توسعۀ شاخص ریسک منابع آب با روش تحلیل درخت خطا (مطالعۀ موردی: حوضۀ دریاچۀ ارومیه)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، گروه آبیاری زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

2 استادیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

3 دانشیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

چکیده

پیامدهای منفی از بین‏ رفتن منابع آب برای حیات انسان و دیگر گونه‏های زیستی موجب شده تا بررسی اطمینان‏پذیری حوضه‏های آبریز برای تأمین این نیاز اساسی ضرورت یابد. از این رو، در پژوهش حاضر برای نخستین‏بار روش تحلیل ریسک برای شناسایی نقاط آسیب‏پذیر و ارائۀ یک شاخص جامع در مقیاس حوضۀ آبریز به کار گرفته شد. به این ترتیب، با استفاده از روش تحلیل ریسک درخت خطا رویداد نامطلوب حوضه تعیین شد. سپس، عوامل منجر بـه وقـوع آن شـامل مخـاطرات طبیعـی و تهدیدهای انسانی شناسایی و با کمک دروازه‏های منطقی، راه‏های منجر به وقوع شکست در حوضه به کمک روابط علی- معلولی مشخص شدند. این مدل در قالب یک مطالعۀ موردی برای حوضۀ دریاچۀ ارومیه ارائه شد. «ریسک شکست حوضۀ دریاچۀ ارومیه» به عنوان رویداد رأس در ساختار درخت خطا، از وقوع عواملی همچون شکست‏های کمیت آب، کیفیت آب، اکولوژیکی، اجتماعی و اقتصادی در نظر گرفته شد. احتمال شکست رویداد رأس، بر اساس نتایج به‏دست‏آمده از احتمال تجمیع‏شده توسط دیدگاه‌های کارشناسان، 57 درصد برآورد شد. به دلیل احتمال زیاد شکست، برای افزایش اطمینان‏پذیری حوضه، از شاخص بیرنبام برای «اندازه‏گیری اهمیت» رویدادهای پایه استفاده شد. بر اساس نتایج، به‏ترتیب سه رویداد «حکمرانی نامناسب»، «پایین‏بودن سطح آگاهی حوضه‏نشینان»، و «عدم رهاسازی حقابۀ زیست‏محیطی» بیشترین سهم را در وقوع رویداد رأس داشتند. درنتیجه، شاخص جامع به‏دست‏آمده می‏تواند به عنوان یک معیار کلی برای بررسی ریسک منابع آب در سایر حوضه‏های ایران توصیه شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Sadiq R, Saint-Martin E, Kleiner Y. Predicting risk of water quality failures in distribution networks under uncertainties using fault-tree analysis. Urban Water Journal. 2008; 5(4):287-304.
[2]. Babel MS, Pandey VP, Rivas AA, Wahid SM. Indicator-based approach for asses sing the vulnerability of freshwater resources in the Bagmati River basin, Nepal. Environmental management. 2011; 48(5):1044-1059.
[3]. Lindhe A, Norberg T, Rosen L. Approximate dynamic fault tree calculations for modelling water supply risks. Reliability Engineering & System Safety. 2012; 106:61-71.
[4]. Wei N, Qiu YA, Gan HO, Niu CU, Liu JI, Gan YO, Zhou N. Water risk assessment for river basins in China based on WWF water risk assessment tools. Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences. 2014; 364:299-304.
[5]. Gain AK, Giupponi C. A dynamic assessment of water scarcity risk in the Lower Brahmaputra River Basin: An integrated approach. Ecological indicators. 2015; 48:120-131.
[6]. Taheriyoun M, Moradinejad S. Reliability analysis of a wastewater treatment plant using fault tree analysis and Monte Carlo simulation. Environmental monitoring and assessment. 2015; 187(1):4186.
[7]. Tabesh M, Roozbahani A, Hadigol F. Risk Assessment of Water Treatment Plants Using Fuzzy Fault Tree Analysis (Case Study: Jalaliyeh Water Treatment Plant). Journal of Water and Wastewater. 2018; 29(4), 132-144. [Persian]
[8]. Stein D, Achari G, Langford CH, Dore MH, Haider H, Zhang K, Sadiq R. Performance management of small water treatment plant operations: a decision support system. Water and Environment Journal. 2017; 31(3):330-44.
[9]. Kabir S, Walker M, Papadopoulos Y, Rüde E, Securius P. Fuzzy temporal fault tree analysis of dynamic systems. International Journal of Approximate Reasoning. 2016; 77:20-37.
[10]. Oroojloo M, Hashemy S.M, Roozbahani A. Risk Assessment of main transmission line in Irrigation Networks with Application of Fuzzy Hierarchical method.. Journal of Water and Soil Conservation, 2017; 24(5):25-47.
[11]. Kabir S. An overview of fault tree analysis and its application in model based dependability analysis. Expert Systems with Applications. 2017; 77:114-135.
[12]. Asiabi Hir, R., Mostafazadeh, R., Raoof, M., Esmali Ouri, A. Multi-criteria evaluation of water poverty index spatial variations in some watersheds of Ardabil Province. Iranian journal of Ecohydrology, 2017; 4(4): 997-1009
[13]. Bao K, Liu JL, You XG, Shi X, Meng B. A new comprehensive ecological risk index for risk assessment on Luanhe River, China. Environmental geochemistry and health. 2017:1-14.
 [14]. Babaei, M., roozbahani, A., Hashemy shahdany, S. Risk Assessment of Agricultural Water Conveyance and Delivery Systems by Fault Tree Analysis Method for West Dez Main Irrigation Canal. Journal of Water Research in Agriculture. 2018; 31(4): 655-668. [Persian]
[15]. Iranian Society of Consulting Engineers, Sustainability evaluation of development process and consequences of it in Urmia Lake. 2011 Autumn, 62 pp. [Persian]
[16]. Urmia Lake Restoration Program, Investigating and analyzing of the economic and social status in Urmia Lake Basin. 2017 Jan, 83 pp. [Persian]
[17]. Zhang GD, Lu YX. Analysis and design of reliability and maintenance of system. Beijing: Beijing Aeronautics and Astronautics University Press, Beijing. 1990; 120-125.
[18]. Pan ZJ, Tai YC. Variance importance of system components by Monte Carlo. IEEE Transactions on Reliability. 1988; 37(4):421-423.
 
 
دوره 5، شماره 4
دی 1397
صفحه 1321-1334
  • تاریخ دریافت: 10 اردیبهشت 1397
  • تاریخ بازنگری: 30 مهر 1397
  • تاریخ پذیرش: 30 مهر 1397
  • تاریخ اولین انتشار: 01 دی 1397
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1397