پيش بيني خشکسالي با استفاده از الگوريتم ژنتيک و مدل ترکيبي شبکه عصبي- موجکي
حسن زاده يوسف*,عبدي كرداني امين,فاخري فرد احمد
* گروه مهندسي عمران- آب، دانشكده فني و مهندسي عمران، دانشگاه تبريز
خشکسالي به عنوان يکي از مهم ترين بلاياي طبيعي است که ممکن است در هر رژيم آب و هوايي اتفاق بيفتد. از آنجا که وقوع خشکسالي اجتناب ناپذير است، بنابراين شناخت آن به منظور مديريت بهينه منابع آب، از اهميت بسزايي برخوردار است. از موثرترين عوامل در تدوين طرحهاي مقابله با خشکسالي و مديريت آن، طراحي سيستم هاي پيش بيني خشکسالي است که بتوان اثرات مخرب ناشي از آن را به حداقل رساند.
به اين منظور در اين تحقيق براي پيش بيني خشکسالي هاي آتي، از تلفيق الگوريتم ژنتيک و مدل ترکيبي شبکه عصبي- موجکي در تحليل شاخص بارندگي استاندارد شده، استفاده گرديد و در نهايت نشان داده شد که به کارگيري روش تلفيقي مذکور در مقايسه با تلفيق الگوريتم ژنتيک و شبکه عصبي، نتايج مطلوبي را ارائه مي دهد.
پيش بيني خشکسالي با استفاده از الگوريتم ژنتيک و مدل ترکيبي شبکه عصبي- موجکي
حسن زاده يوسف*,عبدي كرداني امين,فاخري فرد احمد
* گروه مهندسي عمران- آب، دانشكده فني و مهندسي عمران، دانشگاه تبريز
خشکسالي به عنوان يکي از مهم ترين بلاياي طبيعي است که ممکن است در هر رژيم آب و هوايي اتفاق بيفتد. از آنجا که وقوع خشکسالي اجتناب ناپذير است، بنابراين شناخت آن به منظور مديريت بهينه منابع آب، از اهميت بسزايي برخوردار است. از موثرترين عوامل در تدوين طرحهاي مقابله با خشکسالي و مديريت آن، طراحي سيستم هاي پيش بيني خشکسالي است که بتوان اثرات مخرب ناشي از آن را به حداقل رساند.
به اين منظور در اين تحقيق براي پيش بيني خشکسالي هاي آتي، از تلفيق الگوريتم ژنتيک و مدل ترکيبي شبکه عصبي- موجکي در تحليل شاخص بارندگي استاندارد شده، استفاده گرديد و در نهايت نشان داده شد که به کارگيري روش تلفيقي مذکور در مقايسه با تلفيق الگوريتم ژنتيک و شبکه عصبي، نتايج مطلوبي را ارائه مي دهد.
بررسي ساختار هزينه فرايند عرضه آب (مطالعه موردي شرکت آب و فاضلاب شيراز)
مرزبان حسين,كريمي ليلا*
* دانشگاه شيراز
هدف اصلي اين مقاله بررسي شاخصهاي بازدهي نسبت به مقياس و صرفه هاي ناشي از مقياس که دليلي بر وجود انحصار طبيعي است و همچنين بررسي وضعيت تغييرات تکنولوژيکي و نرخ رشد بهره وري عوامل توليد در شرکت آب و فاضلاب شيراز بود. به اين منظور از فرم تابع هزينه ترانس لاگ براي برآورد تابع هزينه فرايند عرضه آب در اين شرکت استفاده شد. چارچوب تجزيه و تحليل بر مبناي روش رگرسيون هاي به ظاهر نامرتبط تکراري بود. براي براورد پارامترهاي تابع هزينه از داده هاي سري زماني فصلي طي دوره زماني 1378 تا 1385 استفاده شد. در اين شرکت از چهار عامل توليد:
نيروي کار، سرمايه، مواد اوليه و ساير خدمات در فرايند توليد بهره گرفته شد. نتايج حاصل از تحقيق حاکي از وجود بازدهي کاهنده نسبت به مقياس و عدم صرفه جويي ناشي از مقياس بود که وجود انحصار طبيعي در اين شرکت را رد مي نمود. شاخص پيشرفت تکنولوژي حاکي از کاهش هزينه ها در نتيجه پيشرفت تکنولوژي و محاسبه شاخص رشد بهره وري نيز نشان دهنده وجود رشد بهره وري در طول دوره مورد مطالعه بود.
در اين مطالعه کارايي سيستم UV/NiO به عنوان يکي از فرايند هاي اکسيداسيون پيشرفته براي حذف رنگ پلي آزوي قرمز مورد بررسي قرار گرفت. اين تحقيق به صورت پايلوت در مقياس آزمايشگاهي و به طور ناپيوسته راهبري گرديد.پرتو فرابنفش مورد استفاده در اين تحقيق توسط لامپ UV کم فشار 11Wتامين شد. تاثير عوامل مختلف از جمله pH، زمان هاي تابش مختلف، غلظتهاي مختلف اکسيد نيکل و غلظتهاي اوليه رنگ بررسي گرديدند.
نتايج آزمايش با سيستم UV/NiO نشان داد که UV به تنهايي قادر به حذف رنگ DR 80 نيست. اکسيد نيکل يک کاتاليست موثر در حذف رنگ توسط فرايند نانوفتوکاتاليستي است. با کاهش pH، کارايي حذف رنگ افزايش مي يابد و pH بهينه برابر 4 است. در نهايت بالاترين کارايي حذف براي رنگ DR 80 با غلظت 25 و 50 ميلي گرم در ليتر به ترتيب برابر 94.29 و 82.22 درصد توسط فرايند UV/NiOحاصل گرديد. فرايند رنگبري توسط فرايند UV/NiO از سنتيک واکنش درجه دوم کاذب تبعيت مي کند.به طور کلي فرايند UV/NiO روش موثري در حذف رنگ پلي آزو DR 80 از محلولهاي آبي است.
* دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد اراك
مديريت جامع حوزه هاي آبخيز شهري و بهره وري موثر منابع آن به خصوص منابع آبي، نيازمند شناخت هيدرولوژي منطقه است. در اين بين وقايع سيلابي آبخيزهاي شهري و رواناب توليد شده در زمان سيلابها از نقطه نظر استحصال و مصارف مختلف حائز اهميت زيادي است.
در اين تحقيق به منظور بررسي امکان استفاده از مناسب ترين سيستم استحصال رواناب در زمان وقايع سيلابي آبخيز شهري اراک، با جمع آوري اطلاعات پايه از حوزه هاي آبخيز مشرف به شهر در ابتدا با آناليز خوشه اي مناطق همگن گروه بندي شد و در هر منطقه با استفاده از مدل بارش- رواناب SCS ميزان رواناب در چند پايه زماني و دوره بازگشت محاسبه گرديد و با استفاده از تجزيه و تحليل سلسله مراتبي و استفاده از معيار ها و ضوابط کمي و کيفي، سيستم هاي مختلف استحصال آب شهري براي هر منطقه همگن تعيين گرديد.
