طراحی سامانه استحصال آب باران به کمک تصاویر پهپاد

Abstract

مقدمه و هدف: کشور ایران به لحاظ اقلیمی که در آن قرار گرفته است، با مشکل کمبود منابع آبی مواجه است. از آنجا که سطح وسیعی از مساحت شهر‌ها را سطوح نفوذ‌ناپذیر خیابان‌ها تشکیل می‌دهند، حجم آب استحصالی از این سطوح قابل توجه بوده و می‌تواند فشار بر منابع آب را کاهش دهد و پاسخگوی بخش عمده‌ای از نیازهای غیرشرب باشد. ضمن آن که از گسترش آلودگی ناشی از سرریز و پس‌زدگی تأسیسات جمع‌آوری آب‌های سطحی و افزایش غیراقتصادی ابعاد آن‌ها جلوگیری می‌کند. مواد و روش­ها: در این مطالعه، طراحی سامانه استحصال آب باران از سطوح آسفالت با هدف تأمین بخشی از نیاز فضای سبز دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، با استفاده از تصاویر پهپاد انجام شد. بدین منظور، داده‌های در دسترس 22 ساله بارش روزانه و 761 تصویر هوایی با استفاده از پهپاد DJIPhantom 3 Professional تهیه شد. سپس مدل رقومی ارتفاع منطقه شد و برای تعیین مسیر رواناب، حوضه‌بندی منطقه در محیط GIS صورت گرفت. پارامتر‌های درصد قابلیت اطمینان و نسبت سرریز از مخزن برای هر سطح به ازای حجم‌های مختلف مخازن برآورد گردید. سپس حجم بهینه هریک از مخازن با استفاده از الگوریتم ژنتیک تعیین شد. یافته­ها: با توجه به وضعیت توپوگرافی سطوح خیابان دانشکده، رواناب حاصل از آن‌ها قابل جمع‌آوری در یک مخزن نیست، لذا 4 مخزن A، B، C و D با حجم‌های بهینه شده به ترتیب برابر با 15/6، 46/3، 1 و 20 مترمکعب در نقاط مختلف سطوح خیابان‌ها در نظر گرفته شد. بحث و نتیجه­گیری: با طراحی سامانه‌های استحصال آب باران، می‌توان حجم قابل توجهی از آب باران را برای مصارف غیرشرب دانشکده ذخیره نمود.