طراحی سامانه استحصال آب باران به کمک تصاویر پهپاد
الموضوعات :هادی شوکتی 1 , مهدی کوچک زاده 2 , علیاکبر نوروزی 3
1 - دانشآموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس
2 - دانشیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس
3 - دانشیار پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
الکلمات المفتاحية: سطوح آبگیر, الگوریتم ژنتیک, قابلیت اطمینان, پهپاد, نسبت سرریز,
ملخص المقالة :
مقدمه و هدف: کشور ایران به لحاظ اقلیمی که در آن قرار گرفته است، با مشکل کمبود منابع آبی مواجه است. از آنجا که سطح وسیعی از مساحت شهرها را سطوح نفوذناپذیر خیابانها تشکیل میدهند، حجم آب استحصالی از این سطوح قابل توجه بوده و میتواند فشار بر منابع آب را کاهش دهد و پاسخگوی بخش عمدهای از نیازهای غیرشرب باشد. ضمن آن که از گسترش آلودگی ناشی از سرریز و پسزدگی تأسیسات جمعآوری آبهای سطحی و افزایش غیراقتصادی ابعاد آنها جلوگیری میکند. مواد و روشها: در این مطالعه، طراحی سامانه استحصال آب باران از سطوح آسفالت با هدف تأمین بخشی از نیاز فضای سبز دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، با استفاده از تصاویر پهپاد انجام شد. بدین منظور، دادههای در دسترس 22 ساله بارش روزانه و 761 تصویر هوایی با استفاده از پهپاد DJIPhantom 3 Professional تهیه شد. سپس مدل رقومی ارتفاع منطقه شد و برای تعیین مسیر رواناب، حوضهبندی منطقه در محیط GIS صورت گرفت. پارامترهای درصد قابلیت اطمینان و نسبت سرریز از مخزن برای هر سطح به ازای حجمهای مختلف مخازن برآورد گردید. سپس حجم بهینه هریک از مخازن با استفاده از الگوریتم ژنتیک تعیین شد. یافتهها: با توجه به وضعیت توپوگرافی سطوح خیابان دانشکده، رواناب حاصل از آنها قابل جمعآوری در یک مخزن نیست، لذا 4 مخزن A، B، C و D با حجمهای بهینه شده به ترتیب برابر با 15/6، 46/3، 1 و 20 مترمکعب در نقاط مختلف سطوح خیابانها در نظر گرفته شد. بحث و نتیجهگیری: با طراحی سامانههای استحصال آب باران، میتوان حجم قابل توجهی از آب باران را برای مصارف غیرشرب دانشکده ذخیره نمود.
https://www.daneshgahi.com/p/tl/pblet.aspx?tid=2004073
applications. Hydrologic Engineering. 2007; 12: 197-205.
10. Imteaz MA, Matos C, Shanableh A. Impacts of climatic variability on rainwater tank outcomes for an inland city, Canberra. Hydrology Science and Technology. 2014; 4:177-191.
[DOI: 10.1504/IJHST.2014.067730]
11. Jing X, Zhang S, Zhang J, Wang Y, Wang Y. Assessing efficiency and economic viability of rainwater harvesting systems for meeting non-potable water demands in four climatic zones of china. Resources, Conservation and Recycling. 2017; 126:74-85.
12. Jones MP, Hunt WF. Performance of rainwater harvesting systems in the southeastern United States. Resources, Conservation and Recycling. 2010; 54:623-629.
13. Kim K, Yoo C. Hydrological modeling and evaluation of rainwater harvesting facilities: case study on several rainwater harvesting facilities in Korea. Hydrologic Engineering. 2009; 14:545-561.
14. Lani NHM, Syafiuddin A, Yusop Z, Bin Mat Amin MZ. Performance of small and large scales rainwater harvesting systems in commercial buildings under different reliability and future water tariff scenarios. Science of the total Environment. 2018; 636:1171-1179.
15. Li Y, Ye Q, Liu A, Meng F, Zhang W, Xiong W, Wang P, Wang C. Seeking urbanization security and sustainability: Multi-objective optimization of rainwater harvesting systems in China. Hydrology. 2017; 550:42-53.
16. Liaw CH, Tsai Yl. Optimum storage volume of rooftop rain water harvesting systems for domestic use 1. The American Water Resources Association. 2004; 40:901-912.
17. Mehrabadi MHR, Saghafian B, Fashi F. Assessment of residential rainwater harvesting efficiency for meeting non-potable water demands in three climate conditions. Resources, Conservation and Recycling. 2013; 73:86-93.
18. Mun JS, Han MY. Design and operational parameters of a rooftop rainwater harvesting system:definition, sensitivity and verification. Environmental Management. 2012; 93:147-153.
19. Rahman A, keane J, Imteaz MA. Rainwater harvesting in greater Sydney: water savings, reliability and economic benefits. Resources, Conservation and Recycling. 2012; 61:16-21.
20. Rostad N, Foti R, Montalto FA. Harvesting rooftop runoff to flu sh
lets: Drawing conclusions from four major US cities. Resources, Conservation and Recycling. 2016; 108:97-106.
21. Sample DJ, Liu J. Optimizing rainwater harvesting systems for the dual purposes of water supply and runoff capture. Cleaner Production. 2014; 75:174-194.
22. Walsh TC, Pomeroy CA, Burian SJ. Hydrologic modeling analysis of a passive, residential rainwater harvesting program in an urbanized, semi-arid watershed. Hydrology. 2014; 508:240-253.
23. Wang R, Zimmerman JB. Economic and environmental assessment of office building rainwater harvesting systems in various US cities. Environmental Science and Technology. 2015; 49:1768-1778.
_||_