
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 626 |
تعداد مقالات | 6,517 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,746,943 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,531 |
مدل سازی عددی لایه بندی حرارتی و کیفیت آب مخزن سد با استفاده از مدل کیفیCE-QUAL-W2 | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 3، دوره 26، شماره 4، مهر و آبان 1398، صفحه 53-73 اصل مقاله (1.51 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2019.14971.3010 | ||
نویسندگان | ||
مصطفی صالحی* 1؛ ذبیح الله خانی تملیه2؛ نوید پرچمی2؛ ظاهر احمدپور2 | ||
1گروه آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه پیام نور مرکز رودسر، رشت، ایران | ||
2گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، شهر ارومیه، ایران | ||
چکیده | ||
یکی از مسائل مهم در مدیریت کیفی منابع آب ، تعیین لایهبندی حرارتی و بهدنبال آن سطح تغذیه گرایی در مخازن سدها و دیگر پیکره های آبی میباشد.تعیین لابه بندی حرارتی با استفاده از مدلهای کیفی صورت میگیرد. در انتخاب یک مدل کیفی آب باید تبادلی بین پیچیدگی مدل، قابلیت اطمینان لازم، هزینه عملیات و زمان در اختیار صورت پذیرد. تعیین پارامترهای شاخص تغذیهگرایی نظیر غلظت فسفر و نیتروژن کل در دریاچه، غلظت متوسط و بیشینه کلروفیل a و میزان جلبک خشک با استفاده از این معادلات نیازمند به کمترین دادههای کیفی بوده و زمان و هزینه کمتری در مقایسه با مدلسازیهای پیچیده رایانهای طلب میکند. در تحقیق حاضر، کیفیت آب مخزن سد مهاباد واقع در استان آذربایجان غربی، با استفاده از مدل CE-QUAL-W2، که یک نرمافزار کارآمد در زمینه تحلیل و آنالیز کیفی آب مخازن و دریاچهها می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. براساس نتایج حاصله مخزن سد مهاباد دارای یک لایهبندی نسبتا قوی تابستانه میباشد که از اواخر فروردین ماه شروع شده و در مرداد ماه به اوج خود میرسد، با شروع فصل پاییز و همزمان با کاهش میزان تشعشعات ورودی به مخزن لایه بندی شکل گرفته نیز به سمت اختلاط پیش میرود بهگونهای که در آذر ماه اختلاط کامل در مخزن رخ میدهد. از نظر تغییرات غلظت کل جامدات محلول (TDS) نیز میتوان گفت که روند تغییرات نسبت به عمق یک سیر صعودی دارد، طوری که بیشینه غلظت در تمام طول سال در کف مخزن می باشد. تغییرات اکسیژن محلول نسبت به عمق آب در مخزن نیز سیر نزولی دارد، این تغییرات از خردادماه شروع شده و تا اواخر تابستان ادامه مییابد طوری که در این دوره از سال میزان غلظت اکسیژن محلول در زیرلایه به صفر میرسد که این وضعیت در نهایت باعث تولید رنگ و بوی نامطبوع در مخزن می گردد. سد مخزنی مهاباد یک سد خاکی در رودخانه مهاباد، غرب شهر مهاباد واقع در استان آذربایجان غربی است. سد مهاباد دارای ظرفیت اسمی 197 میلیون متر مکعب و 172 میلیون متر مکعب ظرفیت مفید است که علاوه بر تامین آب آشامیدنی به مهاباد، بیش از 12 هزار هکتار زمین کشاورزی در شهر تحت پوشش آن قرار دارد. سد همچنین دارای نیروگاه برق آبی است. ساخت و ساز در سال 1350 شمسی شروع و سد در سال 1352 تکمیل شد. در این تحقیق مدل دو بعدی CE-QUAL-W2 برای شبیه سازی تغذیه گرایی (ائتروفیکی) در سد مهاباد استفاده شد. سپس هندسه مخزن سد مهاباد، به مدل معرفی شده است. برای این کار با استفاده ازجدیدترین نقشههای توپوگرافی مخزن سد و نرم افزار اتوکد اقدام به ایجاد پروفیلهای عرضی در مسیر خط القعر مخزن و در فواصل معین کرده و با اندازهگیری پروفیلها به فواصل دو متری در عمق، اطلاعات بدست آمده وارد فایل عمق سنجی(بسیمتری) شد. جهت بررسی آنالیز حساسیت موارد 1- ضریب پوشش باد(WSC) 2- ضریب نفوذ عمقی نور به آب(EXH2O) 3- ضریب دمای رسوب(TSED) 4- ضریب تابش خورشیدی جذب شده توسط سطح آب(BETA) 5- ضریب ویسکوزیته گردابه افقی(AX) 6- ضریب پخش گردابه افقی(DX) 7- ضریب اصطکاک کف(FRICC)، مورد بررسی قرار گرفت. | ||
کلیدواژهها | ||
:سد مهاباد؛ کیفیت؛ لایه بندی؛ CE-QUAL-W2 | ||
مراجع | ||
1.Afshar, A., Kazemi, H., and Saadatpour, M. 2011. Particle swarm optimizationfor automatic calibration of large scale water quality model (CE-QUAL-W2): Application to Karkheh Reservoir, Iran. J. Water Resour. Manage. 25: 2613-2632.
