Numerical modeling of water temperature changes in reservoir Celije

Abstract

This paper presents the results of measurements and numerical modeling of water temperature changes in reservoir Celije in the period from April to October 2012. Reservoir Celije on the river Rasina, for many years attracts the attention of the general public and researchers, due to the importance of water management and impact of wastewater from the upper part of the basin. Reservoir Celije is a major source of PUC Krusevac Waterworks, but is also the recipient of municipal and industrial wastewater from the municipalities of Brus and Blace. Paper uses a two-dimensional model (CE QUAL W2), with transverse averaged hydrodynamic equations for the velocity and temperature field modeling in the vertical longitudinal plane. Data on the water temperature were collected in the field sampling campaigns, using multi - parameter probes. Model calibration enabled good comparison of measured and calculated temperatures, with average absolute deviation of about 0.7oC. For enhanced model performance, it would be necessary to reduce the uncertainty of the input data, which can be achieved by re- commissioning of the measuring station Ravni (upstream of the reservoir) and setting automatic weather station in the vicinity of the barrier.

U radu je dat prikaz rezultata merenja i modeliranja sezonskih promena temperature vode u akumulaciji Ćelije u periodu od aprila do oktobra 2012. godine. Akumulacija Ćelije na Rasini, već duži niz godina privlači pažnju šire javnosti i istraživača, obzirom na vodoprivredni značaj i stepen ugroženosti otpadnim vodama iz gornjeg dela sliva. Akumulacija Ćelije je glavno izvorište kruševačkog vodovoda, ali je ujedno i recipijent komunalnih i industrijskih otpadnih voda iz opština Brus i Blace. U radu je korišćen dvodimenzionalni model (CE QUAL W2), sa poprečno osrednjenim hidrodinamičkim jednačinama za modeliranje polja brzina i polja temperatura u vertikalnoj podužnoj ravni. Podaci o temperaturi vode su prikupljeni u kampanjama terenskih merenja, primenom multiparametarskih sondi. Kalibracijom modela, postiglo se dosta dobro poklapanje izmerenih i izračunatih temperatura, sa prosečnim apslutnim odstupanjem od oko 0,7oC. Za unapređen učinak modela, potrebno bi bilo smanjiti neodređenost ulaznih podataka, što bi se postiglo ponovnim puštanjem u pogon merne stanice Ravni (uzvodno od akumulacije) i postavljanjem kompletne automatske meteorološke stanice u blizini pregradnog profila.