پديد آورنده :
پشم چي، پرستو
عنوان :
بهينه سازي كمي و تخصيص بار آلودگي رودخانه- مطالعه موردي: رودخانه زاينده رود
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي و مديريت منابع آب
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده عمران
صفحه شمار :
شانزده، ۱۳۳ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
كيوان اصغري، مسعود طاهريون
استاد مشاور :
محمدحسين گل محمدي
توصيفگر ها :
تخصيص آب , بهينه سازي چند هدفه , QUAL2K , كارآيي- هزينه , مدل سازي , تخصيص بار آلودگي
استاد داور :
حميدرضا صفوي، محسن ناصري
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/07/04
چكيده فارسي :
چكيده پيشرفت و توسعه جوامع بشري در گرو حفظ منابع است امروزه منابع آب بهعنوان يكي از حياتيترين منابع در دسترس با مناقشات و مشكالت فراواني روبهرو شدهاند برنامهريزي و مديريت منابع آب بهعنوان راهحلي براي حل اين مشكالت و با در نظر گرفتن منابع آب اعم از سطحي و زيرزميني و با لحاظ معيارهاي اقتصادي كيفيت آب و زيستمحيطي توسعه يافته است رودخانه زاينده رود واقع در حوضه آبريز گاوخوني بهعنوان يكي از مهمترين منابع آب سطحي در فالت مركزي ايران در سالهاي اخير به دليل برداشت بيشازحد آب با بحران روبهرو شده است بهطوريكه تاالب گاوخوني در انتهاي آن عم خشك شده است عبور اين رودخانه ال از دو استان انتقال آب آن به خارج حوضه اندركنش بين رودخانه و آبهاي زيرزميني و همچنين مصارف مختلف آب از اين رودخانه برنامهريزي و مديريت آن را پيچيده كرده است تمركز جمعيتي در جوار اين رودخانه رشد روزافزون صنايع و آاليندههاي مختلف وجود مزارع كشاورزي و ورود زه آبها به رودخانه كيفيت آب آن را دستخوش تغييراتي كرده است در اين پاياننامه با كمك روش تخصيص آب و بار آلودگي و با رويكرد كارآيي هزينه كوشش شده است تا ميزان آب ورودي به تاالب گاوخوني بهبود يابد و همزمان با آن كيفيت آب به معيارهاي استاندارد برسد بهمنظور تخصيص آب اين رودخانه چهار بخش شرب كشاورزي صنعت و محيطزيست كه عمده مصارف اين رودخانه هستند در نظر گرفته شدهاند سپس با استفاده از مفهوم عدم مطلوبيت ناشي از كاهش آب تخصيص دادهشده و با هدف حداقل كردن اختالف بين عرضه و تقاضا آب بين آببران مختلف براي 17 ماه سال آبي 11 تخصيص يافته است عدم مطلوبيت در نظر گرفتهشده براي هر بخش 71 درصد كاهش آب براي بخش كشاورزي و صنعت و متفرقه و 5 درصد كاهش آب براي بخش شرب است در بخش كيفي از مدل شبيهساز QUAL2K بهمنظور شبيهسازي روند تغيير غلظت آلودگيها در رودخانه كمك گرفته شد و با استفاده از اين مدل 17 ماه سال آبي 11 شبيهسازي شدند سپس با استفاده از الگوريتم PSO اين شبيهسازيها بهصورت اتوماتيك واسنجي شدند صحتسنجي اين مدل براي 4 ماه مهر دي فروردين و ارديبهشت سال 1197 انجام گرفت بهينهسازي بخش كيفي با هدف حداقل كردن اختالف غلظت آلودگيهاي موجود در رودخانه نسبت به حد استاندارد و حداقل كردن هزينهي كاهش اين آلودگيها انجام شد هزينهي كاهش آلودگي بخش شرب و صنعت شامل ساخت تجهيزات الزم براي تصفيهي بار آلودگي قبل از ورود به رودخانه و هزينهي كاهش آلودگي در بخش كشاورزي در واقع كاهش سود ناشي از كاهش كود مصرفي در نظر گرفته شد پارامترهاي در نظر گرفتهشده در تخصيص بار آلودگي در بخش شرب و صنعت شامل TP BOD و TN و در بخش كشاورزي شامل نيترات واردشده به آب توسط كودهاي مصرفي كشاورزي هستند نتايج تخصيص آب در منطقه نشان داد كه در اين رودخانه بخش كشاورزي با سهم حدود نيمي از كل بيشترين برداشت را داراست كه پس از تخصيص بهينه اين مقدار به حدود 59 درصد تقليل يافته است پس از بخش كشاورزي بخش شرب و بهداشت بيشترين درصد در مصرف آب رودخانه را داراست كه به دليل حساسيت باالي اين بخش تالش شد تا آب مصرفي آن بهطور كامل تأمين شود در نهايت تا حدود 1 درصد برداشت بخش صنعت كاهش يافت با استفاده از اين روش آب باقيمانده در پاييندست رودخانه بهمنظور حفظ اكولوژي منطقه و تاالب در برخي ماهها تا 9 برابر افزايش يافت نتايج تخصيص بار آلودگي در بخش شرب و صنعت نشان داد كه پسابهاي تصفيهخانه جنوب اصفهان در وهله اول و بعد از آن صنايع بزرگي چون ذوبآهن اصفهان بيشترين آلودگي را وارد آب ميكنند نتايج تخصيص بار آلودگي در بخش كشاورزي نشان داد كه در نيمهي اول سال آبي كه تنها انهار سنتي باالدست لنجانات كشت دارند مصرف كود بايد بهطور متوسط تا 17 درصد كاهش يابد و در نيمهي دوم سال آبي با آغاز كشت انهار سنتي چهارمحال و بختياري اين ميزان كاهش در اين انهار بهطور متوسط تا 91 درصد نيز ميرسد نتايج تأثير تخصيص بهينه آب بين آببران و تخصيص بار آلودگي بهطور همزمان در رودخانه بهبود كيفيت آب تا 71 درصد در برخي نقاط را نشان ميدهد