بررسي تاثير پرمنگنات پتاسيم بر کارايي کيتوزان در کاهش کدورت و کليفرم هاي فاضلاب
نبي زاده رامين,نعمتي رضا*,اصلاني حسن
* گروه مهندسي بهداشت محيط، دانشكده بهداشت و پيراپزشكي آرادان، دانشگاه علوم پزشكي سمنان، سمنان
کيتوزان به عنوان منعقدکننده در تصفيه آب و فاضلاب نه تنها داراي عملکرد قابل مقايسه اي با منعقدکننده هاي رايج است بلکه بسياري از معايب آنها را نيز ندارد. با اين حال داراي خاصيت باکتري کشي ضعيف تري نسبت به آنها است. در اين تحقيق اثر سينرژيستي پرمنگنات پتاسيم به عنوان يک ماده اکسيد کننده قوي، بر ميزان غيرفعال سازي کليفرم هاي گوارشي و حذف کدورت توسط کيتوزان مورد بررسي قرار گرفت. نمونه فاضلاب سنتتيک با مخلوط کردن بنتونيت با آب خام و اضافه کردن محيط کشت خالص کليفرم هاي گوارشي، آماده گرديد. پس از آماده سازي نمونه سنتتيک فاضلاب و تعيين کدورت و انجام کشت ميکربي براي تعيين تيتر اوليه کليفرم هاي گوارشي، دزهاي مختلف کيتوزان و پرمنگنات پتاسيم به صورت مجزا و ترکيبي طي آزمايش جار به آن تزريق گرديد.
سپس ميزان حذف کدورت و کليفرم هاي گوارشي تعيين و مورد ارزيابي قرار گرفت. استفاده همزمان از اين دو ماده باعث افزايش ميزان حذف کدورت و کليفرم هاي گوارشي گرديد. در بيشترين دز ترکيبي مورد استفاده (3 ميلي گرم در ليتر کيتوزان و 1.5 ميلي گرم در ليتر پرمنگنات پتاسيم) ميزان کليفرم هاي گوارشي به کمتر ازMPN/100mL 100 کاهش يافت که معادل 4 لگاريتم حذف بود. استفاده ترکيبي از پرمنگنات پتاسيم و کيتوزان در تصفيه سوم فاضلاب مي تواند کيفيت ميکربي پساب را تا حد بسيار بالايي افزايش دهد که اين امر سبب کاهش ميزان مواد گندزدا مي شود و در نتيجه در مرحله گندزدايي مواد جانبي کمتري توليد خواهد شد.
تجزيه آلاينده ارگانوفسفره تري اتيل فسفات با استفاده از نانو فتوکاتاليست دي اکسيد تيتانيوم
ارباب پويا,سعيدي محسن*,فخرايي حسين
* گروه آب و محيط زيست، دانشكده مهندسي عمران، دانشگاه علم و صنعت ايران، تهران
در اين تحقيق تجزيه ترکيب ارگانوفسفره تري اتيل فسفات با استفاده از نانوفتوکاتاليست دي اکسيد تيتانيوم و به کارگيري اشعه فرابنفش بررسي شد. به اين منظور تاثير پارامترهايي از قبيل غلظت آلودگي، غلظت نانوکاتاليست، pH محلول و شدت تابش فرابنفش به ترتيب در بازه هاي 10 تا 50 ميلي گرم در ليتر، 0 تا 100 ميلي گرم در ليتر، 2 تا 12 و 30 تا 90 وات بر فرايند فتوکاتاليست مورد مطالعه قرار گرفت. همچنين جذب نانوفتوکاتاليست در سطوح مختلف pH، به کارگيري آب اکسيژنه به جاي فتوکاتاليست و مقايسه راندمان نانو دي اکسيد تيتانيوم و ميکرو دي اکسيد تيتانيوم بررسي گرديد. نتايج حاکي از آن بود که افزايش غلظت آلودگي کاهش تجزيه را در پي دارد.
افزايش نانوکاتاليست در ابتدا باعث افزايش راندمان و سپس کاهش آن مي گردد. با دور شدن از pH خنثي، تجزيه کاهش يافته و افزايش توان منبع تابشي افزايش تجزيه را در بر دارد. جايگزيني فتوکاتاليست به ميزان 400 ميلي گرم در ليتر با آب اکسيژنه به ميزان 24 ميلي گرم در ليتر نيز نتيجه مشابهي به دست مي دهد. همچنين جذب در محدوده بازي بيشتر بوده و راندمان ذرات نانو به مراتب بالاتر از ذرات ميکرو بود.
* گروه شيمي، گروه علوم محيط زيست، دانشكده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان
در اين تحقيق به مطالعه ميزان حذف ماده آلي رنگزاي قرمز اسيدي 14 مورد استفاده در صنايع نساجي از طريق فرايند فوتواکسيداسيونيUV/S2O8[SUP]2-[/SUP] از آب آلوده پرداخته شد.تاثير متغيرهاي موثر بر ميزان حذف از قبيل غلظت S2O8[SUP]2-[/SUP]، Ag[SUP]+[/SUP]، غلظت اوليه رنگزا و دما بررسي گرديد.
تبديل يون پراکسي دي سولفات به راديکال سولفات (SO4[SUP]-*[/SUP]) در حضور کاتاليزور نقره، حرارت و نور ماوراء ب نفش افزايش يافته و اين راديکال به عنوان يک اکسنده قوي تر از پراکسي دي سولفات موجب افزايش اکسايش و تخريب آلاينده ها مي گردد. تغييرات طيف جذبي محلول رنگزاي قرمز اسيدي 14 در طي فرايند فوتواکسيداسيون مشخص نمود که پيک جذبي در طول موج بيشينه 514 نانومتر به شدت کاهش مي يابد که دلالت بر تخريب سريع رنگزاي آزو و رنگ زدايي از محلول دارد.
نتايج اين مطالعه نشان داد که فرايند اکسايش در حضور نور ماوراء بنفش و اکسيدکننده پراکسي دي سولفات مي تواند انتخاب کارآمدي براي تصفيه پسابهاي حاصل از صنايع نساجي باشد.
بيوسورفکتانت ها قادر به تشکيل کمپلکس با فلزات سنگين مانند سرب، نيکل، کادميم و نهايتا پاکسازي آنها از خاک هستند. در اين پژوهش، يک سويه باکتري توليد کننده بيوسورفکتانت جدا شده از نمونه کود آلي کارخانه کمپوست اصفهان (جنس باسيلوس) و سودوموناس آئروجينوزاATCC3027 به منظور توليد بيوسورفکتانت جداگانه در آب پنير کشت داده شدند. مايع رويي سوسپانسيون هاي ميکربي براي شستشوي فلزات سنگين نمونه کود آلي کارخانه کمپوست استفاده شد.
