چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد:

موضوع این تحقیق عبارت است از یافتن و آزمون راهکارهای ترکیبی از روشهای موجود برای مدیریت کمی-کیفی سیستم‌های پیچیده رودخانه-مخزن. در این تحقیق مسأله تخصیص بار آلاینده در سیستم رودخانه-مخزن مورد بررسی قرار گرفته است. ظرفیت تخصیص با استفاده از سری زمانی آورد درازمدت محاسبه شده و برای شبیه‌سازی کیفی سیستم از مدل بزرگ مقیاس دو بعدی کیفیت و هیدرودینامیک آب (CE-QUAL-W2) استفاده شده است. در این مطالعه، اثرات احداث سد بر روی ظرفیت تخصیص بار آلاینده در بالادست سد، داخل مخزن و نیز رودخانه پایین‌دست سد مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده این است که با احداث سد ظرفیت تخصیص بار آلاینده در سیستم به مقدار قابل توجهی کاهش می‌یابد که این کاهش در رودخانه‌های بالادست، پایین دست و نیز داخل مخزن با یکدیگر متفاوت است. مطالعه حاضر نشان داد که تغییر دستور بهره‌برداری از مخزن، هم بر روی ظرفیت پذیرش آلاینده در بالادست و هم پایین‌دست تأثیر دارد. همچنین نتایج نشان داد که افزایش نیاز آبی در پایین‌دست سد و بالطبع آن افزایش رهاسازی آب از مخزن بر ظرفیت تخلیه بار آلاینده تاثیر مستقیم دارد.
همچنین با آگاهی از مشکلات محاسباتی گزارش شده در مطالعات قبلی، در این تحقیق تلاش شده است تا با کمک ابزار محاسباتی نرم از مشکلات محاسبات کاسته و با عنایت به امکانات محاسباتی موجود اجرای طرح تسهیل شود. بدین منظور و برای غلبه بر مشکلات محاسباتی ناشی از به کارگیری شبیه‌ساز-بهینه‌ساز از یک رویکرد به نام تکنیک فرامدل تطبیقی استفاده شده است. روش کار بدین صورت می‌باشد که ابتدا با تعدادی از متغیرهای تصمیم تولید شده، مدل شبیه‌ساز اصلی اجرا گشته و سپس با استفاده از نتایج این اجرا‌ها، یک مدل داده‌کاوی شبکه عصبی مصنوعی آموزش می‌یابد که این فرامدل در اجراهای بعدی جایگزین مدل شبیه‌ساز اصلی می‌شود. در تعدادی از اجرا‌ها نیز، با استفاده از معیارهایی، شبیه‌ساز اصلی فراخوانی شده و با متغیرهای تصمیم جدید اجرا می‌شود. با استفاده از نتایج این اجرا‌ها، آرشیو فرامدل به روزرسانی شده و سپس فرامدل مجدداً آموزش می‌یابد و در گامهای بعدی از فرامدل آموزش یافته جدید به جای فرامدل قبلی استفاده می‌شود.
بررسی عدم قطعیت‌های موجود و رفتار و سرنوشت مختلف آلاینده‌های متنوع از جمله موضوعاتی است که در این این تحقیق به آن پرداخته شده است. در این زمینه در این تحقیق سعی شده است که اثرات تغییر در آورد ورودی رودخانه‌ها در ظرفیت پذیرش بار آلاینده دیده شود. از طرف دیگر، بررسی اثرات تغییر در اعمال استانداردهای قیودات کیفی بر ظرفیت تخصیص بار آلاینده واحدهای تخلیه کننده در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. این مطالعه نشان داد که قبول مقداری تخطی از استانداردهای کیفی در نقاط کنترلی می‌تواند منتج به افزایش قابل توجه در ظرفیت پذیرش بار آلایندگی سیستم شود. همچنین نتایج نشان داد که در مورد ظرفیت پذیرش بار آلایندگی مخزن، علاوه بر حجم آب ورودی به مخزن، زمان ماند آب نیز پارامتر تاثیرگذاری برای پارامترهای کیفی مورد مطالعه می‌باشد. به طوری که در برخی موارد علی‌رغم کاهش حجم آب مخزن در اثر اضافه کردن مقدار برداشت آب از آن، ظرفیت پذیرش بار آلاینده به دلیل کم شدن زمان ماند آب در مخزن و بالطبع آن کاهش زمان ته‌نشینی آلاینده‌ها بیشتر می‌شود. در این تحقیق بررسی ظرفیت تخصیص بار چند آلاینده که در ایجاد پدیده تغذیه‌گرایی در سیستم‌های آبی موثرند، به صورت همزمان بر روی یک مطالعه واقعی انجام پذیرفت. نتایج نشان‌دهنده کارآیی متدلوژی پیشنهادی در تخصیص همزمان بار چند آلاینده در سیستم رودخانه-مخزن می‌باشد.
واژه‌های کلیدی: تخصیص بار آلاینده، بهره‌برداری کمی-کیفی از سیستم رودخانه-مخزن، الگوریتم هوش تجمعی ذرات، فرامدل، شبیه‎سازی-بهینه‎سازی، CE-QUAL-W2

رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: f_masoumi [AT] iust.ac.ir