شبیه سازی هیدرولیکی و کیفیت آب رودخانه های کوهستانی با شیب تند: مطالعه موردی رودخانه دوهزار، تنکابن

رشد آلاینده ها در منابع آب سطحی به طور چشمگیری افزایش یافته و اثرات نامطلوبی بر محیط زیست و جوامع بشری داشته است. از این رو، استفاده از مدل های ریاضی برای شبیه سازی کیفیت آب رودخانه ها و بررسی سناریوهای مختلف ضروری می باشد. این پژوهش با استفاده از مدل HEC-RAS با هدف ارزیابی مکانی و زمانی توزیع آلاینده ها در رودخانه های کوهستانی با شیب تند و ساختار پله-گوداب، هم چنین بررسی تغییرات آلاینده ها در مقاطع بالای پله و پایین پله انجام شده است. چهار مقطع اصلی بر روی رودخانه دوهزار تنکابن واقع در بالادست، پایین دست، روی پله و پایین پله موردمطالعه قرار گرفتند و نمونه برداری های کیفی اکسیژن محلول، نیترات، فسفر غیرآلی و دمای آب طی یک دوره هشت ماهه جمع آوری و آزمایش شدند. نتایج شبیه سازی در دوره های واسنجی و صحت سنجی نشان داد که میانگین حداقل و حداکثر خطای نسبی کل به ترتیب ۰۵/۱ درصد برای دما و ۱۸/۱۰ درصد برای فسفر غیرآلی بوده است که حاکی از دقت قابل قبول مدل HEC-RAS در شبیه سازی پارامترهای کیفی آب است. به طورکلی، در مقاطع بالادست و پایین دست به دلیل پایداری جریان و کاهش تلاطم، خطاها کم تر و در نواحی پایین پله به دلیل افزایش تلاطم و حرکت پارامترهای کیفی ته نشین شده، خطا افزایش یافته است. از دیگر دلایل افزایش خطا در این نواحی، درنظرگرفتن فشار هیدرواستاتیکی به جای فشار هیدرودینامیکی در مدل است که سبب کاهش دقت در جریان های آشفته می گردد. نتایج نشان می دهد مدل HEC-RAS در شبیه سازی کیفیت آب رودخانه های کوهستانی عملکرد مناسبی دارد و بهبود شبیه سازی پارامترهای کیفی ته نشین شده و فرایندهای نیترات و فسفر می تواند دقت مدل را ارتقا دهد.

کلیدواژه ها:

انتقال آلاینده ، پله-گوداب ، شبیه سازی کیفیت آب ، HEC-RAS