مدل بهینه بار آلاینده در رودخانه کارون با تحلیل خسارت بارگذاری آلودگی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس.

2 استاد گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس.

3 استاد گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران، دانشگاه شهید چمران اهواز.

4 دانشیار گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس.

doi
چکیده

مدیریت تخلیه بار آلودگی به رودخانه­‌ها نقش مهمی در بهبود کیفیت آب دارد. هدف این مقاله، ارائه روش جدید در مدل‎سازی تخصیص بار آلودگی مبتنی بر هزینه (C-WLA) با تعامل بین هزینه‌­های تصفیه در نقاط بارگذاری و خسارت آلودگی در نقاط برداشت جریان از سیستم رودخانه است. برای این منظور، مدل شبیه­‌سازی­ کیفی (MIKE11) با الگوریتم بهینه‌­سازی هوش ازدحامی ذرات (PSO) ترکیب می‌شود و کاربرد عملیاتی این مدل‎‌سازی در بخشی از رودخانه کارون نشان داده شده است. در گام اول هزینه‌­های تصفیه و خسارت بارگذاری آلاینده TDS در طول رودخانه برآورد ­شده و سپس با درک تأثیر سیاست تعامل بین هزینه تصفیه تخلیه‌­کننده‌­ها و خسارت بار آلودگی، الگوی بار بهینه و حد آستانه غلظت بهینه در نقاط کنترل سیستم رودخانه در طول یکسال به صورت ماهانه تعیین می‌­شود. نتایج نشان داد که مدل C-WLA کارایی لازم برای مدیریت تخلیه آلاینده TDS و دستیابی به اهداف بهینه­‌سازی در مدیریت کیفیت آب رودخانه را دارد. بطوری که مجموع هزینه­‌ها و خسارت‌­ها با حد آستانه غلظت بهینه 2450 میلی‌­گرم بر لیتر در نقاط برداشت جریان و با متوسط 17/85 درصد تصفیه بهینه در نقاط بارگذاری، حداقل شده و برابر 48/99 میلیون دلار بدست می‌­آید.