فهرست مطالب

• چکيده

  • ازدياد و تراكم جمعيت در شهرها و ظهور صنايع مختلف باعث افزايش آلودگي و تمركز آن در سطوح شهري شده است. آلودگي محيط زيست علاوه بر به خطر انداختن زندگي موجودات زنده، حيات آدمي را نيز به مخاطره انداخته است؛ بنابراين لازم است عوامل مؤثر در آلودگي محيط، شناسايي و تا حد امكان كنترل شوند. يكي از منابع مهم در آلوده‌سازي منابع آب پذيرنده روانابهاي سطحي مي‌باشند. جهت برآورد بار آلودگي روانابهاي سطحي شناخت ماهيت پارامترهاي آلودگي و نحوه توزيع بار آنها در بخش‌هاي مختلف رواناب از اهميت زيادي برخوردار است. براي تحقيق در اين خصوص، ابتدا منطقه مورد نظر از لحاظ ويژگي هاي عمومي حوزه آبريز، منابع آلاینده و وضعیت هیدرولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت و پس از تعیین ایستگاه های نمونه برداری، اندازه گیری های میدانی در سه فصل پائیز، بهار و تابستان صورت گرفت. بر اساس آمار و اطلاعات به دست آمده مدلسازی هیدرولوژیکی و کیفی آب های سطحی و مدلسازی هیدرولیکی و کیفی آب های جاری سطح منطقه توسط مدل های SWMM و MIKE11 انجام شد. در نهایت داده های حاصل از خروجی مدل و اطلاعات میدانی اندازه گیری شده به محیط GIS انتقال داده شد. بر اساس اطلاعات فوق 6 سناریوی مختلف ارائه شد. همچنین تغییرات اندیس WQI در طول رودخانه محاسبه و در پایان نتایج به دست آمده با استانداردهای معمول کیفیت آب مقایسه گردید. نوآوری های حاصل از اين تحقيق عبارتند از:

  • 1. انتخاب مدل بهينه براي شرايط رودخانه هاي فصلي
  • 2. تبيين سياست تقسيم حوزه به زير حوزه هايي که براي بالا برئن دقت مدل سازي ضروري است.
  • 3. ارزيابي مدل هاي کيفي رودخانه و انتخاب مدل بهينه براي شرايط موجود
  • 4. تلفيق مدل بهينه آب هاي سطحي و مدل بهينه آب هاي جاري
  • 5. تهيه نرم افزار رابط مناسب بين مدل تلفيقي و نرم افزار GIS
  • 6. بوجود آوردن امکانات لازم به منظور تدوين سناريوهاي مختلف امکان بهره برداري آب رودخانه با توجه به جريان هاي سطحي و فاضلاب هاي گوناگون و ارزيابي آنها بر اساس پيش بيني خروجي هاي مدل


• مقدمه

  • از قديم منابع آبي به عنوان يکي از عوامل مهم تشکيل جوامع به حساب آمده و انسانها به صورت دسته هاي کوچک و بزرگ، دراطراف و پيرامون اين منابع گرد آمده و جامعه اي را تشکيل داده اند. رودخانه ها به عنوان عامل مهمي درتشکيل اين جوامع نقش اساسي را از اين جهت ايفاء نموده اند. بديهي است که استفاده نامعقول و به تبع آن آلودگي رودخانه ها اثرات مخرب جبران ناپذيري برتمام ابعاد توسعه در مجاورت آنها خواهد داشت بنابراين بايستي درحفظ اينگونه منابع طبيعي نهايت دقت را مبذول داشت. براي نيل به اين هدف لازم است که اطلاعات جامعي ازگذشته وحال رودخانه تهيه نمود و عوامل وپارامترهاي مهم دخيل درکاهش کيفيت آن را شناسايي کرد وبراي موارد مسأله دار چاره اي انديشيد. آلودگي هوا، نشت بنزين و گازوئيل و روغن از وسائط نقليه موتوري، زباله‌هاي شهري، زائدات انساني، حيواني ونباتي، رسوبات ته‌نشين شده در آبروها و جوي ها از جمله مهمترين منابع آلاينده روانابهاي شهري مي‌باشند. از جمله پارامترهاي متعدد آلودگي كه در روانابهاي شهري وجود دارند، مي‌توان به انواع فلزات سنگين، نيتروژن، فسفر، مواد سمي، مواد آلي، پاتوژنها و ذرات جامد معلق اشاره كرد. طي چند دهه اخير، مطالعات بسياري توسط دانشمندان برروي آلودگي روانابهاي سطحي صورت گرفته است. بررسي چگونگي توزيع بار آلودگي، طي رخدادهاي بارندگي، زمينه بسياري از تحقيقات در سراسر دنيا بوده است. تا به حال مطالعات جامعي پيرامون كيفيت روانابهاي سطحي در كشور صورت نگرفته است. لذا مطالعه پيرامون آلودگي روانابهاي سطحي و مقايسه آن با حدود مجاز، جهت تخليه به آبهاي پذيرنده سطحي ضروري به نظر مي‌رسد.



