بررسی کارایی مدل Qual2kw در خودپالایی رودخانه (مطالعه موردی رودخانه کارون در بازه زرگان- کوت‌امیر)

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

پگاه حسینی ¹ (کارشناسی ارشد مهندسی منابع طبیعی- محیط زیست دانشگاه ملایر * (مسوول مکاتبات))
علی‌رضا ایلدرومی ² (دانشیار دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست دانشگاه ملایر .)
یاسر حسینی ³ (استادیاردانشکده کشاورزی و منابع‌طبیعی مغان، دانشگاه محقق‌ اردبیلی.)

تاریخ دریافت : 1389/01/19 تاریخ پذیرش : 1389/06/16 تاریخ انتشار : 1395/10/01

کلید واژه: خودپالایی, رودخانه کارون, پارامتر‌های فیزیکی شیمیایی, Qual2kw,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: رودخانه کارون یکی از بزرگترین رودخانه های کشور بوده و تحقیق حاضر کارایی مدل Qual2kw را در بررسی خودپالایی رودخانه کارون در بازه زرگان تا کوت‌امیر مطالعه کرده است. روش بررسی: در این تحقیق تغییرات پارامترهای کیفیت آب رودخانه شامل: pH, DO, BOD, TSS, NO3, EC و دما در سال 1387 توسط مدل Qual2kw برای دو ماه مرداد (کم آبی) و دی (پرآبی) طی 30 روز شبیه‌سازی و واسنجی شد و با داده‌های مشاهداتی در ماه‌های شهریور و بهمن ماه همان سال در ایستگاه‌های زرگان، پل‌پنجم و کوت امیر مقایسه شد. همچنین برای تعیین اعتبار مدل و مقایسه داده‌های مشاهداتی با داده‌های محاسباتی از مربع ضریب همبستگی (R2)، خطای استاندارد (SEr) و برای آزمون معنی‌دار بودن آن‌ها از آزمون‌های t و F استفاده شد. یافته ها: خروجی مدل به طور کلی حکایت ازعدم خودپالایی در پارامترهای BODu, pHدر هر دوماه، NO3 در ماه مرداد و TSS در ماه دی و خودپالایی کم در دیگر پارامترها با توجه به بار آلودگی ورودی در این بازه رودخانه کارون داشت. نتیجه گیری: مدلQual2kw دارای کارایی خوبی برای بررسی خودپالایی رودخانه‌ها است و در مورد رودخانه کارون، این مدل توانایی شبیه سازی خوبی داشته است

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: Karun River is one of the largest rivers in the country and the present paper has studied Qual2kw model efficacy on self-purification of Karun River at interval of Zargan to Kute Amir. Method:  For this purpose changes in quality parameters of the river including: EC, NO3, TSS, BOD, DO, pH, and temperature in the year 2008-2009, for two months of August (dehydration) and January (high water) simulated and calibrated within 30 days by aforementioned model and was compared with observed data in months of September and February of the same year in the stations of Zargan, Pole Panjom, and Kute Amir. In addition, for the determination of the validity of Qual2kw  model and comparing of observed data with computational data, square of correlation coefficient (R2) and Standard Error of Measurement (SEr) were used, while for their significant test, T-test and F-test have done. Findings: In general, the output model represented the non-assimilation of pH and BODu parameters for two months, NO3 in months of August, TSS in months of January and low assimilation in other parameters in accordance with the input pollution in the defined interval of Karun River. Discussion and Counclusion: It aslo showed that the Qual2kw  model has good efficacy for the investigation of river self-purification and the Karun River, this model was able to simulate well.    

منابع و مأخذ:

1. صفاریان، رضا، « بررسی بار آلایندگی رودخانه کارون و عوامل آلوده‌کننده آن در بازه اهواز»، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، 1385، صفحات 4 و 137 تا 139.


2. راهنمای مطالعات تعیین ظرفیت خودپالایی رودخانه، نشریه‌ شماره 481 معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهور، 1388.


