بهینه سازی طراحی سیستم های پالایش حاشیه رودخانه (rbf) مطالعه موردی: رودخانه زاینده رود در محل شهر درچه (اصفهان)

رودخانه ها یکی از مهمترین منابع تأمین نیاز شهری و خانگی یا اصطلاحا شرب می باشند. روش پالایش حاشیه رودخانه یا rbf، یکی از روش های تأمین آب شرب است که هم میزان آلودگی موجود در رودخانه را کاهش می دهد و هم از افت شدید تراز آب زیرزمینی جلوگیری می کند. آب تأمین شده از این سیستم بسیار سالم تر از حالت برداشت مستقیم از رودخانه است، چرا که زمان پیمایش مواد آلاینده در سیستم rbf بسیار بیشتر از حالت برداشت مستقیم آب از رودخانه است. علاوه بر آن، زمان تأخیر ایجاد شده بین جریان آب سطحی و آب پمپ شده به متولیان امر اجازه تصمیم گیری و واکنش به موقع می دهد. هدف اصلی این تحقیق، بهینه سازی جانمایی چاه های پمپاژ در یک سیستم rbf (نسبت به رودخانه و نسبت به یکدیگر است)، در حالی که قابلیت پالایش آب برداشت شده از چاه ها حداکثر، و هزینه پمپاژ و نرخ پمپاژ آنها حداقل شود. در این تحقیق، ابتدا یک سیستم فرضی rbf مورد بررسی و مدلسازی قرار گرفت تا پس از بررسی های لازم، آمادگی لازم جهت مدلسازی سیستم واقعی فراهم گردد. با استفاده از نرم افزار lingo، مدل بهینه سازی جهت تعیین جانمایی سیستم rbf در محیط پروژه، توسعه داده شده و معادلات به صورت تحلیلی حل شده است. سپس ناحیه مورد بررسی در محیط نرم افزار modflow مدل گردید و حل عددی انجام گرفت. مدلسازی کیفی یا انتقال و انتشار آلاینده ها با استفاده از مدل mt3dms صورت گرفت. برای مطالعه موردی، قسمتی از رودخانه زاینده رود واقع در استان اصفهان و زیرحوضه نجف آباد (شهر درچه)، و آلودگی مورد بررسی نیز فسفات در سیستم اصلی، (و کلر در سیستم فرضی) انتخاب گردید و بهتربن مکان برای حفر چاه های حاشیه رودخانه زاینده رود با هدف تأمین آب شرب شهر درچه تعیین شد. نتایج حاکی از آن بود که آب پمپ شده از این چاه ها با کیفیت قابل قبول و حداقل آلودگی بود و هزینه بسیار کمتری به منظور تصفیه نهایی آب صرف خواهد شد.