%37تخفیف

دانلود پروژه:بهینه‌سازی چندهدفه تخصیص پساب تصفیه‌شده با لحاظ تعاملات گیروداران: کاربرد تئوری ورشکستگی و روش‌های انتخاب اجتماعی

تعداد 119 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

مهندسی عمران-گرایش محیط‌زیست

 چکیده

بهینه‌سازی چندهدفه تخصیص پساب تصفیه‌شده با لحاظ تعاملات گروداران:کاربرد تئوری ورشکستگی و روش‌های انتخاب اجتماعی

منابع آب شیرین در جهان محدود هستند. از یک‌سو بزرگ‌تر شدن شهرها، گسترش صنعت و … نیاز روزافزون به استفاده از آب را در پی دارد و از سوی دیگر آسیب‌پذیری این منابع هم ازنظر کمی و هم ازنظر کیفی در حال افزایش است. با توجه به اهمیت و کمبود منابع آب تجدیدشونده و مدیریت و بهره‌برداری بهینه از آن منابع، تأمین حداکثری نیاز آبی مصارف گوناگون از روش‌های قابل‌اعتنا مثل پساب تصفیه‌شده که خصوصیات کیفی و زیست‌محیطی آن در دسترس می‌باشد بسیار حائز اهمیت است و موجب حفظ ذخیره‌های آبی که یکی از بحران‌های محتمل اصلی در آینده خواهد بود، می‌گردد. استفاده از فاضلاب تصفیه‌شده را می‌توان یکی از راهکارهای مناسب جهت روبرو شدن با بحران کم‌آبی دانست. باوجود گروداران مختلف، اختصاص سهم مصرف به هر یک از متقاضیان یکی از چالش‌های اصلی در زمینه تقسیم پساب تصفیه‌شده می‌باشد. استفاده از روش‌های مختلف با رویکرد اجرای عدالت، می‌تواند به عنوان یک راه‌حل مناسب که بیشترین اجماع را با توجه به تقابل آراء و منافع داشته باشد، مطرح گردد. هدف از این مقاله تقسیم پساب خروجی از تصفیه‌خانه‌های شرق تهران به مصارف مختلف با استفاده از ارائه یک مدل بهینه‌سازی چند‌هدفه و تلفیق روش‌های نظریه ورشکستگی و تئوری انتخاب اجتماعی که از روش‌های کاربردی در حل این‌گونه‌ مسائل می‌باشند، است. در این مطالعه پس از اختصاص پساب تصفیه‌شده به هر بخش با استفاده از اعمال مدل بهینه‌سازی چند‌هدفه و روش‌های ورشکستگی هفت سناریو مختلف تقسیم منابع به‌دست‌آمده است که  در ادامه با بهره‌گیری از نظریه‌های انتخاب اجتماعی کلاسیک و فازی به اولویت‌بندی و ارزیابی نتایج به دست‌آمده پرداخته شده است. مزیت استفاده از یک مدل بهینه‌سازی در رسیدن به پاسخ‌هایی باهمگرایی بهتر نسبت به حالتی که بدون بهینه‌سازی تخصیص صورت پذیرفته در این مطالعه بررسی گردیده است.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                                                                                                        صفحه

فصل اول: مقدمه

فصل دوم: مرور بر ادبیات

2-1 تاریخچه استفاده مجدد از پساب.. 12

2-2 استفاده مجدد از فاضلاب در ایران. 14

2-3 استانداردهای مرتبط با استفاده مجدد از پساب.. 17

2-4 استاندارد پساب‌ خروجی از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب در ایران. 23

2-5 کاربردها و اهداف استفاده از پساب تصفیه‌شده 26

2-6 پیشینه مطالعات مرتبط با استفاده از تئوری‌های ورشکستگی و روش‌های انتخاب اجتماعی و بهینه‌سازی   29

فصل سوم : مطالعه موردی شرق تهران

3-1 استان تهران. 36

3-2 اهداف طرح فاضلاب تهران. 41

3-3 شرق تهران. 42

3-4 گروداران مسئله. 47

فصل چهارم:معرفی تئوری‌های ورشکستگی، روش‌های انتخاب اجتماعی و مدل بهینه‌سازی تخصیص

4-1-1 مقدمه. 50

4-1-2 روش‌های مختلف تئوری ورشکستگی.. 51

4-1-2-1 روش قاعده تناسب (Proportional rule) 52

4-1-2-2 روش نسبی تعدیل یافته (Adjusted Proportional Rule) 52

4-1-2-3 روش مقید به سود یکسان (Constrained Equal Awards) 53

4-1-2-4 روش مقید به ضرر یکسان (Constrained Equal Losses) 53

در این روش دیدگاه حمایت از گروه‌های قوی‌تر است. در روش CEL سعی بر آن‌ است تا میزان کسری به‌طور مساوی بین مدعیان توزیع گردد. 53

4-1-2-5 قانون تالمود (Talmud Rule) 53

4-1-2-6 قانون پینیلِس (Piniles Rule) 54

4-1-2-7 روش حداقل هم‌پوشانی (Minimal Overlap Rule) 54

4-2 روش‌های گزینش اجتماعی.. 55

4-2-1 مقدمه. 55

4-2-2 روش‌های مختلف تئوری گزینش اجتماعی.. 56

4-2-2-1 روش‌های کلاسیک گزینش اجتماعی.. 56

4-2-2-1-2 روش شمارش بردا (Borda Count) 57

4-2-2-1-3 روش حذف متوالی (Hare System) 57

4-2-2-1-4 روش… 58

4-2-2-2 روش‌های گزینش اجتماعی فازی.. 59

4-2-2-2-2روش مینی- ماکس فازی (Fuzzy Minimax) 60

4-2-2-2-3 رأی‌گیری موافقتی فازی‌ (Fuzzy Approval Voting) 60

4-4 نحوه رویکرد به هدف.. 66

4-4 تخصیص بهینه. 68

4-5 الگوریتم ژنتیک… 68

4-5-1عملگر‌های الگوریتم ژنتیک… 69

4-5-1-1 عملگر انتخاب.. 69

4-5-1-2 عملگر تقاطع (آمیزش) 70

4-5-1-2-1تقاطع تک نقطه‌ای (Single Point Crossover) 70

4-5-1-2-2 روش تقاطع دونقطه‌ای((Two-point CrossOver. 71

4-5-1-2-3 تقاطع چندنقطه‌ای (Multipoint Crossover) 71

4-5-1-2-4 تقاطع جامع (Uniform Crossover) 72

4-5-1-2-5 آمیزش به روش تکثیر میانی.. 72

4-5-1-3 عملگر جهش… 73

4-5-2 روند کلی الگوریتم‌های ژنتیکی.. 73

4-5-3 روند کلی بهینه‌سازی و حل مسائل در الگوریتم ژنتیک : 74

4-5-4 شرط پایان الگوریتم. 74

4-6 ساختار ریاضی مدل و توابع. 75

فصل پنجم : نتایج

5-1 هدف مدل. 81

5-2 نتایج مدل بهینه‌سازی.. 82

5-3 نتایج روش‌های گزینش اجتماعی کلاسیک بعد از اعمال مدل بهینه‌سازی.. 85

5-4 نتایج حاصل از روش‌های گزینش اجتماعی فازی بعد از اعمال مدل بهینه‌سازی.. 89

5-5 نتایج حاصل از روش‌های گزینش اجتماعی و توابع ورشکستگی بدون مدل بهینه‌سازی.. 94

فصل ششم : نتیجه‌گیری و پیشنهادات

منابع و مراجع: 101

فهرست جداول

عنوان                                                                                                     صفحه

جدول 1-1 تحلیل منابع آب ایران بر طبق اطلاعات آمار و گزارش بانک جهانی آب (1385)* 3

جدول 2-1 وضعیت کاربرد پساب‌ها در نقاطی از سطح دنیا [10] 14

جدول 2-2 میزان برداشت سالانه و سهم فاضلاب تصفیه‌شده در منابع آب ایران و برخی کشورهای جهان [26]  16

جدول 2-3 رهنمودهای WHO (1989) برای کاربرد پساب (فاضلاب تصفیه‌شده) در کشاورزی [29]. 19

جدول2-4 رهنمودهای USEPA برای استفاده مجدد پساب در آبیاری(30). 20

جدول 2-5 خلاصه‌ای از استانداردهای اجباری و راهنمای بازیافت آب و تصفیه در برخی کشورها برای آبیاری کشاورزی [10]. 22

جدول 2-6  استاندارد فاضلاب خروجی در ایران[34] 24

ادامه جدول 2-6 استاندارد فاضلاب خروجی در ایران[34] 25

جدول 3-1 تعداد تصفیه‌خانه‌های فاضلاب استان تهران. 41

جدول 3-2  پتانسیل تولید پساب تصفیه‌خانه‌های فاضلاب استان تهران (میلیون متر مکعب)[66]  41

جدول 3-3  مشخصات کلی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب در شرق تهران [71] 46

جدول 3-4 پتانسیل تولید پساب تصفیه‌خانه‌های شرق استان تهران به تفکیک سال‌های مختلف (میلیون متر مکعب)[66]  47

جدول3-5  ادامه پتانسیل تولید پساب تصفیه‌خانه‌های شرق استان تهران به تفکیک سال‌های مختلف (میلیون متر مکعب) 48

جدول 3-6 مصارف تخصیص پساب تصفیه‌شده تصفیه‌خانه‌های شرق تهران[71] 49

جدول 4-1 چند جواب نمونه برای مسئله تیر استوانه‌ای.. 65

جدول 4-2 دستورالعمل پیشنهادی جهت استفاده مجدد از پساب[26] 67

جدول 4-3 میزان نیاز(تقاضا) مصارف مورد نظر در محدوده مطالعه شرق تهران[72] 77

جدول 5-1 نتایج حاصل از اعمال روش‌های و شکستگی بر پاسخ‌های به‌دست‌آمده از مدل بهینه‌سازی؛ مقدار پساب تصفیه‌شده اختصاص داده شده به هر مصرف در هر منطقه(برحسب میلیون متر مکعب) 84

جدول 5-2 دسته‌بندی پساب تصفیه‌شده اختصاص‌یافته به سه بخش کلی(برحسب میلیون متر مکعب) 85

جدول 5-3 اولویت‌بندی روش کلاسیک گزینش اجتماعی از سناریو‌های حاصل از اعمال مدل بهینه‌سازی و روش‌های ورشکستگی.. 86

جدول 5-4 سناریو‌های باقی‌مانده بعد از روش حذف متوالی در مرحله اول. 87

جدول 5-5 سناریو‌های باقی‌مانده بعد از اعمال روش حذف متوالی در مرحله دوم. 87

جدول 5-6 بررسی سناریوهای باقی‌مانده از روش حذف متوالی براساس عدد و درجه اولویت.. 88

جدول 5-7 مقایسه پاسخ‌های روش‌های گزینش اجتماعی کلاسیک و فازی.. 93

جدول5-8 جواب‌های حاصل از اعمال روش‌های ورشکستگی به مصارف کلی بدون استفاده از مدل بهینه‌سازی   94

جدول 5-9 اولویت‌بندی سناریو‌های حاصل از روش‌های ورشکستگی بدون استفاده از بهینه‌سازی بر اساس گزینش اجتماعی کلاسیک.. 94

جدول 5-10 جمع‌بندی نتایج حاصل از اعمال روش‌های مختلف گزینش اجتماعی بدون اعمال مدل بهینه‌سازی   95

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                                                                                         صفحه

شکل 1-2  سناریو ادامه وضع موجود. 14

شکل 3-2 روند تغییرات بارندگی تهران بین سال‌های 2011 تا 2014 میلادی[65] 38

شکل 3-3  مناطق بحرانی آب زیرزمینی تهران از نظر متوسط سالانه افت آب زیرزمینی [66] 38

شکل 3-4  تغییرات سطح سفره آب زیرزمینی تهران بین سال‌های 1375 تا 1387 [67] 39

شکل 3-6  مقایسه تأمین و مصرف آب شرب تهران [68] 39

شکل 3-7  روند استفاده از منابع آب تهران از سال 1335 تا 1383 برحسب میلیون متر مکعب در سال [67]  40

شکل 3-8 شرق استان تهران. 42

شکل 3- 9  تقسیم‌بندی محدوده مطالعه. 44

شکل 3-10 نقشه ماهواره‌ای شرق استان تهران. 44

شکل 4-1 راه‌حل بهینه پارتو (A , B)، برای حوزه‌های دوبعدی.. 62

شکل 4-2 الگویی از یک روش ایده آل بهینه‌سازی چند‌هدفه. 63

شکل4-3 تصویر یک تیر استوانه‌ای طره 64

شکل 4-4 فضای منطقی قابل قبول با توجه به هدف اول(راست)، و فضای منطقی قابل قبول با توجه به هدف دوم(چپ) 64

شکل 4-5 چهار پاسخ بهینه واقع بر جبهه پرتو و یک جواب غیر قابل قبول از مسئله تیر استوانه‌ای طره  65

شکل 4-6 یک نمونه تقاطع (آمیزش) 70

شکل 4-7 روش ادغام دونقطه‌ای.. 71

شکل 4‑8 تقاطع جامع. 72

شکل 4-9 نحوه اعمال جهش به کروموزوم. 73

شکل 5-1 مناطق تقسیم‌بندی‌شده چهارگانه شرق تهران. 81

شکل5-2 جبهه پرتو حاصل از اعمال مدل بهینه‌سازی.. 83

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo