حل تحلیلی تعیین نقطه شکست نمودار محیط تر شده – دبی در روش هیدرولیکی تعیین حداقل جریان زیست محیطی

Abstract

در مقاله حاضر برای حل معادلات پایه روش هیدرولیکی محیط تر شده به‌منظور تعیین دبی زیست محیطی، روشی تحلیلی توسعه داده شده است. روش‌های عددی (روش‌های نیمه تحلیلی – نیمه ترسیمی) مورد استفاده برای حل توابع غیرخطی و پیچیده روش هیدرولیکی تحت تأثیر عواملی همچون روش حل، بزرگی تغییرات جزئی در نظر گرفته شده برای متغیر مستقل، مشخصات هندسی مقطع مورد استفاده برای استخراج پارامترها و حجم زیاد عملیات تا حصول نتیجه‌ای دقیق می‌باشند. عدم تحصیل مستقیم جواب و نیاز به حل معکوس معادله حاصله برای تعیین دبی زیست محیطی را نیز باید بر این مشکلات افزود. روشی که در این مقاله ارائه می‌شود از ضریب معادله تغییرات دبی - محیط تر شده استفاده کرده و مقدار دبی حداقل را مستقیماً به‌دست می‌دهد. روش مرسوم استفاده از مقطع معرف و یا متوسط گیری از مقاطع مختلف، که می‌توانند شبهه عدم صحت نتیجه حاصل از روش هیدرولیکی را برای کل بازه مورد مطالعه بوجود آورد، در روش تحلیلی ارائه شده بکار گرفته نمی‌شود. مطالعه موردی انجام شده بر روی رودخانه کاظم‌رود که یک رودخانه دائمی در غرب مازندران است، انطباق کامل روش جدید و راه حل عددی را نشان می‌دهد. در حالی که روش هیدرولیکی، دبی زیست محیطی را در حد دبی متوسط دراز مدت رودخانه کاظم رود به‌دست می‌دهد، روش هیدرولوژیکی مورد استفاده در ایران یعنی روش تنانت (مونتانا) تنها 10 درصد این دبی را به عنوان دبی حداقل معرفی می‌کند. استفاده از مقادیر به‌دست آمده از روش هیدرولوژیکی در برنامه‌ریزی منابع آب این رودخانه تهدیدات زیست محیطی به دنبال خواهد داشت. اگر سهولت استفاده و زمان ناکافی برای مطالعات دلیل استفاده از روش‌های هیدرولوژیکی نظیر تنانت می‌باشد، روش پیشنهادی در این مطالعه، با دارابودن مزیت های روش هیدرولوژیکی از دقت بالاتری برخوردار است.