ميزان کل فلزات سنگين سرب، نيکل، کروم، کادميم، روي، مس و منگنز قبل و بعد از تيمار توسط دستگاه اسپکتروفتومتر جذب اتمي اندازه گيري شد. در نهايت مشاهده گرديد متوسط ميزان فلزات سنگين موجود در نمونه بعد از تيمار با مايع رويي سودوموناس آئروجينوزا ATCC3027 براي سرب، نيکل، کروم، کادميم، مس، روي و منگنز به ترتيب 52، 49، 60، 33، 32، 25 و 22 درصد کاهش داشت. اين کاهش در مورد نمونه تيمار شده با مايع رويي سويه باسيلوس براي عناصر مذکور به ترتيب 45، 39، 42، 33، 40، 41 و 29 درصد است که نشان دهنده توانايي بيوسورفکتانت در جذب فلزات از ماتريکس کود است.
بررسي غلظت فلزات سنگين در ماهي بياه در رودخانه کارون، استان خوزستان
بهشتي محبوبه*,عسكري ساري ابوالفضل,ولايت زاده محمد
* گروه شيلات، واحد علوم و تحقيقات خوزستان، دانشگاه آزاد اسلامي، اهواز
اين تحقيق به منظور بررسي غلظت فلزات سنگين سرب، جيوه، کادميم، منگنز، آهن، روي و مس در بافتهاي عضله، کبد و آبشش ماهي بياه در رودخانه کارون در استان خوزستان انجام شد. به اين منظور نمونه برداري در زمستان 1388 صورت پذيرفت. پس از بيومتري 72نمونه صيد شده، بافتهاي عضله، کبد و آبشش جداسازي شدند. آماده سازي و آناليز نمونه ها طبق روش استاندارد MOPPAM صورت گرفت. اندازه گيري غلظت فلزات اندامهاي مورد مطالعه توسط روش هضم خشک و با کمک دستگاه جذب اتمي در آزمايشگاه انجام شد. نتايج اين تحقيق نشان داد که ميانگين غلظت فلزات سنگين در بافت عضله حداقل و در بافت آبشش حداکثر است.
در اندامهاي مختلف ماهي بياه غلظت آهن به ترتيب بيش تر از روي، سرب، منگنز، کادميم، مس و جيوه بود (P<0.05). بين ميزان تجمع فلزات سرب، جيوه، کادميم، آهن و مس در بافتهاي عضله، کبد و آبشش يک رابطه خطي مثبت و معني دار وجود داشت (P<0.05). روي در عضله و کبد اختلاف معني داري نداشت، اما در عضله و کبد با آبشش اختلاف معني داري نشان داد (P<0.05). منگنز در کبد و آبشش اختلاف معني داري نداشت، اما در کبد و آبشش با عضله، اختلاف معني دار بود (P<0.05).
حسن زاده يوسف*,كي نژاد محمدعلي,روشنگر كيومرث,اعلمي محمدتقي
* دانشکده مهندسي عمران، دانشگاه تبريز
در اين مقاله، مدل رياضي رفتار جريان غيردايمي، ظرفيت حمل رسوب و تغييرات بستر در يك آبراهه فرسايش پذير مورد بررسي و شيبه سازي قرار گرفت. به اين منظور جريان غيردايمي متغير تدريجي با معادله سن - ونان و پيوستگي رسوب با معادله اكسنر با روش اصلاح شده و دو مرحله اي لكس وندرف - ريچ ماير با دقت بالا و مرتبه دوم زماني و مكاني، به صورت صريح و مزدوج تحليل شد. صحت عملكرد و نتايج مدل رياضي با داده هاي آزمايشگاهي مورد مقايسه و ارزيابي قرار گرفت. همچنين با در نظر گرفتن داده هاي هيدروليكي و ابعاد هندسي رودخانه الند در بازه بدلان و ارزيابي تناسب كاربرد و سازگاري روشهاي مختلف برآورد بار رسوب در اين بازه، تغييرات پروفيل سطح آب، كف بستر و پارامترهاي هيدروليكي به صورت تابعي از زمان و مكان ارايه شد. نتايج اين تحقيق كارايي بسيار بالاي مدل در شبيه سازي و پيش بيني پروفيل بستر و جريان و امكان اعمال شرايط مختلف در آن را نشان داد
حذف مخلوط يون هاي فلزي سرب، نيكل و كادميم از محلولهاي آبي با استفاده از جاذب نانوحفره MCM-41 اصلاح شده
حيدري اقدس,يونسي حبيب اله*,مهربان زهرا
* گروه محيط زيست، دانشكده منابع طبيعي و علوم دريايي، دانشگاه تربيت مدرس، تهران
گروهي از جاذبهاي سيليكاتي ميان حفره تحت عنوان MCM-41 که مساحت سطح زيادي دارند، با اصلاح برخي از گروههاي عاملي سطحي توسط گروه هاي آمين و ايجاد گونه اصلاح شده NH2-MCM-41، به ظرفيت جذب بالاتري براي جذب يون هاي فلزات سنگين دست پيدا مي کنند. در اين پژوهش، جذب يون هاي كادميم، نيكل و سرب از محلولهاي آبي توسط جاذب اصلاح شده NH2-MCM-41 بررسي شد. کليه آزمايش ها در يک سيستم ناپيوسته و با محلول حاوي سه يون فلزي انجام شد و اثر متغيرهاي غلظت اوليه محلول يون هاي فلزي، مقدار جاذب، زمان تماس و pH مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه pHبرابر 5 براي جذب بهينه است. با افزايش غلظت يون هاي فلزي و كاهش مقدار جاذب، ظرفيت جذب افزايش يافت. داده هاي آزمايش از مدل هاي لانگمير و فروندليچ تبعيت كردند. حداكثر ظرفيت جذب با مدل لانگمير براي يون هاي فلزات سرب، كادميم و نيكل به ترتيب برابر با 57.74، 18.25، 12.36 ميلي گرم بر گرم بود. نتايج اين مطالعه نشان داد كه NH2-MCM-41 جاذبي با ظرفيت جذب بالا براي يون هاي فلزات سرب، نيكل و كادميم است
بررسي آزمايشگاهي تاثير ديوارهاي مياني غير مستغرق در ناحيه جدايي آب در قوس هاي تند کانال هاي باز
اختري علي اكبر*,ابريشمي جليل
* گروه مهندسي عمران، دانشكده مهندسي، دانشگاه رازي، كرمانشاه
وجود انحنا در مسير کانال از جمله مسايلي است که همواره در سيستم هاي انتقال آب اتفاق مي افتد. در اين مقاله به بررسي يکي از آثار سوء وجود انحنا در کانال که موجب پديده جدايي آب از ديوار کناري مي شود، پرداخته شد. در اين تحقيق ابتدا با بررسي مطالعات پيشين، فلوم آزمايشگاهي طراحي و ساخته شد و در آن هندسه انحنا، به صورت تند انتخاب گرديد. سپس با انجام آزمايش هاي فراوان، صحت سنجي مدل آزمايشگاهي و کنترل همگني داده ها و عدم وجود خطاهاي سيستماتيک مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين پس از ساخت مدل، تاثير انحنا در الگوي جريان بعد از قوس نيز مورد بررسي قرار گرفت. همچنين براي اولين بار، تاثير ديوارهاي غير مستغرق مياني در الگوي جريان دخالت داده شد. تحقيقات آزمايشگاهي براي سه انحناي تند که در آن نسبت شعاع انحنا به عرض کانال 1.5 و زاويه انحنا 30،60 و 90 درجه بود، انجام شد. نتايج تحقيقات نشان داد که در تمام حالات چه با حضور ديوارهاي مياني و چه بدون تاثير ديوارهاي مياني، بيشترين اثر جداشدگي جريان در ديوار بلافاصله بعد از قوس بود. همچنين در تمامي حالات در فاصله اي به اندازه عرض کانال بعد از قوس، جدايي جريان مشاهده گرديد. در صورت وجود ديوارهاي غير مستغرق مياني و جداسازي جريان، پديده جدايي تخفيف يافته و به خصوص در قوس با انحناي 90 درجه ميزان کاهش آثار جدايي قابل ملاحظه خواهد بود.
