مجله آب و فاضلاب
پیاپی 60 (زمستان 1385)

به منظور تولید زایدات کمتر در فرایند تصفیه فاضلاب و به خصوص کاهش لجن مازاد، منطقی است ک نرخ تولید این لجن در محل تصفیه به حداقل رسانده شود. دراین رابطه استفاده ازفیلترهای هوادهی شده مستغرق درتصفیه فاضلاب کاربرد روزافزونی پیدا کرده است و طی سال های اخیر فیلترهای مذکور به سبب ماهیت روش تصفیه شان کمک بسزایی در کاهش زایدات و متعاقب آن پایین آوردن هزینه ها نموده اند. در این فیلترها رشد توده بیولوژیکی نه تنها به صورت چسبیده بلکه به صورت معلق نیز انجام می گیرد، اما نرخ تولید لجن معلق و ارتباط آن با مشخصات فیزیکی فیلتر کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در هر حال ملاک طراحی و به کارگیری فیلترهای مزبور میزان بارگذاری آلی بر واحد سطح یا واحد حجم محیط به کار رفته در آنهاست. در این مطالعه به منظور ارزیابی نرخ تولید لجن اضافی در این گونه فیلترها، چهار فیلتر با مشخصات فیزیکی و سطوح مخصوص مختلف با فاضلابی مصنوعی بر پایه پودر شیر خشک کم چربی، در زمان های ماند هیدرولیکی متفاوت مورد بارگذاری قرار گرفته اند. در این مطالعه نشان داده شده که افزایش سطح مخصوص فیلترها در ابتدا سبب افزایش کارآیی فیلتر شده و پس از آن قدرت فیلتر ثابت مانده و یا کاهش می یابد. نتایج نشان دادند که در کلیه فیلترها نرخ تولید لجن مازاد با کاهش زمان ماند هیدرولیکی افزایش یافته و در محیطی با تخلخل بالاتر با وجود پایین بودن کارآیی در خذف آلاینده محلول، زایدات کمتری تولید نموده است.

این تحقیق در حقیقت یک بررسی مقایسه ای و مستقل در رابطه با تناسب و توانایی سه نرم افزار هیدرولیکی شناخته شده MIKE11، HEC-RAS و ISIS جهت شبیه سازی جریان در زیر سازه پل ها است. داده های مورد استفاده در این مطالعه مربوط به یک بررسی آزمایشگاهی است که قبلا با استفاده از یک فلوم 22 متری در دانشگاه بیرمنگهام انگلستان انجام شده است. دو نوع پل، شبیه سازی شد که یک پل قوسی دو دهانه و دیگری پل مستقیم عرشه دار یا پل مدل US BPR به سه پایه بود. در شبیه سازی هر پل، دو جریان متفاوت تحت عنوان دبی کم و دبی زیاد مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج حاصل از نرم افزارها مقایسه و تجزیه و تحلیل گردیدند. جهت ارزیابی توانایی نرم افزارها نیمرخ سطح آب محاسبه شده توسط این نرم افزار ها با مقادیر اندازه گیری شده مورد مقایسه قرار گرفت. هر چند هر دو نرم افزار قادر بودند که جریان در زیر پل های قوسی و مستقیم عرشه دار را شبیه سازی کنند، لکن نتایج ارایه شده توسط آنها متفاوت بود. جهت شبیه سازی جریان در زیر پل قوسی، دو نرم افزار HEC-RAS و ISIS (خصوصا HEC-RAS) توانایی و دقت شبیه بیشتری را نشان داد لکن نتایج حاصل از MIKE11 در این مرحله فاصله زیادی با نتایج آزمایشگاهی داشت. در رابطه با شبیه سازی جریان در زیر پل مستقیم عرشه دار، هر سه نرم افزار نتایج معقولی ارایه دادند؛ هر چند که نتایج حاصل از HEC-RAS در مقایسه با دو نرم افزار دیگر به مقادیر آزمایشگاهی نزدیک تر بود.

آرسنیک عنصری است که در ترکیبات پوسته زمین وجود دارد و غلظتهای زیاد آن در آب آشامیدنی می تواند سبب سرطان پوست، ریه و دیگر بیماری ها شود. متاسفانه بعضی ازمناطق روستایی و شهری استان کردستان از جمله شهر دلبران دارای آرسنیک بالاتر از 70ppb می باشد که بالاتراز حد استاندارد جهانی است. هدف ازاین تحقیق ارزیابی اثر استفاده ازغشاء ها جهت حذف آرسنیک ازآب بوده است. بنابراین برای بررسی عملی تاثیر غشاء ها در حذف آرسنیک، از پنج نوع غشاء به نامهای TFC-ULP, FT30, TFC-SR, PVD و BW30 استفاده شد که غشای TFC-SR با توجه به دو پارامتر شار خروجی و درصد حذف آرسنیک آن که بالای 95 درصد بود، به عنوان بهترین غشاء انتخاب شد. پارامترهای فشار، دما و pH بر روی این غشاء آزمایش شد و شرایط بهینه فشار برابر10 بار و pH برابر 7.57 به دست آمد. در ضمن مشخص شد با بالا رفتن دما، شار خروجی غشاء و پس دهی آرسنیک افزایش می یابد.

