عنوان پایان‌نامه
تعیین تراز تخلیه بهینه و مدیریت تغذیه گرایی سد کرخه با کمک مدل ریاضی
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1618;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81432;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1618;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81432
- تاریخ دفاع
- ۱۴ تیر ۱۳۹۱
- دانشجو
- نجمه رضازاده
- استاد راهنما
- مهرداد نظریها, امین سارنگ
- چکیده
- بشر برای فائق آمدن به مشکلات کمبود آب ناشی از رشد جوامع و پیشرفت و صنعتی شدن ، به احداث سدها و ذخیره کردن آبهای سطحی در پشت این سدها روی آورد. اما از آنجایی که خصوصیات اقلیمی منطقه ، کمیت و کیفیت آب ورودی به مخازن و همچنین تبخیر آب از سطح مخزن ، ساکن بودن آب و لایه بندی حرارتی روی کیفیت و خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژبکی آب مخازن اثر می گذارد، آگاهی از چگونگی تغییرات کیفی آب در بازه زمانی دراز مدت امری مهم به شمار می رود. بررسی دراز مدت شرایط کیفی آب در لایه های مختلف مخزن می تواند به تشخیص بهترین لایه برای آبگیری کمک نموده و وضعیت مخزن را نیز بهبود بخشد. در این تحقیق مخزن سد کرخه تحت مطالعه و بررسی قرار گرفته و سعی شده است وضعیت دمایی و اکسیژن محلول لایه های مختلف مخزن در یک دوره 40 ساله شبیه سازی شود. برای سهولت شبیه سازی، این 40 سال به 7 بخش تقسیم شده اند و برای هر بخش یک سناریو در نظر گرفته شده است. سناریوها با توجه به رژیم آبدهی رودخانه می باشند و با شبیه سازی این 7 سناریو در کنار هم می توان مدل تمامی این 40 سال را تهیه نمود. با در نظر گرفتن مسایل کیفی موجود در منطقه ، ساختار فیزیکی و هیدرودینامیکی مخزن ، اهداف کوتاه مدت و دراز مدت مطالعه و قابلیتهای مدلهای بررسی شده، مدل دو بعدی CE-QUAL-W2 به عنوان مناسب ترین مدل تشخیص داده شده است. با کمک این مدل تغییرات عمقی دما و اکسیژن محلول به دست آمده است . نتایج حاکی از یک دوره لایه بندی شدید از اواسط خرداد ماه تا اواخر مهر ماه در کلیه سالها، و یک لایه بندی نسبتا ضعیف در فروردین و اردیبهشت و آبان است. همچنین در اواخر بهمن نیز مخزن دچار پدیده واژگونی دما می شود. وضعیت اکسیژن محلول نیز متاثر از وضعیت دمایی در ماههایی با لایه بندی شدید، دارای نوسانات عمقی فاحش و در زمان واژگونی به صورت یکنواخت در عمق می باشد. در نهایت اینکه با توجه به نیاز پایین دست نتیجه می شود لایه بین 170 تا 180 متر بهترین لایه برای آبگیری در ماههایی با لایه بندی شدید است و در زمان واژگونی نیز با توجه به یکنواخت بودن اکسیژن محلول در عمق تراز آبگیری اهمیت چندانی ندارد.
- Abstract
- Nowadays, human is faced water scarcity and many more problems which are due to population growth and industrial development. Therefore, many people around the world tried to overcome water shortage by dam construction and storing surface water when is not available naturally. However, such activities together with climate changes may have negative impacts on inflow water quality and quantity. Nevertheless, the amount of evaporation from surface of water and thermal stratification may also change water characteristics (qualitatively, physically, chemically and biologically). Knowing how water quality changes in long-term period is important. Long-term study of water quality conditions in different layers of the reservoir could help determine the best layer for water intake and also improvement in reservoir conditions. In this study, Karkheh Dam was selected as the case study. Using meteorological and river discharges records as well as water quality parameters such as temperature and dissolved oxygen of Karkheh River in different level for a period of 40 years were predicted. For simulation of reservoir behavior, the two-dimensional CE-QUAL-W2 model was used. With the help of this mathematical model the temperature and dissolved oxygen profiles were obtained. The results indicated a strong stratification period from mid of June to late of October in all years. However, a relatively weak stratification was obtained for April, May and November. In addition, in February thermal mixing phenomenon occurs, because, dissolved oxygen is strongly related to thermal stratification and fluctuates vertically according to temperature associated to each layer. Finally, results showed that the best level for water intake during strong stratification was between 170m to 180m. Otherwise, there is no limitation for water intake since stratification is not significant. Keywords: Karkheh reservoir, CE-QUAL-W2, thermal stratification, Do simulation, discharge level
