مدلسازی هیدرودینامیک جریان و تغییرات اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی (BOD) در تالاب- مطالعه موردی تالاب گل نیلوفر بابل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، مازندارن، ایران

3 استادیار دانشکده عمران گرایش محیط زیست دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

تالاب ‌ها به دلیل مشخصات اکولوژیکی خاص خود و زمان ماند بالای آب، می ‌توانند تا حد زیادی به تصفیه طبیعی و کاهش آلودگی آب ‌های سطحی کمک نمایند، از این ‌رو تالاب‌ها را کلیه ‌های زمین می‌دانند. در این پژوهش به‌ منظور بررسی تاثیر تالاب در تصفیه طبیعی آلودگیهای ورودی نسبت به مدلسازی اکولوژیکی یکی از بزرگترین تالابهای شهری کشور، تالاب گل نیلوفر بابل، توسط مدل سه‌بعدی MIKE3 و ماژول آزمایشگاه اکولوژیک (ECOlab) اقدام شده ‌است. برای این منظور با استفاده از داده‌‌های برداشت میدانی، اطلاعات ایستگاه های هواشناسی و مشخصات کمی و کیفی جریان ورودی، مدل کامپیوتری تالاب ساخته و سناریوهای جریان در شرایطی واقعی مورد بررسی قرار گرفته ‌است. بر اساس نتایج بدست آمده از مدلسازی تالاب در فصل بهار، مشاهده شد تالاب در طول این مدت تا حد خوبی به تصفیه آب ورودی کمک نموده و توانسته است تا میزان مشخصی از شدت آلودگی آن بکاهد به ‌نحوی که BOD ورودی به تالاب (mg/l 5/5) با توجه به زمان ماند 18 تا 24 روزه در حوضچه های اول و دوم تالاب در نهایت در انتهای فصل، در خروجی به میزان 7/4 و 3 mg/l دست یافت که به طور مطلوبی نزدیک به اندازه گیریهای میدانی است.