چكيده انگليسي :
142 Parastoo Pashmchi p pashmchi@cv iut ac ir Date of Submission 2 June 2018 Department of Civil Engineering IsfahanUniversity of Technology Isfahan 84156 83111 IranDgree M Sc Language FarsiSupervisor K Asghari kasghari@cc iut ac ir M Taheriyoun taheriyoun@cc iut ac irAdvisor M H Golmohammadi m golmohammadi@cc iut ac irAbstractThe promotion and development of human societies depends on the conservation of resources Today waterresources as one of the most critical available resources have been confronted with numerous conflicts andproblems Planning and management of water resources are considered to solve these problems by consideringeconomic criteria water quality and environmental standards Due to excessive water withdrawal the ZayandehRood River in the Gavkhoni catchment has faced crisis in recent years so that the Gavkhooni swamp has driedup practically at the outlet In this thesis using simulation optimizition methodto optimize water and wasteloadallocation with the cost effectiveness approach efforts have been made to increase the amount of water enteringthe Gavkhoni wetland and at the same time reach the standard water quality in the river To allocate the river swater four sectors of domestic agriculture industry and the environment are considered as major users of theriver Then using the concept of undesirability caused by water users and with the aim of minimizing thedifference between supply and demand water is allocated between different water users for 12 months of aspecific year In the qualitative part the QUAL2K simulation model was used for 12 months of the year to simulatethe trend of pollutions concentration in the river Afterward using the PSO algorithm these simulations werecalibrated automatically Validation of this model was carried out for 4 months of October November April andMay of 2009 Optimization of the qualitative variables performed with the aim of minimizing the differencebetween the concentration of contaminations in the river compared to the standard level and minimizing the costof reducing these contaminations The cost of reducing pollution in the drinking and industrial sectors includingthe construction of equipment necessary for pollution treatment before entering the river and the cost of reducingpollution in the agricultural sector were reduction in the profit resulting from reduced fertilizer consumption Theparameters considered in the wasteload allocation in the domestic and industrial sectors include BOD TotalPoshphorus and Total Nitrogen and Nitrates entering the water by agricultural fertilizers The results of waterallocation in the region showed that the agricultural sector with the share of about half of the total usage has thehighest withdawal which after optimal allocation has reduced to 35 Using this method remaining water in thelower reaches of the river to preserve the ecology of the area and the swamp increased by 3 times in certainmonths The results of wasteload allocation showed that Isfahan Southern wastewater treatment plant in the firstplace and the major industries are in the second place of the most pollutant dischargers The results of thewasteload allocation in the agricultural sector showed that in the first half of the year the use of fertilizers shouldbe reduced by an average of 17 and in the second half of the year the average amount of water would be reducedby 23 The results of the simultaneous water and wasteload allocation in the river indicate improvement of waterquality up to 70 in certain locations Key Words Water allocation Multi Objective optimization modeling QUAL2K Cost Effectivness Wasteload allocation
استاد راهنما :
كيوان اصغري، مسعود طاهريون
استاد مشاور :
محمدحسين گل محمدي
استاد داور :
حميدرضا صفوي، محسن ناصري
