ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

نمذجة مؤشري نوعية المياه السطحية (DO,BOD) لنهر الكبير الشمالي باستخدام نموذج QUAL2K

DO,BOD Water Quality Modelling for al Kabeer alshemaly Rver Using QUAL2K

1702   0   27   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2013
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يهدف البحث إلى تقييم نوعية مياه نهر الكبير الشمالي من خلال دراسة حقلية و مخبرية شملت تحديد كل من المتغيرات التالية: الأوكسجين المنحل، الاحتياج البيوكيميائي الكربوني للأوكسجين، درجة حرارة مياه النهر، الناقلية الكهربائية. كما قمنا بنمذجة جودة مياه النهر باستخدام نموذج نوعية المياه السطحية QUAL2K و ذلك من خلال دراسة مؤشرين هامين هما: تركيز الأوكسجين المنحلDO، الاحتياج البيوكيميائي الكربوني للأوكسجين CBODu. تناول البحث دراسة النهر في الجزء الممتد من بعد بحيرة 16 تشرين حتى اليغنصة حيث تم اختيار خمسة مواقع للاعتيان فيها. حيث أظهرت الدراسة الحقلية و المخبرية ارتفاع قيم الأوكسجين المنحل لتبلغ أعلى القيم في أشهر آذار و نيسان وكانون الثاني و شباط ، أما أدنى القيم فقد سجلت في أشهر تموز و آب و أيلول و ذلك في كافة المناطق المدروسة، حيث كانت جميع القيم في جميع المواقع أعلى من الحد الأدنى المسموح 5mg/l. أما بالنسبة الاحتياج البيوكيميائي الكربوني للأوكسجين CBOD5 فقد سجلت أعلى القيم في أشهر حزيران، تموز و آب، أما أدنى القيم فقد سجلت في أشهر آذار، كانون الأول، و كانون الثاني في كافة المواقع المدروسة. كما أظهر البحث تطابقاً جيداً بين نتائج النموذج و القياسات الحقلية في حالة الأوكسجين المنحل و الاحتياج البيوكيميائي الكربوني و ذلك في أشهر آذار، تشرين الثاني، و شباط، بينما كان التطابق أقل نسبياً في شهر آب بينت الدراسة بشكل عام إمكانية تطبيق هذا النموذج لنمذجة نوعية مياه الأنهار في سوريا.


ملخص البحث
يهدف البحث إلى تقييم نوعية مياه نهر الكبير الشمالي من خلال دراسة حقلية ومخبرية شملت تحديد المتغيرات التالية: الأوكسجين المنحل (DO)، الاحتياج البيوكيميائي الكربوني للأوكسجين (CBOD)، درجة حرارة مياه النهر، والناقلية الكهربائية. تم استخدام نموذج QUAL2K لنمذجة جودة مياه النهر، حيث تم دراسة خمسة مواقع للاعتيان. أظهرت الدراسة الحقلية والمخبرية ارتفاع قيم الأوكسجين المنحل في أشهر معينة وانخفاضها في أشهر أخرى. كما أظهرت الدراسة توافقاً جيداً بين نتائج النموذج والقياسات الحقلية في بعض الأشهر، مما يشير إلى إمكانية تطبيق هذا النموذج لنمذجة نوعية مياه الأنهار في سوريا. البحث يوصي بتحسين نوعية مياه النهر من خلال معالجة مياه الصرف الصحي قبل تصريفها في النهر ودراسة تأثير مياه معاصر الزيتون على نوعية المياه.
قراءة نقدية
تعتبر الدراسة خطوة مهمة في تقييم نوعية مياه نهر الكبير الشمالي، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم تأخذ الدراسة في الاعتبار تأثير النباتات المائية بشكل كامل في عملية النمذجة، مما قد يؤثر على دقة النتائج. ثانياً، لم يتم نمذجة بعض المصادر النقطية واللانقطية لمياه الصرف، والتي يمكن أن تكون لها تأثيرات كبيرة على نوعية المياه. ثالثاً، الدراسة تركزت على جزء معين من النهر ولم تشمل المنطقة الممتدة من بعد اليغنصة حتى المصب، مما يحد من شمولية النتائج. أخيراً، كان من الأفضل تقديم توصيات أكثر تفصيلاً حول كيفية تحسين نوعية المياه بناءً على النتائج المستخلصة.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي المتغيرات التي تم دراستها في البحث لتقييم نوعية مياه نهر الكبير الشمالي؟

    تم دراسة الأوكسجين المنحل (DO)، الاحتياج البيوكيميائي الكربوني للأوكسجين (CBOD)، درجة حرارة مياه النهر، والناقلية الكهربائية.

