پديد آورنده :
بازرگاني، سارا
عنوان :
كاربرد مدل MUSIC براي مديريت سيلاب شهري (مطالعه موردي: سپاهانشهر)
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده كشاورزي
صفحه شمار :
چهارده، ۱۰۳ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
جهانگير عابدي كوپايي
استاد مشاور :
سعيد سلطاني كوپايي، محمد جواد زارعيان
توصيفگر ها :
رواناب شهري , BMP , آلاينده , مدلسازي , سيستم ماند بيولوژيكي , MUSIC , LINGO , هزينه دوره عمر
استاد داور :
شمس الله ايوبي، عليرضا گوهري
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/04/12
چكيده فارسي :
چكيده رشد شهري در حوضههاي آبريز اثرات منفي بسياري در منابع آب سراسر دنيا بر جاي گذاشته است و باعث كاهش نفوذپذيري شدهاست افزايش پوشش سطوح نفوذناپذير بر هر دو ويژگي رواناب يعني كميت و كيفيت آن تأثيرگذار مي باشد مطالعات متعددي ثابت كردهاند كه ميزان آلودگي رواناب شهري با آلودگي فاضالب قابل مقايسه است در نتيجه مديريت مدرن رواناب بايد به طور همزمان به كنترل سيالب وكنترل آلودگي بپردازد بهترين راهكارهاي مديريتي يا BMP به مجموعهاي از اقدامات سازهاي و غير سازهاي گفته ميشود كه بهمنظور بهبود كيفيت و كميت رواناب بكار گرفته ميشود سه نوع از انواع BMP در اين تحقيق مورد بحث قرار گرفتهاند سيستم ماند بيولوژيكي تاالب و سيستم نفوذ هر كدام از اين BMP ها ملزومات نصب هزينه و بازدهي حذف متفاوتي دارند هدف اين تحقيق يافتن كمهزينهترين تركيب اين سه نوع BMP است كه بتواند استانداردهاي كيفي آبهاي سطحي EPA را در منطقه سپاهانشهر ارضا كنند مدل MUSIC براي به دست آوردن توانايي BMP ها در حذف آاليندهها به كار گرفته شد اين حذف به صورت درصد حذف آالينده هاي مختلف توسط BMP ها و همچنين غلظت هر يك از آاليندهها در نقطه خروجي محاسبه شد الزم است تعداد تركيب هاي مختلف از يك BMP مورد مدلسازي قرار گيرد تا توان حذف مجموعهاي از BMP ها به دست آيد براي مدلسازي كيفي برخي مشخصات خاك آبهاي زيرزميني و رواناب منطقه مورد مطالعه مورد نياز است با توجه به اينكه هيچگونه اندازه گيري و ثبت مشخصات كيفي سيالب شهري در منطقه مورد مطالعه به طور مدون انجام نگرفته طراحي و انتخاب بهترين تركيب BMP ها بر اساس سه مقدار غلظت پيشنهاد شده در حوضههاي شهري توسط سازمان حفاظت محيط زيست آمريكا انجام گرفت براي يافتن جواب بهينه از مدل LINGO استفاده شد خروجيهاي مدل كيفي به عنوان ورودي به بهينه ساز LINGO داده شده و با كمك هزينه دوره عمر هر يك از BMP ها كمهزينهترين تركيب در هر يك از سه سناريوي ذكرشده انتخاب شد همچنين تحليل حساسيت بر روي برخي از متغيرها كه ممكن است تغيير آنها بر نتايج نهايي مدل تاثير گذار باشد انجام گرفت نتايج نشان ميدهد زماني كه مقدار آاليندهها در پايينترين حد خود قرار دارد احداث سه سيستم ماند بيولوژيكي با مجموعه مساحت 006 متر مربع كمهزينهترين گزينه ميباشد همچنين تركيب چهار سيستم ماند بيولوژيكي و يك سيستم نفوذ با مجموع مساحت 009 متر مربع براي زماني كه آاليندهها داراي غلظت متوسط باشند انتخاب ميشود براي حالتي كه آاليندهها بيشترين حد غلظت مشاهده شده در مناطق شهري را دارا باشند ده سيستم ماند بيولوژيكي با مجموعه مساحت 0002 متر مربع به عنوان بهينهترين تركيب انتخاب ميشود نتايج كلي نشان داد كه سيستمهاي ماند بيولوژيكي بهترين روش براي تصفيه آب در منطقه مطالعاتي ميباشند اين امر به علت هزينه نسبتا كم سيستمهاي ماند بيولوژيكي نسبت به BMP هاي ديگر و توانايي زياد در حذف آاليندهها ميباشد همچنين نتايج آناليز حساسيت نشان داد كه تغيير درصد نفوذ پذيري و تغيير استانداردهاي كيفي بر نتايج نهايي مدلسازي تاثيرگذار بوده و نتيجه مدل نسبت به اين پارامترها حساس ميباشد ولي در نظر گرفتن هزينه بازسازي و تخريب تغيير طول عمر و همچنين تغيير نرخ تورم و بهره بر نتايج نهايي مدل تاثير گذار نيستند كلمات كليدي رواناب شهري BMP آالينده مدلسازي سيستم ماند بيولوژيكي LINGO MUSIC هزينه دوره عمر
چكيده انگليسي :
