راهکارهای بهبود کیفیت آب در مخازن سدها، مطالعه موردی: سد ایلام

الموضوعات :

محمد کاوه ¹ (دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه شهید بهشتی تهران، تهران، ایران)
علی مریدی ² (دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه شهید بهشتی تهران، تهران، ایران)
مجتبی شوریان ³ (دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه شهید بهشتی تهران، تهران، ایران)

تاريخ الإرسال : 22 الأربعاء , محرم, 1437 تاريخ التأكيد : 23 الأربعاء , محرم, 1440 تاريخ الإصدار : 12 الخميس , ذو الحجة, 1439

الکلمات المفتاحية: کیفیت آب مخازن, مدلسازی تغذیه گرایی مخزن, مدل CE-QUAL-W2,

ملخص المقالة :

این مطالعه با هـدف بررسی وضعیت رژیم حـرارتی و تغذیـه گـرایی مخـزن سـد ایـلام با استفاده از مـدل شبیه‌ساز CE-QUAL-W2 و ارائه گزینه‌های مناسب برای بهبود کیفیت آب مخزن سد ایلام انجام گردیده است. نتایج حاصل از مدلسازی نشان دهنده وجود لایه بندی تابستانه حرارتی و به تبع آن لایه بندی کیفی مخزن سد ایلام می‌باشد. براساس شاخصهای موجود، مخزن سد ایلام در شرایط بین مزوتروفیک و یوتروفیک بوده و چون نسبت نیتروژن به فسفر در مخزن بیشتر از 10 است، محدود کنندگی فسفر را به همراه داشته است. تحلیل نتایج سناریوهای بار مواد مغذی حاکی از آن است که سناریوی کاهش بار نیتروژن و فسفر به میزان 50 درصد، شرایط مخزن را از مغذی به نیمه‌مغذی تغییر خواهد داد. همچنین تحلیل سناریوهای مختلف تراز برداشت آب از مخزن بیانگر این است که آبگیری از مخزن در ماه‌های شهریور تا آبان از نظر پارامترهای اکسیژن محلول و فسفر کل، از تراز 940 منجر به بهبود وضعیت کیفی آب خروجی از مخزن خواهد شد. نتیجه سناریوی تخلیه آب از زیرلایه به میزان 7 میلیون مترمکعب در سال نشان‌دهنده افزایش اکسیژن محلول به مقدار 61/1 میلی‌گرم در لیتر در سال بعد و در همان زمان می‌باشد. جهت جلوگیری از تبدیل مخزن به حالت مغذی شدید، راهکارهایی مانند کاهش زمان مانداب در مخزن سد از طریق تخلیه نسبتاً سریع، جلوگیری از ورود فاضلاب‌های روستایی و زهاب‌های کشاورزی (منشا آلودگی فسفات و نیترات) به رودخانه، مدیریت بکارگیری کود و کاهش هزینه های تصفیه آب در بهبود کیفیت آب سد مفید خواهد بود.

المصادر:

کار آموز و کراچیان . 1391 . برنامه ریزی و مدیریت
کیفی سامانه های منابع آب، انتشارات دانشگاه صنعتی
امیرکبیر.
2) محمدی خلف بادام . 1383 . تغذیه گرایی مخازن (نرم
افزارسازی دوبعدی) مطالعه موردی سد کرخه، پایان نامه
کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران.
3) وزارت نیرو . 1388 . راهنمای مطالعات کیفیت آب
. مخازن سدهای بزرگ، نشریه شماره 313
4) وفایی . 1391 . مقایسه نرم افزار های کیفی در
مطالعات تغذیه گرایی مخازن و انتخاب نرم افزار مناسب،
دومین سمپوزیوم بین المللی مهندسی محیط زیست.
5) مددی و نجمی. 1387 . بررسی لایه بندی حرارتی
CE-QUAL- مخزن سد دز با استفاده از نرم افزار
دومین همایش تخصصی مهندسی محیط زیست. ،W2
6) ظهره وند م. 1390 . ارزیابی شرایط کیفی آب در
CE-QUAL- مخازن سدها با استفاده از نرم افزار دوبعدی
مطالعه موردی مخزن سد ماملو، اولین کنفرانس بین W2
المللی و سومین کنفرانس ملی سد و نیروگاههای برق آبی.
7) H. Mikio. 1994. Water quality and its control,
Rotterdam, Netherlands.
8) Kagalou, Papastergiadou & Leonardos. 2008.
Long term changes in the eutrophication process in
a shallow Mediterranean lake ecosystem of W.
Greece, Response after the reduction of external
load, Elsevier.
9) Romero, Kagalou, Imberger & Hela. 2002.
Seasonal water quality of shallow and eutrophic
Lake Pamvotis, Greece, Hydrobiologia.
10) Reckhow & Chapra. 1979. A note on error
Analysis for a phosphorus retention model, Water
Resource Research.
11) Markram. 2007. Frontier,
http://journal.frontiersin.org/Journal/10.3389/fmic
b.2013.00101/full
97 مجله ی مهندسی منابع آب / سال یازدهم /تابستان 1397
12) Pope, Larry & Milligan. 2002. Sources and
Concentrations of Phosphorus in the Cheney
Reservoir Watershed, USGS.
13) Straskraba & Tundisi .1989. Guideline of lake
management - Reservoir water quality management.
14) Williams, S.L., Ruckelshaus, M.H., 2007.
Effects of nitrogen availability and herbivory on
eelgrass (Zostera marina) and epiphytes. Ecology
74, 904–918.
15) Cole, and D. L. Strayer. 2006. Top-down
control from the bottom: Regulation of
eutrophication in alarge river by benthic grazing.
Limnol. Oceanogr.51:664–670
16) Vollenweider, R.A. and Kerekes, J.J., 1980.
Back-ground and Summary Results of the OECD
Coop-erative Program on Eutrophication. In:
Proceedings of an International Symposium on
InlandWaters and Lake Restoration.U.S.
Environmen-tal Protection Agency. EPA 440/5-81-
010. pp. 26-36.
17) Novotny, V., Olem. H., 1994.Water Quality:
Prevention, Identification, and Management of
Diffuse Pollution NewYork :Van Nostrand
Reinhold.
18) Raphael, J, M, 1962. Prediction of temperature
in rivers andreservoirs, J, Power Div., ASCE 88(2):
157-181.
19) Gaillard J. F., and Nriagu, J. O., 1984. The
speciation of pollutant metals in lakes near the
smelters at Sudbury, Ontario. In Environmental
Impacts of Smelters (ed. J. O. Nriagu): pp. 349 –
374.
20) Bales, M.J., and Giorgino, J.D., .1997.
“Rhodhiss Lake, North Carolina: Analysis of
Ambient Condi-tions and Simulation of
Hydrodynamics, Constituent Transport, and Water-
Quality Characteris-tics, 1993-94”. U.S. Geological
Survey Water-Resources Investigations Report 97-
4131.
21) Kuo, J.T., Liu, W.C., Lin, R.T., Lung, W.S.,
Yang, M.D., Yang, C.P., Chu, S.C., 2003. Water
quality modeling for the Feitsui Reservoir in
northern Taiwan. Journal of the American Water
Resources Association 39(3), 671- 687.
22) Kuo, J.T., Wu, J.H., Chu, W.S. .2006. Water
quality simulation of Te-Chi Reservoir using twodimensional
models. Water Science and
Technology 30: (2), 63-72.
23) Yang and Li. 2012. Prediction of water
temperature in stratified reservoir and effects on
downstream irrigation area, Wuhan University,
China Physics and Chemistry of the Earth, Volume
53, p. 38-42.
24) Deus, R., Brito, D., Mateus, M., Kenov, I.,
Fornaro, A., Neves, R., Alves, CN., 2013 Impact
evaluation of a pisciculture in the Tucurui reservoir
(Para,Brazil) using a two-dimensional water quality
model. Journal of Hydrology, 2013, 487: 1–12.
25) Zyfi, A., and Grazhdani, S. .2014. Application
of CE-QUAL-W2 model to water quality
simulation in Prespa Lakes,International Journal of
Innovative Research in Science, Engineering and
Technology. : 3(5)

_||_