research centers


Search results: Found 2

Listing 1 - 2 of 2
Sort by

Article
BOD and DO modeling for Tigris River at Baghdad city portion using QUAL2K model
نمذجة المطلب الحيوي للأوكسجين والأوكسجين المذاب لمياه نهر دجلة في مدينة بغداد باستخدام QUAL2K موديل

Authors: Alhassan H. Ismail --- Ghassan A. Abed
Journal: journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء ISSN: 18130410 Year: 2013 Volume: 11 Issue: 3 Pages: 257-273
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Loading...
Loading...
Abstract

This study was conducted within Baghdad portion of Tigris River, which is significant due to the presence of various drains joining the river. Water samples have been collected from Tigris River along different points between Alfahama to Al-Zafarania and were analyzed for various water quality parameters during low flow season (November). The study involves application of QUAL2K model to simulate and predict the dissolved oxygen (DO) and biochemical oxygen demand (BOD5) profiles of Tigris River in a stretch of 49.97 kilometer. Remote sensing &GIS technique (ERDAS 9.2 & Global Mapper 11) used in this study as supported software to provide some QUAL2K input data related to the river geometric parameter. The simulation results were verified and showed that the predicted values were in agreement with the measured values. Model output showed that DO in the entire river was within limit of not less than 4 mg/L. For CBOD, the entire river may be divided into three reaches; first one is extended from AlFahama (0 km) to Alkadhmiah (9 km) and have CBOD concentration of 2 mg/L and the second reach has CBOD range (2–4) mg/L in which begins from Alkadhmiah and extend to near Aldora refinery. The third reach extends from Aldora refinery to Al-Zafaraniah (49.97) in the south before river confluence with Diyala River which has CBOD concentrations of more than 4 mg/L. The most polluted zone in the river located downstream of Aldora refinery and extend to the last segment due to the industrial discharge of pollutants to the river. Two strategies were suggested to control the level of CBOD in the river. First strategy suggest that the CBOD of the discharged effluent from industries should not exceed at least 50 mg/L to keep the CBOD of the entire river within limits of not more than 4 mg/L. While the second strategy does not give significant results in which the level of CBOD increase even with reduction in the pollution load (point source).

أختص هذا البحث بدراسة جزء من نهر دجلة والواقع في بغداد والذي تبرز اهميته نتيجة وجود عدة مصبات تصب في النهر. تم جمع العينات من نهر دجلة لعدة مواقع بين منطقة الفحامة والزعفرانية وتم أجراء بعض الفحوصات عليها خلال موسم جريان منخفض. وتضمنت هذه الدراسة تطبيق للموديل QUAL2K لمحاكاة وتوقع الاوكسجين المذاب والمطلب الحيوي للأوكسجين في مياه النهر بمسافة تقدر بحوالي 49.97 كيلومتر. أستخدمت تقنية التحسس النائي و نظم المعلومات الجغرافية في هذه الدراسة كبرنامج داعم لتجهيز بعض البيانات للموديل QUAL2K والمتعلقة بالمحددات الهندسية للنهر. تم التحقق من نتائج الموديل والتي أظهرت ان القيم المتوقعة كانت منسجمة مع القيم المقاسة. أظهرت نتائج الموديل بأن تركيز الأوكسجين المذاب في النهر يقع ضمن المواصفات لايقل عن 4 ملغم/لتر أما في حالة الـ BOD فيمكن تقسيم المنطقة المدروسة الى ثلاث اجزاء، الجزء الاول يمتد من الفحامة (0 كم) الى الكاظمية (9 كم) والذي له تركيز المطلب الحيوي للاوكسجين 2 ملغم/لتر، والجزء الثاني يتراوح تركيز المطلب الحيوي للاوكسجين له بين 2-4 ويبدأ هذا الجزء من الكاظمية ويمتد الى مصفى الدورة تقريبا، أما الجزء الثالث فيمتد من أسفل مصفى الدورة الى الزعفرانية والذي له تراكيز BOD أعلى من 4 ملغم/لتر. ان اكثر مناطق النهر تلوثا هي تلك التي تقع اسفل التيار من مصفى الدورة لتمتد الى الزعفرانية بسبب طرح الملوثات الى النهر. تم اقتراح ستراتيجيتان للسيطرة على مستوى المطلب الحيوي للاوكسجين في النهر. الستراتيجية الاولى تقترح بأن تلتزم المصانع بطرح مخلفاتها مع ضمان عدم ارتفاع تركيز المطلب الحيوي للاوكسجين عن 50 ملغم/لتر لتبقى قيم المطلب الحيوي للاوكسجين في النهر ضمن الحدود المسموح بها وهي ان لايتجاوز 4 ملغم/لتر. بينما الستراتيجية الثانية لم تعطي نتائج مهمة، حيث يزداد تركيز المطلب الحيوي للأوكسجين حتى مع انخفاض التلوث من المصادر النقطية

Keywords

QUAL2K --- Water quality modeling --- Tigris River --- BOD --- DO --- GIS.


