بررسی راهکارهای کنترل نفوذ شوری به اروندرود به کمک مدل¬سازی عددی

چکیده:

اروندرود، رودخانه­ی دائمی در جنوب غربی ایران است که بخشی از مرز ایران و عراق را شکل می دهد و به شمال خلیج­فارس می­ریزد. به علت نفوذ شوری و جزرومد به داخل اروند رود این منطقه ویژگی های یک مصب را دارد. قابلیت کشتیرانی دارد و همچنین منبع اصلی تامین آب  برای مصارف کشاورزی، صنعتی، شرب و آبزی پروری در منطقه است. ورود آب شور بر اثر مد به رودخانه، اکوسیستم منطقه را تحت تاثیر قرار می­دهد. برای شبیه سازی جریان و نفوذ شوری به اروندرود از مدل Moke21 Flow Model FM که توسط موسسه هیدرودینامیک دانمارک توسعه یافته است استفاده شده است. ابتدا مدل با استفاده از داده­های واقعی واسنجی و صحت­سنجی شد و بعد با بررسی الگوی جریان آب و شوری اروندرود، دوسناریوی احداث سددریچه ای کنترلی مدل­سازی شد. سدهای کنترلی با جلوگیری از ورود مد به بالادست رودخانه می­توانند از ورود شوری دریا به بالادست رودخانه جلوگیری کنند. در سناریوی اول سد کنترلی بر اساس اختلاف تراز سطح آب طرفین سد، باز و بسته می­شود که در آن همواره شیب سطح آب به سمت دریا است. در سناریوی دوم سد کنترلی براساس جهت جریان آب باز و بسته می­شود. در این سناریو سد تنها در زمانی باز است که جهت جریان به سمت دریا باشد. نتایج نشان می دهند که در سناریوی اول، شوری 10کیلومتر بالادست سد 43.35% کاهش و 10کیلومتر پایین­دست سد 66% کاهش می­یابد و در سناریوی دوم نیز شوری 10کیلومتر بالادست سد 80.26% کاهش و 10کیلومتر پایین­دست سد 90.29% کاهش می­یابد. با احداث سد، تراز سطح آب بالادست سد کاهش می­یابد و جهت جریان اروندرود در بالادست سد همواره به سمت دریا است.

Arvandrud is a kind of estuary and the mouth of this river is the meeting place of fresh water and salt water of the sea. Tides can be observed up to the upper parts of Arvandrud. Estuaries are important and sensitive aquatic habitats against pollution and salinity. Also, there are many groves on the border of Arvandrud, which are affected by the water quality of Arvandrud. The Persian Gulf is one of the saltiest seas in the world. When the current of fashion enters Arvandrud, the saltiness of the sea enters Arvandrud along with it. The entry of salty water into the river affects the ecosystem of the region. The Mike 21 model, which was developed by the Danish Hydrodynamics Institute, is a suitable modeling environment for simulating the river flow pattern and implementing various scenarios to control salinity. In this research, with the help of the Mike 21 model and the basic input data of the Arundrud water area model and the northern part of the Persian Gulf, it has been modeled. It was found that the model has an acceptable accuracy by carrying out the calibration and validation of the model. The results of Arvandroud's modeling showed that at the moment of the start of the flux, the direction of water flow is upstream and the salinity is increasing, and start of the reflux, the water flow is downstream and the salinity is decreasing. Finally, two scenarios of gate construction have been modeled by examining the water flow pattern and salinity of Arvandroud.Control gates can prevent sea salt from entering upstream by preventing tides from entering upstream. In the first scenario, the control gate is opened and closed based on the difference surface elevation water of the sides of the gate. In this gate, the slope of the water level is always towards the sea. In the second scenario, the control gate is opened and closed based on the direction of the water flow. In this scenario, the gate is open only when the direction of the flow is towards the sea, and when the direction of the flow is upstream, the gate is closed. In both gates, the salinity in Arvandrod is controlled, so that in the first scenario, the salinity 10 km upstream of the gate is reduced by 43.35% and 10 km downstream of the gate is reduced by 66%, and in the second scenario, the salinity 10 km upstream of the gate is 80.26. % decrease and 10 kilometers downstream of the gate decreases by 90.29%. With the construction of the gate, the upstream water level will decrease, and the direction of Arundrud's flow upstream of the gate is always towards the sea.