عنوان پایان‌نامه
مدیریت کیفی سیستم های رودخانه ای با کاربرد مدلهای رفع اختلاف
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1068;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 36687
- تاریخ دفاع
- ۱۰ بهمن ۱۳۸۶
- دانشجو
- پدرام امین
- استاد راهنما
- رضا کراچیان
- چکیده
- رودخانه‌ها به عنوان اصلی‌ترین منبع تأمین نیازهای آبی، همواره به عنوان یکی از منابع پذیرنده فاضلاب، پساب یا زهاب‌های حاصل از فعالیت‌های شهری، کشاورزی و صنعتی مورد توجه می‌باشند. با توجه به اهمیت زیست‌محیطی رودخانه‌ها و پیچیدگی و گستردگی عوامل آلاینده و فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در این سامانه‌ها، برنامه‌ریزی و مدیریت کیفی رودخانه‌ها و ارائه راهکارهای کاهش آلودگی و احیا برای آنها در دهه‌های گذشته مورد توجه ویژه محققین و پژوهشگران قرار گرفته است. هدف کلی از برنامه‌ریزی و مدیریت کیفی سامانه های رودخانه‌ای، تدوین و اجرای مجموعه‌ای هماهنگ از راهکارها و سیاست‌های کاهش یا تخصیص بار آلودگی ورودی به رودخانه است به طوری که کیفیت آب با قابلیت اطمینان قابل قبولی با استانداردهای زیست‌محیطی پیشنهاد شده برای کیفیت آب رودخانه منطبق گردد. در مسأله مدیریت کیفی رودخانه ها، معمولاً تصمیم‌گیرندگان و تأثیر پذیرندگان متعددی با مطلوبیتهای متفاوت وجود دارند. امروزه مدلهای رفع اختلاف که امکان درنظر گرفتن نظرات تصمیم گیرندگان مختلف در یک سامانه را فراهم می‌سازند به تدریج جایگزین مدلهای تصمیم‌گیری چند معیاره می‌شوند. بررسی مطالعات قبلی نشان می‌دهد تا کنون مدلهای رفع اختلاف در مدیریت کیفی رودخانه‌ها به کارگرفته نشده‌اند. در این پایان نامه، به مسأله رفع اختلاف بین تصمیم گیرندگان و تأُثیر پذیرندگان در سامانه رودخانه ای به طوری که ریسک تخطی از استانداردهای کیفیت آب رودخانه درحد قابل قبولی باقی بماند، پرداخته می شود و یک مدل جدید رفع اختلاف غیر قطعی برای تخصیص بار آلودگی در رودخانه‌ها معرفی می‌شود. این مدل از یک روش چانه‌زنی اقتصادی پیشنهاد شده توسط Young (1993) استفاده می‌کند و با اعمال اصلاحاتی برای نخستین بار از این روش برای رفع اختلاف در مدیریت کیفی رودخانه ها استفاده می‌شود. ورودی این مدل، توابع مطلوبیت تصمیم گیرندگان و منحنی تبادل بین اهداف مختلف موجود می باشند. برای در نظر گرفتن عدم قطعیت موجود در توابع مطلوبیت، از هر طرف درگیر در مسأله رفع اختلاف، توابع مطلوبیت گروهی از تصمیم‌گیرندگان و متخصصین در نظر گرفته می‌شود. برای به دست آوردن منحنی تبادل از یک الگوریتم ژنتیک به نام NSGA_II استفاده می‌شود که یک الگوریتم ژنتیک نسبتاً جدید برای بهینه یابی های چندهدفه می‌باشد. همچنین برای در نظر گرفتن عدم قطعیت موجود در غلظت متغیرهای کیفی آب، به جای محاسبه غلظت متوسط این متغیرها، ریسک فازی تخطی غلظت متغیرهای کیفی مورد نظر از استانداردها محاسبه می شوند. کارایی مدل پیشنهادی با استفاده ازاطلاعات کمی و کیفی رودخانه زرجوب واقع در استان گیلان، ارزیابی شده است. نتایج این روش که شاید اولین کاربرد تئوری یونگ در مدیریت سامانه های منابع آب است، نشان دهنده کارایی مناسب آن است.
- Abstract
- Increasing demand for water, higher standards of living, depletion of resources of acceptable quality, and excessive water pollution due to agricultural and industrial developments have caused intensive social and environmental problems all over the world. Optimal waste-load allocation in river systems has been given considerable attention in the literature. A conflict resolution framework for optimal waste load allocation in river systems is proposed, considering the total treatment cost and the Dissolved Oxygen (DO) violation characteristics. This framework consists of an embedded river water quality simulator, which simulates the transport process including reaction kinetics. The trade-off curve between objectives is obtained using a powerful and recently developed multiobjective genetic algorithm technique known as the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II. The best non-dominated solution on the trade-off curve is defined using the Young conflict resolution theory which considers the utility functions of decision makers and stakeholders of the system. In order to take into account the existing uncertainties in the utility functions, the utility functions of several experts in each sector are considered in the Yong conflict resolution model. To incorporate the existing uncertainties in the input variables of the river water qulaity simulation model, the Monte Carlo simulation and the Fuzzy Sets theory are utilized and the fuzzy risk of violating the standards is calculated. The practical utility of the proposed model in decision-making is illustrated through a realistic example of the Zarjub River in northern part of Iran.