Article
Application of QUAL2K for Water Quality Modeling and Management in the lower reach of the Diyala river
تطبيق QUAL2K لنمذجة والسيطرة على نوعية المياه للمجرى الأسفل لنهر ديالى

Loading...
Loading...
Abstract

The current study includes application of QUAL2K model to predict the dissolved oxygen (DO) and Biochemical Oxygen Demand (BOD5) of lower reach of the Diyala River in a stretch of 16.90km using hydraulic and water quality data collected from Ministry of Water Resources for the period (January-April 2014). Google Earth and Arc-GIS technique were used in this study as supported tools to provide some QUAL2K input hydro-geometric data. The model parameters were calibrated for the dry flow period by trial and error until the simulated results agreed well with the observed data. The model performance was measured using different statistical criteria such as mean absolute error (MAE), root mean square error (RMSE) and relative error (RE). The results showed that the simulated values were in good agreement with the observed values. Model output for calibration showed that DO and CBOD concentration were not within the allowable limits for preserving the ecological health of the river with range values (2.51 - 4.80 mg/L) and (18.75 – 25.10 mg/L) respectively. Moreover, QUAL2K was used to simulate different scenarios (pollution loads modification, flow augmentation and local oxygenation) in order to manage the water quality during critical period (low flow), and to preserve the minimum requirement of DO concentration in the river. The scenarios results showed the pollution loads modification and local oxygenation are effective in raising DO levels. While flow augmentation does not give significant results in which the level of DO decrease even with reduction in the BOD5 for point sources. The combination of wastewater modification and local oxygenation (BOD5 of the discharged effluent from point sources should not exceed 15 mg/L and weir construction at critical positions 6.67km from the beginning of the study region with 1m height) is necessary to ensure minimum DO concentrations.

تتضمن الدراسة الحالية تطبيق نموذج (QUAL2K) لمحاكاة الأوكسجين المذاب (DO) والمتطلب الحيوي للأوكسجين (BOD5) للجزء الأسفل لنهر ديالى لمسافة (16.90km) باستخدام بيانات تم جمعها من وزارة الموارد المائية للفترة (كانون الثاني - نيسان 2014). استخدمGoogle Earth ونظم المعلومات الجغرافية Arc-GIS)) في هذه الدراسة كأدوات داعمة لتوفير بعض البيانات الداخلة بنموذج QUAL2K. تم معايرة معاملات الموديل باستخدام بيانات موسم الجريان المنخفض عن طريق المحاولة والخطأ إلى حصول على توافق بين نتائج المحاكاة والقيم المقاسة. تقييم أداء النموذج تم باستخدام المعايير الإحصائية, معدل الخطأ المطلق (MAE) ، جذر متوسط لمربع الخطأ (RMSE) والخطأ المطلق (RE). تبين من النتائج المستحصلة أن القيم التي تنبأ بها النموذج متوافقة مع القيم المقاسة. وأظهرت النتائج أن تراكيز DO و CBOD كانتا أعلى من الحدود المسموح بها لإدامة الحياة المائية حيث كانت(2.51 - 4.80mg/L) و 25.10mg/L) (18.75 -على التوالي .بالإضافة لذلك تم تطبيق QUAL2K لمحاكاة سيناريوهات مختلفة(تعديل أحمال التلوث , زيادة تصريف النهر وإنشاء الهدار المائي (( (weir لإدارة نوعية المياه خلال الفترة الحرجة (الجريان المنخفض) وللحفاظ على معايير نوعيه المياه ضمن الحد المسموح (الحد الأدنى ل DO اكبر أو مساوي4mg/L ). أظهرت نتائج السيناريوهات أن تعديل أحمال التلوث المتمثلة ب BOD_5 لمياه الصرف الصحي للمصادر النقطية وإنشاء الهدار المائي فعالتان لرفع تركيز DOللنهر بينما زيادة تصريف النهر لا تعطي نتائج مفيدة حيث أن تركيزDO يقل حتى وان تم تخفيض تركيز BOD_5للمصادر النقطية. أن تعديل أحمال الملوثات وإنشاء الهدار المائي معا بنفس الوقت ضروري لجعل تركيز DOللنهر ضمن المستوى المطلوب لذلك يجب أن يكون تركيز BOD_5 المطروح للنهر من المصادر النقطية لا يزيد عن (15mg/L) مع إنشاء هدار مائي((weir بارتفاع 1m عند مسافة 6.67km من بداية منطقه الدراسة .

Keywords

Water quality modeling --- QUAL2K --- GIS --- Diyala River --- BOD --- DO

Listing 1 - 2 of 2
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (2)


Language

Arabic and English (1)

English (1)


Year
From To Submit

2017 (1)

2013 (1)