پایش میدانی کیفیت آب و شبیه‌سازی تغذیه‌گرایی رودخانه دز

Abstract

آنچه امروز در مهندسی منابع آب به‌عنوان تغذیه‌گرایی موسوم است پاسخ زیستی رودخانه به بالابودن غلظت مواد مغذی از جمله فسفر و نیتروژن است. وضعیت کیفی رودخانه دز در وضع موجود به دلیل برداشت‌های روز اﻓﺰون و سال‌های کم آبی متوالی و در عین حال ﺗﺨﻠﯿﻪ پساب‌های ﺷﻬﺮی، ﺻﻨﻌﺘﯽ و ﮐﺸﺎورزی ﺑﻪ رودﺧﺎﻧﻪ در حال تهدید است. در این پژوهش به منظور ﭘﺎیﺶ میدانی و سپس شبیه­سازی تغذیه‌گرایی رودخانه دز هشت ایستگاه پایش با در نظر گرفتن نحوه ورود آلاینده­ها به رودخانه انتخاب شد. از میان متغیرهای کیفی مورد نظر، اکسیژن­ محلول و دمای آب به صورت مستقیم توسط دستگاه قابل ­حمل اندازه­گیری و متغیرهای فسفات و نیترات نیز از طریق نمونه‌برداری و ارسال به آزمایشگاه شیمی آب اندازه‌گیری شدند. سپس مسیر رودخانه ﺑﻪ ﻃﻮل 18 ﮐﯿﻠﻮﻣﺘﺮ توسط مدلHEC-RAS شبیه‌سازی کیفی شد. ﻧﺘﺎیﺞ ﺷﺒﯿﻪ‌ﺳﺎزی ﺑﺎ داده‌ﻫﺎی مشاهداتی ﻣﻮرد ﻣﻘﺎیﺴﻪ قرار گرفت ﮐﻪ در ایﻦ ﻣﻘﺎیﺴﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی اﮐﺴﯿﮋن ﻣﺤﻠﻮل، دﻣﺎ، نیترات و فسفات اﻧﻄﺒـﺎق ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮﻟﯽ ﺑﺎ داده‌های مشاهداتی داﺷﺘه و مقدار آماره RMSE برای پارامترهای نیترات، دمای آب، اکسیژن محلول و فسفات به ترتیب برابر 0.25، 0.29، 0.67 .و 0.67 میلی‌گرم بر لیتر می‌باشد. ﭘﺲ از تحلیل حساسیت، ﻛﺎﻟﻴﺒﺮاﺳﻴﻮن و تأیید ﻣﺪل از آن ﺑﺮای ﺷﺒﻴﻪﺳﺎزی ﭘﺎﺳﺦ رودخانه ﺑﻪ ﺳﻨﺎرﻳﻮ‌ی ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻮاد ﻣﻐﺬی اﺳـﺘﻔﺎده شد که در این سناریو، تأثیر افزایش دبی رودخانه در میزان کاهش غلظت مواد مغذی بررسی شد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که در سناریو افزایش دبی رودخانه، به دلیل افزایش انحلال اکسیژن محلول و نیز فرایند رقیق سازی، توان خودپالایی رودخانه افزایش و غلظت مواد مغذی به میزان قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند و شاهد افزایش DO به میزان 5/0-7/0 میلی‌گرم بر لیتر، کاهش میزان نیترات تا 6 میلی‌گرم بر لیتر و کاهش فسفات تا 3/0 میلی‌گرم بر لیتر پس از شبیه­سازی خواهیم بود.