بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
مکان يابي تصفيه خانه فاضلاب شهر فلاورجان به روش AHP و ارزيابي درجه حساسيت پذيري پارامترهاي مختلف
چکيده
تصفيه فاضلاب در مناطق شهري و صنعتي ، ضمن حفظ محيط زيست ، باعث بهره برداري از فاضلاب ، استحصال و بازيافت آب مصرفي مي شود. به منظور تصفيه فاضلاب شهري در مقايسه با فاضلاب صنعتي و انواع ديگر امکانات و فرآيندهاي متفاوتي لازم است . يکي از ملزومات بازيافت اصولي تعيين مکان مناسب تصفيه خانه فاضلاب مي باشد. اين تحقيق پس از تعيين مکان مناسب تصفيه خانه فاضلاب شهر فلاورجان به روش AHP به ارزيابي حساسيت پذيري پارامترهاي مختلف پرداخته است . اين حساسيت سنجي با تغيير جايگاه هر پارامتر به جايگاه اولويت برتر انجام شده است . بيشترين تأثير اين تغيير جايگاه در پارامترهاي پوشش گياهي ، کاربري اراضي ، بافت خاک و اختلاف ارتفاع نسبت به شهر با تغيير قابل توجه در موقعيت و وسعت مناطق مناسب ديده مي شود.
واژه هاي کليدي : حساسيت پذيري ، مکان يابي ، AHP، تصفيه خانه فاضلاب ، GIS
مقدمه
رشد روزافزون جمعيت جهان ، همگام با گسترش فعاليت هاي کشاورزي و صنعتي در جهت افزايش تأمين مواد غذايي از يک سو، و خشکسالي هاي پي در پي در سال هاي اخير از سوي ديگر، موجب شده است که منابع موجود آب هاي شيرين سطحي در اکثر کشورهاي واقع در کمربند مناطق خشک به اوج بهره برداري خود برسد. اين فعاليت ها علاوه بر تأثير بر کميت منابع آب ، باعث ايجاد آلودگي در آب هاي سطحي و زيرزميني مي گردد. با توجه به اهميت کمبود منابع آبي و خطر پايان آن در آينده نياز به بازيابي و بازيافت آب مصرفي در تمام فعاليت هاي روزمره انساني احساس مي گردد. روش هاي متفاوت بازيابي و بازيافت آب و فاضلاب و پياده سازي اين روش ها مستلزم تأسيسات و امکاناتي است که در تصفيه خانه هاي آب و فاضلاب وجود دارند. احداث تصفيه خانه فاضلاب معمولا با در نظرگرفتن عوامل و پارامترهاي مختلف صورت مي گيرد.
اهميت و دامنه اثر اين پارامترها در تعيين مکان نهايي تصفيه خانه فاضلاب تأثيرگذار است . اين اهميت با بررسي حساسيت هريک از پارامترها مشخص مي شود. بررسي حساسيت پذيري پارامترهاي اين تحقيق با استفاده از روش تصميم گيري چند معياره (MCDM) و تلفيق آن با GIS انجام شده است . ناصري و همکاران
(١٣٨٦) با تلفيق سيستم هاي تصميم گيري چند معياره (MCDM) و سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي (GIS) در قالب يک سيستم پشتيبان تصميم گيري مکاني (SDSS) و براساس روش تحليل سلسله مراتبي (AHP)، مکان مناسب دفنپسماندهاي ويژه را در بين شهر هاي فامنين و قهاوند مکان يابي نمودند. سنر و همکاران (٢٠١٠,Sener et al) با ترکيب GIS و روش تصميم گيري چند معياره مکان يابي لندفيل در کنيا ترکيه را انجام داده اند. سنر متغيرها را به دو دسته زيست محيطي و اقتصادي تقسيم و براساس آنها لايه هاي اطلاعاتي مورد نظر را تهيه کرده است . مکان مناسب با استفاده از روش Fuzzy-AHP تعيين شده است .
روش AHP ابزار تجزيه و تحليلي است که بشر را قادرمي سازد ملاک هاي محسوس و غير محسوس را رتبه بندي کند و با توجه به هدف اولويت ها را تعيين کند. اين فرآيند شامل تجزيه مسأله از يک هدف و منظور اوليه به سطوح ثانويه متغيرها و گزينه ها مي شود. اين روش تصميم گيري گروهي انجام مي دهد که اعضاي گروه بتوانند تجربيات ، ارزش ها و دانش خود را براي حل مسأله به وسيله مراحل روش AHP به کارببرند. در سال ٢٠٠٩ ارزيابي حساسيت زيستي به روش AHP براي تعيين شاخص هاي مناسب جهت مکان يابي تصفيه خانه فاضلاب و برون ريز آن انجام شده است (٢٠٠٩,Zaho et al). در مطالعه اي با در نظر گرفتن فاکتورهاي اقتصادي و محاسبه وزن متغيرها به روش AHP، سلسله مراتب انتخاب مکان لندفيل مواد زائد جامد شهري در بيجينگ چين ايجاد شده است (٢٠٠٩,Guiqin et al).
مکان يابي محل لندفيل مواد زائد شهري در کرج با استفاده از روش AHP در محيط GIS انجام شده است
(٢٠١٠,Moeinaddini et al). روش AHP،FAHP و برش آلفا به منظور مکان يابي تصفيه خانه هاي فاضلاب غيرمتمرکز شهر تهران توسط نشاسته گر (١٣٨٨) به کاربرده شده است . تلفيق روش AHP و سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS) به منظور مکان يابي لندفيل مواد زائد خطرناک در منطقه کردستان در غرب کشور ايران انجام شده است (٢٠٠٩,Sharifi et al). سوماتي و همکاران (٢٠٠٨ ,Sumathi et al) به منظور بهينه سازي مکان لندفيل مواد زائد شهري در ايالت پونديچري هند از روش AHP به همراه GIS استفاده کرده اند.
روش مطالعه
در اثناي پيشرفت تکنولوژي GIS از دهه ١٩٥٠ تاکنون روش هاي تصميم گيري چند معياره (MCDM) به عنوان ابزار اصلي براي کمک به تصميم گيرنده با آناليز و حل مشکلات تصميم گيري چند معياره به کار مي رود. يکي از روش هاي تصميم گيري چند معياره که بيشترين کاربرد را در تحليل تناسب کاربري زمين دارد تحليل سلسله مراتبي مي باشد. AHP يک ابزار قدرتمند براي حل مشکلات پيچيده است که تحت تأثير عمل متقابل و ارتباط بين اهداف چند گانه است . تلفيق GIS و روش هاي AHP يک مکانيسم کامل براي کاوش مشکلات پيچيده و بازده سريع براي تصميم گيرنده است (٢٠١٠,Sener et al). در اين روش جهت ارزيابي و ترکيب معيارها از اصل ترکيب سلسله مراتبي ساعتي (رابطه ١) استفاده شده است .
رابطه (١)
که در آن aij بيانگر اهميت نسبي گزينه i به ازاي معيار Cj و Wj نشانگر اهميت معيار Cj مي باشد.
براي اين منظور لايه هاي اطلاعاتي کاربري اراضي ، زمين شناسي ، پوشش گياهي ، بافت خاک ، توپوگرافي (شيب )، اختلاف ارتفاع نسبت به شهر، فاصله از مناطق شهري و فاصله از جاده اصلي و فرعي در محيط GIS تهيه شده اند. به منظور حذف مناطق محدودکننده شامل ٦ لايه اطلاعاتي خطوط انتقال نيرو، رودخانه هاي اصلي ، مناطق شهري و روستايي ، چاه و قنات ، حاشيه جاده و گسل مطابق جدول ١ حريم لازم براي اين پارامترها در نظر گرفته شده است .
در روش تحليل سلسله مراتبي عناصر هر سطح نسبت به هر يک از عناصر سطح بالاتر به صورت زوجي مقايسه شده و وزن آنها محاسبه مي شود. جهت مقايسه زوجي پارامترهاي مشخص شده در مکان يابي محل تصفيه خانه فاضلاب ماتريس آنها تشکيل گرديده است (جدول ٢). در اين ماتريس پارامتر شيب در اولويت قرارگرفته است و دامنه اثر بيشتري را به خود اختصاص داده است .
علاوه بر اين هر يک از پارامترها به بازه هايي تقسيم مي شود که هر يک از بازه ها نيز براساس ميزان اهميت در امر مکان يابي نسبت به بازه ديگر مورد ارزيابي قرار گرفته و امتيازي به آن تعلق مي گيرد. با تشکيل ماتريس مقايسه زوجي هر يک از پارامترها همانند ماتريس اصلي (جدول ٢) امتياز نهايي هر بازه محاسبه مي شود.
يکي از مزاياي فرآيند تحليل سلسله مراتبي کنترل سازگاري تصميم است . در حالت کلي ميزان قابل قبول ناسازگاري يک سيستم بستگي به تصميم گيرنده دارد، اما ساعتي عدد ٠.١ را به عنوان حد قابل قبول ارائه مي کند و معتقد است چنانچه ميزان ناسازگاري بيشتر از ٠.١ باشد، بهتر است در قضاوت ها تجديد نظر شود
(٢٠٠١,Saaty). اين نسبت براي داده هاي اين تحقيق عدد ٠.٠٧ است که بيان کننده قابل قبول بودن نتايج مي باشد. پس از هم پوشاني لايه هاي اطلاعاتي در محيط GIS مناطق مناسب براي احداث تصفيه خانه فاضلاب تعيين شده است (شکل ١).
بررسي حساسيت پذيري پارامترها :
به منظور بررسي حساسيت پذيري نتايج مطالعات مکان يابي با توجه به نحوه اولويت بندي پارامترها، اولويت هاي جدول ١ تغيير داده شد و نقشه نهايي ترسيم گرديد. به عنوان مثال يکبار در جدول ١ به جاي اينکه شيب در اولويت اول قرار گيرد، بافت خاک در اولويت اول قرار گرفت و اولويت ساير پارامتر ها ثابت در نظر گرفته شد و ضرايب نهايي بدست آمده و نقشه پهنه بندي تهيه گرديد و همين طور با در نظر گرفتن ساير پارامترها بعنوان اولويت اول اشکال ٢-٩ بدست آمد. در جدول ٣ چکيده اي از نتايج حاصل از تغيير اولويت ها آمده است . با توجه به اشکال فوق و جدول ٣ مشاهده مي گردد که بطور کلي مناطق مناسب عموماٌ در جنوب و جنوب شرق شهر فلاورجان قرار دارند. ملاحظه مي گردد که با توجه به يکسان بودن تقريبي وضعيت پوشش گياهي ، کاربري اراضي ، بافت خاک و اختلاف ارتفاع در سطح منطقه وقتي اين پارامترها در اولويت اول قرار مي گيرد تفکيک مناسبي ايجاد نمي شود و وسعت مناطق مناسب زياد
