ارزیابی مدل کوهیرنس در تعیین الگوی مکانی و زمانی نفوذ شوری در رودخانه بهمنشیر

رودخانه بهمنشیر به طول تقریبی 80 کیلومتر در منتهی الیه جلگه خوزستان، در شمال غرب خلیج فارس قرار دارد. به طور کلی منابع آب منطقه به جریانات سطحی محدود می‎گردد و به لحاظ کیفیت نامناسب و شوری فوق العاده آبهای زیر زمینی امکان استفاده از منابع آبهای زیر زمینی غیر ممکن و یا اینکه دارای توجیه اقتصادی نیست. از طرفی اقتصاد مردم منطقه که خرمشهر و آبادان بزرگترین پایگاه های جمعیتی حاشیه رودخانه هستند به آب رودخانه بهمنشیر بستگی دارد. پس از احداث سدهای مخزنی در ایران ، ترکیه و سوریه در دهه ???? بر روی رودخانه های دز، دجله و فرات، آب اروند رود و کارون کاهش یافته و در نتیجه شوری در رودخانه های بهمنشیر و اروند پیشروی نمود و باعث کاهش کیفیت آب جهت مصارف کشاورزی و شهری شد. مدل سازی عددی جریان به عنوان ابزاری جهت مطالعه وضعیت جریان و نحوه ی انتشار و انتقال شوری در رودخانه بهمنشیر مورد استفاده قرار گرفته است. مدل عددی کوهیرنس، به عنوان یک مدل عددی معتبر که شامل بخش های مختلف هیدرودینامیکی، آلاینده، بیولوژیکی و رسوب می باشد، جهت شبیه سازی جریان در منطقه مورد مطالعه به کار گرفته شده است. توسط شبکه ای با 71 سلول در راستای طول و 20 سلول در راستای عرض رودخانه بهمنشیر ایجاد شد. مدل سازی هیدرودینامیکی به کمک گسسته سازی و حل معادلات ناویر – استوکز و پیوستگی با روش مد-اسپلتینگ و با دو گام زمانی متفاوت انجام می شود. جریان های جزرومدی توسط پنج مولفه ی k1، o1، n2، m2، s2 در مرز باز دریا و دبی موجود در مرز رودخانه اعمال می گردد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که جریان و کیفیت آب در بهمنشیر تحت تاثیر نیروهای جزرومدی بوده و روند نوسانی را دنبال می کند. که برآیند آن نفوذ آب شور از دریا به سمت بالادست رودخانه می باشد. مقایسه نتایج حاصل از اندازه گیریهای میدانی و مدل سازی مبین این موضوع بود که مدل کوهیرنس بخوبی توانسته است نوسانات سطح آب و توزیع شوری را در زمان و مکان شبیه سازی کند. پس از آن با تعریف سناریوهای محتمل و با توجه به شرایط جغرافیایی منطقه، تغییر بده رودخانه و مسائل مربوط به ساماندهی و بهره برداری رودخانه، میزان افزایش یا کاهش سطح آب و طول نفوذ شوری نسبت به حالت پایه مقایسه شد و نتایج حاصل از شبیه سازی مدل بعنوان الگوی رفتاری رودخانه در برابر شرایط محیطی مختلف ارائه شد. نتایج مدل افزایش نفوذ شوری به بالادست رودخانه در سناریو کاهش دبی، باد خلاف مسیر رودخانه و کاهش مقاومت بستر را نشان داد. در ادامه با استفاده از سری زمانی جابجایی جبهه های شوری، الگوی مکانی و زمانی نفوذ شوری مورد بررسی قرار گرفت و بهترین محدوده های مکانی و زمانی جهت برداشت آب از رودخانه ارزیابی شد.