ارزیابی کیفیت آب رودخانه دز در بحرانیترین مقطع و در شرایط خشکسالی با استفاده از مدل HEC-RAS

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

2 گروه مهندسی آب، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی واحد، دزفول، ایران.

3 استادیار گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

4 گروه مهندسی علوم آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

5 گروه مهندسی منابع آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

چکیده

برای تعیین واکنش رودخانه بر ورود آلایندهها استفاده از مدلهای ریاضی ضروری است. این مدلها قادرند اثر آلایندههای موجود و آتی را شبیه‌سازی نموده و تصمیمگیریهای مرتبط را تسهیل می‌نمایند. در این مطالعه بهمنظور بررسی کیفیت آب رودخانه دز در جنوب غربی ایران و شبیهسازی اثر زهکش‌های اصلی تغذیه‌کننده آن بر کیفیت رودخانه از مدل هیدرولیکی  HEC-RAS استفاده شد. در این راستا مسیر رودخانه از محل سد انحرافی تا پایین‌دست زهکش لوره (بحرانیترین بازه رودخانه دز از نظر آبدهی) پیمایش و هفت ایستگاه نمونه‌برداری در طول رودخانه و شش ایستگاه در محل ورود زهکشها به رودخانه شناسایی و نمونهبرداری کیفی طی یک دوره هفت ماهه از اسفند ماه 1396 تا شهریور ماه 1397 برداشت و آنالیز شد. نمونههای‌ کیفی اندازهگیری‌شده با مقادیر شبیه‌سازی شده با استفاده از مدل HEC RAS و شاخص کیفیت استاندارد NSFWQI  مقایسه شد. نتایج شبیهسازی به‌دست آمده بیانگر عدم خودپالایی پارامترهای کیفی در این بازه رودخانه دز طی دوره زمانی هفت ماهه مورد مطالعه، به‌دلیل ورود زهابها و دبی پایین رودخانه میباشد. همچنین در این بازه زمانی که مصادف با شرایط خشکسالی رودخانه بوده، نتایج آنالیز پارامترهای اندازهگیری شده توسط شاخص NSFWQI حاکی از آن است که در نیمه اول بازه رودخانه شاخص کیفیت کمتر از 68 و بیانگر کیفیت متوسط بوده و در نیمه دوم بازه رودخانه شاخص کیفیت کمتر از 50 و بیانگر کیفیت بد می‌باشد. این روند کاهشی شاخص کیفیت، با روند متغیرهای کیفی شبیه‌سازی با مدل HEC-RAS همخوانی داشته و حاکی از عدم خودپالایی نسبی رودخانه در بازه مورد مطالعه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Dez River Water Quality Evaluation in the Most Critical Section and Drought Conditions by HEC-RAS

نویسندگان [English]

  • Ali Mohammad Golabini 1
  • Ali Afrous 2
  • Mehdi Asadilour 3
  • ali asareh 4
  • Hossein Fathian 5
1 Department of Water Science and Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2 Department of Water Engineering, Dezful Branch, Islamic Azad University, Dezful, Iran.
3 Department of Water Science and Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
4 Department of Water Science and Engineering, Ahvaz branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran.
5 Department of Water Resources Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

It is necessary to use mathematical models to determine the river's response to pollutants. These models are able to simulate the effect of existing and future pollutants and facilitate related decisions. In this study, the water quality of Dez River and its main feeding drains were extracted and analyzed through sampling and laboratory analysis from Dez diversion dam downstream of Loreh drainage during seven months from March to September 2018. The results of the measured samples were compared with those of the simulated values through the HEC-RAS model. The river path was investigated in the study period and seven sampling stations were determined along the river and six stations at the point of drainage into the river to determine the sampling stations, as well as the sources of pollution of Dez River. The results indicated the lack of self-purification of DO, BOD, NO3, NO2 parameters in Dez River during seven months of 2018 due to the inflow of drains and lower river discharge in this period. Also, the base on NSFWQI index, in drought seasons the first half of the river quality index is less than 68, that indicates average quality, and in the second half of the river, the quality index is less than 50 (poor quality). This decreasing trend of NSFWQI quality index is consistent with the trend of qualitative variables of HEC-RAS simulation and indicates the lack of relative self-purification of the river during the study period.