• فصل 1: شناسايي منطقه مورد مطالعه
  • 1-1- حدود و موقعيت جغرافيايي رودخانه کن
    • 1-1-1- رودخانه كن ( سولقان)
    • 1-1-2- زيرشاخه هاي رودخانه کن
    • 1-1-3- مشخصات طول پروفيل رودخانه
  • 1-2– اقليم و هواشناسي منطقه
    • 1-2-1- نتايج حاصل از بررسي دما
    • 1-2-2- رطوبت نسبي
    • 1-2-3- نتايج حاصل از بررسي فشار
    • 1-2-4- بارش
    • 1-2-5- متوسط روزهاي ابري
    • 1-2-6- متوسط کل ساعات آفتابي
    • 1-2-7- متوسط ميزان اختلاط
    • 1-2-8- ديگر پديده هاي جوي
    • 1-2-9- تحليل وضعيت باد منطقه
    • 1-2-10- تقسيم بندي اقليمي منطقه
      • 1-2-10-1- فرمول‌ها و ضرايب اقليمي
      • 1-2-10-2- نمودارهاي اقليمي
  • 1-3- وضعيت زمين شناسي
  • 1-4- وضعيت خاك منطقه مورد مطالعه
  • 1-5- پوشش گياهي منطقه مورد مطالعه
  • 1-6- خصوصيات بيولوژيكي رودخانه كن
  • 1-7- خصوصيات شيميايي رودخانه كن
  • 1-8- جمعيت در منطقه مطالعاتي كن
  • 1-9- هيدرولوژي آب هاي سطحي
    • 1-9-1- تجزيه و تحليل تغييرات زماني دبي جريان و مطالعه دوره هاي خشك و تر
    • 1-9-2- سيلاب
    • 1-9-3- موقعيت حوزة وردآورد
  • 1-10- منابع آلاينده
    • 1-10-1- فاضلاب هاي شهري و روستايي
    • 1-10-2- فاضلاب هاي صنعتي
    • 1-10-3- فاضلاب هاي کشاورزي
    • 1-10-4- عمده ترين فاضلاب هاي ورودي به رودخانه کن
    • 1-10-5- صنايع مستقر درحوزه رودخانه کن
  • 1-11- کيفيت رواناب شهري
  • 1-12- مشخصات و اندازه‌گيري آلاينده‌ها
  • 1-13- فرسايش خاك
  • 1-14- آلودگي هوا
  • 1-15- وسائط نقليه موتوري
  • 1-16- ته نشيني آلاينده هاي موجود در رواناب هاي شهري
  • 1-17- مديريت رواناب هاي شهري
  • 1-18- توزيع بار آلودگي در مقابل حجم رواناب
  • 1-19- منحني نرمال شده ميانه
  • 1-20- شبيه‌سازي منحني نرمال شده
    • 1-20-1- توزيع منحني نرمال شده
  • 1-21- شستشوي اوليه
    • 1-21-1- تعريف اداره محيط زيست آستين
    • 1-21-2- تعريف بر مبناي اوج اوليه غلظت
    • 1-21-3- تعريف اداره محيط زيست آمريكا
    • 1-21-4- تعريف FNDAE
    • 1-21-5- تعريف جيگر
    • 1-21-6- تعريف گوپتا و سائول
    • 1-21-7- تعريف برتراند-كراجوسكي
  • 1-22- عوامل مؤثر بر شستشوي اوليه
  • 1-23- عوامل مؤثر بر سيلاب هاي سطحي يا رواناب¬ها
    • 1-23-1- شدت بارندگي
    • 1-23-2- طول مدت ريزش باران
    • 1-23-3- تركيب خاك
    • 1-23-4- رطوبت خاك
    • 1-23-5- شيب زمين
    • 1-23-6- پوشش گياهي سطح زمين
    • 1-23-7- تغييراتي كه انسان در سطح زمين بوجود آورده است
  • 1-24- انواع آلاينده هاي رواناب¬ها و منابع آنها
    • 1-24-1- رسوبات
    • 1-24-2- مواد مغذي
    • 1-24-3- پاتوژن ها (ميكروب¬هاي بيماريزا )
    • 1-24-4- مواد اكسيژن خواه
    • 1-24-5- آلاينده هاي سمي
    • 1-24-6- سديم و كلرايد
  • 1-25- منابع آلودگي و رواناب هاي شهري


• فصل 2: مدلسازي آلاينده ها
  • 2-1- مدل سازي روان آب هاي سطحي
    • 2-1-1- توانايي هاي مدل
    • 2-1-2- دهانه خروجي گره ها
    • 2-1-3- گره هاي مقسم جريان
    • 2-1-4- نفوذ
    • 2-1-5- ذوب برف
    • 2-1-6- مسيريابي جريان
    • 2-1-7- موضوعات ويژه
    • 2-1-8- موضوعات غير ويژه
    • 2-1-9- روش‌هاي هم‌پوشاني
  • 2-2- مدل سازي آب هاي جاري
    • 2-2-1- اجزاء كيفي آب
    • 2-2-2- كيفيت آب مورد نياز براي مصارف
    • 2-2-3- مدلهاي تجربي كيفي آب
    • 2-2-4- بررسي وضعيت اكسيژن محلول در آب
    • 2-2-5- تعيين حداكثر بار آلي مجاز
    • 2-2-6- مدل رياضي توزيع آلودگي
    • 2-2-7- مدل‌هاي كامپيوتري آناليز كيفي آب
      • 2-2-7-1- مدلHSPF
      • 2-2-7-2- مدل WASP
      • 2-2-7-3- مدل EXAMSII
      • 2-2-7-4- مدل CE-QUAL-RIVI
      • 2-2-7-5- مدل CE-QUAL-W2
      • 2-2-7-6- مدل CE-QUAL-ICM
      • 2-2-7-7- مدل QUAL2K
      • 2-2-7-8- مدل SALMON-Q
      • 2-2-7-9- مدل MIKE 11
      • 2-2-7-10- مدل HEC5Q
      • 2-2-7-11- مدل Qual2E
      • 2-2-7-12- نرم افزار ISIS
      • 2-2-7-13- مدلMIKE 21
      • 2-2-7-14- ساير مدل ها
    • 2-2-8- مقايسه خواص مدلهاي كيفيت آب
    • 2-2-9- نتيجه گيري


• فصل 3: کاربرد ابزار GIS در محيط زيست
  • 3-1- مباني و كليات GIS
    • 3-1-1- مفهوم اطلاعات جغرافيايي
    • 3-1-2- سيستم اطلاعات جغرافيايي
    • 3-1-3- اجزاي سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي
    • 3-1-4- ساختار اطلاعات جغرافيايي در GIS
    • 3-1-5- مزاياي GIS
    • 3-1-6- كاربردهاي GIS
    • 3-1-7- مدل سازي در GIS
  • 3-2- روش مورد استفاده در تحقيق براي آماده سازي و تحليل داده ها در GIS


