عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیراقدامات مدیریتی برکیفیت آب های سطحی (مطالعه موردی: بخشی از حوزه آبخیز کرخه)
- رشته تحصیلی
- مهندسی منابع طبیعی - -آبخیزداری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6580;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71395
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- زهرا نوری
- استاد راهنما
- علی سلاجقه, آرش ملکیان
- چکیده
- وضعیت کیفیت آب‌های سطحی یکی از نگرانی‌های رو به افزایش در ایران و در سایر کشورهای دنیا است. منابع آلوده کننده آب شامل منابع آلودگی غیر نقطه‌ای (NPSPS) و منابع آلودگی نقطه‌ای (PSPS) است. شناسایی منابع آلاینده نقطه‌ای و غیرنقطه‌ای برای ارزیابی کیفیت آب رودخانه و شناسایی منابع آلاینده در حوزه حائز اهمیت است. در این مطالعه، ابتدا شاخص کیفیت آب (WQI) با استفاده از 11 پارامتر کلیدی کیفیت آب برای دوره یکسال ( آبان 1392 تا مهر 1393) به منظور ارزیابی کیفیت آب سطحی رودخانه سیمره در حوزه سیمره محاسبه شد. متغییرهای کیفیت آب شامل فسفر کل (TP)، BOD، COD، DO ، رسوب معلق (SS)،pH ، گل آلودگی، نیترات کل (TN)، آمونیاک (NH4)، هدایت الکتریکی (EC)، نیترات (NO3) و فسفات (PO4) می‌باشد. سپس، مدل ارزیابی آب و خاک (SWAT 2009) برای بررسی تاثیر منابع آلاینده نقطه‌ای و غیرنقطه‌ای بر روی کیفیت آب مورد استفاده قرار گرفت. مدل برای دوره 2009-2000 واسنجی و سپس برای دوره 2011-2010 اعتبار سنجی گردید. مقادیر ضرایب ناش- ساتکلیف و R2 برای شبیه‌سازی جریان و بار مواد مغذی از 84/0 تا 96/0 و برای اعتبارسنجی جریان از 69/0 تا 85/0 می‌باشد. نتایج آماری نشان داد که مدل SWAT کارایی مناسبی در شبیه‌سازی جریان ماهانه و بار مواد مغذی در حوزه سیمره دارد. همچنین مدل SWAT برای شناسایی مناطق منبع بحرانی (CSAs) رسوب، TN و TP در سطح زیرحوزه مورد استفاده قرار گرفت. SWAT، 9 زیرحوزه (شامل 33% از سطح حوزه) شامل زیرحوزه‌های 1، 6، 10، 17، 21، 22، 25، 26 و 29 را به عنوان مناطق بحرانی برای TN و TP شناسایی کرد و بیشتر این زیرحوزه‌ها برای رسوب نیز به عنوان مناطق بحرانی شناسایی شدند. شبیه‌سازی تاثیر بهترین اقدامات مدیریتی (BMPs) برای کنترل هدررفت بار مواد مغذی نیز توسط مدل انجام گرفت. مهمترین BMPs شامل اجرای کاهش مصرف کودهای شیمیایی و ایجاد نوار فیلتر در طول رودخانه می‌باشد. نتایج WQI نشان داد که کیفیت آب در بالادست بهتر از کیفیت آب در پایین دست می‌باشد و سطح بار مواد مغذی بالاتر نیز است. همچنین تغییرات فصلی روش WQI به وضوح نشان داد که فصل تابستان و پاییز دوره زمانی بحرانی برای بار مواد مغذی در حوزه می‌باشد. همچنین سناریوهای BMP منجر به کاهش هدررفت آلودگی در مقایسه با شرایط پایه می‌شوند و بیشترین کاهش در هدررفت مواد مغذی در ایجاد ن
- Abstract
- Abstract Surface water quality status is one of the increasing concerns in the Iran and other countries of the world. The sources of surface water pollutions are including point source (PSP) and nonpoint source pollution (NPSP). Identifying of the point source (PS) and nonpoint source (NPS) pollution is critical to evaluate the river water quality and finding major pollutant sources in a watershed. In this study, in the first step, Water Quality Index (WQI) was used to assess the surface water quality in Seimareh River located in Seimareh watershed using eleven key water quality variables over duration of one year (November 2012 to October 2013). The water quality variables were including total phosphorous (TP), BOD, COD, DO, suspended sediment (SS), pH, turbidity, nitrate (N), ammonium (NH4), electrical conductivity (EC) and phosphate (PO4). Then, Soil and Water Assessment Tool (SWAT) version 2009 was used to investigate the influence of PS and NPS pollution on the water quality. The model was calibrated for the period 2000-2009 and then validated for 2010-2011. The values of Nash-Sutcliffe efficiency (ENS) and R2 for simulations of flow and nutrient loads range from 0.84 to 0.96 for calibration period while varies from 0.69 to 0.85 for validation period used for flow simulation. The statistical results revealed that the SWAT model performed satisfactorily in simulating monthly flow and nutrient loads in Seimareh watershed. Also, SWAT was used to identify the critical source areas (CSAs) of sediment, TN and TP at the watershed level. SWAT identified 9 subwatershed (33% of total watershed area) as CSAs for TN and TP. The sub-watersheds 1, 6, 10, 17, 21,22, 25, 26 and 29 were identified as CSAs of TN and TP while most of these subwatershed were also identified as sediment CSAs. Then model was also used to simulate the impact of best management practices (BMPs) at controlling nutrient losses. Major BMPs implemented were reducing chemical fertilizer application, and building a filter strip along the river bank. The result of WQI demonstrates that water quality at upstream is generally better than downstream with higher level of nutrient loads. Also, the seasonal variations of the WQI clearly indicate the summer and autumn season as critical time period for nutrient loads within the watershed. The result showed that the BMP scenario reduced the pollutant losses compared to the baseline condition and the greatest reduction in the nutrient losses was observed in filter strip located along river with percentage reduction 68%, 36% and 39% for sediment, TN and TP. Overall, this study helps our understanding of the status of water quality and the role of the best management practices (BMP) options for improving water quality. Keywords: Surface Water Quality, Point Source (PSP) and Non-point Source Pollution (NPSP), SWAT Model, Best Management Practices (BMPs), Seimareh River Watershed
