شبیه سازی سه بعدی لایه بندی حرارتی و اکسیژن محلول جهت تطبیق سازه سدها با راهبردهای زیست محیطی (مطالعه موردی: سد ابوالعباس)

     در این پژوهش با استفاده از داده­های کیفی برداشت شده از رودخانه ابوالعباس در استان خوزستان، در ساختگاه انتخابی سد پیشنهادی ابوالعباس با استفاده از مدل سه بعدی هیدرودینامیک و کیفیت ELCOM-CAEDYM ، شبیه سازی لایه بندی حرارتی، توزیع اکسیژن محلول در مخزن و آب خروجی طی دوره یک ساله به منظور تعیین عمق مناسب تعبیه دریچه­های برداشت آب و پیش بینی کیفیت آب برداشتی جهت نیازهای زیست محیطی پایاب انجام گرفته است. بر اساس نتایج، دریاچه مخزن سد ابوالعباس از نوع مونومیکتیک گرم بوده و پس از تعیین الگوهای زمانی و مکانی لایه بندی و اختلاط، خروجی­های مدل تطبیق قابل قبولی با داده­های فیزیکی دمای برداشتی از نزدیکترین سد دارای داده موجود (کرخه) نشان داد. در شرایط نرمال مشکلخاصی از لحاظ ایجاد لایه­های بدون اکسیژن در ترازهای زیرین مخزن ملاحظه نگردید. با وقوع شرایط خشکی و افزایش شدت آن، کاهش غلظت اکسیژن محلول به عنوان یکی از شاخص­های اصلی ارزیابی کیفیت زیست محیطی آب کاملا مشهود و ایجاد لایه­های بدون اکسیژن در ترازهای زیرین مخزن و افزایش آن با افزایش شدت خشکی ملاحظه شد؛ بنحوی که در بدترین شرایط، حدود پنج ماه از سال آب خروجی بدون اکسیژن بوده و در داخل مخزن نیز لایه ای به ضخامت 40 متر از کف در طول سال دچار بی اکسیژنی کامل بود. به منظور کاهش تاثیرات نامطلوب خشکسالی، تراز تعبیه دریچه تحتانی مخزن در مدل در حدود 10 متر از مقدار طراحی شده کاهش یافت که بر اساس آن، بسته شدن دریچه آبیاری و برداشت آب از دریچه تحتانی موجب کاهش 20 متری تراز بی اکسیژنی مخزن، افزایش غلظت و توزیع بیشتر اکسیژن محلول در ترازهای بالاتر هایپولیمنیون (لایه تحتانی دریاچه) و نهایتا کاهش زمان بی اکسیژنی جریان خروجی از 5 ماه به 3 ماه شد.

Keywords:

مدل سازی سه بعدی , مخزن , هیدرودینامیک , لایه بندی , کیفیت آب , ابوالعباس