Như việc diễn tả trước đó đã chỉ rõ, rất nhiều thông tin về thủy văn và bùn cát rất cần thiết để xác định mô hình vận chuyển chất hóa học. Hình 9.3 (Frere, 1975) minh họa một vài quá trình t−ơng tác giữa chất hóa học, n−ớc và bùn cát. Một số mô hình toán học đã đ−ợc đ−a ra đó là các mô hình kết hợp của các quá trình khác nhau.
Các mô hình được phát triển để mô tả chất lượng nước trong các con suối (Becker và nnk., 1976; Crim và Lovelace 1973; March và Assoualtes, 1971;
Systems Engineering Division 1970a, 1970b; O'Conner và nnk, 1973; Water
Resource Engineer; Inc. 1973; Harleman và nnk., 1977). Các mô hình cũng
được phát triển cho cả các bài toán chất lượng nước đô thị (Donigian và Grauford 1976; US. Corps of Engineers, 1975, Metcalff và Eddy, Inc và nnk., 1971) Phần lớn các mô hình kiểu đô thị liên quan tới các tham số chất l−ợng nước đối với bụi và khối lượng các chất thải được vận chuyển trong nước.
Brandsetter và nnk (1976) có một bản liệt kê tốt về các mô hình khác nhau chất lượng nước đô thị. Một vài mô hình như mô hình quản lý nước mưa (SWMM), đã đ−ợc thay đổi trong những năm gần đây (Dinil và các cộng sự, 1976).
Betson và Mc Master (1975) đã xác định một trong những mô hình đơn giản nhất cho các chất khoáng linh động trong thung lũng Tennesse. Họ đã sử dụng mô hình dòng chảy hàng ngày TVA để mô phỏng lưu lượng dòng chảy Q từ một diện tích khu vực thoát nước của lưu vực, DA và sau đó sử dụng một công thức thực nghiệm C=a(Q/DA)b để dự báo nồng độ C của các thành phần khoáng khác nhau trong n−ớc. Hệ số a và b có liên quan với nhau bằng các kỹ thuật hồi quy đối với phần lưu vực trong vùng, cho 4 mẫu đá địa chất trong 66 lưu vực và cho 15 thành phần khoáng tiêu chuẩn. Sai số tiêu chuẩn trung bình trong khi lắp ghép là khoảng 40%. Kiểm tra mô hình trong 12 lưu vực khác trong 1 vùng đã cho thấy toàn bộ sai số dao động từ 30% cho một vài thành phần đến 100% cho các thành phần khác.
Một mô hình kết hợp đ−ợc thử nghiệm nhiều nhất cho các đất nông nghiệp là mô hình dòng chảy nông nghiệp của EPA (ARM) (Nigcan và Crauford, 1975a, Crauford và Dogian 1973). Mặt cắt thủy văn là bản chất của lưu vực Stanford (Crauford và Linsley, 1966). Thuật toán cho bùn cát ban đầu
đ−ợc lấy từ Negiu (1967) và sau đó đ−ợc biến đổi. Về cơ bản mô hình đ−ợc tính toán bằng các phương trình thực nghiệm tách các hạt đất mịn và sau đó là quá
trình vận chuyển của chúng. Ch−ơng trình con dành cho thuốc trừ sâu còn là một quá trình cơ sở của quá trình hút bám và sự no nước của đất. Có thể chọn 1 hàm đơn hay một hàm biến đổi mà làm tăng quá trình hút bám với mỗi chu trình hút thấm về mặt. Một quá trình phân hủy bậc nhất đơn giản đã sử dụng quá trình tốc độ bậc nhất phần lớn các phản ứng các chất dinh d−ỡng. Chỉ có
các kết quả sự xác định quy mô mô hình là đã đ−ợc công bố mặc dù mô hình
đang đ−ợc kiểm tra tại một vài vị trí.
Mô hình l−ợng ô nhiểm phi điểm (NDS) (Dougian và Crauford) (1976) sử dụng các ch−ơng trình thủy văn và xói mòn t−ơng tự nh− của ARM. Các chất ô nhiễm khác có liên quan đến nhau bằng một nhân tố có hiệu lực. Mô hình đ−ợc xác định quy mô với số liệu từ 4 lưu vực trong các khu vực trung tâm và hai lưu vực nông nghiệp nhỏ (Dougian và Crauford 1977).
