کنترل نفوذ شوری در خور رودخانه‌ای اروند در شرایط مختلف هیدرولوژیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد /گروه آب و محیط زیست دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.

2 کارشناس ارشد/مهندسی عمران – آب از دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.

3 عضو هیئت علمی/گروه مهندسی عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرقدس،تهران،

چکیده

یکی از مسائل مهم در خورهای رودخانه‌ای اندرکنش آب شیرین رودخانه‌ها و آب شور دریا می‌باشد. نفوذ آب شور به رودخانه‌ها بر روی کیفیت آب آنها که برای مصارف شرب، کشاورزی و صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد موثر است. محققین در نقاط مختلف دنیا راهکارهای گوناگونی را برای کنترل این پدیده طبیعی معرفی نموده‌اند. روش کنترل ونتوری، بکارگیری بند موقت و بکارگیری پرده هوا از انواع این راهکارها هستند. در این تحقیق میزان کارایی روش کنترل ونتوری در کنترل پدیده نفوذ شوری در خور رودخانه‌ای اروند مورد بررسی قرار گرفته است. این کار برای سه دبی مختلف رودخانه، دبی 1040 مترمکعب بر ثانیه (دبی متوسط سالانه)، دبی 520 مترمکعب بر ثانیه (دبی حداقل سالانه) و دبی 260 مترمکعب بر ثانیه (یک دبی حداقل فرضی) صورت گرفته است. برای ارزیابی کارایی روش مورد نظر از یک مدل عددی دو بعدی متوسط گیری شده در جهت عرض استفاده شده است. ابتدا مدل با کمک اطلاعات میدانی صحت سنجی شده است و سپس سناریوهای مختلف برای کنترل نفوذ شوری اجرا شده است. نتایج حاصله، حاکی از عملکرد مناسب روش کنترل ونتوری در کاهش طول نفوذ شوری بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Control of Salinity Intrusion in Arvand Estuary Under Different Hydrological Conditions

نویسندگان [English]

  • A.F Etemad Shahidi 1
  • A.A Saburi 2
  • J Parsa 3
1 Professor, School of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
2 MSc of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
3 Academic member of Civil Engineering Department, Shahr-e-Ghods Branch, Islamic Azad University, Shahr-e-Ghods, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Interaction of the saline water originated from the sea or the ocean with the riverine water is an important issue in estuarine systems. The intrusion of salt water in estuaries affects the quality of groundwater used for different purposes such as drinking, agricultural, and industrial consumptions. Several methods have been introduced by the investigators to control this natural phenomenon. The Venturi control method, submerged tidal barriers, and air curtains are examples of these methods. In this paper, the efficiency of the Venturi method for salinity intrusion control was studied for the Arvand estuary in south-western Iran. The performance of this method was assessed using three different discharges; the mean annual discharge (1050 m3/s), the minimum annual discharge (520 m3/s), and an assumed low discharge of 260 m3/s. A laterally averaged two-dimensional numerical model was used to simulate the salinity intrusion in Arvand estuary. The model was first calibrated using field data and then different scenarios were simulated. Results indicated the efficiency of the Venturi control method in decreasing the salinity intrusion length.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arvand estuary
  • Venturi method
  • Salinity intrusion length
  • Numerical modeling
  • CE-QUAL-W2
Berger, R. C., Tate, J. N. and Carrillo, A. R. (2002) Salinity Changes in Pontchartrain Basin Estuary, Louisiana, Resulting from Mississippi River-Gulf Outlet Partial Closure Plans with Width Reduction, US Army Corps of Engineers, Engineer Research and Development Center.

Burt, N. and Rees, A. (2001) Guidelines for the Assessment and Planning of Estuarine Barrages, Thomas Telford, 483p.

Cole, T. M. and Buchak, E. (1995) CE-QUAL-W2, A Two Dimensional, Laterally Averaged, Hydrodynamic and Water Quality Model, Version 2.0,Technical Report, El-95-May 1995.

Cole, T. M. and Wells S. A. (2008) CE-QUAL-W2: A Two Dimensional, Laterally Averaged, Hydrodynamic and Water Quality Model, Version3.6, Prepared for U.S Army Corps of Engineers Waterway Experiment Station.

Dyer, K. R. (1973) Estuaries: A Physical Introduction, John Wiley, New York, 140p.

Haralambidou, K., Sylaios, G. K. and Tsihrinitzis, V. A. (2003) “Testing alternatives for salt wedge management in an estuary with the use of monitoring and a mathematical model,” Global Nest: the International Journal, 5(2), pp. 107-118.

McAnally, W. H. and Pritchard D. W. (1997) “Salinity control in Misssissippi River under drought flows,” Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, American Society of Civil Engineering 123(1), pp. 34-40.

Nakai, M. and Arita, M. (2002) “An experimental study on the prevention of saline wedge intrusion by an air curtain in rivers,” Journal of Hydraulic Research, 40(3), pp. 333-339.

Rodi, W. (1993) Turbulence Models and Their Application in Hydraulics, 3rd edition, IAHR, A.A. Balkema, Rotterdam, 316p.

Simoes, F. (1998) “An eddy viscosity model for shallow-water flows,” Proceedings of the international Conference on Water Resources Engineering, 98, ASCE, NY, pp. 1858-1863.

Sweco, (1976) Abadan Island and Irrigation Project Report, Hydraulic Condition and Salt Water Mathematical Model Studies, Khuzestan Water and Power Authority.

Van der Tuin, H. (1991) Guidelines on the Study of Seawater Intrusion into Rivers, Prepared for the International Hydrological Programme by the Working Group of Project 4.4b (IHP-III) UNESCO.

Zahed, F., Etemad-Shahidi, A. and Jabbari, E. (2008) “Modeling of salinity intrusion under different hydrological condition in Arvand River Estuary,” Canadian Journal of Civil Engineering, 35, pp. 1476-1480.