بخشی از مقاله
چکیده
بررسی کیفیت رواناب شهري یکی از مباحث مهم آیخیزداري شهري است. در این مطالعه برآورد آلودگی رواناب شهر ماسال براساس دو مدل EPA وUSGS انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد میزان غلظت آلودگی موجود در رواناب کمتر از استاندارد سازمان محیط زیست میباشد.
مقدمه
رواناب شهري شامل تمامی جریانهایی است که از کاربري اراضی شهري زهکش شده و به سیستمهاي زهکشی و یا آبهاي پذیرنده وارد میشود. همواره دبی روانابهاي سطحی و آلودگی در شهرها درحال افزایش است چراکه شهرها همیشه در حال گسترش هستند و روزبروز با افزایش سطوح غیر قابل نفوذ همچون خیابانها پیادهروها جادهها و بام خانهها مواجه هستیم که این امر نفوذ باران به داخل زمین را کاهش میدهد.
در نتیجه افزایش رواناب، با شدت بیشتري همراه بوده که بطور معناداري قابلیت قدرت برداشت رسوب و آلودگی توسط آب را افزایش داده و آنها را از محل خارج میکند. رسوب از نظر وزنی بزرگترین آلوده کننده منابع آب است. Willett,1980 تخمین زد که از 5 میلیارد تن رسوبی که سالانه به آبهاي سطحی ایالات متحده میرسد 30 درصد آن حاصل فرآیندهاي طبیعی و 70 درصد آن بوسیله فعالیتهاي انسانی تولید میشود. نیمی از این 70 درصد حاصل فرسایش زمینهاي کشاورزي و 10 درصد در نتیجه شهرنشینی بوده که سهمی برابر فعالیتهاي جنگلداري، استخراج معادن، صنعت و تجارت دارد
اطلاعات حاصل از منطقه مسکونی آبخیز رودخانه منومونی menomonee در جنوب شرقی ویسکانسین نشان میدهد که مناطق مسکونی بیشترین پتانسیل را براي تولید رسوب و فسفر نسبت به سایر کاربريها دارند .
در زمینه بررسی کیفیت رواناب شهري تائبی و همکاران - 1379 - به مطالعه روشها و مدلهاي پیشبینی کیفیت رواناب شهري پرداخته و قابلیت استفاده از این مدلها در شهرهاي ایران را تعیین نمودند. تحقیقات آنها از بررسی روشهاي مختلف نشان داد که براي مدلسازي کیفیت رواناب شهري در ایران، منطقیتر آن است که بهخاطر نبود دادهها، در ابتدا از سادهترین مدل استفاده شود و به مرور زمان با تکمیل دادهها و نیز کسب تجربیات لازم نسبت به انتخاب مدلهاي پیچیدهتر همچون مدلهاي جامع رایانهاي اقدام شود.
پرویننیا و همکاران - 1387 - به بررسی کیفیت و احیاي روانابهاي شهري در شیراز پرداختند و پس از سنجش کیفیت رواناب در چند ایستگاه، دریافتند که بسیاري از آلودگیهاي رواناب جذب مواد معلق موجود میگردند و غلظت مواد معلق در رواناب این مناطق از حد مجاز تخلیه به مناطق آبی بیشتر است.
بحث آلودگی روانابهاي شهري بیشتر در مناطقی رخ مینماید که مسیل و یا رودخانه از میان شهر گذشته و تمامی آلودگیهاي محیط شهري وارد آن میشود. رودخانه خالکایی از رودهاي دائمی و مهم گیلان است که با آورد سالانه
161 میلیون کیلومتر مکعب، ضمن عبور از مرکز شهر ماسال به مرداب انزلی میریزد. از آنجایی که از مهمترین اهداف آبخیزداري شهري حفاظت از کیفیت آبهاي پذیرنده موجود در آبخیزهاي شهري است، بررسی کیفیت رواناب ورودي به این آبها ضروري است.