کلیدواژه‌ها


احمدی، آ، (1395). مدل‌سازی سرنوشت و انتقال آلودگی‌های مواد مغذی در تالاب‌ها ، پایان‌نامه ارشد، دانشگاه تهران.
بامدادی، پ؛ عابسی، ع، امینی راد، ح، (1399)، توسعه شهرهای اکولوژیک: گزارش یک تجربه در شمال ایران، دوازدهمین کنگره ملّی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.
بامدادی، پ؛ عابسی، ع، امینی راد، ح، (1399)، شهرسازی مبتنی بر محیط‌زیست، چالش‌های بهداشتی شهرهای تالابی، شهرسازی ایران، دورة 3، نوبت انتشار.
بوستانی، ف، طاهرشمسی، ا، علوی مقدم، ر، موسوی، ع، (1385)، مدل هیدرودینامیک تالاب انزلی و بررسی گسترش شوری در آن، همایش تخصصی مهندسی محیط‌زیست، تهران، دانشگاه تهران، دانشکده محیط‌زیست.
رمضانی، م، عابسی، ع، رحمانی فیروزجائی، ع. (1399). شبیه‌سازی عددی تخلیهٔ فاضلاب‌های سنگین از تخلیه کنندة مستغرق °30 در حالت‌های آزاد و مجاور به بستر، نشریه هیدرولیک، 15(3)، صص 75-91.
سازمان حفاظت محیطزیست، 1395، استاندارد کیفیت آب‌های ایران، معاونت محیط‌زیست انسانی، دفتر آب و خاک، صص 12-5.
سعادت‌پور، م، (1391)، تعیین سیاست‌های بهینه بهره‌برداری از مخزن با در نظر گرفتن اهداف کمی و کیفی، پایان‌نامه دکتری، دانشگاه علم و صنعت.
شاعری، ع، رحمتی، ع، (1391)، قوانین، مقررات، ضوابط و استانداردهای محیط‌زیست انسانی، سازمان حفاظت محیطزیست، صص 277-279.
طاهرشمسی، ا، بختیاری، آ، موسوی، ع، (1388)، بررسی هیدرودینامیک و غلظت اکسیژن موردنیاز شیمیایی در تالاب انزلی، مهندسی عمران دانشگاه آزاد اسلامی، دوره 2، شماره 1، صص 74-83.
عابسی, ع، سعیدی، م، حاجی‌زاده ذاکر، ن، خیرخواه گیلده، ح. (1390). خصوصیات جریان در تخلیه سطحی فاضلاب‌های سنگین در پیکره‌های آبی ساکن و لایه‌بندی نشده، مجله آب و فاضلاب، 22(4)، صص 71-82.
منتظرحجت، ا، منصوری، ب، (1395)، مدل‌سازی ترجیحات بیان شده مطالعه موردی تالاب شادگان، محیط‌زیست طبیعی، منابع طبیعی ایران، دوره 69، شماره 4، صص 1146- 1162.
Amrizal, M. (2005). Effect of Dissolved Oxygen Concentration on BOD Decay. University Technology Petronas.
Banks, C. J., Koloskov, G. B., Lock, A. C., & Heaven, S. (2007). A computer simulation of the Oxygen balance in a cold climate winter storage WSP during the critical spring warm-up period. Water Science & Technology, 48(2), pp 189–196.
Chapra, S. D. 1997. Surface water quality modeling (1st Ed.), MC Grawhill, New York.
DHI. (2014). MIKE 3 FLOW MODEL Hydrodynamic Module Scientific Documentation, DHI Water & Environment, Horsholm.
DHI. (2014). ECO LAB Short Scientific Description, DHI Water & Environment, Horsholm.
DHI. (2014). WATER QUALITY WQ TEMPLATES, ECO LAB Scientific Description, DHI Water & Environment, Horsholm.
Federation, Water Environmental, and American Public Health Association. (2005) Standard Methods for  the Examination  of Water  and Wastewater. American  Public  Health  Association  (APHA): Washington, DC, USA.
National Research Council, (1995). Wetlands: Characteristics and boundaries. National Academies Press.
Karbassi, A., Abdollahzadeh, E. M., Attaran-fariman, G., Nazariha, M., & MazaheriAssadi, M. (2017). Predicting the Distribution of Harmful Algal Bloom ( HAB ) in the Coastal Area of Oman Sea, Nat. Environ. Pollut. Technol., 16(3), pp. 753–764.
Panda, U. S. Mahanty, M. M. Ranga Rao, Patra, V. S. and & Mishra, P., (2015). Hydrodynamics and water quality in Chilika Lagoon-A modelling approach. Procedia Eng., vol. 116, no. 1, pp. 639–646.
Pugliese, L., Kusk, M., Iversen, B.V. and & Kjaergaard, C., (2020). Internal hydraulics and wind effect in a surface flow constructed wetland receiving agricultural drainage water. Ecological Engineering, 144, pp.105661
Sato, T., Imazu, Y., Sakawa, T., Kazama, T., Wakabayashi, T. & Uhrenholdt, T., (2007). Modeling of integrated marine ecosystem including the generation-tracing type scallop growth model. Ecological modelling, 208(2-4), pp.263-285.
Sabokrouhiyeh, N., Bottacin-Busolin, A., Savickis, J., Nepf, H., & Marion, A. (2017). A numerical study of the effect of wetland shape and inlet-outlet configuration on wetland performance, Ecol. Eng., 105, pp. 170–179.
Yuan, C., Huang, T., Zhao, X., & Zhao, Y., (2020). Numerical Models of Subsurface Flow Constructed Wetlands: Review and Future Development. Sustainability, 12(8), p.3498.
White D., Fennessy, S. (2005). Modeling the suitability of wetland restoration potential at the watershed scale, Ecol. Eng., 24(4 SPEC. ISS.), pp. 359–377.
Zedler, J. B., Kercher, S. (2005). WETLAND RESOURCES: Status, Trends, Ecosystem Services, and Restorability, Annu. Rev. Environ. Resour., 30(1), pp. 39–74.