شبیه‌سازی هیدرودینامیک جریان و پارامترهای کیفی در سیستم رودخانه کرخه با استفاده از مدل FASTER

نویسندگان

چکیده

امروزه برای بررسی تغییرات مکانی و زمانی غلظت متغیرهای کیفی در رودخانه‌ها و مخازن از مدل‌سازی ریاضی استفاده می‌شود. در این تحقیق نیز برای مدل‌سازی پارامترهای کیفی از مدل کامپیوتری FASTER استفاده شد. برای شبیه‌سازی شرایط هیدرودینامیک جریان،‏ معادلات سنت- ونانت به صورت عددی حل شده‌اند و از الگوی کرانک- نیکلسون به همراه روش Staggered (زیگزاگی یا یک در میان) با اندازه شبکه متغیر برای حل معادلات پیوستگی و مومنتم،‏ و برای حل معادله انتقال و پخش (ADE)‎ از روش حجم محدود استفاده شد. با بررسی اطلاعات موجود،‏ پارامترهای نیتروژن آمونیاکی (NH?-) و اکسیژن محلول (DO)‎ در محدوده ایستگاه پای پل- حمیدیه در رودخانه کرخه مورد بررسی و شبیه‌سازی قرار گرفتند. از آنجا که ضریب زبری مانینگ تنها پارامتر برای واسنجی مدل هیدرودینامیک می‌باشد،‏ لذا پیش از مدل‌سازی پارامترهای کیفی،‏ این ضریب بررسی و با واسنجی مدل مقدار این ضریب ???‎/? انتخاب شد. از ? معادله کاشفی،‏ کاشفی- فالکونر،‏ سئوچنگ و فیشر جهت تعیین دقیق ضریب پخشیدگی استفاده شد. با مقایسه مقادیر اندازه‌گیری شده در رودخانه کرخه و محاسبه شده توسط مدل مشخص شد که برای نیتروژن آمونیاکی ضریب پخش فیشر،‏ و برای اکسیژن محلول ضریب پخش کاشفی‌پور و فالکونر مقادیر قابل قبول و نزدیک به داده‌های اندازه‌گیری می‌دهد. همچنین با توجه به غلظت پارامترهای کیفی که در این محدوده از رودخانه کرخه بررسی شده‌اند،‏ برای شرایط مختلف از نظر دمای آب و آبدهی رودخانه،‏ غلظت اکسیژن محلول ب

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling hydrodynamic of flow and water quality parameters in Karkheh riverine system using FASTER model

نویسندگان [English]

  • m n
  • m k
چکیده [English]

Nowadays, mathematical modeling is increasingly used in order to evaluate the spatial and temporal changes of the concentrations of water quality parameters in rivers and reservoirs. In this research, the FASTER model was used for water quality modeling. For simulation of the hydrodynamic conditions of flow, continuity and momentum equations (known as Saint-Venant equations), are numerically solved using the Crank-Nicholson central scheme with a staggered method and varying grid size. The Advection Dispersion Equation (ADE) has been solved using the finite volume technique. According to the available data, the parameters of nitrogen and dissolved oxygen (DO) for a reach of Karkheh River between Paye-Pole and Hamidiyeh stations were analyzed and simulated and Abdel khan hydrometric station was selected as a survey station. For solving the hydrodynamics of flow, it is necessary that Manning roughness coefficient (n) be calibrated in FASTER model. With adjusting of this factor, value of ?.??? was chosen. In this study ? Dispersion Coefficients (DL), including Fischer et al, Seo and cheong, Kashefipour and Kashefipour and Falconer equations were used. Comparison of the measured nitrogen and dissolved oxygen concentrations and the corresponding model results showed that the Fischer dispersion model and Kashefipour-Falconer dispersion model performed relatively well for nitrogen and dissolved oxygen, respectively. Also according to the concentrations of water quality parameters that have been evaluated in this specified reach of Karkheh River, the concentration

کلیدواژه‌ها [English]

  • FASTER Model-Quality Parameters.-Dispersion Coefficient-Karkheh River-