ارزیابی توان خودپالایی رودخانه با استفاده از مدل(QUAL2KW)مطالعه موردی: رودخانه قزل اوزن

مطالعه کمی و کیفی رودخانه ها یکی از مهم ترین عواملی است که بایستی بررسی شود چراکه رودخانه ها در دسترس ترین منبع آب موردنیاز جهت مصارف بخش های مختلف می باشند. با توجه به ورود انواع آلاینده ها، نگرانی های بسیاری در موردحفاظت کیفی رودخانه ها وجود دارد. مدل سازی و ارزیابی عوامل موثر روی تغییرات پارامترهای کیفیت آب از اولین گام های مدیریت کیفی آب رودخانه ها می باشد. کیفیت آب رودخانه قزل اوزن به عنوان منبع اصلی تامین آب، با توجه به مصرف کشاورزی فراوانی که دارد، از اهمیت به خصوصی برخوردار می باشد. هدف از پژوهش حاضر ارزیابی توان خود پالایی رودخانه قزل اوزن و شبیه سازی کیفی آب رودخانه با استفاده از مدل Qual2kw است. در این پژوهش با استفاده از مدل یک بعدی کیفی Qual2kw وضعیت کیفی رودخانه قزل اوزن 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. به منظور تعیین خطای بین داده های مشاهداتی و شبیه سازی شده در مرحله کالیبراسیون و صحت سنجی مدل از شاخص های آماری به ترتیب خطای مطلق میانگین (MAE)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) میانگین خطای اریبی) (MBE استفاده شد. هم چنین 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 شبیه سازی پارامترهای کیفیت آب رودخانه کوهستانی قزل اوزن دارد. نتایج بررسی مقادیر دما نشان داد که مقدار دما در تیرماه در اغلب ایستگاه های 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 قزل اوزن 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 شبیه سازی مربوط به پارامتر pH و فسفر کل و بدترین شبیه سازی پارامترهای EC و TSS با میانگین مقادیر RMSE و MAE و MBE به دست آمد. ارزیابی نتایج نشان داد که رودخانه قزل اوزن توانایی خود پالایی را در لحظه ورود شاخه فرعی دارد.