سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات158
تعداد شماره‌ها6,230
تعداد مقالات67,757
تعداد مشاهده مقاله115,118,918
تعداد دریافت فایل اصل مقاله89,887,800
محمدی قلعه نی, مهدی, ابراهیمی, کیومرث, امید, محمدحسین. (1394). برآورد ضریب هوادهی در مدیریت کیفی آب رودخانۀ دیناچال، با استفاده از روابط تجربی و روش های عددی. , 5(1), 69-79. doi: 10.22059/jwim.2015.55218
مهدی محمدی قلعه نی; کیومرث ابراهیمی; محمدحسین امید. "برآورد ضریب هوادهی در مدیریت کیفی آب رودخانۀ دیناچال، با استفاده از روابط تجربی و روش های عددی". , 5, 1, 1394, 69-79. doi: 10.22059/jwim.2015.55218
محمدی قلعه نی, مهدی, ابراهیمی, کیومرث, امید, محمدحسین. (1394). 'برآورد ضریب هوادهی در مدیریت کیفی آب رودخانۀ دیناچال، با استفاده از روابط تجربی و روش های عددی', , 5(1), pp. 69-79. doi: 10.22059/jwim.2015.55218
محمدی قلعه نی, مهدی, ابراهیمی, کیومرث, امید, محمدحسین. برآورد ضریب هوادهی در مدیریت کیفی آب رودخانۀ دیناچال، با استفاده از روابط تجربی و روش های عددی. , 1394; 5(1): 69-79. doi: 10.22059/jwim.2015.55218

برآورد ضریب هوادهی در مدیریت کیفی آب رودخانۀ دیناچال، با استفاده از روابط تجربی و روش های عددی

