چکیده :
همانطوری که می دانیم انبرکهای نوری در واقع برای مولکولها وذرات تله های نوری هستند که در آنها مطالعه و دستکاری ذرات در ابعاد نانومتری و میکرومتری مطالعه و انجام می شود.نیروهایی که در این کار برای ذرات و مطالعه انها لازم است در حد پیکومتری  بوده و نیروهای حاصل از انواع پراکندگی در سطح ذرات مورد بررسی و مطالعه قرار میگیرد.در این روش می توان گفت که تله اندازی ذرات، با بهره گرفتن از امواج محوری و کانونی شده ی لیزری صورت می گیرد که نیروی گرادیان حاصل از این امواج کانونی می تواند براحتی در انتقال نیرو و نهایتا در جابه جایی ذرات استفاده شود.پس می توان گفت که ذرات در این روش با تله اندازی بوسیله باریکه های لیزری فرودی بر سطح ذره، مورد شتاب قرار میگیرد و در چاه پتانسیلی آن محبوس می گردد.در پایان با توجه به کاربردهای وسیع انبرکهای نوری بخصوص در سالهای اخیر در این پایان نامه ضمن مطالعه انبرکهای نوری، بهینه سازی عوامل موثر در افزایش پایداری این تله اندازی ذرات و عوامل موثر در انبرکهای نوری اعم از قطبش ذرات و باریکه های لیزری و خصوصیات مهم این باریکه بصورت کیفی مورد بررسی  و مطالعه قرار گرفته است .

همچنین اثرات همدوسی و قطبش در یک سیستم یا انبرکهای نوری بررسی شده و حالتهای همدوس یک سیستم و اثرات آن در انبرکها، پهنای خط همدوسی و میزان آن و همچنین در حالت کلی سیستم های واقعی که مطابق با دنیای واقعی

چکیده :
همانطوری که می دانیم انبرکهای نوری در واقع برای مولکولها وذرات تله های نوری هستند که در آنها مطالعه و دستکاری ذرات در ابعاد نانومتری و میکرومتری مطالعه و انجام می شود.نیروهایی که در این کار برای ذرات و مطالعه انها لازم است در حد پیکومتری  بوده و نیروهای حاصل از انواع پراکندگی در سطح ذرات مورد بررسی و مطالعه قرار میگیرد.در این روش می توان گفت که تله اندازی ذرات، با بهره گرفتن از امواج محوری و کانونی شده ی لیزری صورت می گیرد که نیروی گرادیان حاصل از این امواج کانونی می تواند براحتی در انتقال نیرو و نهایتا در جابه جایی ذرات استفاده شود.پس می توان گفت که ذرات در این روش با تله اندازی بوسیله باریکه های لیزری فرودی بر سطح ذره، مورد شتاب قرار میگیرد و در چاه پتانسیلی آن محبوس می گردد.در پایان با توجه به کاربردهای وسیع انبرکهای نوری بخصوص در سالهای اخیر در این پایان نامه ضمن مطالعه انبرکهای نوری، بهینه سازی عوامل موثر در افزایش پایداری این تله اندازی ذرات و عوامل موثر در انبرکهای نوری اعم از قطبش ذرات و باریکه های لیزری و خصوصیات مهم این باریکه بصورت کیفی مورد بررسی  و مطالعه قرار گرفته است .

همچنین اثرات همدوسی و قطبش در یک سیستم یا انبرکهای نوری بررسی شده و حالتهای همدوس یک سیستم و اثرات آن در انبرکها، پهنای خط همدوسی و میزان آن و همچنین در حالت کلی سیستم های واقعی که مطابق با دنیای واقعی مولکولهاست یعنی سیستمی که در آن مولکولها دارای حرکت هستند بررسی و میزان این تحرک و اثرات آن در انبرکها لحاظ شد .همانطوری که نتایج نشان می دهند قطبش و میزان همدوسی سیستم برای به تله انداختن و جابه جایی مولکولها و ذرات بسیار مهم و با اهمیت می باشد و با بهره گرفتن از باریکه های همدوس و قطبش ذرات براحتی می توان یک ذره را به تله انداخته و یا آن را جابه جا کرد که در این راستا حرکت خود ذرات و تاثیرات محیطی بسیار با اهمیت است که در انبرکهای نوری که بصورت تجربی ساخته و مورد استفاده قرار میگیرند باید به انها دقت شود.در این پایان نامه حالتهای مختلف باریکه های لیزری در رژیم های مختلف و اثرات ان بر روی ذرات مطالعه و بررسی شده است . علاوه بر خصوصیات باریکه های لیزری در رژیم های رایلی و غیره و اثرات گرایان نیروی ایجاد شده در لیزری کانونی ،خصویات ذرات و قطبش انها و نیز تاثیرات ان در به دام انداختن ذرات و پایداری سیستم مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. مطالعه و شبیه سازی ما مطابق با ذرات و دنیای واقعی آنها بود ودر اینجا نشان دادیم که چگونه حرکت ذرات و برهمکنش آن با باریکه لیزری می تواند در به تله انداختن ذرات مورد بررسی و توجه قرار گیرد.

