Abstract

În 1959, Union Pacific Railroad a construit o cale ferată umplută cu roci care taie în două Marele Lac Sărat din Utah, separând lacul într-un braț nordic și unul sudic. Debitul dintre cele două brațe a fost limitat la două canale de scurgere cu o lățime de 4,6 metri instalate în timpul construcției inițiale, la o deschidere de 88 de metri de breșă instalată în 1984 și la materialul semiporos al carosabilului format din bolovani și pietriș. Brațul sudic primește aproape toate fluxurile de apă care intră în Marele Lac Sărat, iar între cele două brațe s-a dezvoltat în timp un gradient de salinitate. Salinitatea brațului nordic este adesea la sau aproape de saturație, cu o medie de 317 g\L din 1966, în timp ce brațul sudic este considerabil mai puțin salin, cu o medie de 142 g\L din 1966. Utilizările ecologice și industriale ale lacului depind de menținerea nivelului de salinitate în limite fiziologice și economice. Union Pacific Railroad a propus înlocuirea canalelor de scurgere îmbătrânite cu un pod și a oferit patru proiecte alternative de pod. Clima variabilă din nordul statului Utah complică gestionarea pasajului rutier, unde nivelul și salinitatea lacului sunt afectate de perioadele umede și uscate. Înțelegerea duratei, magnitudinii și frecvenței istorice a perioadelor umede și uscate poate informa viitoarele decizii de gestionare. Am modelat efectul fiecărui proiect de pod propus asupra salinității și înălțimii Marelui Lac Sărat în ambele brațe prin actualizarea și aplicarea modelului Fortran al Marelui Lac Sărat al US Geological Survey. Am folosit debitul istoric măsurat și o reconstrucție a paleo-debitului pe 400 de ani pentru a înțelege sensibilitatea înălțimii și salinității lacului la variabilitatea climatică pe termen lung. Modelul simulează cu acuratețe elevația și salinitatea lacului istoric și este sensibil la proiectele de poduri propuse. Alternativele de poduri variază salinitatea cu 20 g\L în cadrul fiecărui braț folosind condițiile istorice din 1966-2012. Atunci când modelul a fost rulat cu hidrologia paleo-reconstruită pe 400 de ani, am constatat că secolul XX a avut cel mai scăzut nivel mediu al lacului de la 1600 încoace și că inundațiile din secolul XX au fost mai mici decât în secolele anterioare, atât în ceea ce privește lungimea, cât și amploarea. Cu ajutorul modelului paleo-debitului de 400 de ani, diferențele de salinitate a brațului sudic între alternativele de poduri cresc considerabil în timp, unde alternativa D are ca rezultat o salinitate cu până la 100 g/l mai mică decât alternativa A și că starea actuală a șoselei ar duce la o schimbare fundamentală a caracteristicilor Marelui Lac Sărat, brațul sudic apropiindu-se uneori de condițiile de apă dulce. Această cercetare demonstrează că modelele de bilanț masic sunt utile pentru a prezice efectele managementului asupra ecosistemelor lacurilor terminale și oferă o abordare unică pentru a reconstrui paleosalinitatea lacurilor terminale.

.