2.Choi, J.H., Jeong, S.A., and Park, S.S. 2007. Longitudinal-vertical hydrodynamic and turbidity simulations for the prediction of dam reconstruction effects in Asian Monsoon Area. J. Amer. Water Resour. Assoc. (JAWRA), 43: 6. 1444-1454.
3.Cole, T.M., and Wells, S.A. 2015.CE-QUAL-W2: A Two-Dimensional, Laterally Averaged, Hydrodynamic and Water Quality Model, Version 3.72. Department of civil and environmental engineering Portland state univeristy Portland, publication. 797p.
4.Diogoa, P.A., Fonsecab, M., Coelhoa, P.S., Mateusa, N.S., Almeidaa, M.C., and Rodriguesa, A.C. 2008. Reservoir phosphorous sources evaluation and water quality modeling in a Tran's boundary watershed. Desalination, 226: 200-214.
5.Ebrahimi, M., Jabbari, E., and Abbasi, H. 2015. Simulation of thermal stratification and salinity in dam reservoir using CE-QUAL-W2 software (Case study: Baft Dam). J. Civil Engin. Urban.5: 1. 07-11. 6.Etemad Shahidi, A., Afshar, A., Alikia, H., and Moshfeghi, H. 2009. Total dissolved solid modeling; Karkheh reservoir case example. Inter. J. Environ. Res. 3: 4. 671-680.
7.He, W., Lian, J., Yao, Y., Wu, M., and. Ma, Ch. 2017. Modeling the effect of temperature-control curtain on the thermal structure in a deep stratified reservoir.J. Environ. Manage. 202: 1. 106-116.
8.Heyidarzadeh, N., and Motiee Nejad, A. 2014. Investigation of thermal stratification of dams and feasibility of using simple mathematical models. 8th National congress on civil engineering, faculty of civil engineering, Babol, Iran, 8p. (In Persian)
9.Huang, Y., and Liu, L. 2008. Sensitivity analysis for the identification of important parameters in a water quality model. 2nd International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering, ICBBE.Pp: 3131-3134.
10.Kiani Sadr, M. 2017. Simulation of thermal layering and dissolved oxygen concentration using the CE-QUAL-W2 model. (Case study: Garshah Dam). J. Quar. Wetland Ecol. 9th year, 32: 39-52. (In Persian)
11.Kianoush, B., and Ahmadyar, D. 2016. Evaluation the effect of thermal layering power on the efficiency of artificial mixing in the dams' reservoirs. J. Hydr. Sci. Res. 10: 4. 17-33. (In Persian)
12.Ma, S., Kassinos, S.C., Fatta-Kassinos, D., and Akylas, E. 2008. Effects of selective withdrawal schemes on thermal stratification in kouris dam in Cyprus. Lakes & Reservoirs: J. Res. Manage. 13: 51-61.
13.Nazariha, M., Danaie, A., Hashemi, S.H., and Ezad Dostdar, A.H. 2010. Prediction of thermal layering in Bakhtiari construction dam usingCE-QUAL-W2 model. J. Environ. Stud. 54: 11-18. (In Persian)
14.Rezaei Brandgh, H., Salmasi, F., and Sahebi, F. 2018. Study of thermal and qualitative layers of Tahm dam in Zanjan using CE-QUAL-W2 software. J. Water Soil Cons. 25: 1. 127-145. (In Persian)
15.Sabeti, R., Jamali, S., and Hajikandi Jamali, H. 2017. Simulation of thermal stratification and salinity using the Ce-Qual-W2 Model (Case Study: Mamloo Dam). Engineering, Technology and Applied Science Research. 7: 3. 1664-1669.
16.Saeedi, P., Mirakhorli, Sh., Aeini, Sh., and Mehrdadi, N. 2012. Two-dimensional simulation of the thermal regime of Shahid Rajaee Dam reservoir. 6th National Conference on Environmental Engineering, Tehran University, Faculty of Environment. Iran, 8p. (In Persian)
17.Soleymani, Sh., Bozerge Hadad, A., and Sadatpour, M. 2015. Simulation of thermal layering and determination of the sluice gate Karkhe dam reservoir using the two-dimensional modelCE-QUAL-W2 2nd conference on new findings in environmental and agricultural ecosystems, University of Tehran, New energy and environment research center. (In Persian)
18.Wurbs, R.A., and James, W.P. 2009. Water Resources Engineering, 3rd Ed. Prentice-Hall, Inc. The USA. 840p. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 993 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,023 |