 

فهرست عناوین                                                                                                صفحه
فصل اول پیشینه تحقیق و بررسی منابع………………………………………………………………………………………………….. 1

مقدمه:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2

1-1  نظریات دستکاری میکروسکوپی نوری……………………………………………………………………………………………… 3

1-2 نیروی اپتیكی:……………………………………………………………………………………………………………………………………… 4

1-3 فشار اپتیكی:……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 6

1-4 معرفی انبرک های نوری…………………………………………………………………………………………………………………….. 7

1-5 دینامیك انبرك های نوری:……………………………………………………………………………………………………………… 10

1-6 تعدادی از كاربردهای انبرك های نوری:…………………………………………………………………………………………. 12

1-7 تله اندازی نوری……………………………………………………………………………………………………………………………….. 12

1-8  نیرو ها در رژیم رایلی…………………………………………………………………………………………………………………….. 13

1-9 نیرو در حوزه Mie………………………………………………………………………………………………………………………….. 15

 

1-10 اثر پهنای باریكه:……………………………………………………………………………………………………………………………. 18

1-11  حوزه میانی…………………………………………………………………………………………………………………………………… 21

1-12  تله اندازی اپتیكی مانند یك مساله پراكندگی………………………………………………………………………….. 22

1-13 تقریب پاراكسیال:………………………………………………………………………………………………………………………….. 26

1-14 نیروهای اضافی در انبرك های نوری:………………………………………………………………………………………….. 27

1-15  اندازه گیری نیرو:…………………………………………………………………………………………………………………………. 29

1-16  اندازه گیری نیروهای عرضی………………………………………………………………………………………………………. 30

1-17  مشخص كردن موقیعت ذره:……………………………………………………………………………………………………….. 32

1-18 روش های كالیبره كردن:………………………………………………………………………………………………………………. 33

1-19 كالیبره كردن اندازه گیری نیرو:…………………………………………………………………………………………………… 35

1-20 كالیبره كردن نیروی كشش ویسكوزیته:……………………………………………………………………………………… 36

1-21 كالیبره كردن حركت براونی:………………………………………………………………………………………………………… 36

فصل دوم:مواد و روش های مورد استفاده تحقیق……………………………………………………………………………………… 38

مقدمه:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

2-1 تله اندازی نوری:………………………………………………………………………………………………………………………………. 39

2-2 مطالعه دینامیک انبرک نوری در برهمکنش رامان………………………………………………………………………… 42

2-3 برهمکنش با ماده:…………………………………………………………………………………………………………………………….. 43

2-4 بررسی اثرات ثابت توان لیزر بر ثابت سختی تله:………………………………………………………………………….. 46

2-5 تصویر برداری و آشکار سازی نانوذرات…………………………………………………………………………………………… 48

2-6 نیروهای نوری بر روی نانوذرات……………………………………………………………………………………………………….. 49

2-7 نیروها در تقریب دو قطبی………………………………………………………………………………………………………………. 49

2-8 نیروهای خارج از تقریب دو قطبی………………………………………………………………………………………………….. 50

2-9 نیروهای همبستگی نوری:……………………………………………………………………………………………………………….. 53

2-10 دینامیک نانوذرات به دام افتاده……………………………………………………………………………………………………. 54

فصل سوم نتایج وپیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………… 57

3-1توان و انرژی لیزری در جابه جایی ذرات :………………………………………………………………………………………. 64

نتیجه گیری :…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 68

پیشنهادات:…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 68

مراجع:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 69

 

فهرست شکل­ها                                                    صفحه

شكل1-1: طول موج نور بر حسب قطر ذره كه حوزه آنالیز را مشخص می كند………………… 4

شكل1-2: وابستگی بین پرتو نور فرودی، شكست و بازتابش در مرز دو محیط………………… 7

شكل1-3: اصول اولیه كنترل موقعیت در انبركهای نوری………………………………………….. 11

شكل1-4:نیروی اپتیكی اعمالی بر میكروكره قرار گرفته در نزدیكی كانون عدسی شئ…. 14

شكل1-5: مسیر پرتو نوری در ذره كروی………………………………………………………………… 17

شكل1-6:مسیر پرتو برای یك كره منعكس كننده بالا برای باریكه گائوسی…………………. 17

شكل1-7: هندسه برای محاسبه كارایی تله اندازی محوری برای میكروكره با در نظر گرفتن پهنای باریكه    19