تحليل ريسک کميت و کيفيت آب در سيستم هاي تامين آب شهري با در نظر گرفتن عدم قطعيت ها
روزبهاني عباس,زهرايي بنفشه*,تابش مسعود
* قطب علمي مهندسي و مديريت زيرساخت هاي عمراني، دانشکده مهندسي عمران، پرديس دانشکده هاي فني، دانشگاه تهران
تامين آب شرب کافي با کيفيت مناسب همواره از مهم ترين چالش هاي پيش روي مديران و تصميم گيرندگان حوزه آب شهري بوده است. وقوع تهديدات مختلف طبيعي، غير طبيعي و عملکردي همواره بخش هاي مختلف سيستم هاي آب شهري را تهديد نموده و ممکن است در قابليت اطمينان کمي و کيفي آبي که در اختيار مصرف کنندگان قرار مي گيرد، اثرات جبران ناپذيري بگذارد. در اين تحقيق مدل تحليل ريسک سلسله مراتبي فازي براي در نظر گرفتن پيچيدگي ها و عدم قطعيت هاي حاکم بر اين سيستم ها ارائه شد.
گام هاي مختلف اين مدل عبارت از شناسايي اجزاي سيستم، شناسايي خطرات، دريافت اطلاعات مربوط به خطرات مختلف شامل احتمال وقوع، شدت وقوع و آسيب پذيري هر بخش از سيستم تحت تاثير وقوع اين خطرات به صورت فازي، و نهايتا ترکيب ريسک بخش هاي مختلف و محاسبه ريسک نهايي سيستم و بخش هاي مختلف آن است. در کنار معرفي اين مدل، روش ارزيابي ريسک سلسله مراتبي بر مبناي تحليل مونت کارلو و استفاده از داده هاي صريح نيز ارائه شد و نتايج هر دو مدل در قالب يک مثال کاربردي از سيستم هاي آب شهري با يکديگر مقايسه شدند.
رويکرد ارائه شده در اين تحقيق، کمک شاياني به ساختار تصميم گيري مبتني بر ريسک در سيستم هاي تامين آب شهري با در نظر گرفتن خطرات محتمل خواهد نمود.
طراحي بهينه چندهدفه سيستم احياي بيولوژيکي آلودگي آبهاي زيرزميني با استفاده از الگوريتم چندجامعه مورچه ها
حسين زاده حجت*,افشار عباس,سعيدي محسن
* دانشگاه علم و صنعت ايران، تهران
احياي درجاي بيولوژيکي، فناوري رايج براي پاک سازي آبخوان هاي آلوده به ترکيبات نفتي محلول است. فرايند کنترل چنين سيستمي بسيار پيچيده است و بررسي جامع آن نياز به در نظر گرفتن بيش از يک هدف دارد. اين تحقيق به توسعه يک مدل شبيه سازي- بهينه يابي مي پردازد که به صورت چندهدفه رويکردهاي مديريتي را با در نظر گرفتن هزينه، زمان عمليات احيا و استانداردهاي کيفيت آب، مورد بررسي قرار داده است. براي اين منظور از الگوريتم بهينه يابي چندهدفه چندجامعه اي مورچه ها در قالب دو مدل مديريتي پيشنهادي هزينه- زمان احيا و همچنين هزينه- تخطي از غلظت مجاز در پايان زمان احيا در تمامي نقاط آبخوان، استفاده شد.
مدل بيوفلوم نسخه 2 براي شبيه سازي کمي و کيفي آب زيرزميني، در نظر گرفته شد. متغيرهاي تصميم در مساله دبي پمپاژ در چاههاي تزريق اکسيژن و مواد مغذي، دبي تخليه و همچنين مکان اين چاهها است. آبخوان شبيه سازي شده، فرضي و همگن بود. خروجي مدل منجر به ايجاد منحني هاي مصالحه اي شد که بر اساس آنها تصميم گيرنده قابليت انتخاب جوابهاي بهينه مختلف را خواهد داشت. منحني مصالحه هزينه– زمان به دست آمده حداقل زمان ممکن را براي انجام عمليات احيا در اختيار تصميم گيرنده قرار مي دهد.
حداکثر زماني که فرصت انجام عمليات احيا تا قبل از رسيدن توده آلودگي به چاههاي کنترلي وجود دارد، از جمله نتايج به دست آمده است. همچنين منحني مصالحه هزينه- تخطي، چگونگي تغييرات هزينه با آزادسازي قيد غلظت مجاز را ارائه مي دهد. نتايج نشان از مفيد بودن مدل هاي پيشنهادي و قابليت الگوريتم چند جامعه اي مورچه ها در حل مسائل چند هدفه طراحي سيستم احياي آلودگي آبهاي زيرزميني دارد
مدل سازي پويايي سيستم منابع آب دشت مشهد براي تحليل استراتژي هاي توسعه پايدار
حسيني سيداحمد,باقري علي*
* گروه مهندسي منابع آب، دانشگاه تربيت مدرس، تهران
استفاده فزاينده از منابع آبهاي سطحي و زيرزميني دشت مشهد در نتيجه توسعه کشاورزي و صنايع وابسته در اين دشت منجر به تشديد روند نزولي سطح آبخوان آن شده است. در اين مقاله با هدف بيان چگونگي عملياتي کردن ارزيابي يکپارچه منابع آب، ارزيابي سيستم منابع آب دشت مشهد در نتيجه اقدامات و سياست هاي اتخاذ شده در فرايند برنامه هاي توسعه اقتصادي کشور مورد بررسي قرار گرفت. در طي فرايند مدل سازي با رويکرد پويايي سيستم ها، با شناخت از سيستم و استفاده از شاخصهايي که مبتني بر ايده حلقه هاي کارايي تحت عناوين تنش منبع، بهره وري اقتصادي منبع و متوسط نياز آبي دشت معرفي گرديدند، به تبيين استراتژي هاي دشت در راستاي پايداري منطقه اقدام گرديد. در ادامه متناسب با راهبردهاي سه گانه (رشد اقتصادي با رويکرد محدوديت منابع آب؛ تخصيص منابع آب با رويکرد ارزش افزوده؛ و تغيير الگوي کشت) بسته هاي سياستي تدوين شد و تاثير آنها بر شاخصهاي انتخابي شامل: تراز آبخوان، تنش منبع، بهره وري اقتصادي منبع، کمبود آب، و متوسط نياز آبي دشت مورد بررسي قرار گرفت. بر اساس نتايج حاصل مشاهده شد که تاثير کاهش يا افزايش همه فاکتورها، برابر با مجموع تاثير کاهش يا افزايش تک تک آنها بر پايداري منطقه نيست. همچنين تغيير الگوي کشت به کشت پيشنهادي (در اين تحقيق کشت گندم با نياز آبي 3000 مترمکعب در هر هکتار) به عنوان يک سياست برتر مي تواند گامي اثربخش در جهت بهبود وضعيت منابع آب دشت مشهد بردارد
بررسي کارايي فرايند انعقاد الکتريکي در حذف رنگ از فاضلاب صنايع نساجي پلي آکريليک
مسعودي نژاد محمدرضا,يزدان بخش احمدرضا,شريفي ملکسري هاجر*
* دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکي شهيد بهشتي، تهران
رنگها به دليل ماهيتشان از آلاينده هاي ظاهري بوده و حتي در غلظتهاي نسبتا پايين شفافيت و کيفيت زيبايي شناختي آبهاي سطحي را از بين مي برند. تا کنون از فرايندهاي متعددي براي حذف رنگ از پساب استفاده شده است. در سالهاي اخير از روشهاي الکتروشيميايي به طور موفقيت آميزي براي تصفيه فاضلاب رنگي استفاده شده است. در اين مطالعه فرايند انعقاد الکتريکي با الکترودهاي آلومينيوم به منظور تصفيه فاضلاب نساجي با COD برابر 1400 ميلي گرم در ليتر به کار گرفته شد.
