142)


Ett fingerat landskap med en väg i en hydrogeologisk typmiljö

• Avrinning

• Luftspridning

• Grundvatten-flöde

• Tre vattentäkter

• Saltspridning


Tack för diskussionen!

Kontakta mig på:[email protected]

session 31 göran blomqvist

Technology