این تحقیق در حقیقت یک بررسی مقایسه ای و مستقل در رابطه با تناسب و توانایی سه نرم افزار هیدرولیکی شناخته شده MIKELL, HEC - RAS و ISIS جهت شبیه سازی جریان در زیر سازه پل ها است. داده های مورد استفاده در این مطالعه مربوط به یک بررسی آزمایشگاهی است که قبلا با استفاده از یکفلوم 22 متری در دانشگاه پیرمنگهام انگلستان انجام شده است. دو نوع پل، شبیه سازی شد، که یکی پل قوسی دو دهانه و دیگری پل مستقیم عرشه دار یا پل مدل US BPR با سه پایه بود. در شبیه سازی هر پل، دو جریان متفاوت تحت عنوان دبی کم و دبی زیاد مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج حاصل از نرم افزارها با مقادیر اندازه گیری شده مورد مقایسه قرار گرفت...

بهره برداری تلفیقی از آب های سطحی و زیرزمینی، رویکردی برتر در مدیریت منابع آب است. در مقایسه با ساخت سد، استفاده از آب های زیرزمینی دارای مزایایی می باشد. معمولا، هزینه کمتر، کاهش تبخیر و رسوب گذاری، کاهش مشکلات کیفی آب و کاهش مشکلات اجتماعی و فرهنگی برخی از این مزایا می باشند. به منظور کاهش مشکلات اساسی مخازن سطحی بزرگ، سیستم ذخیره سیکلی به عنوان یک انتخاب می تواند مورد استفاده قرار گیرد. سسیتم ذخیره سیکلی، سیستمی ترکیبی است، متشکل از دو زیر سیستم آب سطحی (شامل مخزن سطحی و رودخانه) و آب زیرزمینی (مخزن زیرزمینی یا آبخوان) که همراه با تغذیه مصنوعی قادر به تامین نیاز منطقه با قابلیت اعتماد نسبتا بالایی می باشد. به منظور بهینه سازی در این سیستم ها، روابط هیدرولیکی بین تمام اجزای سیستم باید در نظر گرفته شود که متاسفانه در بسیاری از مطالعات از آن صرفنظر می شود. در این تحقیق مدلی جهت طراحی و بهره برداری به همراه فرمان بهره برداری بهینه با رویکرد توده ای تهیه شده است. مدل بهینه سازی حاصل به شکل یک مدل غیرخطی است. به منظور ارزیابی مدل، نتایج حاصل از این مدل با نتایج حل مدل با رویکرد توزیعی مقایسه شده است و بدین ترتیب کارآیی مدل های توده ای در حل مسایل سیستم های ذخیره سیکلی مورد بررسی قرار گرفته است.

در این پژوهش، یک مدل حل اختلاف به منظور مدیریت کیفی رودخانه و تعیین بارآلودگی مجاز آلاینده های ورودی به رودخانه با هدف افزایش اطمینان پذیری سیستم در تامین نیاز مصرف کنندگان با کیفیت مطلوب، تدوین شده است. در این روش تابع حل اختلاف نش به عنوان تابع هدف مدل انتخاب شده که در آن اهداف و مطلوبیت های تاثیرپذیران و تصمیم گیران سیستم در قالب توابع مطلوبیت آنها در نظر گرفته شده است و می تواند مبنایی برای حل اختلاف بین شرکت کنندگان مختلف باشد. به منظور تعیین تغییرات مکانی و زمانی غلظت کل جامدات محلول که به عنوان متغیر کیفی شاخص در این پژوهش در نظر گرفته شده، از یک مدل شبیه سازی کیفی رودخانه استفاده شده است. به منظور تعیین سهم بهینه برداشت آب و تخلیه فاضلاب و زه آب شهرها، صنایع و زمین های کشاورزی اطراف رودخانه، مدل شبیه سازی کیفی رودخانه با مدل بهینه سازی با تابع هدف حل اختلاف نش تلفیق شده است. کارآیی این مدل با استفاده ازاطلاعات کمی و کیفی موجود در سیستم رودخانه ای کرخه واقع در جنوب غرب ایران از محل سد کرخه تا هورالعظیم ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهند که این مدل با بهینه سازی میزان بار آلودگی ورودی به رودخانه می تواند به طور کاملا موثر مطلوبیت های شرکت کنندگان را برآورده ساخته و به طور قابل توجهی تعداد و زمان تخلفات از حدود استانداردهای کیفی را در طول رودخانه کاهش داده و اطمینان پذیری تامین نیاز با کیفیت مطلوب را افزایش دهد.

به منظور بررسی تاثیر فاضلاب های شهری منطقه بوشهر بر تنوع و غالبیت ساختار اجتماعات شکم پایان منطقه بین جزر و مدی و شناخت گونه های شاخص بیولوژیکی و نهایتا ارزیابی اثرات این فاضلاب ها، طی بهار 1381 لغایت زمستان همان سال، از هفت ایستگاه تحت ریزش فاضلاب شهری و یک ایستگاه فاقد آلودگی فاضلاب (شاهد)، مجموعا 1056 نمونه کفزی جمع آوری و پس از جداسازی و تثبیت، شناسایی گردیدند. نمونه برداری در بخش های صخره ای با استفاده از کوادرات 50 50 سانتی متر و کاردک فلزی و در سواحل ماسه ای با استفاده از یک نمونه بردار مغزه گیر تا عمق 5 سانتی متر صورت گرفت. در این بررسی مجموعا 25 گونه متعلق به 16 خانواده از شکم پایان مورد شناسایی قرار گرفتند. از یافته های بسیار مهم این بررسی، معرفی گونه های Planaxis sulcatus و Cerithidea cingulata به عنوان شاخص بیولوژیکی مناطق آلوده می باشد. نتایج حاصله از این بررسی حاکی از آلودگی بسیار بالای سواحل مورد بررسی به مواد آلی ناشی از فاضلاب است.

نشست یکی از پدیده های مخاطره آمیز زمین شناسی می باشد که در اثر فعالیتهای بشری همچون تخلیه دراز مدت آب، نفت و گاز از مخازن زیرزمینی و یا استخراج از معادن زیرزمینی می تواند تشدید شود. هنگامی که سفره آبدار تحت بهره برداری قرار می گیرد، نیروهای متعادل کننده سفره آبدار در اثر تخلیه آب زیرزمینی دچار تغییر می گردند، و زمین نشست می کند و سرانجام فرونشست رخ می دهد. یکی از عواقب نشست ناشی از بهره برداری آبهای زیرزمینی، رشد لوله جدار چاه آب می باشد. البته این لوله جدار نیست که رشد می کند بلکه زمین اطراف لوله جدار است که به سمت پایین می رود. نیروهای ناشی از نشست همچنین می تواند باعث تخریب لوله جدار چاه گردد که این موضوع باعث تحمیل هزینه های تعمیر و یا حتی جایگزینی چاه می گردد. در این مقاله توسط روش عددی المان محدود در حالت های دو و سه بعدی و با استفاده از نرم افزار ABAQUS به بررسی تاثیر نشست حاصل از بهره برداری آب های زیرزمینی و افت سطح آب های زیرزمینی بر لوله جدار چاه های آب با استفاده از اطلاعات یک حوزه آبریز پرداخته شد. نتایج حاصل از شبیه سازی های ژئومکانیکی به کمک نرم افزار ABAQUS نشان داد که مکانیسم ایجاد کاسه فرونشست باعث پدید آمدن دو حالت گسیختگی لوله جدار می گردد. در یال این گودال رسوبات سطحی می توانند به سمت مرکز گودال، بر روی رس های نرم بلغزند و در مسیر حرکت خود باعث خمش در لوله جدار شوند. در نزدیکی مرکز گودال فرونشست، مشکل از گونه دیگری است. تراکم قابل ملاحظه رس های نرم با گذشت زمان، باعث کوتاه شدگی فاصله سطح زمین تا کف چاه می گردد. همان گونه که انتظار می رود در این وضعیت لوله جدار دچار کمانش می شود و در بعضی موارد، لوله های جدار از زمین بیرون می زنند.

روندیابی سیل در رودخانه ها و مسیل ها از جنبه های مختلف مهندسی رودخانه نظیر پهنه بندی سیل، پیش بینی سیل و غیره از اهمیت خاصی برخوردار است. روندیابی سیل در رودخانه به دو روش هیدرولوژیکی و هیدرولیکی انجام می شود. روش های هیدرولوژیکی برای شرایط معمولی رودخانه کاربرد داشته و قادر به تحلیل سیل های ناشی از جزر و مد در رودخانه نمی باشد. برای رودخانه های جزر و مدی که جهت جریان در شرایط مد دریان معکوس می گردد، باید از روش های هیدرولیکی استفاده گردد. در این تحقیق مدل Mike21 برای روند یابی سیل های جزر و مدی رودخانه زهره مورد استفاده قرار گرفته است. واسنجی مدل به وسیله نقشه برداری از کانال رودخانه، نمونه برداری از بستر، اندازه گیری تراز سطح آب دریا و اندازه گیری سرعت در مقطع رودخانه انجام گرفت. تحلیل حساسیت مدل نشان داد که ضریب تعیین، جذر میانگین مربع خطا و خطای نسبی به ترتیب برابر 0.95، 0.032 و 0.27 درصد است که نشان دهنده کارآیی خوب مدل برای شبیه سازی پارامترهای مختلف جریان از جمله سرعت، دبی و پروفیل سطح آب می باشد. نتایج روندیابی جریان های جزر و مدی نشان می دهد که تغییرات هیدروگراف ورودی و خروجی به بازه در هنگام مد که جهت جریان به سمت رودخانه است، مشابه روندیابی معمولی رودخانه است؛ ولی در حالت جزر دریات که جهت جریان از رودخانه به دریاست، هیدروگراف های ورودی و خروجی از قوانین روندیابی جریان در رودخانه های معمولی تبعیت نمی کند.