• فصل 4: اندازه گيري محيطي
  • 4-1- پارامتر هاي کيفي آب
    • 4-1-1- شاخص کيفي آب در طبقه بندي (NSF)
    • 4-1-2- طبقه بندي کيفيت شيميايي از نظر کشاورزي
    • 4-1-3- ايستگاه هاي نمونه برداري
      • 4-1-3-1- تغييرات BOD و DO
      • 4-1-3-2- تغييرات كليفرم و كليفرم مدفوعي
      • 4-1-3-3- تغييرات كدورت
      • 4-1-3-4- تغييرات كل جامدات محلول
      • 4-1-3-5- تغييرات نيترات
      • 4-1-3-6- تغييرات سولفات
      • 4-1-3-7- تغييرات فسفات
      • 4-1-3-8- تغييرات بي كربنات
      • 4-1-3-9- تغييرات كلريد
      • 4-1-3-10- تغييرات كاتيون ها
      • 4-1-3-11- تغييرات pH
    • 4-1-4- تفسير نتايج
      • 4-1-4-1- تفسير نتايج کيفي آب رودخانه کن
      • 4-1-4-2- تفسير طبقه بندي آب رودخانه کن از جهت مصارف کشاورزي و بهداشتي
      • 4-1-4-3- كيفيت آب رودخانه وردآورد


• فصل 5: مدلسازي
  • 5-1– مدلسازي آب هاي سطحي در SWMM
    • 5-1-1- مدل سازي هندسي در نرم افزار SWMM
    • 5-1-2- کاليبراسيون مدل
  • 5-2- مدلسازي آب هاي جاري با نرم افزار كامپيوتري MIKE11
    • 5-2-1- مدلسازي هندسي
    • 5-2-2- مدلسازي هيدروديناميکي
      • 5-2-2-1- شرايط مرزي
      • 5-2-2-2- پارامتر هاي هيدروليکي
    • 5-2-3- اجرا وكاليبراسيون مدل هيدروديناميکي
    • 5-2-4- مدلسازي كيفي
      • 5-2-4-1- ورود اطلاعات AD
      • 5-2-4-2- ورود اطلاعات WQ
    • 5-2-5- اجرا و کاليبراسيون مدل كيفي


• فصل 6: سناريوسازي
  • 6-1- سناريوي اول: ورود اطلاعات مدل SWMM به صورت سري هاي زماني دبي و غلظت به مدل MIKE11 به صورت بارنقطه اي
  • 6-2- سناريوي دوم: ورود اطلاعات مدل SWMM به صورت سري هاي زماني دبي و غلظت به مدل MIKE11 به صورت بارگسترده
  • 6-3- سناريوي سوم: ورود اطلاعات کيفي آب باران بر اساس جداول EPA به صورت نقطه اي به مدل MIKE11
  • 6-4- سناريوي چهارم: ورود اطلاعات کيفي آب باران بر اساس جداولEPA به صورت بار گسترده به مدل MIKE11
  • 6-5- سناريوي پنجم: کاهش بار آلودگي منابع نقطه اي به حد استاندارد و اعمال به مدل MIKE11
  • 6-6- سناريوي ششم: حذف دبي بالادست به دليل ساخت بند لتمال و اعمال جريان هاي تصفيه نشده بصورت نقطه اي به مدل MIKE11


• فصل 7: نتيجه گيری و پيشنهادات
  • 7-1- نتايج حاصل از ورود اطلاعات نمونه برداري در آذر 86 به GIS
  • 7-2- انتقال داده هاي حاصل از مدلسازي به GIS و تفسير آنها
    • 7-2-1- تهية نرم افزار رابط بين نرم افزارهاي مدل سازي و نرم افزار GIS
    • 7-2-2- انتقال داده هاي خروجي مدل SWMM به محيط GIS
    • 7-2-3- انتقال داده هاي سناريوي 1 به محيط GIS
    • 7-2-4- انتقال داده هاي سناريوي 2 به محيط GIS
    • 7-2-5- انتقال داده هاي سناريوي 3 به محيط GIS
    • 7-2-6- انتقال داده هاي سناريوي 4 به محيط GIS
    • 7-2-7- انتقال داده هاي سناريوي 5 به محيط GIS
    • 7-2-8- انتقال داده هاي سناريوي 6 به محيط GIS
  • 7-3- پيشنهادات

در صورت تمایل به دانلود کل رساله، از لینک های زیر استفاده نمایید.

توجه : هر گونه سوء استفاده از این رساله بدون کسب مجوز کتبی از مولف پیگرد قانونی دارد.

• فصل اول
• فصل دوم
• فصل سوم
• فصل چهارم
• فصل پنجم
• فصل ششم
• فصل هفتم
• منابع