اين مطالعه در مقياس آزمايشگاهي انجام گرديد. نمونه مورد نظر به درون راکتور الکتروشيميايي حاوي 4 عدد الکترود آلومينيوم وارد شد. سپس به حالت تک قطبي به يک منبع جريان برق مستقيم متصل گرديد و اثر 3 پارامتر عملياتي زمان الکتروليز از 20 تا 60 دقيقه، شدت جريان الکتريکي 0.5 تا 2.5 آمپر و pH از 4 تا 9، بر کارايي حذف رنگ و COD مورد بررسي قرار گرفت.
نتايج حاصل از مطالعه نشان داد که کارايي حذف رنگ و COD با افزايش جريان الکتريکي و زمان واکنش رابطه مستقيم و با افزايش pH رابطه عکس دارد. شرايط بهينه عملياتي در شدت جريان 1.5 آمپر، زمان واکنش 60 دقيقه و pH طبيعي فاضلاب خام حاصل شد که در آن 86 درصد از رنگ و 85 درصد از COD حذف گرديد. اين مطالعه نشان داد که فرايند انعقاد الکتريکي با الکترودهاي آلومينيوم مي تواند به عنوان يک روش موثر و کارآمد براي تصفيه فاضلاب نساجي پلي آکريليک باشد
بررسي پتانسيل کرم هاي توبيفکس در کاهش جرم و حجم لجن تصفيه خانه هاي فاضلاب در مقياس آزمايشگاهي
پاشازانوسي سمانه,آيتي بيتا*,گنجي دوست حسين
* دانشکده مهندسي عمران و محيط زيست، دانشگاه تربيت مدرس، تهران
در تصفيه خانه هاي فاضلاب حجم زيادي از لجن مازاد بيولوژيکي توليد مي شود که هزينه فرايند تصفيه و دفع آن تقريبا نيمي از کل هزينه بهره برداري از تصفيه خانه است. در اين تحقيق سعي بر آن شد تا در مقياس آزمايشگاهي به کمک روشي نسبتا کم هزينه تر و با صرف انرژي کمتر، ميزان حجم و جرم لجن کاهش داده شود. لذا با ايجاد شرايط زيستي مطلوب و رشد و تکثير کرمهاي نوع توبيفکس در بستر لجن که نوع متداول کرم در تصفيه خانه فاضلاب است،
سپس با اندازه گيري TSS،VSS و ميزان رشد کرمها، مقدار کاهش جرم و حجم تعيين شد. در اين روش با حضور کرمها با ضريب رشد 0.05 بر روز، روند کاهش VSS معادل 26 ميلي گرم در ليتر در روز، کاهش TSS و حجم لجن با مقدار اوليه 2850 ميلي گرم در ليتر و 2000 ليتر به ترتيب معادل 40 و 20 درصد مشاهده شد. همچنين COD محلول با مقدار اوليه 500 ميلي گرم در ليتر تا 50 درصد در شرايط آزمايش کاهش يافت
حذف زيستي فنل به کمک باکتري بومي جداسازي شده از خاک منطقه ذوب آهن اصفهان
اسكندري سميه*,هودجي مهران,طهمورث پور آرزو
* دانشگاه آزاد اسلامي، واحد خوراسگان، اصفهان
فرايندهاي صنعتي از جمله فعاليتهاي بشر هستند که سبب توليد حجم بالايي از پساب حاوي آلاينده هاي آلي از جمله فنل و مشتقات آن مي شوند. اين آلاينده ها از جمله موادي هستند که براي سلامت محيط زيست، خاک و انسان تهديد جدي به حساب مي آيند. براي پاکسازي منابع خاکي آلوده به فنل روشهاي زيادي وجود دارد که از جمله اين روشها حذف زيستي آن است.
اين تحقيق با هدف حذف زيستي فنل به جداسازي باکتري هاي تجزيه کننده از خاک آلوده به فنل در مجاورت استخر ايزوله کارخانه ذوب آهن اقدام شد. پس از نمونه برداري اسيديته، مقدار مواد آلي، هدايت الکتريکي و غلظت فنل با هدف امکان وجود شرايط مساعد براي رشد باکتري تعيين گرديد. همچنين اقدام به غني سازي، جداسازي، شناسايي و بررسي روند تجزيه فنل توسط جدايه برتر گرديد.
نتايج نشان داد بهترين گونه در خاک مورد مطالعه، گونه اي از انتروباکتر است که توانايي حذف 400 ميلي گرم در ليتر فنل را در طي مدت زمان 72 ساعت دارد. نتايج اين تحقيق مي تواند تاکيدي بر استفاده باکتري ها براي تصفيه آلاينده هاي آلي مانند فنل از محيط خاک باشد.
