شبیه‌سازی هیدرودینامیک جریان و پارامترهای کیفی در سیستم رودخانه کرخه با استفاده از مدل Faster

امروزه برای بررسی تغییرات مکانی و زمانی غلظت متغیرهای کیفی در رودخانه‌ها و مخازن از مدل‌سازی ریاضی استفاده می‌شود. در این پژوهش نیز برای مدل‌سازی پارامترهای کیفی از مدل کامپیوتری faster استفاده شد. برای شبیه‌سازی شرایط هیدرودینامیک جریان، معادلات سنت- ونانت به صورت عددی حل شده‌اند و از الگوی کرانک- نیکلسون به همراه روش staggered (زیگزاگی یا یک در میان) با اندازه شبکه متغیر برای حل معادلات پیوستگی و مومنتم، و برای حل معادله انتقال و پخش (ade) از روش حجم محدود استفاده شد. با بررسی اطلاعات موجود، پارامترهای نیتروژن آمونیاکی (nh3-) و اکسیژن محلول (do) در محدوده ایستگاه پای پل- حمیدیه در رودخانه کرخه مورد بررسی و شبیه‌سازی قرار گرفتند. از آنجا که ضریب زبری مانینگ تنها پارامتر برای واسنجی مدل هیدرودینامیک می‌باشد، لذا پیش از مدل‌سازی پارامترهای کیفی، این ضریب بررسی و با واسنجی مدل مقدار این ضریب 028/0 انتخاب شد. از 4 معادله کاشفی، کاشفی- فالکونر، سیوچنگ و فیشر جهت تعیین دقیق ضریب پخشیدگی استفاده شد. با مقایسه مقادیر اندازه‌گیری شده در رودخانه کرخه و محاسبه شده توسط مدل مشخص شد که برای نیتروژن آمونیاکی ضریب پخش فیشر، و برای اکسیژن محلول ضریب پخش کاشفی‌پور و فالکونر مقادیر قابل قبول و نزدیک به داده‌های اندازه‌گیری می‌دهد. همچنین با توجه به غلظت پارامترهای کیفی که در این محدوده از رودخانه کرخه بررسی شده‌اند، برای شرایط مختلف از نظر دمای آب و آبدهی رودخانه، غلظت اکسیژن محلول برای مصارف عمومی در حد مطلوب است. غلظت نیتروژن نیز دارای محدودیت کم برای مصرف است.