بررسی حساسیت مدل انتقال- انتشار املاح به‌ ضرایب واکنش و خصوصیات هیدرولیکی رودخانه در فرایند شبیه‌سازی غلظت اکسیژن محلول

امروزه آلودگی‌های محیطی به‌ویژه آلودگی آب، به‌طور فزاینده‌ای در حال افزایش است. یکی از مشکلات ورود آلاینده‌ها به رود‌خانه، کاهش غلظت اکسیژن محلول آب رودخانه است. برای مدیریت منابع آب لازم است مقدار اکسیژن محلول پیش‌بینی شود. پژوهش حاضر، با افزودن عوامل تولید و مصرف اکسیژن در رودخانه به معادله انتقال پخشیدگی املاح در خاک، معادله جدیدی برای شبیه‌سازی غلظت اکسیژن محلول در رودخانه ارائه داده است. معادله حاصل به روش عددی تفاضلات محدود و به‌کمک الگوی ضمنی منفصل شد. پس از منفصل‌سازی معادله و اعمال شرایط اولیه و مرزی، دستگاه معادلات به‌دست آمده، با الگوریتم توماس حل شد. محاسبات با کدنویسی‌هایی در نرم‌افزار matlab انجام شد. برای واسنجی و تایید مدل اکسیژن محلول، از داده‌های رودخانه زاینده‌رود در محدوده کارخانه‌ ذوب‌آهن اصفهان و مجتمع فولاد مبارکه استفاده شد. با استفاده از قسمتی از داده‌ها، ضرایب مدل تعیین شد. تجزیه و تحلیل حساسیت ضرایب مدل نشان داد ثابت هوادهی (kr) بیشترین تاثیر را بر پیش‌بینی‌های مدل دارد. از آنجائی که kr وابسته به پارامتر‌های هیدرولیکی رودخانه است، میزان حساسیت عمق و سرعت رودخانه نیز بررسی و در نهایت عمق رودخانه به‌عنوان حساس‌ترین متغیر معرفی شد.

Checking the Sensitivity of Solute Advection- Dispersion Model to Reaction Coefficients and River Hydraulic Properties in the Process of Dissolved Oxygen Simulation

Nowadays, environmental pollutions especially water pollution is increasingly developing. One of the problems of entering the pollutants to rivers is reduction in the concentration of river dissolved oxygen. In order to manage the water resources, amount of dissolved oxygen should be predicted. This study presents a novel equation for simulating the concentration of river dissolved oxygen by adding the oxygen production and consumption in the river factors to equation for transmissiondiffusion of minerals in the soil. The resultant equation was separated in finite differential method and by using implicit pattern. Calculations were done by encodings in MATLAB software. In order to calibrate and confirm the dissolved oxygen model, data derived from Zayanderood River around ZobAhan factory of Isfahan and Mobarakeh Steel Complex was used. By using some data, coefficients of model were determined. Analyzing the sensitivity of model coefficients showed that aeration constant (Kr) had the most effect on predicting the model. Since depends on hydraulic parameters of river, sensitivity of depth and pace of river was studied and finally depth of river was introduced as the most sensitive variable.