چکیده:
در دهه های اخیر و در شروع قرن جدید یکی از نگرانی های مردم ساکن کره زمین و خصوصا کشورهای واقع در مناطق خشک از جمله کشور ما مساله آب است به گونه ای که دسترسی به آب با کمیت و کیفیت مناسب به یک چالش مهم تبدیل شده است. آب خروجی مخازن سدها نسبت به آب ورودی آنها به دلیل افزایش زمان ماند آب و ایجاد پدیده لایه بندی تغییر کیفیت می دهند. خصوصیات دمایی و پایداری آب مخازن سدها را می توان با استفاده از مدلهای ریاضی پیش بینی کرد و در صورت پیش بینی مشکلات زیست محیطی، می توان از طرق مختلف برای تخفیف و تسکین آن، راه درمانی را در پیش گرفت. در این مقاله رژیم حرارتی مخزن سد در دست احداث بختیاری با استفاده از مدل CE-QUAL-W2 بررسی شده است. داده های ژرف شناسی مخزن سد، اطلاعات هواشناسی و هیدرولوژی مربوط به مخزن سد بختیاری تهیه شد. بر اساس تغییرات احتمالی در جریان آبدهی رودخانه سه سناریو برای سالهای خشک، نرمال و تر تعریف شد. نتایج سال خشک نشان دهنده لایه بندی از اواخر فروردین تا اواخر شهریور بوده، اما نتایج سال نرمال نشان دهنده یک لایه بندی هفت ماهه از اواخر اردیبهشت تا اواخر آذر است در سال تر، به جز لایه های سطحی که تابع تغییرات ماهانه دما هستند، دمای لایه های میانی بیشتر تابع دمای آب ورودی بوده و مخزن به دلیل عدم تشابه کارکرد با سالهای خشک و نرمال، تغییرات لایه بندی پیش بینی شده را تجربه نمی کند. در کلیه سناریو ها یک لایه راکد در زیر تراز آبگیر مشاهده می شود. هر چه تاثیر وجود سد روی رژیم آبی بیشتر باشد (سال خشک)، امکان نزدیکی شرایط به وضعیت دریاچه ای بیشتر است. اما با کاهش آثار سد روی رژیم جریان(سال مرطوب)، کیفیت آب خروجی از کلیه جهات بیشتر تحت تاثیر رژیم ورودی قرار می گیرد.
خلاصه ماشینی:
"با وجود طویل بودن مخزن که به دلیل تغییرات بیشتر طولی استفاده از مدل یک بعدی را توجیه میکند اما به دلیل شکل دندریتی و همچنین تواناییهای مدل در شبیهسازی کیفی،این مدل برای مطالعات آتی در مرحله آبگیری مخزن و بهرهبرداری به دیگر مدلها ترجیح داده شده است در این مقاله تأثیر سناریوهای مختلف برنامهریزی منابع آب ورودی به مخزن در شکلگیری لایهبندی حرارتی با استفاده از این مدل بررسی شده است.
برای بررسی نوسانات سالانه، سه سال آبی بسیار خشک،عادی و بسیار مرطوب جهت مقایسه تغییرات لایهبندی حرارتی به صورت جداگانه در ورودی مدل وارد شده است شرایط مرزی مدل شرایط مرزی بالا دست با دبی ورودی به مخزن و دمای آب ورودی و شرایط مرزی پایین دست نیز با دبی خروجی از مخزن به مدل معرفی میشود.
دیاگرامهای شکل شمارۀ(5)نشان میدهد که در سال خشک از اوایل فروردین،شکلگیری لایهبندی در تراز ارتفاعی بالا آغاز شده و تا نیمه شهریور به حد اکثر خود میرسد،به نحوی که تغییرات 16 درجهای دما در عمق 100 متر قابل مشاهده است و دمای سطحی آب به نزدیک 30 درجه سانتیگراد میرسد.
به نحوی که تغییرات 13 درجهای دما در عمق 140 متر قابل مشاهده است و دمای سطحی آب به نزدیک 27 درجه سانتیگراد میرسد از اواخر آبان تا اسفند زوال لایهبندی آغاز شده و مجددا لایه همدما شروع به شکلگیری کرده و ضمن کاهش دما عمق این لایه از 10 متر به 115 متر افزایش مییابد و در ماههای اسفند و فروردین شرایط همدمای حدود 11 تا 13 درجه تا عمق 130 متر مشاهده میشود."