مدیریت آب و آبیاری (May 2025)
شبیه‌سازی هیدرولیکی و کیفیت آب رودخانه‌های کوهستانی با شیب تند: مطالعه موردی رودخانه دوهزار، تنکابن
Abstract
رشد آلاینده‌ها در منابع آب سطحی به‌طور چشمگیری افزایش یافته و اثرات نامطلوبی بر محیط‌زیست و جوامع بشری داشته است. از این‌رو، استفاده از مدل‌های ریاضی برای شبیه‌سازی کیفیت آب رودخانه‌ها و بررسی سناریوهای مختلف ضروری می‌باشد. این پژوهش با استفاده از مدل HEC-RAS با هدف ارزیابی مکانی و زمانی توزیع آلاینده‌ها در رودخانه‌های کوهستانی با شیب تند و ساختار پله-گوداب، هم‌چنین بررسی تغییرات آلاینده‌ها در مقاطع بالای پله و پایین پله انجام شده است. چهار مقطع اصلی بر روی رودخانه دوهزار تنکابن واقع در بالادست، پایین‌دست، روی پله و پایین پله موردمطالعه قرار گرفتند و نمونه‌برداری‌های کیفی اکسیژن محلول، نیترات، فسفر غیرآلی و دمای آب طی یک دوره هشت‌ماهه جمع‌آوری و آزمایش شدند. نتایج شبیه‌سازی در دوره‌های واسنجی و صحت‌سنجی نشان داد که میانگین حداقل و حداکثر خطای نسبی کل به‌ترتیب 05/1 درصد برای دما و 18/10 درصد برای فسفر غیرآلی بوده است که حاکی از دقت قابل‌قبول مدل HEC-RAS در شبیه‌سازی پارامترهای کیفی آب است. به‌طورکلی، در مقاطع بالادست و پایین‌دست به‌دلیل پایداری جریان و کاهش تلاطم، خطاها کم‌تر و در نواحی پایین پله به‌دلیل افزایش تلاطم و حرکت پارامترهای کیفی ته‌نشین‌شده، خطا افزایش یافته است. از دیگر دلایل افزایش خطا در این نواحی، درنظرگرفتن فشار هیدرواستاتیکی به‌جای فشار هیدرودینامیکی در مدل است که سبب کاهش دقت در جریان‌های آشفته می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد مدل HEC-RAS در شبیه‌سازی کیفیت آب رودخانه‌های کوهستانی عملکرد مناسبی دارد و بهبود شبیه‌سازی پارامترهای کیفی ته‌نشین‌شده و فرایندهای نیترات و فسفر می‌تواند دقت مدل را ارتقا دهد.
Keywords