مواد و روش
براي برآورد آلودگی رواناب شهري شهر ماسال از دو مدل EPA و مدل USGS استفاده شد. در ابتدا با استفاده از نقشه رقومی شبکه زهکشی منطقه، نقشه کاربري اراضی شهري، نقشه شبکه زهکشی شهري، در محیط نرمافزار Arc GIS نقاط تخلیه رواناب شهري شهر ماسال به رودخانه خالکایی شناسایی و براساس آن شهر ماسال به سه زیر حوزه تقسیم شد. برآورد آلودگی به تفکیک سه زیر حوزه انجام شدهاست.
موقعیت شهر ماسال
شهر ماسال در شمال غربی استان گیلان واقع گردیده است. این شهرستان از شمال به شهرستان رضوانشهر، از جنوب و شرق به شهرستان صومعه سرا و از غرب به استان اردبیل محدود می شود. از لحاظ موقعیت جغرافیایی، شهر ماسال در 49 درجه 9 دقیقه طول شرقی 37 درجه 22 دقیقه عرض شمالی واقع شده است. بر طبق آمار هاي سال 1385مساحت شهر 427هکتار است که از این میزان 212/07 هکتار آن را مناطق نفوذناپذیر - مناطق مسکونی، معابر و ... - را تشکیل میدهد. تراکم جمعیت این شهر50/7 نفر در هکتار میباشد.
در طی دوره آماري 1356-1385 داراي میانگین درجه حرارتی معادل 15/8 درجه سانتیگراد بوده که این میزان بین6/7 درجه در ماه بهمن تا24/9 درجه در ماه مرداد نوسان دارد.حداقل مطلق دما مربوط به ماه دي - -12 درجه سانتیگراد - بوده وحداکثر مطلق نیز به ماه مرداد - 38/8 درجه سانتیگراد - تعلق دارد. بارندگی سالانه با توجه به آمار بارندگی 38 ساله حداقل 653 میلیمتر و حداکثر آن 1509 میلیمتر است. و از میانگین بارندگی سالیانه1026/6 میلیمتر برخورداراست. نوع اقلیم به روش دومارتن اقلیمی مرطوب تا خیلی مرطوب است. و براساس روش آمبرژه اقلیم منطقه مرطوب با زمستان خشک تلقی میگردد.
روشهاي برآورد میزان آلودگی سیلابهاي شهري
مدل EPA براي تخمین میزان آلودگی سالانه
سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا - USEPA - مجموعه روابطی براي تخمین میزان متوسط سالانه آلودگی سیلابهاي شهري ارائه کردهاست که میتوان از آن استفاده نمود. مقدار آلودگی سالیانه روانابهاي شهري که داراي سیستم زهکشی مختلط با فاضلاب هستند، با استفاده از رابطه زیر بدست میآید:
که در آن، میزان آلودگی ایجاد شده در حوضه بر حسب پوند در ایکر در سال، p میزان بارندگی سالانه بر حسب اینچ در سال، f تابع تراکم جمعیت و S عامل رفت و روب خیابانهاست.فاکتور تجمع آلودگی است که مقادیر توصیه شده آن توسط USEPA در جدول - 1 - آمده است.
جدول شماره - - 1 - فاکتور تجمع آلودگی در سیستم هاي سیلابروي مختلط با فاضلاب توصیه - - USEPA
تابع تراکم جمعیت بستگی به نوع کاربري حوضه داشته و براي مناطق شهري از رابطه زیر محاسبه میشود:
که درآن، D تراکم جمعیت بر حسب نفر در ایکر است. عامل رفت و روب معابر، S ، به فواصل زمانی جارو کردن، بستگی دارد.یعنی اگر بیشتر از 20روز باشد مقدار S برابر یک در نظر گرفته میشود و در غیر اینصورت داریم:
مدل USGS براي تعیین متوسط آلودگی سالانه روانابهاي شهري
- Unaited State Geographical Survey - USGS مدلهایی را براي تخمین متوسط فصلی یا سالانه مقدار آلودگی روانابهاي شهري ارائه کرده است.