مدیریت آب و آبیاری
مقاله 7، دوره 5، شماره 1، فروردین 1394، صفحه 69-79    اصل مقاله (643.53 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jwim.2015.55218
نویسندگان
مهدی محمدی قلعه نی1؛ کیومرث ابراهیمی* 2؛ محمدحسین امید3
1دانشجوی دکتری مهندسی منابع آب، دانشگاه تهران
2دانشیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران
3استاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران
چکیده
برآورد دقیق ضریب هوادهی، با توجه به تأثیر آن بر اکسیژن محلول رودخانه، از گام‌های مهم و ابتدایی مدل‌سازی برای مدیریت کیفی منابع آب مربوطه است. هدف اصلی مقالۀ حاضر، ارزیابی میزان تأثیرپذیری اکسیژن محلول رودخانۀ دیناچال از ضریب هوادهی است. برای ‌این منظور، نمونه‌های کیفیت آب در بازه‌ای به طول 2 کیلومتر از رودخانه، در شهریور 1391 برداشت شد. پارامترهای اصلی کیفیت آب اندازه‌گیری‌شده در نمونه‌ها عبارت‌اند از: هدایت الکتریکی، اسیدیته، اکسیژن محلول، اکسیژن‌خواهی بیوشیمیایی، نیترات و فسفات. در ‌این تحقیق، رابطۀ مشهور و متداول استریتر- فلپس با افزودن فرایندهای انتقال، پخش و زوال، بهبود می‌یابد. سپس به‌موازات آن، با کاربرد چهار روش عددی اف‌تی‌سی‌اس، کوئیکست، آپ‌استریم و لکس- وندروف، غلظت اکسیژن محلول در رودخانۀ دیناچال شبیه‌سازی و نتایج روش‌های عددی و مدل استریتر- فلپس نسبت‌به داده‌های اندازه‌گیری‌شده مقایسه می‌شود. ضریب هوادهی رودخانۀ دیناچال نیز با کاربرد چهار رابطۀ تجربی اکونر و دوبینز، لانگبین و دیورام، بولتون و لینگ و همکاران، برآورد و این روابط اعتبارسنجی شدند. نتایج نشان داد که روش عددی آپ‌استریم با استفاده از ضریب هوادهی بولتون، بهترین جواب را در مقایسه با سایر روش‌ها ارائه کرده است. مقادیر ضریب هم‌بستگی پیرسون و میانگین قدرمطلق خطا در ‌این روش، به‌ترتیب 995/0 و 033/0 است.
کلیدواژه‌ها
اکسیژن‌خواهی بیوشیمیایی؛ روش‌‌های عددی؛ ضریب هم‌بستگی پیرسون؛ مدل استریتر- فلپس؛ کیفیت آب
عنوان مقاله [English]
Estimation of reaeration rate coefficient on Dinachal river using empirical equations and numerical methods, in water quality management
نویسندگان [English]
Mehdi Mohammadi Ghaleni1؛ Kumars Ebrahimi2؛ Mohammad Hosein Omid3
1Ph.D. Student of Water Resources Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
2Associate Professor, Department of Irrigation & Reclamation Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
3Professor, Department of Irrigation & Reclamation Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]
The accurate estimation of reaeration rate coefficient, because of its effects on dissolved oxygen in rivers, is one of the most important initial steps of water quality management. The main goal of this paper is to evaluate the effects of reaeration rate coefficient on the river water dissolved oxygen, case study Dinachal River, Iran. To achieve these aims, water quality samples were collected along a reach of 2 kilometers of the river in September 2013. Electrical Conductivity, pH, Dissolve Oxygen, Biochemical Oxygen Demand, Nitrate and Phosphorus are the main quality parameters which were measured in laboratory, using the above mentioned collected water samples. Streeter-Pheps model has been used to simulate dissolved oxygen in the river analytically and to improve the output of the model advection, dispersion and decay rate terms were included to the basic form of the Streeter-Phepls equation. In addition, dissolved oxygen concentration in the river has been simulated involving FTCS, QUICKEST, Upstream and Lax-Wendroff numerical methods. The reaeration coefficient has been estimated using four eempirical equations including; Oconnor-Dobbins, Langbein-Durum, Boulton and Ling et al.. The results show that Up-stream numerical method containing Boulton rreaeration Coefficient equation has the most accurate results, with the amounts of Pearson correlation coefficient and Mean Absulate Errors equal to 0.995 and 0.033, respectively.
کلیدواژه‌ها [English]
biochemical oxygen demand, numerical methods, Pearson correlation coefficient, Streeter-Phepls model, Water quality
مراجع
  1. 1.       انصاری ‌پور ا. ح.، ابراهیمی‌ک. و امید م ح (1392) بررسی خودپالایی جریان‌های رودخانه‌ای با توسعه و کاربرد مدل‌های ریاضی مطالعۀ موردی: رودخانۀ پسیخان-گیلان. تحقیقات مهندسی کشاورزی. 14(2):42-31.
  2. 2.       مفتاح هلقی م. و مسگران کریمی‌ب (1378) مطالعه و بررسی خودپالایی رودخانۀ قره‌سو. گزارش سازمان حفاظت محیط زیست گرگان، 164 صفحه.
  3. 3.       نظری ع.، ابراهیمی‌ک. و امید م ح (1391) مقایسه روش‌های برآورد ضریب انتشار طولی در شبیه‌سازی اکسیژن محلول- رودخانۀ پسیخان. نهمین سمینار بین‌المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز،‌ایران.
  4. Alam J B, Hossain A, Khan S K, Banik B K, Islam M R, Muyen Z and Rahman H M (2007) Deterioration of water quality of Surma River. Environmental Monitoring and Assessment. 134:233–242.
  5. EPA (1997) Technical Guidance Manual for Developing Total Maximum Daily Loads. Book II: Streams and Rivers. pp. 39-46.
  6. Gotovtsev A V (2010) Modification of the Streeter–Phelps System with the Aim to Account for the Feedback between Dissolved Oxygen Concentration and Organic Matter Oxidation Rate. Water Resources. 37(2):245–251.
  7. Haider H, Ali W and Haydar S (2013) Evaluation of various relationships of reaeration rate coefficient for modeling dissolved oxygen in a river with extreme flow variations in Pakistan. Hydrological Processes. 7:3949-3963.
  8. Kashefipour S M and Falconer R A (2002) Longitudinal Dispersion Coefficient in Natural Channels. Water Research. 36:1596-1608.
  9. Ling L, Chunli Q, Qidong P, Zhifeng Y and Qianhong G (2010) Numerical Simulation of Dissolved Oxygen Supersaturation Flow over the Three Gorges Dam Spillway. Tsinghua Science and Technology. 15(5):574-579.
  10. Morid Nejad M, Ebrahimi K and Banihabib M E (2009) A Study of Tracing Contaminant through the Surface Water involving Physical and Numerical Models. 2nd international conference on Water, Eco-systems and sustainable development in arid and semi-arid zones, Yazd, Iran.
  11. Schnoor J (1996) Environmental modeling: Fate and transport of pollutants in water, air, and soil. Wiley & Sons, New York, pp. 231-354.
  12. Streeter M W and Phelps E E (1925) A study of the pollution and natural purification of the Ohio River. United State Public Health. pp. 87-102.
  13. Streeter H W, Wright C T and Kehr R W (1936) Measures of natural oxidation in polluted streams. Sewage Works. 8:282-316.
  14. Yu L and Salvador N N B (2005) Modeling Water Quality Rivers. American Applied Sciences. 2(4):881-886.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 1,744
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 883


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب