کتاب برنامه ریزی و مدیریت کیفی سیستم های منابع آب

کتاب برنامه‌ریزی و مدیریت کیفی سیستم‌های منابع آب نوشته محمد کارآموز و رضا کراچیان توسط انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر با موضوع مهندسی عمران، محیط زیست به چاپ رسیده است.

رشد سریع جمعیت، نیاز های آبی و به تبع آن بار آلودگی ورودی به منابع آب افزایش روبه افزایش می باشد. محدودیت منابع آب تجدیدپذیر از طرفی و افزایش مصرف آب از سوی دیگر باعث شده است تا بهره برداری بهینه و پایداری از منابع آب موجود و برنامه ریزی برای شرایط توسعه مورد توجه تصمیم گیرندگان، کارشناسان و محققان قرارگیرد. در این کتاب سعی شده است اصول برنامه ریزی و مدیریت کیفی منابع آب سطحی، با یک نگرش سیستمی ارائه گردد. همچنین در تدوین این کتاب سعی شده است سرفصل های درس مدیریت کیفی سیستم های مدیریت منابع آب در دوره های کارشناسی ارشد مهندسی آب و مهندسی زیست پوشش داده شود.

معرفی مباحث کتاب برنامه ریزی و مدیریت کیفی سیستم های منابع آب

۱. برخورد سیستمی در مدیریت کمی و کیفی منابع آب

تعریف سیستم آب: رودخانه‌ها، دریاچه‌ها، مخازن، شبکه‌های آبیاری، منابع زیرزمینی.

رویکرد سیستمی: نگاه یکپارچه به کل حوضه آبریز برای مدیریت جریان، ذخیره و کیفیت.

مزایا: هماهنگی بین بهره‌برداری کمی و کیفی، کاهش تضاد بین استفاده‌ها، افزایش کارایی.

۲. کیفیت آب و آلاینده‌های آن

شاخص‌های کیفیت آب: pH، اکسیژن محلول، مواد معلق، فلزات سنگین، مواد مغذی.

انواع آلاینده‌ها:

فیزیکی: ذرات معلق، رنگ، دما

شیمیایی: فلزات سنگین، مواد شیمیایی صنعتی، کودها و سموم

بیولوژیکی: باکتری‌ها، ویروس‌ها، جلبک‌ها

استانداردهای کیفیت آب: WHO، EPA، استانداردهای ملی.

۳. شبیه‌سازی و بهینه‌سازی سیستم‌های منابع آب

مدل‌سازی هیدرولوژیکی: جریان رودخانه، سطح آب، حجم مخزن.

مدل‌سازی کیفیت آب: انتقال آلاینده، تغییرات غلظت مواد مغذی.

بهینه‌سازی بهره‌برداری: استفاده از الگوریتم‌های ریاضی و نرم‌افزارهای شبیه‌سازی (مثلاً WEAP، HEC-RAS).

۴. بهره‌برداری کمی از سیستم‌های رودخانه–مخزن

کنترل جریان و ذخیره مخزن: برنامه‌ریزی تغذیه، مدیریت سیلاب، تخصیص آب.

مدیریت جریان‌های محیطی: حداقل جریان برای اکوسیستم‌های رودخانه‌ای.

سیاست‌های تخصیص آب: کشاورزی، صنعت، آب شرب.

۵. برنامه‌ریزی و مدیریت کیفی سیستم‌های رودخانه‌ای

تعیین اهداف کیفیت آب: غلظت آلاینده‌ها، اکسیژن محلول، دما.

کنترل منابع آلاینده نقطه‌ای و غیرنقطه‌ای

استراتژی‌های کاهش آلودگی: تصفیه فاضلاب، کاهش رسوبات، مدیریت زهکش‌ها.

۶. برنامه‌ریزی کیفی دریاچه‌ها و مخازن سدها

مدیریت انباشت آلاینده‌ها: رسوب‌گذاری، ته‌نشینی مواد مغذی، پراکنش مواد شیمیایی.

کنترل اکوسیستم: جلوگیری از جلبک‌زدایی و کمبود اکسیژن.

استفاده همزمان کمی و کیفی: تعیین حجم رهاسازی آب با توجه به کیفیت و تقاضا.

۷. طرح‌های جامع کاهش آلودگی منابع آب

روش‌های مهندسی: تصفیه فاضلاب، مخازن ته‌نشینی، ناحیه‌بندی آلاینده‌ها.

روش‌های مدیریتی: مقررات، برنامه‌ریزی حوضه آبریز، آموزش عمومی.

پایش و ارزیابی: شبکه‌های سنجش کیفیت آب، شاخص‌های ارزیابی عملکرد.

۸. پیوست‌ها

جداول کیفیت آب، نمونه‌های شبیه‌سازی، نمودار جریان و ذخیره.

استانداردها و محدوده‌های مجاز آلاینده‌ها.

۹. نمایه

اصطلاحات کلیدی: کیفیت آب، آلاینده، مخزن، رودخانه، شبیه‌سازی، بهینه‌سازی، جریان محیطی، سیستم آبریز.

نمادها و اختصارات استفاده‌شده در مدل‌ها و محاسبات.