• شماره ركورد
    25199
  • شماره راهنما
    CIV2 236
  • عنوان

    بررسي اثرات تغييرات اقليم بر كيفيت آب ذخيره شده در مخزن سدها (مطالعه موردي: سد مارون)

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي عمران- مهندسي و مديريت منابع آب
  • دانشكده
    مهندسي عمران و حمل و نقل
  • تاريخ دفاع
    1404/07/16
  • صفحه شمار
    77 ص .
  • استاد راهنما
    رامتين معيني
  • كليدواژه فارسي
    كيفيت آب , مدل CE-QUAL-W2 , تغيير اقليم , مخزن سد , سد مارون
  • چكيده فارسي
    تأمين آب با كيفيت مناسب براي مصارف شرب، كشاورزي و محيط زيست از چالش‌هاي اساسي مديريت منابع آب است. تغييرات اقليمي مي‌توانند با تغيير در الگوي بارش و دما، كيفيت آب و پديده لايه‌بندي حرارتي در مخازن سدها را تحت تأثير قرار دهند. لذا بررسي اين پديده در مخازن سدها لازم و ضروري ميباشد. در اين پژوهش، از مدل دوبعدي CE-QUAL-W2 براي شبيه‌سازي لايه‌بندي حرارتي و تغييرات كيفي (اكسيژن محلول) مخزن سد مارون واقع در استان خوزستان استفاده شدهاست. مدل در بازه زماني آذر 1398 تا آذر 1402 كاليبره و در بازه زماني آذر 1402 تا آذر 1403 صحت‌سنجي شدهاست. نتايج به‌دست‌آمده نشان مي‌دهد اين مدل تغييرات دمايي در مخزن سد را به خوبي پيشبيني كردهاست به گونهاي كه ميزان ميانگين قدرمطلق خطا(AME) و ريشه ميانگين مربعات خطا(RMSE) براي دوره كاليبراسيون (صحت سنجي) به ترتيب برابر09/1 (79/0) و 34/1 (06/1) درجه سانتيگراد ميباشد. همچنين براي مدلسازي اكسيژن محلول، مقادير AME و RMSE براي دوره كاليبراسيون (صحتسنجي) به ترتيب برابر21/2 (37/1) و 50/2 (68/1) ميلي‌گرم بر ليتر ميباشد كه اين مقادير در محدوه قابل قبول ميباشد. سپس، به‌منظور بررسي اثر تغيير اقليم، داده‌هاي بارش روزانه در بازه زماني آذر 1403 تا آذر 1408 با تركيب مدل‌هايMPI-ESM1.2-HR و NCEP تحت سناريوي SSP3-7.0 استخراج و با استفاده از مدل SDSM ريزمقياس شدند. در نهايت، دبي ورودي آينده به مخزن با بهره‌گيري از مدل شبكه عصبي پرسپترون چندلايه (MLP) در دوره آينده پيش‌بيني شدهاست. نتايج نشان داد كه تغيير اقليم با تغيير در الگوي بارش و دما، بر جريان ورودي به مخزن تأثير گذاشته و باعث نوسانات قابل توجهي در دماي آب و اكسيژن محلول مخزن سد مارون شدهاست. بررسي نتايج نشان داد كه افزايش دماي آب در مقايسه با دوره پايه در بازه 26/0 تا 92/6 درجه سانتي‌گراد و كاهش دما‌ي آب در بازه 12/0 تا 08/4درجه سانتي‌گراد ميباشد. همچنين، افزايش غلظت DO در بازه 09/0 تا 48/2 ميلي‌گرم بر ليتر و كاهش‌ غلظت DOدر بازه 11/0 تا 18/3 ميلي‌گرم بر ليتر در ماههاي مختلف ميباشد. اين نتايج رابطه معكوس بين دما و اكسيژن محلول را تأييد ميكند. علاوه بر اين، تغييرات اقليمي مي‌تواند اثرات چشمگيري بر كيفيت آب مخزن سد مارون داشته باشد. بنابراين، منظور كردن اين اثرات در برنامه‌ريزي و مديريت كيفي و بهره‌برداري از مخزن بسيار مهم است.
  • كليدواژه لاتين
    Water quality , CE-QUAL-W2 model , Climate change , Dam reservoir , Marun dam
  • عنوان لاتين
    Investigating the effects of climate change on the water storge quality of dam reservoirs (case study: Marun Dam)
  • گروه آموزشي
    مهندسي عمران
  • چكيده لاتين
    Providing the water with quality for drinking, agriculture, an‎d environmental uses is a fundamental challenge in water resources management. Climate change can affect the water quality an‎d the thermal stratification phenomenon in dam reservoirs by changing precipitation an‎d temperature patterns. Therefore, investigating this phenomenon in dam reservoirs is essential. In this research, the two-dimensional CE-QUAL-W2 model is used to simulate thermal stratification an‎d qualitative changes (dissolved oxygen) in the Marun Dam reservoir, located in Khuzestan Province. The model is calibrated for the period December 2019 to December 2023 an‎d validated for the period from December 2023 to December 2024. The obtained results indicate that the model can successfully predicte temperature variations in the reservoir, with Mean Absolute Error (AME) an‎d Root Mean Square Error (RMSE) values for the calibration (validation) period being 1.09 (0.79) an‎d 1.34 (1.06) °C, respectively. For dissolved oxygen modeling, the AME an‎d RMSE values during the calibration (validation) period are 2.21 (1.37) an‎d 2.50 (1.68) mg/L, respectively, which are within the acceptable range. Subsequently, to investigate the impact of climate change, daily precipitation data for the period from December 2024 to December 2029 are extracted by combining the MPI-ESM1.2-HR an‎d NCEP models under the SSP3-7.0 scenario an‎d downscaled using the SDSM model. The future inflow value to the reservoir is predicted using a Multilayer Perceptron (MLP) neural network model. The results show that climate change, by changing precipitation an‎d temperature patterns, affects reservoir inflow leading to significant fluctuations in water temperature an‎d dissolved oxygen of the Marun Dam reservoir. The findings revealed that, compared to the base period, water temperature changes range from an increase of 0.26 to 6.92 °C to a decrease of 0.12 to 4.08 °C. Furthermore, DO concentrations increases between 0.09 to 2.48 mg/L an‎d decreases between 0.11 to 3.18 mg/L across different months. These results confirm the inverse relationship between temperature an‎d dissolved oxygen. Moreover, climate change can have significant impacts the water quality of the Marun Dam reservoir. Therefore, considering these effects in water quality planning, management, an‎d reservoir operation is of great importance.
  • تعداد فصل ها
    6
  • فهرست مطالب pdf
    148572
  • نويسنده

    دارا، نوشين