تعیین بهینه‏ ترین حالت طراحی و اجرای حوضچه‏ های تغذیۀ مصنوعی

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، سازه‏ های آبی، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 استاد، گروه سازه‏ های آبی دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه ایلام

چکیده

برداشت بی‏رویه از آب‏های زیرزمینی و جایگزین‌نشدن آنها، در بسیاری از آبخوان‏های کشور موجب کاهش سطح آب زیرزمینی شده است. بنابراین، تعیین مناطق مناسب برای تغذیۀ مصنوعی به‏عنوان راهکاری برای جبران این مشکل، اهمیت زیادی دارد. هدف از این تحقیق در مرحلۀ اول، مکان‏یابی حوضچه‏های تغذیۀ مصنوعی با استفاده از روش‏ منطق فازی و در مرحلۀ بعد انتخاب گزینۀ برتر طراحی این حوضچه‏هاست. برای انتخاب گزینۀ برتر به منظور طراحی حوضچه‏های تغذیۀ مصنوعی از نسبت درآمد به هزینۀ حوضچه‏ها استفاده شد. به این منظور، پنج سناریوی ارتفاعی تعریف ‏شد. برای پارامتر درآمد که شامل حجم نفوذ آب می‏شود، هر یک از سناریوها در نرم‏افزار Hec-HMS اجرا شده و بر اساس سرعت نفوذ پایه، مقدار درآمد هر یک از سناریوها تعیین شد. هزینۀ هر یک از سناریوها نیز بر اساس مصالح به‌کاررفته و سایر پارامترها محاسبه شد. نتایج نشان داد اراضی مناسب برای اجرای طرح تغذیۀ مصنوعی با به‏کارگیری منطق فازی 86/0 درصد بسیار مناسب و 70/4 درصد مناسب تشخیص داده شد. برای انتخاب گزینۀ برتر در طراحی حوضچه‏های تغذیه، بر اساس تابع هدف درآمد به هزینه، سناریوی ارتفاع خاکریز 5/2 متر بهترین شرایط و بر اساس تغییرات درآمد سناریوی ارتفاع خاکریز دو متر بهترین حالت برای احداث طرح تغذیۀ مصنوعی را دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Determine the optimal design and implement Artificial Recharge Basins

نویسندگان [English]

  • omid bagheri dadokolaei 1
  • Jamal Mohammad Vali Samani 2
  • Javad Sarvarian 3
1 Corresponding Author, MSc student, Department of Hydraulic structures, Tarbiat Modares University,Tehran,Iran
2 Department of Hydraulic Structures, Tarbiat Modarres University,Tehran, Iran
3 Water Engineering Department, Faculty of Agriculture, University of Ilam, Iran
چکیده [English]

Irregular groundwater consumption and not replacing it has reduced groundwater level in many of aquifers at Iran. So determination of suitable areas for artificial recharge is very important as a solution to this problem. The goal of this study is determination of artificial recharge basins location by fuzzy logic and then optimal design of these basins. The ratio of income to expense was used to selection of the basins best design. So, five height scenarios were defined. All of scenarios were simulated by HEC-HMS model and their income was determined as infiltrated water volume. Also, the expense of scenarios was calculated based on materials used in building basins. The results showed that the suitable areas for artificial recharge plan implementation are 0.86% very efficient and 4.7% efficient by fuzzy logic method. Also the best scenario is 2.5 m based on the benefit to cost ratio and 2m based on the benefits view.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Artificial recharge
  • fuzzy logic
  • Groundwater
  • Optimal Design Basins
[1]. Mohan G. Ravi Shankar MN. A GIS based hydro geomorphic approach for identifications of site-specific artificial-recharge techniques in the Deccan Volcanic Province. J of Earth System Science. 2005;114(5):505-514.
[2]. Chowdhury A, Jha K, Chowdury M. Delineation of groundwater recharge zones and identification of artificial recharge sites in west Medinipur district, West Bengal, using RS & GIS and MCDM techniques. Environmental Erath Science. 2010;59:1209-1222.
[3]. Rahman, MA. Rusteberg B. Gogu RC. Lobo Ferreira JP. Sauter M. A new spatial multi-criteria decision support tool for site selection for implementation of managed aquifer recharge. J of Environmental Management, 2012;99:61-75.
[4]. Khadija G. Makram A. Salah J. Geospatial and AHP-multicriteria analyses to locate and rank suitable sites for groundwater recharge with reclaimed water. J Resources Conservation and Recycling. 2015;104:19-30.
[5]. Seif A, Solhi S, Erfan M, Solhi M. Determining the appropriate region for artificial recharge of Rafsengan basin aquifer using TOPSIS methods in GIS environment
Case Study: Hydrological Rafsanjan Basin. J of Human Geography. 2013;(2):55-76. [Persian]
[6]. Nasimi A, Zare M. Site Selection of Basins for Artificial Recharge of Groundwater in Boushkan Catchment based on Analytical Hierarchical Process (AHP). J of Water and Soil science. 2015:25(1);125-141. [Persian]
[7]. Rahimi, S. Shadman Roodposhti M. Using combined AHP–genetic algorithm in artificial groundwater recharge site selection of Gareh Bygone Plain. Iran J Environ Earth. 2014;72:1979-1992.
[8]. Sabokbar HA, Nasiri H, Hamze M, Talebi S, Rafiei Y. Identification of suitable areas for artificial groundwater recharge using integrated ANP and pair wise comparison methods in GIS environment, (case study: Garbaygan Plain of Fasa). J of Geography and Environmental Planning. 2012;44(4):143-146. [Persian]
[9]. Beheshtifar, S. Sadi mesgar M. Using fuzzy logic in GIS environment for site selection of gas. J of Civil and Surveying Engineering. 2011 4: 583- 595. [Persian]
[10].            Chow, VT. Handbook of Applied Hydrology, McGraw-Hill, New York, NY. 1964.