طراحی سامانه استحصال آب باران به کمک تصاویر پهپاد

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 تاسیسات 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 تامین 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 6.15، 3.46، 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.

Designing of Rainwater Harvesting Systems Using Drone Images

Introduction:Iran is facing shortage of water resources due to the climate in which it is located. Since large areas of urban surfaces are Impenetrable streets, the volume of water harvested from these surfaces is significant and can reduce the pressure on water resources and meet a large portion of the nonpotable demands, it also prevents the spread of pollution caused by overflows and backlogs in surface water collection facilities and uneconomic increase of their volumes.Materials and Methods:In this paper, the design of rainwater harvesting system from asphalt surfaces was carried out with the aim of meeting part of the green space demand of Tarbiat Modares University faculty of agriculture, using drone images. For this purpose, available data of 22 years of daily precipitation and 761 aerial images were obtained using DJI Phantom3 Professional drone. Then, the digital elevation map of the case study was prepared and to determine the runoff direction, the basin of the area was carried out in the GIS. Reliability percentage and overflow ratios of the tanks were estimated for each level for different tank volumes. Then the optimal volume of each tank was determined using genetic algorithm.Findings:The results showed that due to the topographic status of the faculty street surfaces, the runoff from them could not be collected in one tank, so 4 tanks A, B, C and D with optimized volumes of 6.15, 3.46, 1 and 20 cubic meters were considered in different parts of the street surfaces, respectively.Conclusion:With designing rainwater harvesting systems, a significant amount of rainwater can be stored for nonpotable consumption.