  2. ما هو النموذج المستخدم في البحث لنمذجة جودة مياه النهر؟

    تم استخدام نموذج QUAL2K لنمذجة جودة مياه النهر.

  3. ما هي التوصيات التي قدمها البحث لتحسين نوعية مياه النهر؟

    أوصى البحث بتحسين نوعية مياه النهر من خلال معالجة مياه الصرف الصحي قبل تصريفها في النهر، ودراسة تأثير مياه معاصر الزيتون على نوعية المياه، ونمذجة المنطقة الممتدة من بعد اليغنصة حتى المصب.

  4. ما هي الفترة الزمنية التي شملتها الدراسة الحقلية والمخبرية؟

    استمرت الدراسة الحقلية والمخبرية لمدة عام من آذار 2007 حتى شباط 2008.


المراجع المستخدمة
Chapra, S. C. Surface water-quality modeling. McGraw-Hill, New York, 1997
Zhang, R. ; Qian, X.; Li, H.; Yuan, X.; and Ye, R. Selection of optimal river water quality improvement programs using QUAL2K: A case study of Taihu Lake Basin, China. Vol.431,Issue.8, Auguet 2012, p.278-285
Cho, J.H. ; Ha, S.R. Parameter optimization of the QUAL2K model for a multiplereach river using an algorithm influence coefficient. Vol.408, March 2010, p.1985- 1991
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تهدف الدراسة إلى تحديد التركيز الكلي للزئبق في مياه نهر الكبير الشمالي، و دراسة تأثير بعض المتغيرات الفيزيوكيميائية للمياه، أجريت هذه الدراسة خلال الفترة الممتدة من كانون الثاني 2013 و حتى كانون الأول 2013. تم اعتيان العينات المائية من ثلاثة مواقع ع لى نهر الكبير الشمالي (قرب المنطقة الصناعية، بحيرة الدامات، سد 16 تشرين)، بواقع 2 عينة / الفصل . حدد التركيز الكلي للزئبق في الماء باستخدام جهاز الامتصاص الذري وفق تقانة البخار البارد، كما تم تحديد بعض المتغيرات الفيزيوكيميائية للمياه (تركيز الاكسجين المذاب في الماء DO، درجة الحرارة TºC، درجة الحموضة pH) في مواقع الدراسة باستخدام الأجهزة الحقلية و المخبرية الخاصة. أظهرت النتائج انخفاض التركيز الكلي للزئبق عموماً في مياه نهر الكبير الشمالي، حيث بلغ متوسط التركيز الكلي للزئبق في المياه في المواقع الثلاثة المدروسة 0.29 ppb و هو أقل بكثير من الحد المسموح به في المياه السطحية ( ppb 10>). سجلت أعلى قيمة لمتوسط التركيز الكلي للزئبق في المنطقة الصناعية، تليها بحيرة الدامات، ومن ثم بحيرة 16 تشرين حيث بلغت )0.21،0.31،0.35ppb ( على التوالي، أما بالنسبة لتغيرات التركيز الكلي للزئبق في المواقع الثلاثة المدروسة خلال فصول السنة، فقد سجلت أعلى قيمة للزئبق الكلي في فصل الصيف مقارنة مع بقية الفصول، حيث أظهرت الدراسة وجود علاقة ارتباط طردية متوسطة إلى قوية بين التركيز الكلي للزئبق مع ارتفاع درجة الحرارة و درجة الأس الهيدروجيني الـ pH للمياه في فصل الصيف، بينما كانت هذه العلاقة عكسية مع انخفاض تركيز الأكسجين المذاب في الماء في فصل الصيف.
ينبع نهر الكبير الشمالي من جبل الأقرع و الجبال الساحلية، و يعتبر أكبر أنهار المنطقة الساحلية، تبلغ مساحة حوضه الساكب 1097 كم2، و يصب في البحر عند الحدود الجنوبية لمدينة اللاذقية. تهدف الدراسة إلى تحديد تأثير التغيرات المناخية على تدفقات نهر الكبير ال شمالي، و بما أنَّ الهطل المطري هو العامل الرئيسي في تشكيل الجريان السطحي في حوض النهر، فقد تمَّ دراسة تغيرات الهطل المطري في المحطات المناخية الواقعة ضمن الحوض و في محيطه، و لفترة زمنية تجاوزت ثلاثين عاماً. و توصَّلت الدراسة إلى أنَّ الاتجاه العام لتغير الهطل المطري و الجريان السطحي مع الزمن هو التناقص، و قد تراوحت قيم تناقص الهطل المطري في المحطات المدروسة بين (0.4- 12.5) mm في العام، و بلغت بالنسبة للجريان السطحي 0.08m3/s في العام، و توصلت الدراسة إلى علاقة رياضية تمكننا من التنبؤ بتدفقات النهر بعد معرفة قيم الهطل اليومية.