بررسي عملکرد تصفيه خانه فاضلاب شمال اصفهان در حذف گونه بيماريزاي ليستريا مونوسيتوژنز
نويدجوي ناهيد*,جلالي محمد,موحديان عطار حسين
* دانشگاه علوم پزشکي اروميه
باکتري ليستريا از جمله باکتري هايي است که در محيط طبيعي پراکندگي گسترده اي دارد و مهم ترين گونه اين باکتري ها ليستريا مونوسيتوژنز است که عامل بيماري ليستريوزيس در انسان و حيوان است. در موارد حاد بيمار ممکن است منجر به مننژيت، مننگوآنسفاليت، سپتي سمي و سقط جنين شود. همچنين ممکن است باکتري به طور مستقيم يا غير مستقيم از طريق محيط به انسان يا مواد غذايي منتقل شود تاکنون در ايران مطالعه اي در زمينه شناسايي باکتري ليستريا در فاضلاب شهري صورت نگرفته، لذا در اين مطالعه باکتري ليستريا مونوسيتوژنز از نمونه هاي فاضلاب و لجن تصفيه خانه فاضلاب شمال اصفهان که براي مصارف کشاورزي کاربرد دارد، جداسازي و شمارش شده و عملکرد آن در حذف اين باکتري مورد بررسي قرار گرفت.
در اين تحقيق نمونه برداري از فاضلاب ورودي، پساب خروجي، لجن خام، لجن تثبيت شده و لجن خشک شده آماده فروش تصفيه خانه فاضلاب شمال اصفهان، به تعداد 65 نمونه در 13 بازديد از 5 نقطه انجام گرفت. براي جداسازي باکتري از روش USDA و براي شمارش ليستريا مونوسيتوژنز از روش سه لوله اي MPN با محيط کشت فريزربراث ساپليمنت دار استفاده شد. گونه هاي ليستريامونوسيتوژنز جدا شده هم به روش بيوشيميايي و PCR نيز تاييد شدند.
گونه بيماريزاي ليستريا مونوسيتوژنز از نمونه هاي فاضلاب ورودي، پساب خروجي، لجن خام، لجن تثبيت شده و لجن خشک شده به ترتيب 76.9، 38.5، 84.6، 69.2 و 46.2 درصد جداسازي شد و کارايي فرايندهاي تصفيه فاضلاب، تانک هاضم و بسترهاي خشک کننده لجن براي حذف باکتري ليستريا مونوسيتوژنز به ترتيب 69.6، 64.7 و 73.4 درصد محاسبه گرديد. تمامي موارد ليستريا مونوسيتوژنز شناسايي شده با آزمون هاي بيوشيميايي با انجام آزمون PCR مورد تاييد قرار گرفتند.
نتايج به دست آمده نشان داد که گونه بيماريزاي ليستريا مونوسيتوژنز در پساب خروجي و لجن خشک شده آماده براي فروش تصفيه خانه شمال اصفهان وجود دارد. بنابراين مي تواند باعث انتشار اين باکتري در زمين هاي کشاورزي و محيط گردد. به عبارت ديگر محصولات کشاورزي ممکن است با توجه به قدرت بقاء باکتري در محيط، منشا آلودگي انسان و دام باشند
پيش بيني خشکسالي با نمايه SPI به روش مدل سازي ANFIS بر مبناي خوشه بندي C-mean فازي
کماسي مهدي,اعلمي محمدتقي,نوراني وحيد*
* دانشکده مهندسي عمران، دانشگاه تبريز
خشکسالي نتيجه اندرکنش بين محيط زيست و چرخه آب در طبيعت است که تهديدي مخاطره آميز براي محيط زيست و حيات گونه هاي زيستي محسوب مي شود. لذا يافتن نمايه هاي اندازه گيري خشکسالي براي پيش بيني و ارزيابي مکاني و زماني اين پديده به منظور مديريت بحران آن ضرروي و حياتي به نظر مي رسد.
در اين مقاله ابتدا به بيان مفهوم خشکسالي و مقايسه نمايه هاي اندازه گيري آن پرداخته شد و سپس از مباني شبکه هاي عصبي- فازي به همراه آناليز خوشه بندي براي پيش بيني خشکسالي با نمايه بارش استاندارد استفاده شد. نتايجي حاکي از آن است که نمايه SPI قابليت بيشتري در پيش بيني نسبت به نمايه هايي چون پالمر، پالفي و ديگر نمايه ها دارد و از سويي راهبرد شبکه عصبي- فازي تطبيقي بر مبناي روش خوشه بندي C-mean در امر مدل سازي براي پيش بيني خشکسالي از کارايي بالايي برخودار است
کاربري اراضي از جمله عواملي است که بر چرخه طبيعي آب در اکوسيستم اثر مي گذارد. تحقيق حاضر با هدف تعيين اثر تغيير کاربري اراضي بر هيدروگراف سيل رودخانه زاينده رود در محدوده شهري اصفهان انجام شد. نقشه کاربري اراضي حوضه با استفاده از تصاوير ماهواره اي لندست1990 (TM+) ، تصوير IRS سال 2008 و به کمک نرم افزار ENVI تعيين گرديد. در مرحله بعد شبيه سازي وقايع بارش-رواناب به کمک روش SCS انجام گرفت و پارامترهاي هيدرولوژيکي زير حوضه ها واسنجي گرديد. نتايج نشان داد که متوسط ضريب تلفات اوليه در حوضه مطالعاتي 0.21 است.
همچنين هيدروگراف بارشهاي طرح شبيه سازي شده از تلفيق GIS و مدل HEC-HMS نشان داد که اثر تغيير کاربري اراضي در دبي پيک سيلاب با افزايش دوره بازگشت سيل، کاهش مي يابد به طوري که در دوره بازگشت 5 ساله، دبي اوج کل حوضه در محل خروجي از سال 1369 تا 1387، 39.9 درصد افزايش يافته ولي در دوره بازگشت 200 ساله تنها 10.3 درصد افزايش داشته است.
جذب مس از محلولهاي آبي با پسماند چاي اصلاح شده با نانو ذرات مگنتيت
حسيني سيده معصومه,فرخيان فيروزي احمد*,بابايي علي اكبر,حيدري زاده فريبا
* گروه خاکشناسي، دانشکده کشاورزي، دانشگاه شهيد چمران، اهواز
آلودگي آب و خاک به فلزات سنگين تهديدي جدي براي محيط زيست و سلامت بشر است. يافتن روشي موثر براي پالايش اين فلزات از آب اهميت فراواني دارد. هدف از انجام اين پژوهش امکان يابي اصلاح پسماندهاي چاي با نانو ذرات مگنتيت و بررسي کارايي آن براي حذف فلز مس از محلولهاي آبي بود. به اين منظور جاذب طبيعي از پسماند چاي توليد و با نانو ذرات مگنتيت اصلاح گرديد. ويژگي هاي جاذب با استفاده از SEM و طيف سنجي مادون قرمز تعيين شدند. اثر پارامترهاي مختلف مانند زمان تماس، pH محلول مس، غلظت فلز و غلظت جاذب بر شدت حذف مس بررسي گرديد.
