APPLICATION OF A DISSOLVED OXYGEN MODEL TO AN ICE-COVERED RIVER

Abstract

Downstream declines in dissolved oxygen (DO) occur in ice-covered rivers as a result of limited re-aeration, inputs of oxygen-depleted groundwater and oxidation of organic matter. Increased municipal and industrial development also decrease under-ice DO concentrations due to high biochemical oxygen demands (BOD). A one dimensional steady state stochastic river water quality model (DOSTOC) was evaluated for possible implementation for ice-covered rivers. For our study, a full application of this model was carried out using all available historic data including measured SOD values. The results showed that using the deterministic solution, observed DO values were simulated very well for most years, with a coefficient of determination (r2) ranging between 0.51 and 0.92.

La réaération limitée, l’apport d eaux souterraines désoxygénées et l’oxydation de matières organiques provoquent une diminution en aval de la teneur en oxygène dissous (OD) dans les rivières recouvertes de glaces. En raison de la hausse de la demande biochimique d oxygène (DBO) qu’il entraîne, le développement municipal et industriel accru diminue la teneur en oxygène dissous des eaux recouvertes de glaces. Nous avons évalué un modèle stochastique unidimensionnel à l’équilibre de la qualité des eaux fluviatiles (DOSTOC) en vue de voir dans quelle mesure il pouvait être appliqué aux rivières recouvertes de glaces. Nous avons, dans cette étude, appliqué intégralement ce modèle en utilisant toutes les données historiques disponibles, y compris les valeurs mesurées de la BDO. Les résultats ont indiqué que l’utilisation d’une solution déterministe permettait de simuler très étroitement les valeurs d’oxygène dissous pour la plupart des années, avec un coefficient de détermination (r2) compris entre 0,51 et 0,92 inclusivement.