TIPT: The Tracer Injection Planning Tool
TIPT: The Tracer Injection Planning Tool
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提示：示踪剂注射计划工具
DOI：
10.1016/j.envsoft.2022.105504
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发表时间：
2022
影响因子：
4.9
通讯作者：
Covino, Tim
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
González-Pinzón, Ricardo;Dorley, Jancoba;Singley, Joel;Singha, Kamini;Gooseff, Michael;Covino, Tim
尽管它们经常被使用，但几乎没有简单和容易获得的工具来帮助指导溪流和河流中示踪剂注射的后勤规划。我们结合了广泛使用的对流-扩散-反应方程、基于对溪流和河流中进行的数百次示踪剂注入的荟萃分析的峰值浓度估计，以及动态Excel工作簿中的简单质量平衡，以1)帮助用户决定应该添加多少示踪剂质量，以达到特定的动态浓度范围，从而减少与突破性曲线尾部截断相关的已知问题，以及2)生成可用于计划资源部署的表格和图形。我们的示踪剂注入计划工具TIPT可处理瞬时和连续示踪剂注入，并假设稳定和均匀流动条件，以及一阶衰减或生产。虽然这些假设并不严格适用于自然溪流和河流，但它们有助于简化示踪剂注射的规划，其预测能力相对于所需的少数投入来说是不成比例的有利的。TIPT是一个多功能、用户友好的图形化工具，可以帮助设计示踪剂注入和溶质传输实验，更容易在站点内和跨站点复制。因此，TIP直接促进了综合、协调、开放和联网(ICON)原则的发展。同样，TIPT可以帮助生成更严格地遵循可查找、可访问、可互操作和可重用(公平)原则的数据集。我们通过两个案例研究演示了TIPT的使用，其中包括1)在2阶流中连续注入和2)在7阶流中瞬时注入。
Despite their frequent use, there are few simple and readily accessible tools to help guide the logistical planning of tracer injections in streams and rivers. We combined the widely used advection-dispersion-reaction equation, peak concentration estimates based on a meta-analysis of hundreds of tracer injections carried out in streams and rivers, and simple mass balances in a dynamic Excel Workbook to 1) help users decide how much tracer mass should be added to achieve a specific dynamic concentration range that reduces known issues associated with breakthrough curve tail truncation, and 2) generate tables and graphs that can be readily used to plan the deployment of resources. Our Tracer Injection Planning Tool, TIPT, handles instantaneous and continuous tracer injections and assumes steady-state and uniform flow conditions, as well as first-order decay or production. While those assumptions do not strictly apply to natural streams and rivers, they help simplify the planning of tracer injections with a predictive ability that is disproportionally favorable with respect to the few inputs required. TIPT is a versatile, user-friendly, and graphical tool that can help design tracer injections and solute transport experiments that are more easily replicated within and across sites. Thus, TIPT contributes directly to advancing Integrated, Coordinated, Open, and Networked (ICON) principles. Similarly, TIPT can help generate datasets that more closely follow Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable (FAIR) principles. We demonstrate the use of TIPT through two case studies featuring 1) a continuous injection in a 2nd order stream and 2) an instantaneous injection in a 7th order stream.
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