3. Oliveir, B., Bola, J., Nadais, H., Arroja, L. 2011. Application of Qual2K_w model as a tool for water quality management, Certima River as a case study, Environ Monit Assess, DOI 10.1007/s10661-011-2413-z.


4. Cristea, N. C., Burges, S. J. 2010. An assessment of the current and future thermal regimes of three   streams located in the Wenatchee River basin, Washington State: some implications for regional river basin systems, Climatic Change, 102: 493 – 520.


5. قاضی میر‌سعید، ح، « مدل‌سازی کیفی رودخانه‌ی جاجرود و ارزیابی قدرت خودپالایی آن» ، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، دانشکده محیط‌زیست، 1390، 163 صفحه.


6. میری، م، «بررسی پتانسیل پذیرش بار‌آلودگی رودخانه قره‌آغاج با مدل شبیه‌سازی QUAL2K_W»، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، دانشگاه تهران، دانشکده محیط‌زیست، 1388، 180 صفحه.


7. Pellerire, G. J., Chapra, S. C. 2008. Qual2k_w-Theory and documentation (Version 5.1) A modeling framework for simulating river and stream quality, Washington Department of Ecology-Washington State, see information in: http://www.ecy.wa.gov/programs/eap/models.html.


8. باروتکوب، ع، « بررسی آلاینده‌های کانونی در حوضه رودخانه‌های دز و کارون»، هشتمین سمینار بین‌المللی مهندسی رودخانه، 1388، اهواز، ایران.


9. عظیمی، م، م، غواصیه، ا، ر، هاشمی، ح، برکتین، س، جعفری‌گل، ف، « ارزیابی قدرت خودپالایی رودخانه به کمک نتایج حاصل از شبیه‌سازی کیفی عنوان مطالعه موردی: رودخانه سفیدرود»، همایش ملی آب با رویکرد آب پاک، 1389، تهران، ایران.


10. رحیمی ‌شوشتری، م، پیرنیا، ع، محمودیان شوشتری، م، رحیمی‌ شوشتری، م، « تخمین ضریب مقاومت مانینگ در بازه‌ای از رودخانه کارون بزرگ توسط نرم افزارMIKE11»، سومین کنفرانس ملی عمران شهری، 1388، سنندج، ایران.


11. See information in: http://www.wunder ground.com‌.


12. عظیمی، م، م، محمدی، س، ع، هاشمی، ح، غواصیه، ا، ر، «ارائه یک تابع هدف مناسب برای الگوریتم ژنتیک به‌کار رفته در مدل کیفی  QUAL2K_W»، هشتمین سمینار بین‌المللی مهندسی رودخانه، 1388، اهواز، ایران.


13. مفتاح هلقی، م، « برآورد حداکثر بار آلودگی مجاز قابل تخلیه به گرگان‌رود»، مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 1388، جلد شانزدهم، شماره اول، صفحات 35-19.

1. نوشادی، م، حاتمی‌زاده، م، «اندازه‌گیری و شبیه‌سازی کیفی رودخانه کر با استفاده از مدل QUAL2K»، نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 1389، شماره 3( 4)، صفحات 238-249.

15. جعفرزاده، ن، لاهیجان زاده، ا، کعبی، ه، رستمی، ص، مهدویانی، ا، « تعیین توان خودپالایی رودخانه کارون به طول 55 کیلومتر در محدوده شهر اهواز»، چهارمین همایش ملی بهداشت محیط،1380، یزد، ایران.


16. Mehrdadi, N., Ghobadi, M., Nasrabadi, T. 2006. Evaluation of the quality and self purification potential of Tajan River using qual2e model, Journal of Environmental Health Science and Engineering, No3, pp 199-204.


17. ورسه، س، پناهی، م، خضری، م، محمدی فاضل، ا،  «بررسی اثر فعالیت های صنعتی بر نوسان BOD,COD و TSS در رودخانه تجن»، نشریه علوم و مهندسی محیط زیست، 1393، سال اول، شماره 2، صفحات 57-45.