عنوان پایان‌نامه
ارزیابی و بهینه سازی شبکه های پایش کیفی رودخانه ها، با استفاده از مدل آنتروپی (مطالعه موردی رودخانه کارون)
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1488;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77002
- تاریخ دفاع
- ۲۴ خرداد ۱۳۹۵
- دانشجو
- بهمرد سبزی پور
- استاد راهنما
- امین سارنگ
- چکیده
- امروزه تهدید فزاینده‌ی بحران آب، مدیریت منابع آب را بیش از پیش حیاتی کرده است. رودخانه‌ها نیز به عنوان بخش مهمی از این منابع بایستی مورد حفاظت و مدیریت صحیح قرار گیرند، تا امکان بهره‌بردای طولانی‌مدت و پایدارِ آن‌ها تضمین گردد. شبکه‌های پایش با فراهم آوردن اطلاعات مورد نیاز از وضعیت کمی و کیفی رودخانه، نقش تعیین کننده‌ای در مدیریت این منابع دارند. از دیگر سو به دلیل هزینه‌های بالای ساخت، تعمیر و نگهداری، و نیروی انسانی، دستیابی به شبکه‌ای که در آن با حداقل ایستگاه‌های موجود و تواتر نمونه‌برداری طولانی‌تر، بیشترین اطلاعات از وضعیت کیفی رودخانه کسب گردد، مسئله‌ای اساسی در مدیریت منابع آب تلقی می‌گردد. منطقه مورد مطالعه در تحقیق حاضر، ایستگاه‌های پایش رودخانه کارون (مهم‌ترین و پرآب‌ترین رودخانه ایران) حدفاصل سد تنظیمی گتوند تا نزدیکی ورود کارون به رودخانه بهمنشیر، ایستگاه دارخوین، است. شبکه‌ی ایستگاهی مورد اشاره با استفاده از روش‌های کریجینگ (که روشی مبتنی بر زمین آمار است) و تئوری آنتروپی، مورد ارزیابی و بهینه‌سازی قرار گرفتند. روش کریجینگ یک تخمین‌گر زمین‌آماری است، که در این تحقیق از نقشه‌های واریانس تخمین آن جهت بررسی میزان تأثیر ایستگاه‌ها در کاهش و یا متوازن کردن واریانس تخمین شبکه استفاده شده است. در روش آنتروپی نیز هدف، اندازه‌گیری ارزش اطلاعات بدست آمده از هر ایستگاه به صورت منفرد، و همچنین اطلاعات تبادل یافته بین زوج ایستگاه‌ها است. پس از ارزیابی شبکه با روش‌های مورد اشاره، براساس نظرات کارشناسان امر ایستگاه‌ها رتبه‌بندی شدند. در نهایت نیز پیشنهاداتی جهت افزایش بهره‌وری شبکه پایش و همچنین بهینه شدن آن ارائه شد. این پیشنهادات با دو دیدگاه، یکی بهبود وضع موجود و با تغییراتی اندک و دیگری تغییرات اساسی‌تر در صورت وجود سرمایه در آینده، ارائه شدند.
- Abstract
- Water Resources Management (WRM), rivers and streams in particular, plays an important role in long-lasting, sustainable utilization and protection of water resources due to water crisis increase gradually. Monitoring Networks (MN) by gathering necessity information about quality and quantity status of rivers have significant role in this process. Because of high cost of construction, repairs and maintenance of station, manpower, achieving a network with least sampling stations and longest sampling frequencies that provides maximum required information is a crucial goal WRM. Case study in this research was Water Quality Monitoring Network (WQMN) of Karun river, from downstream of Gotvand regulatory dam to Darkhoveyn city where Karun enters Bahmanshir river. Kriging (a geostatistics-based method) and Entropy theory were utilized to assess and optimize this WQMN. Kriging is a geostitistics estimator, and in this research its variance estimation maps were utilized to assess the influence of stations on decreasing or equipoise network variance estimation. Entropy theory utilized to evaluate value of gathered information, marginal entropy for each station separately, and transinformation entropy of a pair of stations. Thus, after assessment the network by mentioned methods, station ranking was done based on experts' opinion. Lastly, some proposals offered in order to increase monitoring network's efficiency and optimization. Proposals were based on two standpoints, first enhancement of current status with small changes, second fundamental changes for feature development plans
