Wetland Ecobiology

fa ارزیابی توان خودپالایی رودخانه با استفاده از مدل( QUAL2KW )مطالعه موردی: رودخانه قزل اوزن تخصصي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">مطالعه کمی و کیفی رودخانه‌ها یکی از مهم‌ترین عواملی است که بایستی بررسی شود چراکه رودخانه‌ها در دسترسترین منبع آب موردنیاز جهت مصارف بخش‌های مختلف می‌باشند. با توجه به ورود انواع آلاینده‌ها، نگرانی‌های بسیاری در موردحفاظت کیفی رودخانه‌ها وجود دارد. مدل‌سازی و ارزیابی عوامل مؤثر روی تغییرات پارامترهای کیفیت آب از اولین گام‌های مدیریت کیفی آب رودخانه‌ها می‌باشد. کیفیت آب رودخانه قزل‌اوزن به‌عنوان منبع اصلی تأمین آب، با توجه به مصرف کشاورزی فراوانی که دارد، از اهمیت به خصوصی برخوردار می‌باشد. هدف از پژوهش حاضر ارزیابی توان خود پالایی رودخانه قزل‌اوزن و شبیه‌سازی کیفی آب رودخانه با استفاده از مدل Qual2kw است. در این پژوهش با استفاده از مدل یک‌بعدی کیفی Qual2kw وضعیت کیفی رودخانه قزل‌اوزن به طول 208 کیلومتر در طی 4 دوره اسفند 1396 و مهر 1397 واسنجی و تیر و آذر 1397 صحت سنجی شد. در این راستا 9 پارامتر اصلی کمیت و کیفیت آب شامل دبی، سرعت جریان، دمای آب، هدایت الکتریکی، کل مواد جامد، اکسیژن محلول، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی، نیتروژن و فسفر کل در 8 ایستگاه مدنظر قرار گرفت. به‌منظور تعیین خطای بین داده‌های مشاهداتی و شبیه‌سازی‌شده در مرحله کالیبراسیون و صحت سنجی مدل از شاخص‌های آماری به ترتیب خطای مطلق میانگین (MAE)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) میانگین خطای اریبی) (MBE استفاده شد. همچنین میزان توان خود پالایی رودخانه برای پارامترهای کیفی خاص DO،BOD،TP و TN محاسبه گردید. مدل Qual2kw نشان داد که این مدل دقت مناسبی در شبیه‌سازی پارامترهای کیفیت آب رودخانه کوهستانی قزل‌اوزن دارد. نتایج بررسی مقادیر دما نشان داد که مقدار دما در تیرماه در اغلب ایستگاه‌های مطالعاتی افزایش داشته و به دلیل کاهش مقدار دبی و افزایش دما میزان BOD و TSS نیز افزایش چشمگیری داشته است. نتایج بررسی مقادیر پارامترهای کیفی نشان داد بیشترین توان خود پالایی رودخانه قزل‌اوزن برای پارامترهای اکسیژن‌ محلول (DO) 96%، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی (BOD) 91%، فسفر کل (TP) 80 درصد و نیتروژن کل (TN) 66  درصد اتفاق افتاد. همچنین بهترین شبیه‌سازی مربوط به پارامتر pH و فسفر کل و بدترین شبیه‌سازی پارامترهای EC و TSS با میانگین مقادیر RMSE و MAE و MBE به دست آمد. ارزیابی نتایج نشان داد که رودخانه قزل‌اوزن توانایی خود پالایی را در لحظه ورود شاخه فرعی دارد.</div> <div style="text-align: justify;">The quantitative and qualitative study of rivers is one of the most important factors that must be investigated because rivers are the most accessible source of water needed for the use of different sectors. Due to the entry of various pollutants, there are many concerns about the quality protection of rivers. Modeling and evaluation of effective factors on the changes in water quality parameters are one of the first steps of river water quality management. As the main source of water supply, the water quality of the Qezel-Ozan River is of special importance due to its abundant agricultural consumption. The purpose of the current research is to evaluate the self-purification capacity of the Qezal-Ozan river and to simulate the quality of the river water using the Qual2kw model. In this research, using the qualitative one-dimensional model Qual2kw, the qualitative condition of the 208 km long Qezal-Ozen river was measured during 4 periods March 1996, October 1997, July 1997, and December 1997. In this regard, 9 main parameters of water quantity and quality including discharge, flow rate, water temperature, electrical conductivity, total solids, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, nitrogen, and total phosphorus were considered in 8 stations. In order to determine the error between the observed and simulated data in the calibration and validation stage of the model, statistical indicators were used in the order of mean absolute error (MAE), root mean square error (RMSE), and mean skew error (MBE). Also, the amount of self-healing power in the river was calculated for specific quality parameters DO, BOD, TP and TN. The Qual2kw model showed that this model has good accuracy in simulating the water quality parameters of the Qezel- Ozan mountain river. The results of examining the temperature values showed that the temperature value increased in July in most of the study stations and due to the decrease in flow rate and the increase in temperature, the amount of BOD and TSS also increased significantly. The results of the analysis of the qualitative parameters showed that the highest self-purification power of the Qezel- Ozan River occurred for the parameters of dissolved oxygen (DO) 96%, biochemical oxygen demand (BOD) 91%, total phosphorus (TP) 80% and total nitrogen (TN) 66%. Also, the best simulation related to pH and total phosphorus parameters and the worst simulation of EC and TSS parameters were obtained with average values of RMSE, MAE, and MBE. The evaluation of the results showed that the Qezel- Ozan river has the ability to self-purification at the moment of entering the sub-branch.</div> رودخانه قزل‌اوزن, کیفیت آب, خود پالایی, مدل QUAL2KW. Ghezel Ozan River, Water Quality, Self-Purification, QUAL2KW Model 43 60 http://jweb.ahvaz.iau.ir/browse.php?a_code=A-10-740-2&slc_lang=fa&sid=1 Samaneh Hashemlu سمانه هاشملو 10031947532846006669 10031947532846006669 Yes Mahdi Sarai Tabrizi مهدی سرائی تبریزی 10031947532846006670 10031947532846006670 No Ali Saremi علی صارمی 10031947532846006671 10031947532846006671 No Hossein Babazadeh حسین بابازاده 10031947532846006672 10031947532846006672 No