تعیین دبی بهینه جریان در مصب رودخانه­های جزر و مدی به منظور جلوگیری از پیشروی آب شور دریا

یکی از راه­های جلوگیری از پیشروی آب شور دریا به درون خورها، کنترل دبی جریان آب شیرین ورودی به رودخانه­هایی است که به خور منتهــــی می­شوند. هرچه دبی آب شیرین ورودی بیشتر باشد، عقب­نشینی آب شور دریا بیشتر و سریعتر صورت می­گیرد؛ از طرفی به علت ارزشمند بودن منابع آب شیرین رودخانه و لزوم استفاده حداکثر از آن، همواره امکان رهاسازی مقادیر معتنابهی از آب شیرین وجود ندارد. لذا اعمال یک مدیریت صحیح در استفاده از منابع آب شیرین به نحوی که هم حتی­­المقدور از هدر رفتن آب شیرین جلوگیری شده و هم غلظت شوری خور در محدوده مجاز باقی بماند، ضروری به نظر می­رسد. در این صورت استفاده بهینه از منابع موجود صورت خواهد گرفت. معیار بهینه­سازی غلظت شوری جریان، به حداقل رساندن اختلاف غلظت آب رودخانه پس از جزر و مد نسبت به غلظت مطلوب است.به این منظور برای شبیه­سازی پیشروی آب شور دریا و تعیین پارامترهای هیدرولیکی جریان، معادلات هیدرودینامیکی شامل پیوستگی و ممنتوم به همراه معادله انتقال شوری در حالت یک بعدی و برای خور کاملاﹰمختلط به کار گرفته شده­اند و با حل عددی این معادلات به روش المان محدود یک مدل شبیه­ساز تهیه گردیده است. در قسمت بعد برای یافتن دبی بهینه از روش کلاسیک بهینه­یابی افزایشی لاگرانژ وبا اعمال محدودیت روی مقدار دبی ورودی، با هدف به حداقل رساندن تابع مجموع مجذورات اختلاف میان مقدار غلظت محاسبه شده توسط مدل شبیه­سازی و مقدار غلظت مطلوب مورد نظر استفاده شده است. جهت ارزیابی مدل، یک مسئله حل شده که نتایج آن حاکی از عملکرد مطلوب مدل در کنترل میزان شری می­باشد.

Keywords:

رودخانه جزر و مدی , خور , المان محدود , شبیه­سازی , بهینه­سازی