نشریه محیط زیست طبیعی

بررسی تغییرات پارامترهای کیفیت آب در حوضه آبخیز سد زاینده رود

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی دانشکده منابع طبیعی دانشگاه صنعتی اصفهان

2 دانشگاه شهرکرد، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشجوی آبخیزداری

3 دانشکاه شهرکرد

4 دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

منابع آب شیرین در جهان محدود بوده و توزیع آنها ناهمگن می‌باشد و از سوی دیگر با گسترش صنایع، احداث سدها وغیره کیفیت همین منابع محدود نیز رو به کاهش است. بنابراین پایش کیفیت آب، امری ضروری و اجتناب‌ناپذیر است. برای بررسی تغییرات کیفیت آب، روشهای مختلفی وجود دارد (آزمونهای آماری، رگرسیون و سری های زمانی، روشهای چند متغیره وغیره). در این مطالعه به منظور بررسی کیفیت آب رودخانه زاینده‌رود، سری زمانی ماهانه پارامترهای کیفیت آب شامل یون سولفات، نسبت جذب سدیم ، هدایت الکتریکی، بی کربنات، یون کلرو pH بکارگرفته شد. به این منظور، رهیافت ارائه شده توسط باکس و جنکنیز به منظور مدلسازی در نظرگرفته شد که شامل سه مرحله تشخیص مدل، تخمین پارامترها و کنترل پارامترهای تخمین زده شده می‌باشد. برای کلیه پارامترها در ایستگاه‌های هیدرومتری مدل‌های ARIMA، ARMA،MA ، AR، مدل‌های ضربی یا فصلی بدست آمد. پس از مدلسازی، داده‌های کیفیت آب مربوط به pH، یون بیکربنات و یون کلراز شهریورماه 1384 تا شهریور ماه 1390 پیش‌بینی شدند و درصد خطا محاسبه گردید که برای pH پایین‌ترین درصد خطا (5 درصد) بدست آمد. علاوه بر مدلسازی، همبستگی‌ دبی با سایر پارامترها نیز محاسبه گردید و مشخص شد که دبی با همه پارامترها به جز pH در ایستگاه اسکندری همبستگی منفی دارد. همچنین متوسط 20 ساله دبی نشان داد که ایستگاه قلعه شاهرخ بالاترین متوسط دبی ( m3/s 57/44) و ایستگاه ورزنه پایین ترین متوسط دبی ( m3/s 015/6) را دارا می باشند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of changes in water quality parameters in Zayandehrood Dam basin

نویسندگان [English]

  • Saeed Soltani 1
  • Fahimeh Mokhtari 2
  • rafat zare 3
  • somayeh raeesi 4

1 Assoc. Prof.

2 Shahrekord University, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Department of Range and Watershed Management, Watershed Student

3 shahrekord univercity

4 isfahan univercity of tecnology

چکیده [English]

The fresh water resources are limited in the world and their distribution is heterogeneous. In the other hand industrial establishment and dam construction decrease the quality of these limited resources, so the monitoring of water quality is necessary and unavoidable. There are different methods for consideration of water quality changes (statistic tests, regression, time series, multivariate methods…). In this study, monthly time series of water quality parameters (Cl-, HCO3-, pH, EC, SAR, SO4) are used for study of Zayandehrud water quality. For this purpose, procedure presented by Box & Jenkins were used for modeling which contain three stages, including model recognition, parameter estimation and control of estimated parameters. For all parameters in six hydrometric stations, ARIMA, ARMA, AR, MA, multiplicative or seasonal models were obtained. After modeling pH, Cl- and HCO3- were forecasted from August 2005 up to August 2011 and the percentage of error was calculated. The lowest percentage of error was obtained for pH parameter (5%). In additional to modeling, the correlation between the river discharge and other parameters was calculated and it was distinguished that discharge has negative correlation with all parameters except pH in Eskandari station. The mean of discharge in twenty years’ period showed that Ghaleh Shahrokh station with 44.57 m3/s has the highest and Varzaneh station with 6.015 m3/s has the lowest mean of discharge.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water quality parameters
  • ARMA
  • ARIMA
  • MA and AR models
  • Zayandehrud basin
Alam, M., 2017. "Water quality and resident perceptions of declining ecosystem services at Shitalakka wetland in Narayanganj city", Sustainability of Water Quality and Ecology Volumes 9–10, Pages 53-66.
Bina, B., Asadi, M., 2017. "Environmental Impact Assessment of Zayandeh Rood Dam", Water and Wastewater Journal, No. 44, Pages 20 to 35.
Faryadi, S., Shahedi, K., Nepatpour, M., 2011, "Study of water quality parameters of Tajan River using multivariate statistical techniques", Journal of Management of the Third Watershed.
Fox, W., 2017. "Water Quality & natural resource management on military training lands in Central Texas: Improved decision support via Bayesian Networks", Volumes 9–10, Pages 39-52.
Kalbasi, M., 2015. "Seasonal variation of salinity in Zayandehrood", Journal of Water and Sewage, No. 8, pages 3 to 9.
Modares, R., 2003. Hydrological drought forecast using time series analysis in one of the Zayandeh Rood plots, Master's thesis of desertification, Natural Resources Faculty, Isfahan University of Technology, pages 14-53.
Murray-Rust, H., Salemi, H., Mammanpoush, A., 2009. Analysis of inflows into chadegan reservoi, IAERI-INMI Research Report, pp.78-83.
Najafi, P., Tabatabaei, H., and Savaj R., 2006. "Comparison of the quality of the Zayandehrood River between the stations of the Kaleh and Lanch stations", Proceedings of the first regional conference on the optimal utilization of water resources of the Karun and Zayandeh Basins Rood, Shahrekord, pages from 679 to 686.
Nasri, Z., Abedi, J., 2008. "Simulation of water quality in Zayandehrood River using QUAL2K model", second conference and exhibition of environmental engineering, Tehran.
Salas, J.D., 2015. Analysis and Modeling of hydrologic time series, Handbook of Hydrology, McGraw Hill, New York, Vol.19, No.1.
Salas, J.D., Delleur, J.W., Yevjevich, V.M. and Lane, W.L., 2009. Applied Modeling of Hydrologic Time Series, Water Resources Publications, U.S.A, pp.231-235.
Soleimani Sardou, M., Vali Ghazavi, R., Saeidi, H., 2016. "Analysis and Routing of Water Quality Parameters; Case Study of Cham Anjir, Khorram Abad River", Journal of Irrigation and Water Engineering.
نشریه محیط زیست طبیعی
دوره 72، شماره 4
اسفند 1398
صفحه 445-458