ارزیابی رفتار خودپالایی رودخانه ‏ها با استفاده از مدل‌سازی تک‏ بعدی عددی

نویسندگان

1 ریاست پژوهشکدۀ محیط‏ های خشک، استادیار گروه مهندسی عمران، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

2 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

3 دانش‏ آموختۀ کارشناسی ارشد مهندسی عمران آب و سازه‏ های هیدرولیکی و عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

doi
10.22059/ije.2020.308851.1376
چکیده

با توجه به رشد آلودگی آب‏های سطحی، تحقیق پیش رو در نظر دارد با به‏کارگیری مدل‌سازی عددی، رفتار خودپالایی و حذف آلاینده در رودخانه‏ها را ارزیابی کند. در تحقیق پیش رو با استفاده از داده‏ها و اطلاعات ثبت و برداشت ‏شده در رودخانۀ کارده به‏عنوان یک منبع در تأمین آب شرب شهر مشهد، به بررسی فرایند‏های پایش رودخانه‏ای با استفاده از مدل عددی MIKE11 پرداخته‏ شده است. در این مدل شرایط مرزی شامل دبی، آلودگی (Ecoli)‌ و رقوم سطح آب بوده که از طریق اندازه‏گیری و نمونه‏برداری‏های صحرایی تعریف شد. اندازه‏گیری در دو بازۀ زمانی؛ یکی در فروردین ۱۳۹۳ (‌معرف فصل پر‌آب سال) و دیگری در مردادماه ۱۳۹۳ (معرف فصل کم‌آب سال) با اخذ ۱۲ نمونه از آب رودخانه کارده، انجام ‏شده است. نتایج تحقیق حاضر نشان می‏دهد ضریب زبری مانینگ با کمک کالیبراسیون مدل هیدرولیکی در بازۀ بررسی‌شده برابر با 058/0 به دست آمد و ضریب زوال رودخانه برای پارامتر Ecoli در فصل گرما با فاکتور پخش 20 و توان ضریب پخش 5/0 برابر با 08/0 و در فصل سرما با فاکتور پخش 5 و توان ضریب پخش 2 برابر با 207/0 است. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، تأثیر ضریب مانینگ در برآورد آلودگی ۹۰ درصد و سهم پارامترهای دیگر درمجموع ۱۰ درصد است. به‏منظور کالیبراسیون مدل از آنالیز حساسیت استفاده شد که از آنالیز حساسیت یادشده نتیجه می‏شود که ضریب مانینگ ‌تأثیر زیادی بر مدل‌سازی پخش و انتقال آلودگی دارد.