نتايج نشان داد با افزايش pH از 2 تا 5، درصد حذف مس از 87 به 98 درصد افزايش يافت و حداکثر جذب در pH برابر 5 حاصل شد. با افزايش غلظت اوليه مس، درصد حذف آن از 98.5 به 89 درصد کاهش و با افزايش مقدار جاذب، درصد حذف به 94.6 درصد افزايش يافت. همچنين نتايج نشان داد که جذب فلز مس از هر دو مدل همدماي لانگمير و فروندليچ پيروي مي کند. ظرفيت جذب لانگمير 22.4 ميلي گرم بر گرم به دست آمد. به طور کلي نتايج اين پژوهش نشان داد پسماندهاي چاي اصلاح شده با نانو ذرات مگنتيت توانايي بالايي در حذف مس از آبهاي آلوده دارند. همچنين جداسازي جاذب پس از حذف فلزات آسان است
حذف کادميم از محلولهاي آبي با استفاده از رس پيلارد (PILC) سنتز شده توسط گل قرمز تعديل شده (MRM) و بنتونيت سديم دار
کريمي حسين*,رزم آرا مرتضي,محمدياري نسرين
* دانشگاه فردوسي، مشهد
در اين تحقيق براي پيلارينگ رس مورد نظر از عناصرAl ،Cu ،Ti و Fe استفاده گرديد. اين عاملهاي پيلارينگ براي تعديل مونتموريلونيت توسط بر هم کنش هاي تبادل کاتيوني مورد استفاده قرار گرفت. فاصله هاي بين صفحه اي هنگامي که مونتموريلونيت سديم دار شد، توسط اين عاملهاي پيلارينگ تا حد قابل توجهي افزايش يافت. گل قرمز حاصل از توليد بوکسيت با استفاده از روشهاي مختلف تيمار و تعديل مي تواند به يکي از جاذبهاي قوي آلاينده ها تبديل گردد. در اين تحقيق از گل قرمز تعديل شده به اضافه رس پيلارد شده براي حذف کادميم از آب استفاده شد.
کمپلکس قرمز تعديل شده و رس پيلارد با استفاده ازXRD ،SEM XRF ومشخص و جذب کادميم در اين کمپلکس به عنوان تابعي ازpH ، زمان و دما توسط AAS مورد بررسي قرار گرفت. بيشترين ميزان جذب در اين مطالعه در pH برابر 6 و دماي 40 درجه سلسيوس بود که ميزان جذب تا 96.69 درصد رسيد.
رابطه ايزوترم هاي لانگمير و فروندليچ به منظور تطابق ايزوترم هاي جذب، مورد بررسي قرار گرفت. اين مطالعه به خوبي نشان داد که کمپلکس گل قرمز تعديل شده و رس پيلارد يک جاذب مناسب به منظور حذف کادميم از محلولهاي آبي است.
تعيين ابعاد بهينه مخازن ذخيره آب با استفاده از مدل ديناميکي در سيستم هاي آبرساني شهري (يادداشت فني)
شمشادي مهرداد*,ويسي فرزاد
* شرکت پالايش نفت، کرمانشاه
ايستگاههاي پمپاژ در سيستم هاي آبرساني شهري به عنوان يکي از مصرف کنندگان اصلي انرژي محسوب مي گردند لذا مهم است تا حد امکان از اتلاف انرژي در اين گونه سيستم ها جلوگيري شود. از طرفي پمپ هاي صنعتي به مرحله اي از توسعه رسيده اند که راندمان تبديل انرژي مکانيکي به انرژي هيدروليکي در آنها بالا است، بنابراين بايد صرفه جويي انرژي را در ديگر عناصر سيستم بررسي کرد. در ميان عناصر اصلي تشکيل دهنده شبکه هاي آبرساني شهري، مخازن ذخيره نقش مهمي را ايفا مي کنند که مي توان با بهينه سازي طراحي آنها، در مصرف انرژي صرفه جويي نمود.
در اين تحقيق با استفاده از مدل ديناميکي يک سيستم انتقال سيال، ظرفيتها و ابعاد مختلف مخازن در شرايط متفاوت بهره برداري در يک ايستگاه پمپاژ آب شرب واقعي در محيط نرم افزار شبيه سازي متلب بررسي شد. از نتايج اين تحليل مي توان به منظور ارائه پيشنهادهايي براي بهينه سازي طراحي مخازن ذخيره آب با ديد حداقل مصرف انرژي در ايستگاههاي پمپاژ، تعداد پمپ هاي در مدار قرار گرفته، مقدار ذخيره سازي آب در مخزن و غيره با توجه به شرايط بهره برداريي آنها استفاده نمود
مشخصات جبهه آلودگي، اختلاط و ترقيق نهايي در تخليه سطحي فاضلابهاي سنگين به آبهاي ساکن
عابسي عزيز,سعيدي محسن*,حاجي زاده ذاكر ناصر,خيرخواه گيلده حسين
* گروه آب و محيط زيست، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ايران، تهران
تخليه فاضلابهاي شهري و صنعتي در پيکره هاي آبي از طريق تخليه کننده هاي دريايي از روشهاي معمول در دفع پسابهاي توليدي در مناطق ساحلي محسوب مي گردد. تخليه کننده هاي دريايي با تشديد فرايند اختلاط در فاصله محدودي از جلوي تخليه کننده، غلظت آلاينده ها را تا حد تحمل محيط پذيرنده، پايين آورده و تخليه پيوسته فاضلاب در محيط دريا را ممکن مي سازند.
طي ساليان اخير به واسطه توسعه روزافزون نمک زداهاي ساحلي، توليد و تخليه سطحي فاضلابهاي شور و سنگين در دريا، به طور چشمگيري افزايش يافته است. در اين تحقيق تخليه سطحي جريان هاي سنگين خروجي از کانال مستطيلي از طريق شبيه سازي آزمايشگاهي آن در محيط هاي ساکن مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. موقعيت نقطه شيرجه، نقطه برخورد جريان با بستر و موقعيت نقطه دستيابي جريان به ترقيق نهايي خود در محيط از جمله پارامترهايي هستند که در اين مقاله مورد بررسي قرار گرفتند.
همچنين از طريق جانمايي تعدادي حسگر هدايت الکتريکي در مجاورت بستر، ميزان ترقيق جريان در نقطه برخورد و ترقيق نهايي آن در مجاورت بستر برآورد و نتايج آن در قالب مجموعه اي از نمودارهاي بي بعد ارائه گرديد. نتايج به دست آمده بيانگر رابطه مستقيم مشخصات جريان با عمق محيط و شارهاي اوليه جريان خروجي است
بررسي آزمايشگاهي تاثير شعاع انحنا بر الگوي جريان پيرامون آبشکن تي شکل در قوس 90 درجه با بستر صلب
موسوي ناييني سيدعباس,واقفي محمد*,قدسيان مسعود
* گروه مهندسي عمران، دانشگاه خليج فارس، بوشهر
حفاظت از سواحل به دليل وقوع فرسايش بر اثر جريان در قوس رودخانه حائز اهميت است زيرا در قوسها، فرسايش بيشتري در ساحل خارجي قوس ايجاد مي گردد. مطالعات آزمايشگاهي انجام شده تاکنون پيرامون آبشستگي سازه هاي محافظت کننده سواحل بوده و کمتر مطالعاتي در زمينه بررسي الگوي جريان پيرامون سازه هاي متقاطع با رودخانه انجام شده است. لذا در اين مطالعه به بررسي تاثير شعاع انحناي نسبي قوس بر نحوه رفتار جريان و الگوي شکل گرفته پيرامون آبشکن تي شکل مستقر در موقعيت 45 درجه در يک قوس 90 درجه، براي سه قوس با شعاع انحناي نسبي 4، 3 و R/B= 2که در دامنه اي از قوسهاي ملايم و تند قرار مي گيرند، پرداخته شد.
