ارائه یک مدل غیرقطعی برای تخصیص بار آلودگی چندشاخصه در رودخانه ها
چکیده
در این پایان نامه، یک مدل تخصیص بار آلودگی به منابع آلاینده نقطه ای در رودخانه، با هدف حداقل سازی مجموع هزینه های تصفیه فاضلاب و حداقل سازی ریسک تخطی از استاندارد، با در نظر گرفتن عدم قطعیت ها و با استفاده از یک شاخص فازی- احتمالاتی کیفیت آب ، ارائه شده است. به عبارتی، مدل ارائه شده، یک مدل برنامه ریزی برای تعیین ظرفیت تصفیه هر منبع آلودگی در رودخانه است. عدم قطعیت ورودی های مدل شبیه سازی در قالب عدم قطعیت های بازه ای، فازی، فازی- احتمالاتی و احتمالاتی در نظر گرفته شده اند. به منظور ارزیابی ریسک تخطی از استاندارد، از شاخص فازی- احتمالاتی کیفیت آب استفاده شده است که با استفاده از آن، احتمال تعلق کیفیت آب به هر یک از کلاس های کیفیت محاسبه می شود. به منظور تدوین این شاخص، در ابتدا یک شاخص فازی کیفیت آب بر اساس سیستم استنتاج فازی توسعه یافته است. در ادامه، بر اساس نتایج سیستم استنتاج فازی، یک مدل شبکه عصبی مصنوعی به منظور محاسبه احتمال تعلق کیفیت آب به کلاس های مختلف کیفیت، آموزش و صحت سنجی گردیده است. در این پایان نامه، از روش تبدیل فازی ، به منظور محاسبه عدد فازی ریسک تخطی از استاندارد، متناظر با هر یک از گزینه های تصفیه، استفاده شده است. در قالب این روش، توابع عضویت فازی متغیرهای ورودی در سطوح مختلف، بر اساس مفهوم برش آلفا، تجزیه شده اند و پس از گسسته سازی در هر سطح، توابع توزیع احتمال که از ترکیب مقادیر گسسته سازی شده بدست آمده اند، توسط آنالیز مونت کارلو به منظور شبیه سازی غلظت آلاینده های شاخص در نقطه کنترل به کار رفته اند. توابع هدف مدل بهینه سازی عبارتند از حداقل سازی مجموع هزینه های تصفیه و نیز حداقل سازی ریسک تخطی از استاندارد. در این پایان نامه، به منظور بهینه سازی بار آلودگی تخصیص یافته به تخلیه کنندگان، از الگوریتم ژنتیک nsgaii استفاده شده است. در این مدل، پاسخ تابع هدف اول به ازای هر گزینه ی تصفیه، برابر با مجموع هزینه های تصفیه سناریوهای تخلیه بار آلودگی متناظر با آن گزینه در نظر گرفته شده است. برای محاسبه پاسخ تابع هدف دوم نیز، با استفاده از روش رتبه بندی فازی ، شاخص رتبه بندی متناظر با عدد فازی ریسک تخطی از استاندارد هر گزینه محاسبه شده است. خروجی مدل بهینه سازی، یک منحنی تعامل، شامل گزینه های غیر پست، بین اهداف مدل می باشد. در ادامه، به منظور کمک به افراد تصمیم گیرنده در انتخاب گزینه نهایی، از روش های گزینش اجتماعی استفاده شده است. نتایج به کارگیری مدل پیشنهادی در قسمتی از رودخانه زرجوب در شمال کشور، نشان دهنده قابلیت ساختار پیشنهادی در یافتن گزینه ای است که علاوه بر آن که یک جواب غیرپست می باشد، حداکثر رضایت نسبی طرف های درگیر را نیز به دنبال دارد.