Application of MUSIC model for urban flood management case study Sepahan Shahr Sara Bazargani s bazargani@ag iut ac ir June 20 2018 Department of Water Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranSupervisor Jahangir Abedi Koupai koupai@cc iut ac ir Professor of Water Resources Engineering Department of Water Engineering College of Agriculture Isfahan University of TechnologyAbstractUrban growth in watershed basins has left many negative impacts on water resources throughoutthe world and has reduced permeability Increasing the area of impermeable surfaces is influentialon both runoff characteristics quantity and quality Several studies have shown that urban runoffcontamination is comparable with sewage pollution As a result modern runoff managementshould simultaneously manage flood and pollution In this research source control methods areused to control quantitative and qualitative flood Best Management Practices or BMPs arereferred to as a set of structural and non structural measures that are used to improve the qualityand quantity of runoff Three types of BMPs are discussed in this study Bioretention systems wetlands and Infiltration systems Each of these BMPs has different requirements for installation cost and reduction efficiency The purpose of this research is to find the least costly combinationof these three types of BMPs that can satisfy the EPA quality standards of surface water inSepahan Shahr area The MUSIC model was used to obtain the ability of BMPs to remove thepollutants This elimination was calculated as the percentage of removal of various pollutants byBMP and also the concentration of each pollutant at the outlet point It is necessary to model thenumber of combinations from a BMP to be able to omit the collective of them Considering thatno quantitative and qualitative characteristics of the urban flood in the study area have beensystematically recorded design and selection of the best combinations of BMPs was undertakenbased on three suggested concentrations in urban basins by the US Environmental ProtectionAgency EPA The LINGO model was used to find the optimal answer The outputs of the qualitymodel were entered as inputs to the LINGO optimizer and with the lifetime expense of eachBMPs the least costly combination was selected in each of the three scenarios mentioned Sensitivity analysis was done on some variables which may affect final results The results showthat when the amount of pollutants is at its lowest level the construction of 3 biological systemswith a total area of 600 square meters is the least costly option Also a combination of fourbiological systems and one infiltration system with a total area of 900 square meters is selectedfor the time when the pollutants have a moderate concentration When pollutants have the highestobserved concentration in urban areas 10 biological systems with a total area of 2000 squaremeters are selected as the most optimal combination The overall results showed that bioretentionsystems are the best method for treatment of water in the study area This is due to the relativelylow cost of bioretention systems compared to other BMPs and the high ability to removepollutants Also the results of sensitivity analysis showed that changing the permeability and the 104
استاد راهنما :
جهانگير عابدي كوپايي
استاد مشاور :
سعيد سلطاني كوپايي، محمد جواد زارعيان
استاد داور :
شمس الله ايوبي، عليرضا گوهري
