A dynamically coupled outfall plume-circulation model for effluent dispersion in Burrard Inlet, British Columbia

摘要

A circulation-water quality model, coupled with an outfall plume model, has been developed, to predict three-dimensional circulation and effluent dispersion as functions of circulation forcing, ocean turbulent mixing, discharge rate and diffuser parameters. The coupled model was applied to the Lions Gate outfall discharging sewage into Burrard Inlet, British Columbia; in this case, the circulation was driven by the tides and density variations. The model results have good agreement with dye survey data and acoustic Doppler current profiler (ADCP) measurements from the inlet. Under typical oceanographic conditions for the area, the model predicts submerged plumes below 8 m depth at most times. Short-lived surfacing occurs for a few minutes at slack tide. The near-field trapping level and initial dilution are controlled by tidal flows through First Narrows and the effluent discharge rate. Key words: outfall, diffuser, numerical model, dispersion, circulation, dilution, plume, Burrard Inlet.Un modèle de circulation-qualité de l'eau, associé à un modèle des panaches de l'exutoire, a été développé afin de prédire la circulation tridimensionnelle et la dispersion de l'effluent en tant que fonctions du forçage de la circulation, du mélange turbulent de l'océan, du débit de sortie et des paramètres du diffuseur. Le modèle couplé a été appliqué à l'exutoire du Lions Gate qui décharge ses eaux usées dans l'inlet Burrard, en Colombie-Britannique. Dans ce cas, la circulation a été déterminée par les marées et les variations de densité. Les résultats du modèle correspondent bien aux données de l'étude par colorant et aux mesures prélevées dans l'inlet Burrard au moyen d'un ADCP. Sous les conditions océanographiques typiques de la région, le modèle prédit le plus souvent des panaches submergés à plus de 8 m de profondeur. Une apparition en surface de courte durée survient pendant quelques minutes lors de l'étale de la marée. Le niveau de panaches piégés en champ proche et la dilution initiale sont contrôlés par les débits des marées à First Narrows et le débit de sortie de l'effluent. Mots clés : exutoire, diffuseur, modèle numérique, dispersion, circulation, dilution, panache, inlet Burrard. [Traduit par la rédaction]