شبیه‌سازی تغییرات کیفی رودخانه در شرایط حذف سد وشمگیر-گرگانرود

نویسندگان

1 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

doi
10.22059/jne.2023.352315.2506
چکیده

حذف سد از روش‌های احیاء زیست‌بوم رودخانه است. در پژوهش حاضر، حذف سد وشمگیر بر روی رودخانة گرگانرود در استان گلستان، به‌دلیل حجم بالای رسوبات درون مخزن و پایان عمر مفید آن مورد مطالعه قرار گرفت. سه سناریو جهت حذف سد وشمگیر انتخاب شد: 1- حذف کامل (مشابه شکست ناگهانی سد در روز آفتابی با مخزن پر از آب)، 2- حذف پله‌ای سرریز و 3- حذف با رسوبات پایدار. در این پژوهش، از مدل دوبعدی CE-QUAL-W2 برای مدل‌سازی هیدرودینامیک و کیفیت آب رودخانة گرگانرود برای شرایط موجود و در سه سناریو حذف سد، در بازة 128 کیلومتری پایین­دست سد وشمگیر تا دهانة دریای خزر استفاده گردید. مدل کیفی با داده­ های شاهد (تراز سطح آب و فاکتور­های کیفی) در دو ایستگاه هیدرومتری آق ­قلا (68 کیلومتر پایین­دست سد وشمگیر) و بصیرآباد (112 کیلومتر پایین­دست سد وشمگیر) برای شرایط موجود گرگانرود واسنجی و تأیید شد. نتایج ارزیابی در بازة زمانی تغییرات سریع رودخانه پس از حذف سد (تا 60 روز) ارائه شده ­است. نتایج سه سناریوی حذف سد نشان داد که میزان اکسیژن محلول (DO) در دو مقطع رودخانه (آق­ قلا و بصیرآباد) افزایش می ­یابد. میزان اکسیژن مورد نیاز زیستی (BOD) در سناریوی اول (حذف کامل) و دوم (حذف پله ­ای) به میزان اندکی (کمتر از 10 درصد نسبت به شرایط رودخانه قبل از حذف) افزایش خواهد داشت. در سناریوی سوم (حذف با رسوب پایدار)، تغییر چشم­گیری در میزان BOD رخ نمی ­دهد. در سه سناریو و در هر دو مقطع کنترل، میزان pH در دو مقطع زمانی قبل و بعد از حذف سد، تغییر اندکی خواهد داشت. میزان کل مواد جامد محلول (TDS) در روزهای اولیه برابر یا بالاتر از میزان آن در قبل از حذف است، ولی با گذشت زمان از میزان آن کاسته می ­شود. نتایج مدل‌سازی نشان می­ دهد که سناریو دوم (حذف پله‌ای سد) گزینه برتر است و سبب بهبود شرایط کیفی رودخانه و بازتوانی محیط زیستابی گرگانرود می ­شود.