تعداد نشریات | 23 |
تعداد شمارهها | 383 |
تعداد مقالات | 3,036 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,760,825 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,950,061 |
شبیهسازی روند کیفیت و آلودگی رودخانه دز با استفاده از مدل QUAL2Kw | ||
فناوری های پیشرفته در بهره وری آب | ||
دوره 4، شماره 2، تیر 1403، صفحه 1-21 اصل مقاله (1.21 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/atwe.2024.10383.1115 | ||
نویسندگان | ||
محسن لشنی1؛ سعید شعبانلو* 2؛ محسن نجارچی3؛ محمد رضا بصیری4؛ حسین مظاهری5 | ||
1دانشجوی دکتری مهندسی عمران، گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک ، ایران. | ||
2دانشیار، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی ، کرمانشاه، ایران. | ||
3دانشیار، گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک ، ایران. | ||
4استادیار، گروه مهندسی نساجی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی ، اراک ، ایران. | ||
5دانشیار، گروه مهندسی شیمی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی ، اراک ، ایران. | ||
چکیده | ||
رودخانه دز به دلیل تامین آب بیش از 125 هزار هکتار از اراضی دشت دز و اراضی پایین دست این دشت تا محل بندقیر و تامین بخش قابل توجهی از نیاز زیست محیطی رودخانه کارون بسیار حائز اهمیت میباشد. هدف از این تحقیق بررسی روند کیفیت و آلودگی در طول رودخانه دز و ارزیابی اثرات تخلیه فاضلابهای شهری، کشاورزی و صنعتی بر روند آلودگی و کیفیت رودخانه دز، در 131 بازه بر اساس مدل QUAL2KW میباشد. در مراحل واسنجی و صحت سنجی مدل مشخص شد، پارامترهای گسترده ای مانند خصوصیات هندسی جریان، شرایط هیدرولیکی رودخانه، میزان جریان آب، ضرایب هوادهی، نقاط ورودی آلاینده ها، نرخ نیتریفیکاسیون، اکسیژن خواهی و غیره در رودخانه در نتایج مدلسازی کیفی دخالت دارند. نتایج نشان داد مدل کیفیت آب QUAL2KW در شبیهسازی پارامترهای کیفی و آلودگی در رودخانه دز از دقت بالایی برخوردار است. روند تغییرات پارامترهای کیفی و آلودگی در رودخانه دز نشان داد که این رودخانه از نظر آلایندگی BOD به دلیل تخلیه فاضلابهای شهری و صنعتی، از نظر آلایندگی EC به سبب تخلیه زهکش اراضی کشاورزی(عمدتاً طرح نیشکر) و از نظر آلایندگی N-NH4 به علت فاضلابهای شهری، صنعتی و زه آب اراضی کشاورزی در شرایط بحرانی قرار دارد. لذا پیشنهاد میشود تمامی فاضلاب شهر دزفول، پساب پرورش ماهی، مجتمع هفت تپه و کارخانه کاغذسازی پارس تصفیه و سپس تخلیه گردند اما در خصوص زهکشهای کشاورزی اقدامات اصلاحی مانند اصلاح در نوع سیستمهای آّبیاری، کودهای مصرفی، الگوی کشت منطقه و غیره در مبدا صورت گیرد. | ||
کلیدواژهها | ||
QUAL2KW؛ شبیه سازی کیفی؛ روند آلودگی؛ رودخانه دز | ||
مراجع | ||
بیگلری، محمدرضا.، سیما، سمیه.، و سعادت پور، مطهره. (1395). شبیهسازی کیفیت آب رودخانه در شرایط بحرانی و اثربخشی اقدامات مدیریتی: مطالعه موردی زرینهرود. کنگره علوم و مهندسی آب و فاضلاب ایران، دانشگاه تهران، ایران. https://civilica.com/doc/600286/
عابدی کوپایی، جهانگیر.، نصری، زهره.، طالبی، خلیل.، مأمن پوش، علیرضا.، و موسوی، سید فرهاد. (1390). مطالعه کیفیت شیمیایی و آلودگی آب زایندهرود در بالادست به دیازینون و توان خودپالایی آن. علوم آبوخاک، 15(56) ،20-1. http://dorl.net/dor/20.1001.1.24763594.1390.15.56.1.1
خسروی نیا، احسان.، گلمایی، سیدحسن.، و ضیاتباراحمدی، میرخالق. (1388). مدیریت کیفی سیستم های رودخانهای بهوسیله مدل ریاضی WASP7 مطالعه موردی رودخانه کارون. پنجمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران،گرگان، ایران. https://civilica.com/l/3869/
عاشقمعلا، مریم.، محمدی فاضل، اصغر.، و حمامی، مجید. (1393). نقش توان خودپالایی رودخانهها در تعیین مجاز پارامترهای کیفی پسابها. نشریه علوم و مهندسی محیطزیست، 1(4) ، 49-37. https://www.magiran.com/paper/1408039
میرباقری، سید احمد.، محمودی، شاهرخ.، و خضری، سید مصطفی. (1390). مدلسازی تغییرات نیتروژن و فسفر در طول رودخانه چالوس با استفاده از نرمافزار QUAL2K. نشریه مهندسی عمران و محیطزیست، 40(3)، 60-49. https://www.magiran.com/paper/950002
نجفی، حسین.، و محمود پور، طاهر. (1391). مدلسازی کیفی رودخانه قرهسو با استفاده از مدل QUAL2K. همایش ملی جریان و آلودگی آب، دانشگاه تهران، تهران، ایران. https://civilica.com/doc/148298/
هاشمی، سید حسین.، رنجکش، یوسف.، رمضانی، سعیده، و قاسمی زیارانی، الهام. (1391). تحلیل مقایسهای کیفیت آب رودخانه کرج با تکنیک آماری تحلیل عاملی و مدل QUAL2K. همایش ملی جریان و آلودگی آب، دانشگاه تهران، تهران، ایران. https://civilica.com/doc/148297/
