مدیریت بهینه آبخوان آلوده به نیترات

پایان نامه فوق لیسانس

با عنوان مدیریت بهینه آبخوان آلوده به نیترات

فایل ورد و پی دی اف پایان نامه، چکیده پایان نامه در ادامه ارایه شده است:

با توجه به اهمیت و نقش منابع آب زیرزمینی در تامین نیازهای کشاورزی، شرب و صنعت در مناطق خشک و نیمه‌خشک، مانند ایران، بررسی خطر آلودگی آب‌های زیرزمینی مهم و ضروری می‌باشد. نیترات یکی از مهمترین آلاینده‌هایی است که از منابع گوناگونی مانند کودهای شیمیایی، آفت‌کش‌ها و یا فاضلاب‌های خانگی و صنعتی وارد آب‌های زیرزمینی می‌شوند. در این تحقیق جهت مدیریت بهینه آبخوان‌های آلوده به نیترات از مدل شبکه عصبی مصنوعی جهت شبیه‌سازی تغییرات غلظت نیترات استفاده گردیده و به‌منظور استخراج مقادیر بهینه برداشت از آبخوان آب زیرزمینی با حفظ محدودیت غلظت نیترات در حد استاندارد از یک مدل بهینه‌ساز استفاده شده است. در این تحقیق از مدل‌های بهینه‌سازی فراکاوشی شامل مدل‌های مجموعه ذرات و جستجوی الگو بهره گرفته شده است. با توجه به افزایش آلودگی غلظت نیترات در آبخوان کرج در طی سال‌های اخیر، بخشی از این آبخوان به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است و این آبخوان به 13 ناحیه بر مبنای شبکه پایش پیزومتری تقسیم گردیده است. مدل شبکه عصبی در مقیاس فصلی تهیه گردید. پارامترهای ورودی مدل شبکه عصبی مصنوعی، میزان برداشت در طول فصل بررسی و فصل قبل، مقادیر غلظت نیترات در فصل قبل، ضخامت لایه اشباع و طول و عرض جغرافیایی هر ناحیه بوده که پس از آنالیز حساسیت انتخاب گردیدند. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که مدل بهینه‌سازی مجموعه ذرات با توجه به معیار ارزیابی تابع هدف نسبت به مدل جستجوی الگو به جواب مطلوب‌تری رسیده است. همچنین بر اساس نتایج حاصل از الگوریتم بهینه‌سازی مجموعه ذرات، مدیریت بهینه غلظت نیترات، مستلزم کاهش و یا افزایش برداشت از نواحی مختلف نسبت به شرایط فعلی برداشت در منطقه می‌باشد. لذا با ثابت نگه داشتن کل برداشت از محدوده و با اندکی تغییرات منطقه‌ای در میزان برداشت در آبخوان آلوده کرج، می توان از افزایش غلظت نیترات در نواحی بحرانی جلوگیری نمود.

کلمات کلیدی: آب‌زیرزمینی، شبکه عصبی مصنوعی، مجموعه ذرات، جستجوی الگو ، نیترات، آبخوان کرج