9941

9941

مدل بهينه¬ سازي غير قطعي چند هدفه تخصيص بار چند آلاينده در سيستم رودخانه با رويكرد فازي

درجه كارشناسي ارشد

مهندسي عمران گرايش مهندسي آب

اسفند ماه 1390

اسفند ماه 1390

دكتر عباس افشار

چكيده به دليل رشد سريع جمعيت، وابستگي شديد حيات موجودات زنده به آب، كاهش فزاينده منابع آبي سالم و در دسترس و افزايش بيش از انتظار آلودگي آب¬ها، ضروري است كه برنامه¬ريزي و كنترل كمي و كيفي منابع آبي با دقت و سرعت بيشتري دنبال شود. يكي از اين منابع آبي در دسترس، رودخانه¬ها هستند كه براي كنترل آلودگي آنها بايد چاره¬اي انديشيد. تاكنون مدل¬هاي زيادي براي مديريت كيفي آب در سيستم¬هاي رودخانه¬اي (مدل¬هاي تخصيص بار آلاينده) ارائه شده¬اند كه همگي آنها تلاش كرده¬اند تا از يك سو مطابق با اهداف سازمان حفاظت محيط زيست، استانداردهاي كيفي آب را رعايت كنند و از سويي ديگر مطابق با اهداف تخليه¬كننده¬ها، هزينه¬هاي تصفيه فاضلاب را كاهش دهند. در اين تحقيق نيز تلاش شده است كه براساس مصالحه ميان اين اهداف متضاد، يك مدل بهينه¬سازي چند هدفه با قيدهاي مناسب ارائه و به منظور كاهش ابهام در اين اهداف، از تئوري مجموعه¬هاي فازي استفاده شود. از طرفي ديگر در بسياري از اين مدل¬ها، فقط يكي از چند آلاينده ورودي به سيستم رودخانه (مثلاً اكسيژن مورد نياز بيولوژيكي) به عنوان تنها منبع آلاينده و يا اينكه فقط يكي از چند پارامتر كيفي (مثلاً اكسيژن محلول) براي تعيين كيفيت آب رودخانه استفاده شده است. اما در اينجا از چند آلاينده و پارامتر كيفي كه در سلامت و حيات انسانها نقش مؤثرتري دارند به طور همزمان در چارچوب يك معيار ثابت و مشخص كه به آن شاخص كيفي (NSFWQI)مي¬گويند استفاده شده است. روش حل مسئله در اينجا، روش شبيه¬سازي- بهينه¬سازي است. يعني به طور همزمان، جواب-هاي بدست آمده از طريق شبيه¬سازي كيفي آب رودخانه، به مدل بهينه¬ساز داده مي¬شود. در اين تحقيق، از مدل QUAL2K به منظور شبيه¬سازي و از الگوريتم چند جامعه¬اي مورچه¬ها براساس جواب¬هاي غيرمغلوب (NA-ACO) براي تعيين جواب¬هاي بهينه كمك گرفته شده است. مدل پيشنهادي روي يك رودخانه فرضي بررسي شده و نتايج آن در جدول و نمودارهاي پاياني ارائه شده است. واژه‌هاي كليدي: الگوريتم چند جامعه¬اي مورچه¬ها؛ تخصيص بار آلاينده؛ چند آلاينده؛ رويكرد فازي؛ شاخص كيفي آب؛ شبيه¬سازي كيفي آب.