Abedi-Koupai, J., Nasri, Z., Talebi, Kh., Mamanpoush, A., & Mousavi, S.F. (2011). Investigation of Zayandehrud Water Pollution by Diazinon and its Assimilative Capacity. Jwss, 15(56), 1-20. http://dorl.net/dor/20.1001.1.24763594.1390.15.56.1.1 [In Persian] Alizadeh, A., Rajabi, A., Shabanlou, S. Yaghoubi, B., & Yosefvand, F. (2021). Modeling long-term rainfall-runoff time series through wavelet-weighted regularization extreme learning machine. Earth Sci Inform 14, 1047–1063. https://link.springer.com/article/10.1007/s12145-021-00603-8 Amiri, S., Rajabi, A., Shabanlou, S., Yosefvand, F., & Izadbakhsh, M.A. (2023). Prediction of groundwater level variations using deep learning methods and GMS numerical model. Earth Science Informatic. https://doi.org/10.1007/s12145-023-01052-1 Ashiq-Moala, M., Mohammadi Fazel, A., & Hamami, M. (2013). The role of self-purification power of rivers in the permissible determination of quality parameters of effluents. Journal of Environmental Sciences and Engineering, (4)1, 49-37. https://www.magiran.com/paper/1408039 [In Persian] Azimi, H., Shabanlou, S., Ebtehaj, I., & Bonakdari, H. (2016). Discharge Coefficient of Rectangular Side Weirs on Circular Channels. International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation, 17(7-8), 391-399. http://dx.doi.org/10.1515/ijnsns-2016-0033 Azizpour, A., Izadbakhsh, M.A., Shabanlou, S., Yosefvand, F., & Rajabi, A. (2021). Estimation of water level fluctuations in groundwater through a hybrid learning machine. Groundwater for Sustainable Development, 15, 100687. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2021.100687 Azizpour, A., Izadbakhsh, M.A., Shabanlou, S., Yosefvand, F., & Rajabi, A. (2022). Simulation of time-series groundwater parameters using a hybrid metaheuristic neuro-fuzzy model. Environment Science and Pollution Research. https://doi.org/10.1007/s11356-021-17879-4 Bigleri, M.R., Sima, S., & Saadatpour, M. (2015). Simulation of river water quality in critical conditions and the effectiveness of meditative measures: a case study of Zarineh Rood. Iran Water and Wastewater Science and Engineering Congress, University of Tehran, Iran. https://civilica.com/doc/600286/ [In Persian] Chapra, S., Pelletier, G., & Tao, H. (2006). A Modeling framework for simulating river and stream water quality, Version 2.04: Documentation and user’s manual. Civil and Environmental Engineering Dept, Tufts University, Medford, MA. https://www.semanticscholar.org/paper/ Chuersuwan, N., Nimrat, S., & Chuersuwan, S. (2013). Water Quality Management in Lamtakhong River. Journal of Pakistan Water Resources Management, 10, 22-41. http://dx.doi.org/10.19026/rjaset.6.3456 Fan, C., Ko, C.H., & Wang, W.S. (2009). An innovative modeling approach using qual2k and HEC-RAS integration to assess the impact of tidal effect on River Water quality simulation. Journal of Environmental Management, 90(5), 1824-1832. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2008.11.011 Gharib, R., Heydari, M., Kardar, S., & Shabanlou, S. (2020). Simulation of discharge coefficient of side weirs placed on convergent canals using modern self-adaptive extreme learning machine. Appl Water Sci 10, 50. https://doi.org/10.1007/s13201-019-1136-0 Gilbert, J. M., & Maxwel, R, M. (2017). Examining regional groundwater–surface water dynamics using an integrated hydrologic model of the San Joaquin River basin. Hydrol. Earth Syst. Sci., 21, 923–947. https://doi.org/10.5194/hess-21-923-2017 Hashemi, S.H., Rangekesh, Y., Ramezani, S., & Ghasemi Ziyarani, E. (2012). Comparative analysis of Karaj river water quality with statistical technique of factor analysis and QUAL2K model. National Conference on Water Flow and Pollution, University of Tehran, Tehran, Iran. https://civilica.com/doc/148297/ [In Persian] Hu, L., Xu, Z., & Huang, W. (2016). Development of a river-groundwater interaction model and its application to a catchment in Northwestern China. Journal of Hydrology, 543, 483-500. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.10.028 Khosravi Nia, H., Golmaei, H., Mir Khaleq, Z., & Ahmadi, T. (2009). Quality Management of River Systems by Wasp7 Mathematical Model Case Study of Karun River, Iranian Watershed Management Association 5th National Conference on Watershed Management Science and Engineering. Gorgan, Iran. https://civilica.com/l/3869/ [In Persian] Li, Z., Quan, J., Li, X-Y., Wu, X-C., Wu, H-W., Li, Y-T., & Li, G-Y. (2016). Establishing a model of conjunctive regulation of surface water andgroundwater in the arid regions. Agricultural Water Management, 174: 30- 38. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.04.030 Mathew, M., Yao, Y., Cao, Y., Shodan, K.h., Ghosh, I., Bucci, V., Leatao, Ch., Njoka, D., Wei, I., & Hellweger, L. (2011). Anatomy of an urban waterbody: A case study of bostons mudyy river. Enviromental Pollution, 159(8-9), 1996-2002. http://dx.doi.org/10.1016/j.envpol.2011.02.018 Mazraeh, A., Bagherifar, M., Shabanlou, S., & Ekhlasmand, R. (2023). A Hybrid Machine Learning Model for Modeling Nitrate Concentration in Water Sources. Water, Air, & Soil Pollution, 234(11), 1-22. http://dx.doi.org/10.1007/s11270-023-06745-3 Mazraeh, A., Bagherifar, M., Shabanlou, S., & Ekhlasmand, R. (2024). A novel committee-based framework for modeling groundwater level fluctuations: A combination of mathematical and machine learning models using the weighted multi-model ensemble mean algorithm. Groundwater for Sustainable Development, 24, 101062. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2023.101062 Moghadam, R.G., Izadbakhsh, M.A., Yosefvand, F., & Shabanlou, S. (2019). Optimization of ANFIS network using firefly algorithm for simulating discharge coefficient of side orifices. Appl Water Sci, 9, 84. https://doi.org/10.1007/s13201-019-0950-8 Mirbagheri, S.A., Mahmoudi, S., & Khazri, S.M. (2019). Modeling of Nitrogen and Phosphorus Changes along Chalus River Using QUAL2K Software. Journal of Civil and Environmental Engineering, 40(3), 49-60. https://www.magiran.com/paper/950002 [In Persian] Mohammed, K.S., Shabanlou, S., Rajabi, A., Yosefvand, F., & Izadbakhsh, M.A. (2023). Prediction of groundwater level fluctuations using artificial intelligence-based models and GMS. Applied Water Science, 13, 54. https://doi.org/10.1007/s13201-022-01861-7 Mummidivarapu, S. K., Rehana, S., & Satyaji Rao, Y. R. (2023). Mapping and assessment of river water quality under varying hydro-climatic and pollution scenarios by integrating QUAL2K, GEFC, and GIS. Environmental Research, 239 (1), 117250. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.117250 Najafi, H., & Mahmoudpour, T. (2012). Qualitative modeling of Qarasu river using QUAL2K model. National Conference on Water Flow and Pollution, University of Tehran, Tehran, Iran. https://civilica.com/doc/148298/ [In Persian] Rafiee, M., Akhond Ali, A.M., Moazed, H., Jaafarzadeh, N., & Zahraie, B. (2013). A Case Study of Water Quality Modeling of the Gargar River, Iran. Journal Of Hydraulic Structures, 1(2), 10-22. https://doi.org/10.22055/jhs.2014.10533 Rajabi, A., & Shabanlou, S. (2012). Climate index changes in future by using SDSM in Kermanshah, Iran. Journal of Environmental Research and Development, 7(1), 37-44. https://www.cabidigitallibrary.org/doi/full/10.5555/20123377231 Pelletier, G., & Chapra, S. (2008). QUAL2Kw theory and documentation A modeling framework for simulating river and stream water quality. Environmental Assessment Program Olympia. Washington, 98504-7710. http://dx.doi.org/10.1016/j.envsoft.2005.07.002 Sener, S., Sener, E., & Davraz, A. (2017). Evaluation of water quality using water quality index method and GIS in Aksu River (Turkey). Journal of Water Management, 584, 131-14. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.01.102 Shabanlou, S. (2018). Improvement of extreme learning machine using self-adaptive evolutionary algorithm for estimating discharge capacity of sharp-crested weirs located on the end of circular channels. Flow Measurement and Instrumentation, 59, 63-71. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2017.11.003 Varekar, V., Yadav, V., & Karmakar, S. (2021). Rationalization of water quality monitoring locations under spatiotemporal heterogeneity of diffuse pollution using seasonal export coefficient. Journal of Environmental Management, 277, 111342. http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.111342 Zhang, R., Qian, X., Yuan, X., Ye, R., Xia, B., & Wang, Y. (2012). Simulation of Water Environmental Capacity and Pollution Load Reduction Using QUAL2K for Water Environmental Management. International Journal of Environmental Research and Public Health, 9(12), 4504-4521. http://dx.doi.org/10.3390/ijerph9124504 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 319 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 321 |