عنوان پایان‌نامه
تدوین الگویی برای تجارت مجوزهای تخلیه ی بارهای آلودگی کشاورزی در رودخانه ها با در نظر گرفتن عدم قطعیت ها
- رشته تحصیلی
- مهندس عمران- مهندسی محیط زیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2214;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73921
- تاریخ دفاع
- ۳۰ دی ۱۳۹۴
- دانشجو
- فهیمه نوبهاری
- استاد راهنما
- رضا کراچیان
- چکیده
- بارهای آلودگی کشاورزی که متأثر از میزان آب آبیاری، الگوی کشت، نوع خاک، مشخصات زهکش‌ها و ... هستند، نقش مهمی در افت کیفیت آب رودخانه‌ها دارند. تخمین بارهای کشاورزی می‌تواند با استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی آگروهیدرولوژیکی مانند سواپ انجام شود. تجارت مجوزهای تخلیهی بار آلودگی، از جمله رویکردهای نسبتاً جدید برای حفظ و کنترل کیفیت آب رودخانه‌ها با لحاظ جنبه‌های اقتصادی است. با توجه به تأثیر مقدار آب در دسترس بر مساحت و الگوی کشت و در نتیجه بر آلودگی تخلیه شده به رودخانه، می‌توان از تجارت آب یا تجارت همزمان آب و مجوزهای تخلیهی بار آلودگی به عنوان راه‌حلی برای حفظ کیفیت آب رودخانه‌ها استفاده کرد. یکی دیگر از مسائل مهم در مدیریت کیفی رودخانه‌ها، وجود عدم‌قطعیت‌های ناشی از کمبود اطلاعات، پیچیدگی فرآیندهای حاکم بر سیستم و ... می‌باشد. در این تحقیق، روشی برای تجارت همزمان آب و مجوزهای تخلیهی بار آلودگی کشاورزی تحت عدم‌قطعیت‌ها ارائه شده است که با ارائه سیاست‌های تجارت همزمان مجوزها، تا حد امکان سطح زیر کشت را بهینه و سود کشاورزی را حداکثر و افت کیفیت آب رودخانه و انحراف زهاب را حداقل نماید. عدم‌قطعیت‌ها به صورت متغیرهای بازه‌ای در همه مراحل تخصیص و تجارت لحاظ شده‌اند. تخصیص اولیه مجوزهای برداشت آب و تخلیهی بار آلودگی با معیار عدالت انجام می‌شود. آب‌بران با استفاده از این مجوزهای اولیه اقدام به تجارت تحت سیاست‌های مختلف می‌کنند تا زمانی که سیستم به تعادل برسد و به حالت بهینه دست یابد. حالت بهینه تخصیص‌های آب و مجوزهای تخلیهی بار آلودگی از حل یک مدل بهینه‌سازی بازه‌ای-فازی با هدف حداکثرسازی میزان رضایت از عملکرد سیستم که به شکل یک تابع عضویت فازی در نظر گرفته می‌شود، به دست می‌آید. هدف فرآیند تجارت ابداعی و مدل بهینه‌سازی یکسان فرض شده است تا مقایسه آن‌ها امکان‌پذیر گردد. محدوده مورد مطالعه، بخشی از حوضه رودخانه کرخه در پایین دست سد کرخه و شبکه‌های آبیاری و زهکشی در حال ساخت در آن می‌باشد. نتایج بیانگر آن هستند که عدم‌قطعیت‌های بازه‌ای نقش مهمی بر نتایج دارند و با انجام تجارت می‌توان از تخصیص‌های اولیه که لزوماً برای آب‌بران و سیستم به صرفه نیستند، به تخصیص‌های بهینه دست یافت.
- Abstract
- Agricultural pollution loads are influenced by irrigation water volume, type of the soil, drainage system characteristics and have an important role in decreasing rivers water quality. Estimating agricultural loads can be done by using simulation models like SWAP. Trading discharge permits is an approach for controlling water quality in rivers with considering economic aspects. Because of the influence of the amount of available water on the area under cultivation, cropping pattern and the amount of load discharged into river, water trading or simultaneous trading of water and discharge permits can be a solution to control river water quality. Analysis of main uncertainties caused by different factors such as information shortage and system complexities is very important in river water quality management. In this thesis, a new methodology is presented for simultaneous agricultural water and discharge permits trading under uncertainties. In this methodology, the area under cultivation and agricultural benefits are optimized and water quality violation and the amount of diverted waste load are minimized. Uncertainties are considered as interval values. Primary water and waste load allocation policies are derived using an optimization model with an equity-based objective function. The trading process will start considering the primary permits and continues until reaching to an optimum allocation policy. The optimum allocation of water and discharge permits is derived from solving an interval-fuzzy parameter model. The effectiveness of the proposed methodology is examined through applying it to a part of Karkheh River catchment in the southwestern part of Iran. The results confirm that uncertainties have important role in water and discharge permits trading and by using the simultaneous trading approach, system can achieve to the optimum condition.