نتايج حاصله نشان داد که الگوي جريان شکل گرفته پيرامون آبشکن تي شکل تشکيل دو گردابه پادساعتگرد در بالادست و پايين دست آبشکن را به همراه خواهد داشت. همچنين افزايش شعاع انحناي نسبي باعث افزايش طول ناحيه جدايي و طول گردابه بالادست مي شود و کاهش عرض ناحيه جدايي، طول ناحيه اتصال مجدد و گردابه پايين دست را به همراه خواهد داشت.
بررسي آزمايشگاهي ضريب تخليه در آبگيرهاي کفي مشبک با ميله هاي متقاطع
بينا كيوان*,فغفورمغربي محمود,ابريشمي جليل
* گروه عمران، موسسه آموزش عالي غيرانتفاعي خاوران، مشهد
آبگيرهاي کفي سازه هاي فلزي مشبکي هستند که به منظور انحراف آب در بستر جريان نصب مي شوند. به کارگيري اين سازه ها يکي از روشهاي مطمئن و کارآمد در آبگيري از رودخانه هاي کوهستاني با شيب تند و بار بستر درشت دانه به شمار مي رود. يکي از شکلهاي آبگيرهاي کفي که تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته، آبگير کفي ساخته شده از شبکه متقاطع ميله هاي طولي و عرضي است. اين شکل خاص که آبگير کفي با ميله هاي متقاطع ناميده مي شود، نسبت به آبگير کفي با ميله هاي طولي و يا آبگير کفي با ميله هاي عرضي، به لحاظ سازه اي عملکرد بهتري در مقابل نيروهاي وارده دارد.
در اين پژوهش تعداد 3 کف مشبک از ميله هاي طولي و عرضي متقاطع با درصد بازشدگي هاي مختلف ساخته شد و در فلومي با شيب هاي متفاوت نصب گرديد. در مجموع 81 سري آزمايش با عبور دادن دبي هاي مختلف آب زلال و طولهاي متفاوت سازه کف مشبک انجام گرفت. در هر سري آزمايش، دبي منحرف شده توسط کف مشبک (Q[SUB]d[/SUB]) و دبي باقيمانده در کانال (Q[SUB]r[/SUB]) توسط يک کانال دو طبقه مجهز به دو عدد سرريز لبه تيز مستطيلي کاليبره شده، قرائت گرديد.
سپس ضريب تخليه اين نوع کف مشبک تحت تاثير پارامترهاي مختلف هيدروليکي و هندسي مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور ابتدا با استفاده از آناليز ابعادي، رابطه بي بعدي بين متغير وابسته و متغيرهاي مستقل استخراج شد و سپس بين داده هاي حاصل از 81 سري آزمايش، روابط مختلف خطي و غيرخطي برازش داده شد و در انتها بر مبناي معيارهاي آماري موجود، مناسب ترين رابطه برازنده داده هاي آزمايشگاهي انتخاب گرديد. در نهايت عملکرد هيدروليکي نوع جديد آبگير کفي با نوع مرسوم آبگيرهاي کفي داراي ميله هاي طولي، از طريق محاسبه دبي منحرف شده توسط هر کدام در شرايط يکسان، مقايسه گرديد.
طراحي چند هدفه شبکه هاي توزيع آب با استفاده از شاخص اطمينان پذيري فازي (FRI)
قاجارنيا نويد*,بزرگ حداد اميد,كوچك زاده صلاح
* گروه مهندسي آبياري و آباداني، دانشگاه تهران، تهران
در اين تحقيق طراحي چند هدفه شبکه توزيع آب شهري با استفاده از يک الگوريتم چند هدفه صورت گرفت. توابع هدف مورد استفاده، کمينه کردن هزينه و بيشينه کردن اطمينان پذيري بود. همچنين با به کارگيري منطق فازي در محدوده فشار کمينه و بيشينه مجاز شبکه و بر اساس تعاريف متداول اطمينان پذيري، معيار اطمينان پذيري قطعي جديدي به نام شاخص اطمينان پذيري فازي پيشنهاد شد. سپس با توسعه الگوريتم چند هدفه جفت گيري زنبور عسل بر پايه مفاهيم نسخه تک هدفه آن، طراحي چند هدفه دو شبکه آبرساني به کار رفته در تحقيقات ديگران، با استفاده از توابع هدف مذکور انجام گرفت.
نتايج نشان داد که معيار پيشنهادي، توانايي مناسبي را در ايجاد اطمينان پذيري موردنظر در شبکه دارد. همچنين عملکرد رضايت بخش الگوريتم چند هدفه جفت گيري زنبور عسل نيز در ارائه پارتوي بهينه براي مسائل موردنظر، نشان داده شد. از الگوي طراحي توسعه داده شده در اين تحقيق مي توان به منظور ارائه يک مجموعه جواب غيرپست به تصميم گيرندگان، براي انتخاب نقاطي که در آن ها هر دو عامل هزينه و اطمينان پذيري در شرايط مطلوبي هستند، استفاده نمود
* گروه آبخيزداري، دانشکده کشاورزي، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات، تهران
در حوزه هاي آبخيز شهري افزايش سطوح نفوذناپذير که به دليل توسعه صورت مي پذيرد منجر به افزايش حجم رواناب، دبي اوج و کاهش مقدار نفوذپذيري مي شود. بيشتر حوزه هاي آبخيز شهري فاقد ايستگاه هيدرومتري و آمار رواناب هستند، از اين رو تعيين پاسخ هيدرولوژيکي حوزه هاي آبخيز شهري با توجه به پيچيدگي سيستم زهکشي امري ضروري است. براي اين منظور مدل هاي مديريت رواناب شهري به عنوان ابزاري مفيد در برنامه ريزي و توسعه مکان هاي شهري مدنظر قرار گرفته اند.
يکي از انواع اين مدل ها، مدل هاي تحليلي هستند که فرايند فيزيکي تبديل بارش به رواناب را فرموله مي نمايند. در اين تحقيق از دو مدل تحليلي براي برآورد رواناب استفاده گرديد. يکي از مدل ها بر اساس ضريب رواناب بود و مدل ديگر با در نظر گرفتن پارامتر نفوذپذيري فرموله شد. براي اجراي اين مدل ها يک حوزه آبخيز واقع در شهر تهران انتخاب گرديد و براي مقايسه دو مدل، داده هاي بارش و رواناب در حوزه آبخيز ثبت گرديدند.
شاخصهاي ارزيابي اعم از ضريب کارايي مدل Nash-Sutcliffe، مقادير جذر ميانگين مربعات خطاها و ضريب مقدار باقيمانده، قدرمطلق خطاي نسبي و ضريب همبستگي بيانگر دقت هر دو مدل در برآورد رواناب شهري بودند.
