بخشی از مقاله
چکیده
امروزه احداث سد و کنترل رواناب های سطحی یکی از رویکردهای بسیار متداول برای تامین نیاز آبی جوامع جهت مصارف کشاورزی ،صنعت و شرب ،کنترل سیلاب ،تولید انرژی برقابی و کنترل کیفی جوامع انسانی به شمار می رود.توسعه روز افزون فعا لیت های کشاورزی و اجتماعی و متعاقب آن افزایش آلاینده های محیط زیست باعث گردیده است تا افت کیفیت آب در مخازن و تشدید روند تغذیه گرایی امری محتمل به شمار آید .
تغذیه گرایی یا مغذی شدن عبارت است از افزایش رشد جلبک ها در اثر ازدیاد ورود مواد مغذی بالاخص نیتروژن و فسفر و تغییر در شرایط کیفی و بیو لو ژیکی منابع آب.هدف از این تحقیق شبیه سازی احتمال بروز تغذییه گرایی در مخزن سد دز و به کار گیری مدلی برای درک بهتر از دما و پارامتر های کیفی در عمق مخزن و فرایند های موثر بر آنها می باشد.با توجه به مورفولوژی مخزن سد دز که در آن نسبت طول به عرض زیاد است و شکل دندریتی داشت مدل دو بعدی CEQUAL-W2 که می تواند پارامترهای کیفی را در طول و عمق شبیه سازی کند انتخاب شد.
کالیبراسیون و صحت سنجی مدل بر اساس منحنی سطح تراز آب و پروفیل های قائم دما و پارامترهای کیفی اندازه گیری شده در 5 نقطه از مخزن صورت گرفت.پس از ترسیم تصویر کلی از شرایط تغذییه گرایی مخزن نقش تغییر در بار آلاینده های ورودی به سیستم در پیش بینی رفتار سیستم مورد ارزیابی قرار گرفت .نتایج شبیه سازی نشان داد مخزن از لحاظ تغذیه گرایی در شرایط مطلوبی قر دارد،اما در صورت افزایش 20 درصدی آلاینده های نیترات و فسفات و تداوم آن بروز شرایط اوتروفیک مخزن را تهدید می کند.
-1مقدمه
بر اساس مطا لعات انجام شده مشخص شده است که بار آلودگی رودخانه های ایران نیز به علت تخلیه فاضلاب های گوناگون در سالهای اخیر افزایش پیدا کرده است و جز در برخی موارد مطالعات دقیقی که وضعیت کیفی این رودخانه ها را مشخص کند صورت نگرفته است .[1]امروزه امکان پیش بینی اثرات فرایندهای طبیعی و فعالیت های انسانی بروی ویژگیهای فیزیکی ،شیمیایی وبیولوژیکی پیکره های آبی با استفاده از مدل سازی امکان پذیر است.
باید توجه داشت که شناخت کامل از پدیده ها ی کیفی و آشنایی با نقاط ضعف و قوت روشهای مذکور لازمه استفاده از این روشها هستند. [2]درزمینه حصول اطمینان از انتخاب مناسب و کارآمد بودن یک مدل مواردی چون قابل اعتماد بودن،سادگی کار با آنها،هزینه های مربوط،منافع حاصل از آنها باید مورد ارزیابی قرار بگیرند. [1] گوندوز و همکاران با استفاده از مدل دو بعدی CEQUAL-W2رفتار کیفی آب در مخزن در دست احداث ایزیلکی جهت تامین آب آشامیدنی آنکارا را شبیه سازی کردند. [3] .دیوس و همکاران به بررسی اثرات پروش ماهی بروی کیفیت آب مخزن با استفاده از مدل فوق پرداخت .[4]
دانایی و همکاران با استفاده از مدلCEQUAL-W2 اقدام به پیش بینی بروز لایه بندی حرارتی در سد در دست احداث بختیاری پرداخت. [5]در سال 1388 افشار و همکاران اقدام به شبیه سازی کیفی مخزن سد کرخه با استفاده از مدل مذکور پرداختند در این مطالعه علاوه بر ارزیابی پارامتر های کیفی حساسیت سیستم به ضرایب انتخاب شده در کالیبراسیون نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت .[6]هدف اصلی در این تحقیق ترسیم تصویر درستی از وضعیت تغذیه گرایی کنونی مخزن سد دز با توجه به داده های هیدرولوژیکی و کیفی جمع آوری شده در محدوده مورد بررسی ،کالیبره کردن و صحت سنجی مدل میباشد.علاوه بر آن به رفتار تغذیه گرایی مخزن تحت بارهای مختلف ورودی آلاینده ها پرداخته شد.
-2مواد و روش ها
منطقه مورد مطالعه
رود دز از دو شاخه بزرگ و چند شاخه کوچک تشکیل شده است.شاخه های بزرگ و عمده آن رودخانه های سزار و بختیاری می باشند سد مخزنی دز در 25 کیلو متری شمال شهر دزفول از نخستین سد های بتنی کشور می باشد .ظرفیت نهایی مخزن سد دز 3.33میلیرد متر مکعب بوده ومساحت حوزه آبریز 5882کیلومتر است.طول دریاچه 65 کیلومتر می باشدکه دارای دو سرریز خروجی با قدرت تخلیه 600متر مکعب بر ثانیه می باشد.شکل شماره - 1 - موقعیت محدوده مورد مطالعه را نشان می دهد. [7]
معرفی مدل
مدل استفاده شده در این تحقیقCEQUAL-W2 بودکه مدلی دو بعدی - طولی -عمقی - هیدرودینامیک ،کیفی است - متوسط گیری در عرض - .این مدل در پایگاه آزمایشات آبراهه های آمریکا ساخته شده است. [7]پس از مطا لعات توپوگرافی مخزن سد دز مدل فوق جهت شبیه سازی تغذیه گرایی مخزن سد دز مناسب تشخیص داده شد.در حقیقت این مدل یک طرح عددی مناسب برای بررسی شبیه سازی کیفی و هیدردینامیکی مخزن است و میتواند به صورت همزمان تغیرات کیفی و هیدرودینامیکی را مورد ارزیابی قرار دهد.
این مدل قادر است عمل شبیه سازی را در سیکل های مختلف فصلی ،سالانه ،و یا برای چند سال را در منابع مختلفی همچون دریاچه ،مخازن ،مصب ها انجام دهد. [8] محاسبات هیدرو دینامیکی مدل تحت تاثیر چگالی متغییر ناشی از دما و شوری و مواد محلول ومعلق میباشد. [1]مدول هیدرودینامیک میتواند 21 جزء از جمله ردیاب ها ، کلی فرم ،جلبک ،اکسیژن محلول ،نیترات ،نیتریت ،فسفر آلی ،جامدات معلق معدنی ،گازهای محلول ،آهن و.....را شبیه سازی کند. [9]
