På uppdrag av Mälarens Vattenvårdsförbund har DHI Sverige AB (DHI) utfört en hyd-rodynamisk modellstudie av Mälaren med syftet att öka kunskapen om den övergri-pande cirkulationen i Mälaren samt att ta fram ett modellverktyg som kan användas i framtida studier och applikationer av olika slag.
En tredimensionell hydrodynamisk modell har byggts upp i verktyget MIKE 3 FM. Modellen har som indata a) Mälarens bottentopografi, b) tillflöden av vatten via vatten-drag och markavrinning, c) meteorologi (vind, lufttemperatur, nederbörd, luftfuktighet och medelmolnighet), d) istäckt period samt e) vattenflöde alternativt vattenstånd vid de öppna ränderna i Stäket, Stockholm och Södertälje. I modellen beskrivs Mälarens topo-grafi med hjälp av ett beräkningsnät bestående av ca 4600 trianglar och fyrkanter samt 23 djuplager. En period på ett år har simulerats och resultaten har sparats med en tids upplösning på 6 timmar.
Resultaten från modellen stämmer rimligt väl överrens med uppmätta vattennivåer, temperaturprofiler samt flödet ut genom Stockholm. Dock var tillgången på mätdata begränsad, t.ex. saknas helt strömmätningar.
Resultaten från modellen visar att ytvattnet i Mälaren till stor del följer vindarnas rikt-ning och styrka, särskilt under sommarperioden då vattnet är skiktat och tillförseln från vattendragen liten. I smala passager strömmar det däremot i passagernas längsriktning, både vid ytan och vid botten. Under vintern då sjön inte är täckt av is påverkas ström-marna också tydligt av större tillflöden, vilka genererar en transport mot Stockholm och Södertälje. Då sjön är istäckt domineras strömbilden helt av tillflödena.
Temperaturens fördelning över tid och djup beror på djupet, vinden samt närheten till större tillflöden. Språngskiktet återfinns på 10-15 m djup under juli och augusti men även in i september i de stora och djupa bassängerna.
Utbytet per år mellan vattenförekomsterna ger en bild av den övergripande transporten i Mälaren. Utbytet mellan olika vattenförekomster varierar inte bara i storlek utan även i hur det flödar. Mellan vissa vattenförekomster flödar det i huvudsak i en riktning medan det på andra platser flödar i båda riktningarna men på olika djup. Det kan alltså vara en väsentlig skillnad mellan bruttoutbytet och nettoflödet.
Vattnets ”ålder” (ett mått på uppehållstiden) i Mälaren varierar med vatten yngre än 60 dagar i Galten medan det i Södra och Norra Björkfjärdarna samt Långtarmen finns vat-ten som befunnit sig i Mälaren i över 3 år. Vattnet som flödar in via Stäket räknas som nytt vatten och därför är utgående vatten via Stockholm i medel något yngre än det älds-ta vattnet som återfinns i sjön.
Syftet med modellen är att övergripande beskriva hela Mälaren och resultaten begränsas av den rumsliga upplösningen, kvaliteten på indata samt tillgången på kalibreringsdata. Det finns därmed både en förbättringspotential samt ytterligare möjligheter till analyser, beroende på vilken frågeställning som man önskar utreda.