تشهد منطقة الحوز الأدنى لنهر الكبير الشمالي نشاطاً اقتصادياً مهمّاً، تزداد معه الحاجة إلى المياه. و تهدف الدراسة إلى تحديد العلاقة بين كمية الهطل و تغيّر مناسيب المياه الجوفية. تنتشر في المرتفعات صخور كلسية و مارلية مشققة ذات نفوذية عالية، بينما تنتش ر توضعات متوسطة إلى قليلة النفوذية في السهول الساحلية، و تتوضّع المياه الجوفية على عمق قليل من سطح الأرض، و تستجيب مناسيبها بسرعة كبيرة نسبياً لتسرب مياه المطر و مياه الري ما يجعل تلوّثها و تأثّرَها بالعوامل الجوية سهلاً و سريعاً، و ستتأثر بالتغيرات المناخية بسهولة. و تبيّن نتيجة معالجة البيانات الحقلية و مناقشتها أنّ تغيّرات مناسيب المياه الجوفية ترتبط بعوامل طبيعية و اصطناعية متعددة و متداخلة التأثير في مناسيب المياه الجوفية، فبعضُها يزيد تغذيةَ المياه الجوفية و ارتفاع مناسيبها، و بعضها الآخر له تأثير معاكس، بحيث لا يمكن وضع علاقة رياضية بين مناسيب المياه الجوفية و كميات الهطل المطري، بسبب التأثير المتزامن لهذه العوامل، التي يصعب عزلها و مراقبتها في وضعها الطبيعي.
يتضمن هذا البحث مناقشة طريقة تعيين البارامترات الهيدروجيولوجية باستخدام معطيات مراقبة نظام المياه الجوفية، و ذلك بغية تحديد قيم هذه المعاملات على مساحات كبيرة. و التي تملك أهمية تطبيقية كبيرة و خاصةً عند نمذجة المسائل الهيدروجيولوجية حيث تسمح بإيضاح و تدقيق البنية الهيدروجيولوجية و الهيدروديناميكية للمنطقة و أسباب تغير الخواص الرشحية للطبقة الحاملة للمياه و غيرها. و قد تبين من خلال هذه الدراسة أن الناقلية المائية تتغير من 36 إلى 570 م2/يوم، و عامل الرشح من 1 إلى 53 م/يوم، و كانت قيم المعطائية المائية منخفضة إلى متوسطة حيث تأرجحت بين 0.00004 و 0.2 بسبب ازدياد عامل الانتشار، في حين تراوحت التغذية الراشحة من 1 - 40 % من الهطولات تقريباً. إن النتائج التي تمّ الحصول عليها تتوافق توافقاً جيداً مع الخصائص الجيولوجية ـ البنيوية و الليتولوجية ـ السحنية لمنطقة الدراسة.
إن نمذجة العلاقة بين عكارة مياه الشرب في محطة تنقية مياه الشرب في السن، و بقية بارامترات جودة المياه باستخدام أسلوب الشبكات العصبونية الصنعية الديناميكية يساعد على تحقيق الاستقرار في أداء محطة تنقية مياه الشرب، حيث توفر هذه الشبكات أداةً فعالة للتعام ل مع الطبيعة المعقدة، و الديناميكية، و غير الخطية لعمليات التنقية، و لديها القدرة على الاستجابة للتغيرات الآنية المختلفة للبارامترات المؤثرة في تنقية المياه. صمم في هذا البحث أربعة نماذج للشبكات العصبونية الديناميكية ذات التغذية الأمامية و الانتشار العكسي للخطأ للتنبؤ بعكارة المياه المرشحة الخارجة من محطة تنقية مياه الشرب في السن، بالاعتماد على بارامترات عكارة و ناقلية و pH المياه الخام الداخلة إلى المحطة، بينما استخدمت بيانات عكارة المياه الخارجة من المحطة للتحقق من دقة أداء الشبكة العصبونية الصنعية، حيث أثبتت نتائج الدراسة قدرة الشبكات العصبونية الصنعية الديناميكية في نمذجة و محاكاة السلوك غير الخطي للعكارة و التنبؤ بقيمها، و هو ما يدعم استخدامها في محطة تنقية مياه الشرب في السن للمساهمة في تحقيق الاستقرار في عمل المحطة.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا