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DOI: https://doi.org/10.7451/CBE.2023.65.1.1
Description:

The Great Lakes, also known as the Great Lakes of North America, are a series of interconnected freshwater lakes located in the upper mid-east region of North America located at the border of Canada and the United States of America (USA). The Great Lakes are a source of drinking water for 10% of Americans and 25% of Canadians. Human activities have significantly degraded the Great Lakes in the past few decades. Against this backdrop, conducting a detailed study to assess the water quality and its quantification in the Canadian Great Lakes Watershed (CGLW) seems imperative. This study used the LTHIA model to analyze the surface runoff and two Non-Point Source pollution – total suspended solids (TSS) and total phosphorus (TP) of the Canadian Great Lakes watershed. The temporal analysis showed the highest runoff, TSS and TP in the Northern Lake Erie sub-watershed in 1954. In contrast, the lowest was observed in the Northwestern Lake Superior sub-watershed in 1952. The spatial analysis showed higher runoff, TSS and TP in the Eastern Lake Huron and Northern Lake Erie sub-watersheds. The decadal analysis revealed higher runoff, TSS and TP in 1980-90, 1990-99 and 2000-09. The climate change analysis revealed more variation in the runoff, TSS, and TP were projected in mid-century (2035-64) compared to end-century (2070-99). Finally, it has been shown that the LTHIA model can successfully simulate both water quantity and quality-related processes and climate change effects.

Keywords: Great Lakes watershed, Canadian Great Lakes watershed, LTHIA model, Runoff, NPS pollutants, Climate Change
Résumé:

Les Grands Lacs, également connus sous le nom de Grands Lacs d'Amérique du Nord, sont une série de lacs d'eau douce interconnectés situés dans la région du haut Moyen-Orient de l'Amérique du Nord, à la frontière du Canada et des États-Unis d'Amérique (USA). Les Grands Lacs constituent une source d'eau potable pour 10 % des Américains et 25 % des Canadiens. Au cours des dernières décennies, les Grands Lacs ont été considérablement dégradés par les activités humaines. Dans ce contexte, il semble impératif de réaliser une étude détaillée pour évaluer la qualité de l'eau et sa quantification dans le bassin versant des Grands Lacs canadiens (CGLW). Dans cette étude, le modèle LTHIA a été utilisé pour analyser le ruissellement de surface et deux sources de pollution diffuses – les matières en suspension totales (TSS) et le phosphore total (TP) du bassin versant des Grands Lacs canadiens. L'analyse temporelle a montré le ruissellement, les TSS et le TP les plus élevés dans le sous-bassin versant nord du lac Érié en 1954, tandis que le plus faible a été observé dans le sous-bassin versant du nord-ouest du lac Supérieur en 1952. L'analyse spatiale a montré des ruissellements, des TSS et des TP plus élevés dans le sous-bassin hydrographique du nord-ouest du lac Érié. Sous-bassins versants du lac Huron et du nord du lac Érié. L'analyse décennale a révélé des ruissellements, des TSS et des TP plus élevés en 1980-90, 1990-99 et 2000-09. L'analyse du changement climatique a révélé qu'une plus grande variation du ruissellement, des TSS et du TP était prévue au milieu du siècle (2035-64) par rapport à la fin du siècle (2070-99). Enfin, il a été démontré que le modèle LTHIA peut être utilisé avec succès pour simuler à la fois les processus liés à la quantité et à la qualité de l'eau ainsi que l'effet du changement climatique.

Mots-clés:

Bassin versant des Grands Lacs, bassin versant des Grands Lacs canadiens, modèle LTHIA, ruissellement, polluants NPS, changement climatique

Citation: Paul, P.K., T.S. Brar, P. Daggupati, R. Rudra and P. Goel. 2023. Evaluating water quantity and quality of Canadian Great Lakes Watershed using LTHIA GIS Model. Canadian Biosystems Engineering 65: 1.1-1.16. https://doi.org/10.7451/CBE.2023.65.1.1
Volume: 65
Issue: 1
Pages 1.1 - 1.16
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: August 29, 2024
Technical field: Soil and Water Systems Engineering
Conference name:
Session name:

Other information:
Type: Text.Abstract
Format: PDF
Publication type: Journal
Source:
Relation:
Coverage: Canada
Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
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