شبیه‌سازی عددی تغذیه‌گرایی در مخازن سدها با نرم‌افزار‌ CE-QUAL-W2 (مطالعه‌ی موردی: سد بافت)

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 4، دوره 7، شماره 20، خرداد و تیر 1393، صفحه 43-50   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

مهدی ابراهیمی^{* 1}؛ احسان جباری²؛ هادی عباسی³

¹دانش‌آموخته‌ی کارشناسی‌ارشد سازه‌های هیدرولیکی دانشگاه قم

²استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه قم

³دانشجوی دکتری تکنولوژی محیط‌زیست دانشگاه گنت بلژیک

تاریخ دریافت: 22 شهریور 1393،  تاریخ پذیرش: 22 شهریور 1393 

چکیده

پدیده‌ی تغذیه‌گرایی، از مهمترین چالشهای کیفی آبهای ذخیره شده در مخازن سدها می‍باشد که اثرات نسبتاً نامطلوبی بر کیفیت آبهای خروجی از آبگیرها دارد. در این پژوهش، با کاربرد نرم‌افزار CE-QUAL-W2 در سه حالت کم‌آبی، بهنجار و پرآبی، شرایط کیفیت آب مخزن سد بافت از نظر تغییرات ماهانه فراسنج­های فسفات و نیترات مورد ارزیابی قرار گرفت. اگرچه نتایج شبیه‌سازی نشان دهنده‌ی غلظت پایین فسفات و نیترات در مخزن سد بافت است، اما همین غلظت­های پایین با توجه به شاخص­های تغذیه‌گرایی مختلف (شاخص‌ کارلسون و نمودار والن‌وایدر)، مخزن مذکور را در ناحیه‌ی مغذی قرار می‌دهد. هم­چنین، از نظر غلظت نیترات، مخزن در ناحیه‌ی بینابینی قرار دارد. بنابراین، مخزن سد بافت، از جهت مصارف شرب و کشاورزی مشکلی ندارد. با این وجود، چاره‌اندیشی برای جلوگیری از ورود مخزن سد به ناحیه‌ی مغذی شدید که می‌تواند کیفیت آب را به شدت تحت تاثیر قرار دهد ضروری می‌باشد. با توجه به بروز اوج لایه‌بندی حرارتی در اواخر مرداد و اوایل شهریورماه و نیز شروع اختلاط مخزن در بهمن‌ماه‌، برای جلوگیری از ورود مخزن به ناحیه‌ی مغذی شدید می‌توان به راهکارهای مناسبی اشاره کرد که مهمترین آنها عبارتند از: کاهش زمان ماند آب در مخزن با تخلیه‌ی نسبتا سریع و آبگیری از لایه‌های تحتانی در اواخر مرداد و اوایل شهریورماه، آبگیری از لایه‌های تحتانی در اوایل دی‌ماه‌، جلوگیری از ورود فاضلاب­های روستایی و زه‌آب‌های کشاورزی از بالادست مخزن سد.

کلیدواژه‌ها

تغذیه‌گرایی؛ سد بافت؛ نرم‌افزار CE-QUAL-W2

عنوان مقاله [English]

Numerical simulation of Eutrophication in dam reservoirs using CE-QUAL-W2 software (Case study:Baft dam)

نویسندگان [English]

m. e¹؛ e. j²؛ h. a³

چکیده [English]

Eutrophication is one of the most important problems which affect quality of the reserved waters in dams.In this research, using CE-QUAL-W2 software in three states of low water, normal and high water, water quality condition of Baft dam reservoir was measured in terms of monthly changes in phosphate and nitrate. Although the results of the simulation indicate low concentration of phosphate and nitrate in the Baft dam reservoir, these low concentrations given the different eutrophication indices (Chapra Index, Meybeck Index, Carelson Index, and Vollenweider diagram) places Baft dam reservoir in the nutritive area. In addition, in terms of nitrate concentration, Baft dam reservoir is positioned in the interstitial area. And in terms of drinking and agricultural consumptions, the Baft dam reservoir has no problem, yet finding a solution to prevent the Baft dam reservoir from entering the nutritive area which may strongly affect the water quality is necessary. Considering the thermal stratification peak in late August and start of the dam reservoir mixing in February, for preventing the Baft dam reservoir from entering the extremely nutritive area, some suitable solutions can be proposed including: reducing water stay in the dam by quick impoundment from lower layers in late August and impoundment from the lower layers in late December, preventing entry of rural sewages and agricultural waters from upstream of the Baft dam reservoir.      

کلیدواژه‌ها [English]

Eutrophication, Baft dam, CE-QUAL-W2 software