عنوان پایان‌نامه
بررسی خودپالایی جریان‌های رودخانه‌ای با تأکید بر برآورد ضریب پخش طولی – مطالعه موردی رودخانه پسیخان- گیلان
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4961;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 54165
- تاریخ دفاع
- ۲۰ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- علی نظری
- استاد راهنما
- کیومرث ابراهیمی
- چکیده
- رودخانه ها از مهمترین منابع آب شیرین تجدید شونده و حیاتی جهت استفاده در امور کشاورزی، شرب و صنعت هستند. افزایش بی رویه کودهای شیمیایی و سموم کشاورزی و ورود انواع پساب های کشاورزی و فاضلاب‌های خانگی و صنعتی از کیفیت منابع آب کاسته است. در مواردی که رودخانه¬ها بعنوان یکی از منابع تأمین کننده نیاز آبی مطرح هستند، علاوه بر کمیت و میزان آورد، کیفیت آب و میزان ظرفیت خودپالایی رودخانه ها نیز مورد توجه قرار می¬گیرد، زیرا می توان دریافت که رودخانه در چه وضعیتی از نظر میزان آلودگی قرار دارد. به منظور افزایش توان مدیران محیط زیست و مهندسان آب، می¬توان از ابزارهای کار آمدی مانند مدل های ریاضی که برای تعیین عکس العمل قابل انتظار رودخانه به ورورد آلاینده ها و شبیه¬سازی پارامترهای کیفی می¬شود استفاده نمود. مدل ریاضی بکار رفته در تحقیق حاضر معادله کلاسیک استریتر- فلپس می باشد. در این معادله ضریب انتشار طولی نقش مهمی را ایفا می¬کند. ضریب انتشار طولی در عمل توسط مطالعات ردیابی و همچنین با استفاده از روابط تجربی و تئوری که توسط محققین مختلف ارائه شده اند، تعیین می شود. در تحقیق حاضر برای تخمین ضریب انتشار طولی برای رودخانه پسیخان از روش های تجربی و همچنین روش هایی که بر اساس داده های میدانی(روش گشتاورها، روش مسیریابی فیشر) در یک نهر و کانال که از نظر عمق و سرعت با رودخانه مورد نظر تقریباً مشابه بودند استفاده شد. با مقایسه نتایج حاصل از روابط تجربی و روش هایی که براساس آزمایش¬های ردیابی ضریب انتشار طولی را محاسبه می کنند، بهترین رابطه برای تخمین ضریب انتشار طولی از بین روش های ذکر شده، برای رودخانه پسیخان بدست آمد. در تحقیق حاضر نمونه برداری از رودخانه پسیخان انجام و پارامترهای اکسیژن محلول، اکسیژن خواهی بیولوژیکی، نیترات، فسفات، اسیدیته و هدایت الکتریکی در بازه¬ای به طول چهار کیلومتر در تیره ماه 1390، اندازه گیری شد. از چهار روش عددی برای شبیه سازی غلظت اکسیژن محلول در رودخانه مورد مطالعه استفاده و نتایج آن با داده های مشاهداتی و نتایج روش استریتر- فلپس مقایسه شد. نتایج نشان داد، روش های عددی مورد استفاده از دقت خوبی برخوردار بوده و همگی عملکرد بهتری نسبت به روش استریتر–فلپس داشته اند. مدل عددی Upstream با ضریب هوادهی بولتون بیشترین دقت را در بین روش های عددی، از خود نشان داد. با توجه به روند تغییرات اکسیژن محلول در طول بازه مورد مطالعه در رودخانه پسیخان، این رودخانه در این بازه مورد مطالعه از ظر فیت خودپالایی ضعیفی برخوردار می باشد.
- Abstract
- Rivers are the main renewable fresh water resources and are critical for using in agriculture, industry and drinking sectors. Uncontrolled increase use of fertilizers and pesticides, accompanied with agricultural and industrial waste has reduced the quality of these water resources. Where rivers are considered as one of the sources of water requirements, in addition to their rate and quantity, water quality and level of self-purification capacity of rivers is considered to be very important. This is due to, the contamination conditions of the river being recognized. In order to enhance the decision power of environmental managers and water engineers, the efficiency of tools such as mathematical models for determining the expected response of a river to specific pollutants and simulating the quality parameters are essential. The mathematical model used in this research study is the classic Streeter-Philips. The coefficient of linear equations plays an important role in this model. The longitudinal dispersion coefficient is determined by tracking in practice and also by using empirical and theoretical relations which have been proposed by various researchers. In this study empirical techniques and methods based on field data (moment method, the routing method of Fisher) were used for determining longitudinal dispersion estimate of Pesikhan River in a creek and channel which had the same depth and speed as Pesikhan River. By comparing the results of empirical relationships and methods that are based on tracking tests the best method was used for calculating dispersion coefficient the Pasikkhan River. In the present study different quality parameters samples including dissolved oxygen, biological oxygen demand, nitrates, phosphates, pH and electrical conductivity were taken from the river in the range of four kilometers in length in July 2011 Four numerical methods were used to simulate dissolved oxygen concentration in the studied rivers, and the obtained results were compared with observational data and results from Astreeter - Phelps method. Final results show, using numerical methods has good accuracy and all of them outperformed Astrytr- Phililps method. The Upstream numerical model with having the greatest accuracy in Bolton aeration coefficient had the best performance among numerical method .According to the changes in dissolved oxygen during the study range of Pesikhan River, the river in this interval is very poorly in Self-purification
