مدیریت کیفیت آب خروجی از مخزن سد کرخه با انتخاب تراز تخلیه مناسب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط‏زیست، دانشگاه تهران

2 استادیار مهندسی محیط‌زیست، دانشکده محیط‏زیست، دانشگاه تهران

3 استادیار مهندسی محیط‌زیست، دانشکده محیط‌زیست، دانشگاه تهران

چکیده

بشر برای فایق آمدن به مشکلات کمبود آب ناشی از رشد جوامع و پیشرفت و صنعتی‌شدن، به احداث سدها و ذخیره کردن آب‌های سطحی در پشت این سدها روی آورد. اما، از آن‌جایی که ویژگی‌های اقلیمی منطقه، کمیت و کیفیت آب ورودی به مخازن و همچنین تبخیر آب از سطح مخزن، ساکن بودن آب و لایه‌بندی حرارتی روی کیفیت و ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب مخازن اثر می‌گذارد، آگاهی از چگونگی تغییرات کیفی آب در بازه زمانی دراز‌مدت، امری مهم به شمار می‌رود. بررسی دراز مدت شرایط کیفی آب در لایه‌های مختلف مخزن می‌تواند به تشخیص بهترین لایه برای آبگیری کمک نماید و وضعیت مخزن را نیز بهبود بخشد. در این تحقیق، مخزن سد کرخه تحت مطالعه و بررسی قرار گرفته و سعی شده است وضعیت دمایی و اکسی‍ژن محلول لایه‌های مختلف مخزن در یک دوره 40 ساله بررسی شود. برای شبیه‌سازی رفتار مخزن با توجه به شرایط موجود مدل دو بعدی CE-QUAL-W2 مناسب‌ترین مدل تشخیص داده شده و با کمک این مدل ریاضی پروفیل عمقی دما و اکسی‍ژن محلول به دست آمده است. نتایج حاکی از یک دوره لایه‌بندی شدید از اواسط خرداد‌ماه تا اواخر مهر‌ماه در کلیه سال‌ها و یک لایه‌بندی به نسبت ضعیف در فروردین و اردیبهشت و آبان است. همچنین، در اواخر بهمن نیز مخزن دچار پدیده واژگونی دما می شود. وضعیت اکسی‍ژن محلول نیز متاثر از وضعیت دمایی در ماه‌هایی با لایه‌بندی شدید دارای نوسانات عمقی فاحش و در زمان واژگونی به‌صورت یکنواخت در عمق است. در نهایت این که با توجه به نیاز پایین دست نتیجه می‌شود: لایه بین 170 تا 180 متر بهترین لایه برای آبگیری در ماه‌هایی با لایه‌بندی شدید است و در زمان واژگونی نیز با توجه به یکنواخت بودن اکسیژن محلول در عمق، تراز آبگیری اهمیت چندانی ندارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Water Quality Simulation of Karkhe Dam Reservoir Outflow by Selecting Appropriate Discharge Level

نویسندگان [English]

  • najmeh rezazadeh 1
  • mehrdad nazreha 2
  • amin sarang 3
چکیده [English]

Nowadays, human is faced with water scarcity and many more problems which are due to population growth and industrial development. Therefore, many people around the world tried to overcome water shortage by dam construction and storing surface water when water is not available naturally. However, such activities together with climate changes may have negative impacts on inflow water quality and quantity.  Nevertheless, the amount of evaporation from surface of water and thermal stratification may also change water characteristics (qualitatively, physically, chemically and biologically). Knowing how water quality changes in long-term period is important. Long-term study of water quality conditions in different layers of the reservoir could help determine the best layer for water intake and also to improve reservoir conditions. In this study, Karkheh Dam was selected as the case study. Using meteorological and river discharges records as well as water quality parameters such as temperature and dissolved oxygen of Karkheh River in different level for a period of 40. For simulation of reservoir behavior, the two-dimensional CE-QUAL-W2 model was used. With the help of this mathematical model the temperature and dissolved oxygen profiles were obtained. The results indicated a strong stratification period from mid of June to late of October in all years. However, a relatively weak stratification was obtained for April, May and November. In addition, in February thermal mixing phenomenon occurs, because, dissolved oxygen is strongly related to thermal stratification and fluctuates vertically according to temperature associated to each layer. Finally, results showed that the best level for water intake during strong stratification was between 170m to 180m. Otherwise, there is no limitation for water intake since stratification is not significant.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Karkhe reservoir
  • CE-QUAL-W2
  • Thermal stratification
  • Do simulation
  • Discharge level