بررسی اثر رفتار نواحی ماندابی در مدل های یک بعدی هیدرودینامیک و انتقال مواد محلول در رودخانه ها

بیان رودخانه به عنوان مسئله یک بعدی باعث شده بسیاری از عوامل دخیل در انتقال آلاینده در رودخانه ساده شوند و یا در نظر گرفته نشوند. در رودخانه ها نواحی نگهداشت عاملی اثرگذار در کیفیت آب می باشند. عموما محدودیت داده های مشاهداتی که یکی از عوامل محدود کننده استفاده از مدل های دوبعدی و سه بعدی است باعث استفاده گسترده تر از مدل های یک بعدی شده است. اکثر مدل های تجاری موجود بر اساس معادله انتقال– انتشار کلاسیک توسعه یافته اند و نواحی نگهداشت را در نظر نمی گیرند. به این منظور برای مدل سازی تاثیرات نواحی ماندابی از سرعت و ضریب پراکندگی موثر به عنوان روشی برای بهبود عملکرد معادله انتقال- انتشار پیشنهاد شده است. سرعت و ضریب پراکندگی موثر، از طریق اصلاح سرعت متوسط جریان و ضریب پراکندگی طولی، با نسبت مساحت سطح مقطع ناحیه ماندابی به سطح مقطع عرضی رودخانه تعریف می شوند. با جای گذاری این پارامترها در حل معادلات سنت– ونانت و انتقال– انتشار در مدل های یک بعدی می توان نتایج را بهبود بخشید. در این مطالعه برای اثبات بهبود عملکرد مدل از MIKE۱۱ به عنوان نماینده ای از مدل های یک بعدی اعمال و رودخانه اروند با آن مورد بررسی قرار گرفت. برای واسنجی و صحت سنجی مدل از داده های مشاهداتی غلظت در طول رودخانه استفاده شد. پارامتر های فاکتور پراکندگی و توان پراکندگی همراه با نسبت مساحت سطح مقطع ناحیه ماندابی به سطح مقطع عرضی رودخانه برای ایستگاه sehan در ۱۲۳ کیلومتری از القرنه، با الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان برآورد شد و برای ایستگاه های Faw و Dweeb با داده های غلظت مورد صحت سنجی قرار گرفت. در ایستگاه Sehan، Dweeb و Faw سه پارامتر خطای ضریب همبستگی، نش- ساتکلیف و جذر میانگین مربعات در مدل اصلاح شده کاهش یافته و به عنوان مثال پارامتر آماری خطای جذر میانگین مربعات به ترتیب به ۷۸/۱، ۲۷/۱ و ۸۴/۰ کاهش می یابد؛ بنابراین اصلاحات حاکی از بهبود نتایج پیش بینی طبق مدل مفهومی جدید است.

کلیدواژه ها:

اروندرود ، الگوریتم مورچگان ، معادله انتقال– انتشار ، ناحیه نگهداشت