مدیریت کیفی منابع آب

مدیریت کیفیت منابع آب

مسعودتجريشي                                                                    نیمسال دوم 01–1400

دانشكده مهندسي عمران                                                           دانشگاه صنعتي شريف

                                                                     

                                                                     

پيش نياز: هيدرولوژي، مكانيك سيالات، آشنايي با كامپيوتر و علاقه

                                                                     

اهداف از ارائه اين درس عبارتند از:

– آشنايي دانشجويان با اصول مديريت كيفي منابع آب سطحی شامل چارچوبهای تحليلی از جمله TMDL ، تعيين معيارها و استانداردهاي كيفيت آب براي استفاده هاي مختلف سودمند از منابع آبی، توسعه روابط علت و معلول بين سيستم و كيفيت آب و تعيين راهكارهاي مختلف براي حل مشكلات كيفيت منابع آب

– مدلسازي و تحليل چگونگي نحوه انتشار و پراكنش آلاينده ها در محيط های طبيعي

– ارائه روابط و مدلهاي پايه‌اي كيفيت آب براي آلاينده‌هاي غيرواكنش‌گرا و واكنش‌گرا در رودخانه ها

– ارائه روابط پايه‌اي و مدلهاي ساده تحليل تغييرات دما و اكسيژن محلول در مخازن و درياچه‌ها و همچنين آشنايي با شاخص هاي كيفيت آب مخازن سدها و دریاچه ها

– آشنايي با مدلهاي رايانه اي تحليل كيفيت منابع آبهاي سطحي (بالاخص رودخانه ها و درياچه ها) در مقیاس حوضه ای

                                                                     

نحوه ارزشیابی:

امتحان پايان ترم (دو بخش)                             35 درصد

پروژه پایان ترم                                           25 درصد

پروژه های داخل ترم                                     25 درصد

تمرينات ، حضور و مشارکت در مباحث               15 درصد

                                                                     

پروژه درسي:

كار برروي تحليل كيفيت آب بر روي يك رودخانه، حوزه يا مخزن درياچه واقعي براي آشنايي عميق‌تر دانشجويان با مسائل مربوط به مديريت كيفيت منابع آب، جزئيات پروژه در اواسط ترم اعلام مي گردد.

                                                                     

TAدرس :

امیر حسین میدانی

                                                                     

ساعات مشاوره:

با  تعیین  وقت قبلي و یا بعد از کلاس

                                                                     

مراجع:

1-  مدلسازي و مديريت كيفي منابع آب. دكتر مسعود تجريشي، دانشكده مهندسي عمران، دانشگاه صنعتي شريف، 1387. (در حال تدوين)

2-    جزوه درسي

3-    مقالات منتخب از مجلات داخلي و خارجي http://ewrc. sharif.edu/course

4-     Krenkel, P.A. and V. Novotny (1980). Water Quality Management. Academic Press.

5-     Orlob, G.T. (1983). Mathematical Modeling of Water Quality: Streams, Lakes, and Reservoirs. John Wiley & Son.

6-     Chapman, D. editor (1992). Water Quality Assessments. ITP Publishing Co.

7-     Chapra, H (1998). Surface Water Quality Modelling. McGraw-Hill Book Co. N.Y.

8-     Wetzel, R.G. (2001). Limnology. Lake and River Ecosystems, 3rd. edition, Academic Press

                                                                     

سرفصل:

   موضوعات

جلسه درس

  آشنايي با اهداف درس و مفهوم مديريت كيفي منابع آب، شاخصهاي كيفي و استفاده هاي سودمند از منابع آب

   –     Water Quality Requirements

   –    Water quality for agriculture

3-1

    واكنشها، نرخ واكنش و عملكرد هيدروليكي راكتورها

   –     روشهای تحلیلی برای مدیریت کیفی منابع آب

   –      Reaction Kinetics  (فصل 2 کتاب Chapra)

   –      Mass Balance   (فصل 3 کتاب Chapra)

   –      Feedback Systems of Reactors    (فصل 6 کتاب Chapra)

6-4

  روندیابی شوری ، بین کیفیت – کمیت

  –   A Simple flow concentration modelling method for integrating water quality and water quantity in rivers

  –   The Concentration of Dissolved Solids and River Flow  

8-7

  هیدروداینامیک پخش آلودگی

   –    Animations

   –    Rivers and Stream Water Quality Management

   –    (Distributed Systems (Steady-State

   –    (Distributed Systems (Time-Variable

   –     Empirical Relations For Longitudinal Dispersion In Streams

   –     Hydraulic Estimation Of Dispersion Coefficient For Streams

   –    Predicting Travel Time and Dispersion in Rivers and Streams

12-9

  تغييرات اكسيژن محلول در رودخانه

   –   BOD and Oxygen Saturation

   –   Gas Transfer and Oxygen Reaeration

   –   Sediment Oxygen Demand

   –   Streeter-Phelps: Point Sources

14-13

  مدلسازي تغييرات حرارت در رودخانه

   –     Temperaturmeo Model For Highly Transient Shallow Streams

   –     Stream Temperature Dynamics in Upland Agricultural Watersheds

   –    Long – Term Simulation Of Thermal Regime Of Missouri River

16-15

  تحليل، مدلسازي و مدلهاي كيفي رودخانه ها

   –    Engineering Water Quality Models and TMDLs

   –    A review of currently available in-stream water-quality models and their applicability for simulating dissolved oxygen in lowland rivers

   –    Water Quality Modeling and Prediction (فصل 12 کتاب Loucks)

17

  هيدروديناميك مخازن

   –    Thermal Stratification

18-19

  مدلسازي لايه بندي حرارتي در مخازن و درياچه ها

   –   Healt Budgets

   –   Thermal Stratification

   –    Computer Methods: Well-mixed Reactors

   –    Estimation of Height-Dependent Solar Irradiation and Application to the Solar Climate of Iran

   –    A Comparison of five models for estimating clear-sky solar radiation

22-20

  تغييرات اكسيژن محلول

   –    خصوصیات شیمیایی و بیولوژیکی مخازن و دریاچه ها

23

  تغذيه گرايي

   –   Rivers and Stream Water Quality Management

   –   Water Chemistry — Dissolved Gases — Oxygen

   –   Solar Radiation

   –   The Eutrophication Problem and Nutrients

   –    Phosphorus Loading Concept

25-24

  مدلسازي و مدلهاي كيفي در مخازن سد و درياچه ها

   –   Prediction of water quality in lakes and reservoirs. Part I – Model description

   –   Prediction of water quality in lakes and reservoirs: Part II – Model calibration, sensitivity analysis and application

27-26

  مدلسازی و مدلهای کیفی در مقیاس حوضه ای

29-28
   

  کاربرد تصاویر ماهواره ای در سنجش کیفیت آب

30

                                                                     

تمرين ها:

1-    شاخص ها

2-    هیدرولیک راکتورها

3-    رابطه بین کیفیت – کمیت آب رودخانه

4-    مدلسازي تغييرات اكسيژن

5-    لايه بندي حرارتي در مخازن

6-    تحلیل علت و معلولی در مدیریت کیفیت منابع آب

7-    مدلسازی در مقیاس حوضه اي (پروژه پايان ترم)

                                                                     

اسلاید های درس:

– Lecture 2 Beneficial Use Standard

–   Lecture 3-5. water quality Characteristics       part 1    part 2