Mô hình vận chuyển thủy văn Wiscosin (Datterson etal - 1974) là một phiên bản khác của mô hình lưu vực Stanford đang được sử dụng trong phòng thí nghiệm quốc gia Dak Ridge để dự báo sự chuyển động của kim loại nặng.
Họ đã kết hợp nó với các chương trình con khác cho mô hình vận chuyển thống nhÊt (Patterson et al. 1976).
Một mô hình vận chuyển chất hóa học nông nghiệp (ACTMO) (Frere và nnk, 1974, 1975) đã đ−ợc phát triển để cho phát hiện sự di chuyển của chất hóa học từ một cánh đồng của một lưu vực phức tạp. Trong mô hình này, mô
hình con hóa học (Frere, 1975) sử dụng số liệu đã tính toán từ một mô hình con bùn cát (Onstad và Foster, 1975; Onstad và nnk, 1976) và mô hình phòng thí nghiệm thủy văn USDA về thủy văn lưu vực (USDAHL) (Holtan và Lopez, 1971). Mô hình thủy văn chia lưu vực thành một vài vùng thủy văn. Nước ở các tầng trên đổ xuống các vùng thấp hơn hoặc chảy ra một con kênh. Mô hình xói mòn chia nhỏ lưu vực hơn nữa thành các đường theo tầng mà theo đó bùn cát
đ−ợc vận chuyển đến hệ thống kênh. Do đó nếu một trong các vùng thủy văn là một cánh đồng đã được xử lý bằng hóa chất, thì tác động của nước và bùn cát từ giai đoạn dừng vận chuyển chất hóa học có thể đ−ợc đánh giá.
Hệ thống đ−ợc kết hợp gần đây nhất (William và Horn 1978) là một hệ các mô hình cho thể tích dòng chảy, dòng chảy cực đại, bùn cát, phốt pho, nitơ
từ lưu vực nhỏ đến lưu vực lớn. Một mô hình số đường cong SCS đã biến đổi mô
phỏng thể tích của dòng chảy các trận mưa riêng lẻ. Lưu lượng cực đại đối với các trận mưa rào được xác định bằng đường quá trình lưu lượng đơn vị tức thời.
Một sự biến đổi của phương trình mất đất phổ biến sử dụng tổng lượng dòng
chảy và lưu lượng đỉnh lũ thay cho nhân tố mưa được sử dụng để dự báo sản l−ợng bùn cát.
Các mô hình sản l−ợng nitơ và phốt pho của William đ−ợc sửa lại cho phù hợp với dự báo m−a đơn bằng việc mô phỏng nồng độ các chất dinh d−ỡng hàng ngày trong đất và sau đó kết hợp chúng với việc dự báo bùn cát hàng ngày bằng việc sử dụng hàm vận chuyển và các tỷ số làm giàu. Các tỷ số này
được xác định bằng việc chuyển bùn cát sử dụng phân bố kích thước hạt. Nồng
độ của nitrat trong dòng chảy đ−ợc giả thiết bằng nồng độ của nó tại đỉnh của tầng đất 2,5 cm bị loãng đi với thể tích nước mưa.
Mô hình đã không đ−ợc thử nghiệm với một tập số liệu đầy đủ nh−ng kết quả thực tế đã thu được khi 1 lưu vực 100 km2 được mô phỏng lại. Các kết quả của mô hình vận chuyển chất hóa học có thể đ−ợc sử dụng trong mô hình tuyến tính để thu được việc sử dụng đất tối ưu với một số giả định trước về sản l−ợng nitơ, phốt pho và bùn cát.
Cuối cùng, các mô hình con cho quá trình vận chuyển hóa chất đ−ợc kết hợp với các mô hình khác đối với phương pháp phân tích quản lý trang trại và
đánh giá. Một ví dụ là mô hình quản lý chất dinh d−ỡng trong trang trại sản xuất bò sữa (Coote và nnk., 1975) nó đ−ợc thiết kế để xác định tính kinh tế và tầm quan trọng của môi trường của các hoạt động nông trại khác nhau và tác
động của các hạn chế điều khiển xác định. Đầu vào các chất dinh d−ỡng là m−a, phân bón, thức ăn. Các mất mát là sự bay hơi, quá trình khử nitơ, sự lọc, dòng chảy, sói mòn và các sản phẩm của động vật và vụ mùa. Các mối quan hệ rất đơn giản đã đ−ợc sử dụng để tính toán.