فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 31 صفحه
چکیده
بشر برای فایق آمدن به مشکلات کمبود آب ناشی از رشد جوامع و پیشرفت و صنعتی‌شدن، به احداث سدها و ذخیره کردن آب‌های سطحی در پشت این سدها روی آورد. اما، از آن‌جایی که ویژگی‌های اقلیمی منطقه، کمیت و کیفیت آب ورودی به مخازن و همچنین تبخیر آب از سطح مخزن، ساکن بودن آب و لایه‌بندی حرارتی روی کیفیت و ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب مخازن اثر می‌گذارد، آگاهی از چگونگی تغییرات کیفی آب در بازه زمانی دراز‌مدت، امری مهم به شمار می‌رود. بررسی دراز مدت شرایط کیفی آب در لایه‌های مختلف مخزن می‌تواند به تشخیص بهترین لایه برای آبگیری کمک نماید 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 لایه‌های مختلف مخزن در یک دوره 40 ساله بررسی شود. برای شبیه‌سازی رفتار مخزن با توجه به شرایط موجود مدل دو بعدی CE-QUAL-W2 مناسب‌ترین مدل تشخیص داده شده و با کمک این مدل ریاضی پروفیل عمقی دما و اکسیژن محلول به دست آمده است. نتایج حاکی از یک دوره لایه‌بندی شدید از اواسط خرداد‌ماه تا اواخر مهر‌ماه در کلیه سال‌ها و یک لایه‌بندی به نسبت 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 لایه‌بندی شدید دارای نوسانات عمقی فاحش و در زمان واژگونی به‌صورت یکنواخت در عمق است. در نهایت این که با توجه به نیاز پایین دست نتیجه می‌شود: لایه بین 170 تا 180 متر بهترین لایه برای آبگیری در ماه‌هایی با لایه‌بندی شدید است و در زمان واژگونی نیز با توجه به یکنواخت بودن اکسیژن محلول در عمق، تراز آبگیری اهمیت چندانی ندارد.
سرآغاز
در پی رشد صنعتی جوامع، دریاچه‌های طبیعی به عنوان اصلی‌ترین منبع تأمین آب جوامع گذشته، نه به لحاظ کمی و کیفی و نه به لحاظ جغرافیایی، دیگر جوابگوی خواست‌ها و نیازهای بشر نبودند. در این راستا، بشر نیز به منظور فایق آمدن بر این مشکل به ساخت سدهای کوچک و بزرگ روی آورد. به گفته کرمانی و ناصری ویژگی‌های طبیعی حوزه آبریز، کمیت و کیفیت آب‌های ورودی به مخازن سدها، ویژگی‌های اقلیمی منطقه (درجه حرارت، وزش باد، میزان نزولات جوی و مانند آن) و میزان فعالیت‌های مختلف انسان در حوزه آبریز از جمله عواملی هستند که کیفیت آب این مخازن را تحت تاثیر قرار می‌دهند (کرمانی و ناصری ،1381). از طرف دیگر، احداث سد و ذخیره کردن جریان سطحی، خود می‌تواند به سبب مجموعه عواملی مانند تبخیر، ساکن بودن آب، لایه‌بندی حرارتی در مخزن، رسوب‌گذاری، غنی شدن آب دریاچه از عناصر غذایی و سایر آن سبب تغییر در ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب مخزن شود. بنابراین، آگاهی از چگونگی تغییرات کیفیت آب در دوره های مختلف سال و در سطح بالاتر در سال‌های مختلف از لحاظ وضعیت آبدهی رودخانه، می‌تواند کمک موثری در انتخاب بهترین تراز آبگیری و در نتیجه مدیریت کیفی آب نماید (خیامی و همکاران، 1387).
بنابر تحقیقی که توحیدی در رابطه با عوامل موثر بر تغییرات کیفی آب مخزن یک سد انجام داده است، دمای آب بر روی نوع و میزان فعالیت گونه‌های بیولوژیکی، انحلال گازها، سرعت واکنش‌های شیمیایی و سرعت رسوب‌گذاری تاثیر می‌گذارد. به طوری که، به ازای افزایش10 درجه سانتیگراد، کلیه سرعت واکنش‌های شیمیایی و بیوشیمیایی دو برابر می‌شود (توحیدی، 1377). در فصل تابستان، به علت بالا بودن درجه حرارت و شدت تابش نور خورشید، رشد جلبک‌ها در لایه‌های سطحی افزایش می‌یابد که این امر می‌تواند کیفیت آب را از نظر رنگ، بو و طعم دچار تغییرات زیادی نماید. از طرف دیگر، به دلیل کاهش انحلال اکسیژن در آب و زیاد شدن سرعت تجزیه مواد تجمع یافته در رسوبات، شرایط در ترازهایی از مخزن آب می‌تواند کاملاً بی‌هوازی و منجر به تشکیل ترکیبات مولد بوها و یا طعم نامطبوع شود. آبگیری از لایه‌های مذکور و انتقال این گونه آب‌ها به تصفیه‌خانه‌های آب آشامیدنی نه تنها میزان مصرف مواد شیمیایی و هزینه‌های تصفیه را افزایش می‌دهد، بلکه در برخی مواقع شکایت مردم را نیز به دنبال خواهد داشت. بنابراین، با آگاهی از شرایط کیفی آب در لایه‌های مختلف مخزن، می‌توان بهترین لایه را از لحاظ کیفی تشخیص داده و اقدام به آبگیری از آن تراز نمود .در این مورد می‌توان به کار حیدری ژاله و همکاران در سال 1387، شاره کرد که با تلفیق رویکردهای سازه‌ای و غیرسازه‌ای مدلی برای بهینه‌سازی تراز و ظرفیت دریچه‌های مخزن سد 15خرداد ارایه کرده‌اند (حیدری ژاله و همکاران، 1387).
تحقیق درباره مدیریت کیفیت آب خروجی از مخزن سد کرخه با انتخاب تراز تخلیه مناسب