نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

ارزیابی تأثیر ویژگی‌های فیزیکی سدهای گابیونی بر رفتار انتقال آلاینده: رویکردی بر پایه منحنی‌های رخنه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری،ساری، ، ایران
2 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
3 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
چکیده
ارزیابی کیفیت آب رودخانه‌ها برای تأمین سلامت انسانی و محیط زیست، از مهم‌ترین اهداف مدل‌های فیزیکی آلاینده‌هاست. در این پژوهش با آزمایش‌های ماده ردیاب، انتقال مواد محلول شبیه‌سازی شد. آزمایش‌ها در فلومی به طول، عرض و عمق ۱۲، ۰٫۵ و ۰٫۷ متر انجام گرفت که بستر آن از شن‌های ریز با ۸۸٪ ذرات بین ۴٫۷۵ تا ۱۹ میلی‌متر و قطر متوسط ۱۱٫۸۵ میلی‌متر تشکیل شده است. شیب طولی ۰٫۰۰۶ برای شبیه‌سازی بستر رودخانه‌های درشت‌دانه در نظر گرفته شد. در هر آزمایش، محلول سدیم کلرید به‌صورت آنی در بالادست تزریق و منحنی‌های رخنه بر اساس هدایت الکتریکی استخراج شد. داده‌ها پس از کالیبراسیون به غلظت آلاینده تبدیل و از منحنی‌ها، غلظت اوج و زمان رسیدن به اوج استخراج و درصد کاهش غلظت اوج نسبت به حالت شاهد محاسبه گردید. سپس، جابه‌جایی آلودگی در حضور سه سد گابیونی با پرکننده‌های ریزدانه و درشت‌دانه (ابعاد ۷۵×۴۸×۴۰ سانتی‌متر) بررسی شد. غلظت آلاینده توسط سه حسگر در فواصل ۱٫۵، ۴٫۵ و ۷٫۵ متری پایین‌دست اندازه‌گیری و منحنی‌ها با نمونه شاهد مقایسه شد. نتایج نشان داد سدهای ریزدانه به دلیل تخلخل کمتر و قابلیت بیشتر در تله‌اندازی، کاهش بیشتری در غلظت اوج ایجاد کرده و زمان ماند آلاینده‌ها را افزایش می‌دهند. بیشترین کاهش نسبی غلظت اوج (۴۲٫۴ درصد) در حالت سه سد ریزدانه و دبی پایین مشاهده شد. نتایج در مقیاس آزمایشگاهی است و تعمیم به شرایط میدانی نیازمند مطالعات بلندمدت و اعتبارسنجی در رودخانه‌های واقعی است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Evaluation of the Impact of Physical Characteristics of Gabion Dams on Pollutant Transport Behavior: A Curve-Based Approach

نویسندگان English

Zahra Nikbakht 1
alireza emadi 2
Mohammad Mirnaseri 3
1 Master's degree student, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran
2 Department of Water Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University,sari,iran
3 Department of Water Engenieering Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University sari iran
چکیده English

Evaluating river water quality to ensure human health and the environment is one of the most important goals of physical pollutant models. In this study, the transport of dissolved substances was simulated with tracer experiments. The experiments were conducted in a flume with a length, width, and depth of 12, 0.5, and 0.7 meters, whose bed consists of fine sand with 88% of particles between 4.75 and 19 mm and an average diameter of 11.85 mm. A longitudinal slope of 0.006 was considered to simulate the bed of coarse-grained rivers. In each experiment, sodium chloride solution was injected instantaneously upstream and the penetration curves were extracted based on electrical conductivity. After calibration, the data were converted to pollutant concentrations, and the peak concentration and time to peak were extracted from the curves, and the percentage of peak concentration reduction compared to the control condition was calculated. Then, the transport of contamination was investigated in the presence of three gabion dams with fine and coarse aggregates (dimensions 75×48×40 cm). The pollutant concentration was measured by three sensors at distances of 1.5, 4.5, and 7.5 meters downstream and the curves were compared with the control sample. The results showed that fine-grained dams, due to their lower porosity and greater trapping capability, caused a greater reduction in peak concentration and increased the retention time of pollutants. The highest relative reduction in peak concentration (42.4%) was observed in the case of three fine-grained dams and low discharge. The results are at a laboratory scale and generalization to field conditions requires long-term studies and validation in real rivers.

کلیدواژه‌ها English

Gabion Check dams
coarse grained bed
pollution transport
breakthrough curve

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 07 مهر 1405