عنوان پایان‌نامه
مدیریت کیفیت و کیفیت دریاچه های شهری با استفاده از روش های تصمیم گیری گروهی، مطالعه موردی: دریاچه شهری شهدای خلیج فارس (چیتگر) تهران.
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران -مهندسی آب - منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2279;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77125;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2279;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77125
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- حامد خراسانی
- استاد راهنما
- رضا کراچیان
- چکیده
- با توجّه به اهمیّت برنامه‌ریزی و مدیریّت منابع آب در مناطقی که با مشکلات کمی و کیفی آب مواجه هستند، دریاچه مصنوعی چیتگر در تهران به عنوان مطالعه موردی این تحقیق انتخاب شد. تغذیه‌گرایی یکی از مشکلات کیفی آب در دریاچه‌ها است. به صورت طبیعی فزایند تغذیه‌گرایی سبب پر شدن دریاچه‌ها با رسوب و مواد زیستی تولید شده در داخل دریاچه می‌شود. افزایش غلظت مواد مغذّی در آب نظیر فسفر و نیتروژن می‌تواند این فرآیند را تسریع کند. ارزیابی سامانه منابع آب و محیط زیست دریاچه چیتگر با استفاده از چارچوب‌های توسعه پایدار نشان داد ساخت دریاچه‌ی چیتگر و آبگیری آن باعث کاهش نفوذ آب به آبخوان تهران از طریق بستر رودخانه کن و کاهش ورود آب به کانال نوّاب و دشت فشافویه شده است. همچنین فسفر عامل محدودکننده رشد جلبک و تغذیه‌گرایی در دریاچه‌ی چیتگر نبوده و تغذیه ماهی‌ها از فیتوپلانکتون عامل محدودکننده رشد جلبکی است و در صورت کاهش غلظت فسفر در دریاچه، می‌توان نسبت به بروز نکردن شکوفایی جلبکی تا حد زیادی اطمینان خاطر پیدا کرد. شاخص‌های احتمال تغذیه‌گرایی، شدّت وقوع تغذیه‌گرایی و ریسک تغذیه‌گرایی به منظور استفاده در ارزیابی مدیریّت دریاچه تعریف شدند. شبیه‌سازی انتشار فسفر در حوضه آبریز کن با استفاده از مدل تقسیم بار انجام شد. نتایج نشان دادند منابع گسترده تولید فسفر نقش اصلی در تولید فسفر خروجی از حوضه آبریز کن را دارند. شبیه‌سازی پویایی فسفر در داخل دریاچه نیز با استفاده از مدل LakeMab انجام شد. مدل توسعه داده شده با استفاده از اطّلاعات 2 سال دریاچه مورد واسنجی و رواسنجی قرار گرفت. مدل‌سازی بلندمدّت فسفر در دریاچه نشان می‌دهد تجمّع فسفر در آب دریاچه رخ نخواهد داد و این تجمّع در رسوبات به وقوع می‌پیوندد. شبیه‌سازی منابع و مصارف رودخانه کن با استفاده از روش بیلان جرمی آب انجام شد. منحنی‌های فرمان بهینه برای آبگیری دریاچه چیتگر با استفاده از بهینه‌سازی و با اهداف کمینه کردن شاخص شدّت تغذیه‌گرایی و کمینه کردن تخطّی از اجرای منحنی فرمان توسعه داده شدند و نتایج نشان داد آبگیری در بهار از نظر کمتر بودن غلظت فسفر برای دریاچه مناسب‌تر است. در توسعه منحنی فرمان از جریان‌های پایه استفاده شد و به همین دلیل سناریوهایی برای آبگیری از جریان‌های سیلابی و سیلاب‌های منتخب در کنار اقداماتی برای کاهش ریسک تغذیه‌گرایی دریاچه شامل استفاده از گیاه‌پالایی، حذف فسفر منابع نقطه‌ای در حوضه آبریز کن، استفاده از حوضچه‌ی ته‌نشینی و پخش آلوم روی دریاچه و احداث تصفیه‌خانه پیشرفته تدوین شد. با استفاده از انتخاب اجتماعی بین گروداران اصلی دریاچه، سناریو برتر در دو حالت قطعی و فازی انتخاب شد. در هر دو حالت، سناریو برتر شامل آبگیری از جریان‌های سیلابی و سیلاب‌های منتخب است. نتایج نشان‌دهنده کارآیی مدل پیشنهادی در مدیریّت هم‌زمان کمّیت و کیفیّت دریاچه‌های مصنوعی با در نظر گرفتن گروداران اصلی سامانه است.
- Abstract
- With the importance of water resources planning and management in the areas that are faced with problems of water quality and quantity, Chitgar Artificial Lake (ChAL) in Tehran was chosen as a case study in this research. Eutrophication is a problem for the quality of water. Natural eutrophication is the process of filling lakes with sediment and biological mass produced in them. Increased amount of nutrients like phosphorus and nitrogen can accelerate this process. Assessment of environmental and water resources system of ChAL with sustainable development frameworks revealed that the construction of ChAL has resulted in reduced recharge of Tehran Aquifer via Kan River bed and a decline in water being transferred to Navvab Channel and Fashafouyeh Plain. Also, phosphorus is not the limiting factor for the algae growth and eutrophication in ChAL but grazing pressure of herbivorous fishes on phytoplanktons limits the algae growth and with reducing the phosphorus concentration, algal bloom can be efficiently prevented. Indices for probability, intensity and risk of eutrophication are defined and used in assessing the lake management. Phosphorus inputs to Kan River is simulated using Load Apportionment Model (LAM). Results show that diffusive sources are the main sources of phosphorus in Kan River Basin. Phosphorus dynamics in ChAL is simulated with LakeMab model. The developed model is calibrated and validated against 2 years of phosphorus information in lake. Long-term simulation of phosphorus in lake shows that phosphorus accumulation in water column will not occur and the phosphorus accumulates in sediments. The simulation of water resources and consumption is conducted with mass balance approach. Optimal rule curves for ChAL water intake and outtake are developed using genetic algorithm for the objective functions of minimizing the intensity of eutrophication and violation from the rule curve. Results also showed that water intake in spring is better for the phosphorus concentration of ChAL. Since the optimal rule curves were developed for the baseflow of the Kan River, some scenarios for water withdrawal from floods, beside quality management practices such as hydroponic treatment, point source removal in Kan River Basin, alum treatment in lake and advanced treatment of lake water are developed too. Using the social choice among main stakeholders of the system, dominant scenarios are chosen both in deterministic and fuzzy approaches. In both of them the dominant scenario contains water intake for the lake from floods. Results also suggest good performance of the proposed model in the management of quality and quantity of artificial lakes by taking all the stakeholders into account. Key words: Chitgar Lake, Phosphorus, Comprehensive Assessment, Social Choice, Optimization