کلیدواژه‌ها [English]

  • River
  • Hydraulic and Water Quality Simulation
  • National Quality Index
  • HEC-RAS

مراجع

Alexakis, D. (2008). Geochemistry of stream sediments as a tool for assessing contamination by Arsenic, Chromium and other toxic elements: East Attica region, Greece. European Water, 21/22, 57-72.
Abdeveis, s., Sedghi, H., Hassonizadeh, H. and Babazadeh. H. (2020). Application of Water Quality Index and Water  Quality Model QUAL2K for Evaluation of Pollutants in Dez River, Iran. Water Resources 47(4):892-903.
Bissenbayeva, s., Abuduwaili, J., Issanova, G. and Samarkhanov, K. (2020).Characteristics and Causes of Changes in Water Quality in the Syr Darya River, Kazakhstan. Water Resources 47, 904–912.
Beaupre L., St-Hilaire A., Daigle A & Bergeron N. (2020) Comparison of a deterministic and statistical approach for the prediction of thermal indices in regulated and unregulated river reaches: case study of the Fourchue River (Québec, Canada). Water Quality Research Journal, 223, 35-45.
Brown RM, McLelland NJ, Deininger RA, Tozer RG.(1970). A water quality index do we dare? Water and Sewage Works. 339-34.
Harati Z. & Moazed H. (2014). Qualitative Simulation along the Ahvaz Karun River In the Bandaqir-Ahwaz interval Using the Qual2Kw Model. The first national conference on water, humans and land. Esfahan Iran. (In Farsi)
Harati,Z., Moazed, H . (2014). Evaluation of water salinity of Karun river for use in irrigation in Malasani-Ahvaz interval. The first national conference on water, humans and land. Esfahan Iran. (In Farsi)
Heidarinia M., Moazed H. & Hosseini Zarei, N. (2008). Classification of Karun River quality in the period from Malasani to Kot Amir using the index NSFWQI, 8th International Seminar on River Engineering, Ahvaz Shahid Chamran University, 456-467.
Hoseini P. & Hoseini Y. (2017). Changes in Self-Purification Capacity of the Ahvaz Karun River in 2008 and 2014 using QUAL2Kw Model. Amirkabir J. Civil Eng., 49(1), 35-45.
Hydrologic Engineering Center. (2016). HEC-RAS user manual. http://www.hec.usace.armi.mi/.
Karimi gashnei A., Salaridaragi M. (2014). Qualitative classification of river water (Case study: Karun, Dez and Karkheh rivers). Journal of Environment and Development,   5(10), 29-38. (In Farsi)
Janian S., Mehrjouyan H. & Zakir Mushfaq M. (2015). Water Quality Monitoring and Analysis Using Index (NSFWQI) (Case Study: Dez River - Dezful City Area), 10th International River Engineering Seminar, Ahvaz, https : //civilica.com/doc/677325
Liou, SM., Losl, H., (2003). Application of twostage fuzzy set theory to river quality evaluation in Taiwan. Journal Water Res. No(37). pp:1406–1416.
Loukas A. (2010). Surface water quantity and quality assessment in Pinios River, Thessaly, Greece. Desalination. 250, 266-273.
Melidis P., Akratos C.S., Tsihrintzis V.A. & Trikilidou E. (2007). Characterization of rain and roof drainage water quality in Xanthi, Greece. Environ Monit Assess, 127, 15-27.
Moghimi Nezad S., Ebrahimi K & Kerachian R., (2018) Investigation of Seasonal Self-purification Variations of Karun River, Iran. Amirkabir J. Civil Eng., 49(4), 621-634.
Office of Deputy for Strategic Supervision. (2009). Guideline Manual for Assimilative Capacity Studies in Rivers No. 481,” Vice presidency for strategic planning and supervision. (In Farsi)
Oliveir B., Bola J., Nadais H. & Arroja, L. (2011). Application of Qual2Kw model as a tool for water quality management, Certima River as a case study, Environmental Monitoring and Assessment, 184(10), 197-210.
Shahriali F., Gavadifar N. & Akhondali, A.M. (2011). Investigation of flow rate changes on water quality of Karun river using QUAL2KW model. Fifth National Conference and Specialized Environmental Exhibition, Tehran, Iran. (In Farsi)
Shokri S., Hooshmand A. R. & Moazed H. (2016). Qualitative Simulation of Ammonium and Nitrate along the Gargar River Using the Qual2Kw Model. Journal of Wetland Ecology, 6(23), 57-68. (In Farsi)
Taralgatti P.D., Pawar R.S., Pawar G.S., Nomaan M.H. & Limkar C.R. (2020). Water Quality Modeling of Bhima River by using HEC-RAS Software. International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT) ISSN: 2249 – 8958.
Tsakiris G., Spiliotis M., Paritsis S. & Alexakis D. (2009). Assessing the water potential of karstic saline springs by applying a fuzzy approach: The case of Almyros (Heraklion, Crete). Desalination, 237, 54-64.
Ramos MA, de Oliveira ES, Pião AC, de Oliveira Leite DA, de Angelis DD. (2016). Water quality index (WQI) of Jaguari and Atibaia rivers in the region of Paulínia, São Paulo, Brazil. Environmental Monitoring and Assessment.;188(5):1-4.
تحقیقات آب و خاک ایران
دوره 53، شماره 11
بهمن 1401
صفحه 2643-2654

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار