مدل سازی هیدرودینامیکی و کیفی تالاب (مطالعه موردی: تالاب بامدژ)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 استادیار گروه عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 استاد گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

مدل‌سازی کمی و کیفی به‌عنوان یک ابزار قدرتمند در درک پدیده‌ها و فرایندهای پیچیده هست. در دهه های اخیر، کاربرد مدل‌های ریاضی در مدل‎سازی کمی و کیفی پدیده‌های مربوط به هیدرودینامیک و کیفیت پهنه‌های آبی مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، مدل‌سازی دوبعدی هیدرودینامیک و کیفیت تالاب بامدژ از محل سد شاوور در بالادست تا محل تقاطع کانال توانا در پایین‌دست، به‌صورت متوسط عمقی و غیرماندگار با استفاده از ماژول‌های هیدرودینامیک و کیفیت نرم‌افزار MIKE 21 بررسی خواهد شد. در این راستا، پارامترهای هیدرودینامیک عمق آب، سرعت در جهت ، و سرعت در جهت ، و پارامترهای کیفی دما، اکسیژن محلول، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی، نیترات، آمونیاک، فیکال کلیفرم و توتال کلیفرم برای مدت یک سال شبیه‌سازی شد. جهت تهیة مدل مناسب، از داده‏های اندازه‎گیری شده میدانی استفاده گردید. با استفاده از ماژول هیدرودینامیک ضریب زبری مانینگ برای بستر و سیلاب‎دشت‌ها به ترتیب برابر با 0/04 و 0/06 به ­دست آمد. شرایط مرزی بالادست و پائین‎ دست به ­ترتیب دبی مشخص و دبی-اشل درنظر گرفته و شبیه‌سازی برای مدت 365 روز انجام شد. نتایج نشان داد مدل هیدرودینامیک دوبعدی و غیرماندگار نسبتاً از دقت مناسبی برخوردار است و می‌تواند با دقت قابل قبولی پارامترهای جریان و پهنه تالاب را محاسبه نماید.

کلیدواژه‌ها


Barrett KR. 1996. Two-dimensional modeling of flow and transport in treatment wetlands: development and testing of a new method for wetland design and analysis. Northwestern University,
Barros M, da Silva T, da Cruz A, Rosman P. 2020. Numerical simulation of wetland hydrodynamics and water quality. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 42(8):1-15.
DHI DHI M (2012) Flow Model FM-Hydrodynamic Module. DHI,
Etemad Shahidi A, Afshar A, Alikia H, Moshfeghi H. 2009. Total dissolved solid modeling; Karkheh reservoir case example.
Guardo M, Tomasello RS. 1995. Hydrodynamic simulation of a constucted wetland in southH Florida. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 31(4):687-701.
Jafarzadeh Haghighi Far N, Banisaeed N. 2006. Application of HEC5Q software in predicting water quality changes in dam reservoirs (Case study of Cheragh-Veis dam). Paper presented at the The first regional conference on exploitation of water resources in Karun and Zayandehrud basins (Opportunities and challenges). , [in Persian].
Ji Z-G, Jin K-R. 2020. Three-Dimensional Modeling of Hydrodynamic and Water-Quality Processes in a Wetland. Journal of Environmental Engineering, 146(11):04020126.
Juston JM, Kadlec RH. 2019. Data-driven modeling of phosphorus (P) dynamics in low-P stormwater wetlands. Environmental Modelling & Software, 118(226-240.
Khayami M, Danesh S, Khodashenas S, Davari K. 2009. Simulation imulation of water quality in
dam's basins (Case Study-Torogh dam basin).
Rahim BeE, Yusoff I, Jafri AM, Othman Z, Abdul Ghani A. 2012. Application of MIKE SHE modelling system to set up a detailed water balance computation. Water and Environment Journal, 26(4):490-503.
Taheri H, Hasani A, Ganjidoust H. 2014. Simulation of Water Level and Temperature in the Sepidrood Reservoir. Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab, 25(2):129-134 [in persian].