پرستو پشم چی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، آب ـ مدیریت منابع آب در پایان نامه خود به بررسی "بهینه سازی کمی و تخصیص بار آلودگی رودخانه- مطالعه موردی: رودخانه زاینده رود" پرداخت.

پیشرفت و توسعه جوامع بشری در گرو حفظ منابع است. امروزه منابع آب به‌عنوان یکی از حیاتی‌ترین منابع در دسترس با مناقشات و مشکلات فراوانی روبه‌رو شده‌اند.

به گزارش ایسنا، برنامه ریزی و مدیریت منابع آب به‌عنوان راه حلی برای حل این مشکلات و با در نظر گرفتن منابع آب اعم از سطحی و زیرزمینی و با لحاظ معیارهای اقتصادی، کیفیت آب و زیست محیطی توسعه یافته است.

رودخانه زاینده رود واقع در حوضه آبریز گاوخونی، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین منابع آب سطحی در فلات مرکزی ایران در سال‌های اخیر به دلیل برداشت بیش‌ازحد آب با بحران روبه‌رو شده است؛ به‌طوری‌که تالاب گاوخونی در انتهای آن عملاً خشک شده است. عبور این رودخانه از دو استان، انتقال آب آن به خارج حوضه، اندرکنش بین رودخانه و آب های زیرزمینی و هم‌چنین مصارف مختلف آب از این رودخانه برنامه ریزی و مدیریت آن را پیچیده کرده است.

تمرکز جمعیتی در جوار این رودخانه، رشد روزافزون صنایع و آلاینده‌های مختلف، وجود مزارع کشاورزی و ورود زه آب‌ها به رودخانه کیفیت آب آن را دستخوش تغییراتی کرده است.

در این پایان نامه با کمک روش تخصیص آب و بار آلودگی و با رویکرد کارآیی هزینه کوشش شده است تا میزان آب ورودی به تالاب گاوخونی بهبود یابد و همزمان با آن کیفیت آب به معیارهای استاندارد برسد.

به‌منظور تخصیص آب این رودخانه چهار بخش شرب، کشاورزی، صنعت و محیط‌زیست که عمده مصارف این رودخانه هستند، در نظر گرفته شده‌اند. سپس با استفاده از مفهوم عدم مطلوبیت ناشی از کاهش آب تخصیص داده‌شده و با هدف حداقل کردن اختلاف بین عرضه و تقاضا، آب بین آب بران مختلف برای ۱۲ ماه سال آبی ۸۸ تخصیص یافته است. عدم مطلوبیت در نظر گرفته‌شده برای هر بخش، ۲۰ درصد کاهش آب برای بخش کشاورزی و صنعت و متفرقه و پنج درصد کاهش آب برای بخش شرب است.

در بخش کیفی از مدل شبیه ساز QUAL۲K به‌منظور شبیه‌سازی روند تغییر غلظت آلودگی‌ها در رودخانه کمک گرفته شد و با استفاده از این مدل ۱۲ ماه سال آبی ۸۸ شبیه سازی شدند. سپس با استفاده از الگوریتم PSO این شبیه‌سازی‌ها به‌صورت اتوماتیک واسنجی شدند. صحت سنجی این مدل برای ۴ ماه مهر، دی، فروردین و اردیبهشت انجام گرفت. بهینه سازی بخش کیفی با هدف حداقل کردن اختلاف غلظت آلودگی های موجود در رودخانه نسبت به حد استاندارد و حداقل کردن هزینه ی کاهش این آلودگی ها انجام شد.

هزینه کاهش آلودگی بخش شرب و صنعت شامل ساخت تجهیزات لازم برای تصفیه بار آلودگی قبل از ورود به رودخانه و هزینه کاهش آلودگی در بخش کشاورزی در واقع کاهش سود ناشی از کاهش کود مصرفی در نظر گرفته شد. پارامترهای در نظر گرفته‌شده در تخصیص بار آلودگی در بخش شرب و صنعت شامل BOD،TP و TN و در بخش کشاورزی شامل نیترات واردشده به آب توسط کودهای مصرفی کشاورزی است.

نتایج تخصیص آب در منطقه نشان داد که در این رودخانه بخش کشاورزی با سهم حدود نیمی از کل، بیشترین برداشت را دارد که پس از تخصیص بهینه این مقدار به حدود ۳۵ درصد تقلیل یافته است. پس از بخش کشاورزی بخش شرب و بهداشت بیشترین درصد در مصرف آب رودخانه را داراست که به دلیل حساسیت بالای این بخش تلاش شد تا آب مصرفی آن به‌طور کامل تأمین شود. در نهایت تا حدود ۲ درصد برداشت بخش صنعت کاهش یافت.

با استفاده از این روش آب باقی‌مانده در پایین دست رودخانه، به‌منظور حفظ اکولوژی منطقه و تالاب، در برخی ماه‌ها تا سه برابر افزایش یافت.

نتایج تخصیص بار آلودگی در بخش شرب و صنعت نشان داد که پساب های تصفیه خانه جنوب اصفهان در وهله اول و بعد از آن صنایع بزرگی چون ذوب آهن اصفهان بیشترین آلودگی را وارد آب می کنند. نتایج تخصیص بار آلودگی در بخش کشاورزی نشان داد که در نیمه‌ی اول سال آبی که تنها انهار سنتی بالادست لنجانات کشت دارند، مصرف کود باید به‌طور متوسط تا ۱۷ درصد کاهش یابد و در نیمه ی دوم سال آبی با آغاز کشت انهار سنتی چهارمحال و بختیاری این میزان کاهش در این انهار به‌طور متوسط تا ۲۳ درصد نیز می رسد. نتایج تأثیر تخصیص بهینه آب بین آب بران و تخصیص بار آلودگی به‌طور هم زمان در رودخانه، بهبود کیفیت آب تا ۷۰ درصد در برخی نقاط را نشان می دهد.

ابن پایان نامه با راهنمایی دکتر کیوان اصغری و دکتر مسعود طاهریون در دانشگاه صنعتی اصفهان دفاع شد.

انتهای پیام