مدلسازی تغذیه گرایی با رویکرد پویایی سیستم

افزایش قابل توجه بار آلودگی و تنوع آلاینده های مختلف شهری-کشاورزی و صنعتی، نیاز به مدیریت تلفیقی کمی و کیفی سیستم های منابع آب را بیش از پیش ضروری ساخته است. امروزه جامع نگری و برخورد سیستمی در مدیریت کمی و کیفی منابع آب به علت افزایش مولفه های این سیستم و پیچیدگی ارتباطات و اثرات متقابل آن ها از اهمیت ویژه ای برخورداراست. غنی شدن اکوسیستم های آبی از مواد مغذی منجر به تولید زیستی بالا شده و ممکن است اثرات نامطلوبی نظیر شکوفایی جلبکی و کاهش اکسیژن محلول در آب های نزدیک بستر ایجاد کند. فرآیند تغذیه گرایی معمولا به طور طبیعی و به تدریج روی می دهد. اما باید این فرآـیند با فعالیت های متنوع بشری به شدت افزایش یافته است. در این پروژه به مدلسازی تغذیه گرایی با روش پویایی سیستم و با استفاده از vensim پرداخته شده است. به این منظور متغیرهای اصلی که نشان دهنده ی تغذیه گرایی و عوامل به وجود آورنده ی آن می باشند مدلسازی شده اند. این متغیرها شامل جلبک، فسفر و ازت به عنوان مهمترین پارامترها و زیوپلانکتون های گیاهخوار و گوشتخوار، کربن محلول و ذره ای به عنوان عوامل تاثیر گذار می باشد. مدل ساخته شده دارای 16 متغیر حالت می باشد. از قابلیت های این مدل می توان به شبیه سازی متغیرهای کیفی تغذیه گرایی در رولایه (اپیلیمنیون) و زیر لایه (هیپولیمنیون) اشاره کرد. داده های مورد نیاز مدل شامل حجم اولیه مخزون، مقادیر جریان های ورودی و خروجی از مخزن، مقادیر اولیه آمونیاک، نیترات،، فسفر، کربن محلول، کربن ذره ای، جلبک، زیوپلانکتون گیاهخوار و زیوپلانکتون گوشتخوار و دما در مخزن و مقادیر این پارامترها در جریان های ورودی در کل زمان شبیه سازی می باشد برخی از مقادیر بویژه آنهایی که باید در طول زمان وارد شوند به صورت نموداری با lookup وارد می شود گام زمانی یک روزه برای مدلسازی انتخاب شده است. اصولا این پروژه را می توان به دو بخش مجزای مدلسازی و شبیه سازی تقسیم بندی نمود. در بخش مدلسازی یک مدل عمومی تغذیه گرایی مخازن ساخته و آزمایش شده است. و در بخش شبیه سازی از مدل تغذیه گرایی تهیه شده جهت شبیه سازی کیفی مخازن کرخه و لانگ لیک استفاده شده است. در این پایان نامه، دو مطالعه موردی انجام شده است. در مطالعه موردی اول از داده های سال 1991 مخزن لانگ لیک آمریکا جهت کالیبراسیون استفاده شد. سپس مدل کالیبره شده با داده های سال 2000 لانگ لیک صحت سنجی شده است. و در مطالعه ی موردی دوم از داده های تیر 82 تا اردیبهشت 83 کرخه جهت کالیبراسیون مدل استفاده شده است.