مطالعه آزمایشگاهی و عددی جابجایی و پراکندگی آلودگی در رودخانه های با بستر سنگریزه ای

ارزیابی کیفیت آب رودخانه­ها در راستای تامین سلامت و پایداری محیط زیست، از مهمترین اهداف مدل­های فیزیکی و ریاضی انتقال آلاینده­ها در رودخانه­ها است. در این پژوهش با انجام آزمایش­های ماده ردیاب و با استفاده از مدل عددی OTIS ­ نسبت به شبیه­سازی انتقال مواد محلول اقدام شد. این مدل برای پارامترهای معلوم و مشخص جریان و همچنین با استفاده از غلظت منبع ماده آلاینده در مرز بالادست، منحنی رخنه را در مقاطع پایین دست رودخانه پیش­بینی می­نماید. آزمایش­های این پژوهش در یک فلوم آزمایشگاهی به طول، عرض و عمق (۱۲، ۲/۱، ۸/۰) متر انجام شد. شیب­های ۰۰۴/۰ و ۰۰۷/۰ و دبی­های ۵/۷، ۵/۱۱ و۵/۱۵ لیتر بر ثانیه برای انجام آزمایش­ها انتخاب گردید و در هر یک از آزمایش­ها، ماده ردیاب شامل جرم مشخصی از محلول کلرید سدیم در بالادست فلوم  به صورت آنی تزریق شده و سپس منحنی­های رخنه بر اساس سنجش هدایت الکتریکی جریان در خط مرکزی و در مقاطع مختلف پایین دست محل تزریق، رسم شد. برای بررسی تطابق منحنی­های رخنه مشاهداتی و شبیه­سازی شده، از شاخص­های آماری  شامل جذر میانگین مربع خطا، نش- سات­کلیف و متوسط خطای مطلق استفاده گردید و با مقایسه منحنی­های رخنه اندازه­گیری شده و شبیه­سازی شده، مقادیر ضریب پراکندگی طولی در بازه­های مختلفی از طول بستر محاسبه گردیدند و بعد از تجزیه و تحلیل نتایج، مشخص گردید که، برای یک شیب طولی و دبی ثابت، با افزایش فاصله از محل تزریق مقدار ضریب پراکندگی افزایش می­یابد، همچنین برای شیب ثابت نیز رابطه تغییرات دبی و ضریب پراکندگی مسقیم بوده ولی در دبی­های یکسان با افزایش شیب طولی مقدار ضریب پراکندگی کاهش می­یابد.

Keywords:

انتقال آلودگی , ضریب پراکندگی طولی , ماده ردیاب , منحنی رخنه , مدل عددی OTIS