شكل 1-8: كارایی تله اندازی محوری میكرو كره پلی استیرن قرار گرفته در آب بوسیله تقریب های پرتویی  خط مستقیم (اپتیك پرتویی)و خط سهمی وار(پهنای باریكه) با پهنای باریكه …………. 20

شكل 1-9: كارایی تله اندازی عرضی میكروكره پلی استیرن بوسیله تقریب های پرتویی دو همگرایی         21

شکل1-10: دورنمای پتانسیل اپتیكی برای ذره ذره كروی بدلیل یك باریكه گائوسی متمركز شده منتشره در راستایZ +.روزنه های عددی متفاوت برای عدسی كانونی كننده در( الف-ج) در نظرگرفته شده است. در ستون سمت چپ توزیع شدت عرضی و طولی میدان. ناحیه حدود  طول موج. ستون وسطی نیروهای موضعی اعمالی به ذره رانشان می دهد(ماتریس پیكان). مقادیر مطلق  در مقادیر پشت ماتریس پیكان كدگذاری  شده است، نواحی كم نیرو(آبی)و نواحی پر نیرو(قرمز). در ستون راست، میدان نیروی یكسان برروی توزیع شدت نشان داده می شود، شیفت بین موقعیت نیرو و موقعیت تعادلی ذره را نشان می دهد. همه محورها در واحد طول موج برچسب گذاری می شوند.ذره فرض می شود كه قطر یك طول موج و ضریب شكست دارد و و سیال احاطه كننده ضریب شكست  دارد………………………………………………………….. 25

1-11: اصول اولیه اندازه گیری نیروی ذره به دام افتاده، احتمال بالایی برای حضور در  پتانسیل كمینه دارد.(الف)، كه یك نمودار هیستوگرام نتیجه می شود(ب). برای ساختار و كاربرد های نوعی، چاه پتانسیل می تواند بصورت هارمونیك تقریب زده شود(ج)ف كه یك رابطه خطی بین نیروی خارجی اعمالی به ذره و جابجایی ذره نتیجه می دهد(د)…………………………………………………………………………………………… 30

شکل1-12: مولفه نیروی  ( )    32

شكل1-13: نیروی های محاسبه شده  بر روی كره. باریكه گائوسی می باشد. شكل چپ نیروی عرضی روی كره به عنوان تابعی جابجایی عرضی. شكل سمت راست نیروی محوری بر روی  كره به عنوان  تابعی از جابجایی محوری      35

شکل2-1:همانطوری که در این شکل دیده می شود احتمال به دام افتادن ذره در رزیم رامان بصورت حرکت نوسانی با زمان تغییر می کند…………………………………………………………………………………. 43

شکل2-2:برهمکنش نور با اتم ها……………………………………………………………………………. 44

شکل2-3همانطوری که در این شکل دیده می شود باریکه لیزری با ایجاد گرادیان نیرو می تواند باعث محبوس شدن و به تله انداختن ذرات شود…………………………………………………………………………… 47

شکل 2-4:در این شکل نیروی وارد بر ذرات بر حسب قدرت لیزری و به تله انداختن انها بر حسب قدرت خروجی لیزر رسم شده است .همانطوری که دیده می شود به تله انداختن ذرات با قدرت خروجی لیزر ارتباط مستقیم دارد……………………………………………………………………………………………………………………. 48

شکل3-1:قطبش القا شده در سیستم بر حسب میدان اعمالی به سیستم……………………. 59

شکل3-2:قطبش القا شده در سیستم بر حسب میدان اعمالی به سیستم……………………. 60

شکل3-3:نیروی وارد شده به سیستم بر حسب تغییرات I………………………………………… 61

مولکولهاست یعنی سیستمی که در آن مولکولها دارای حرکت هستند بررسی و میزان این تحرک و اثرات آن در انبرکها لحاظ شد .همانطوری که نتایج نشان می دهند قطبش و میزان همدوسی سیستم برای به تله انداختن و جابه جایی مولکولها و ذرات بسیار مهم و با اهمیت می باشد و با بهره گرفتن از باریکه های همدوس و قطبش ذرات براحتی می توان یک ذره را به تله انداخته و یا آن را جابه جا کرد که در این راستا حرکت خود ذرات و تاثیرات محیطی بسیار با اهمیت است که در انبرکهای نوری که بصورت تجربی ساخته و مورد استفاده قرار میگیرند باید به انها دقت شود.در این پایان نامه حالتهای مختلف باریکه های لیزری در رژیم های مختلف و اثرات ان بر روی ذرات مطالعه و بررسی شده است . علاوه بر خصوصیات باریکه های لیزری در رژیم های رایلی و غیره و اثرات گرایان نیروی ایجاد شده در لیزری کانونی ،خصویات ذرات و قطبش انها و نیز تاثیرات ان در به دام انداختن ذرات و پایداری سیستم مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. مطالعه و شبیه سازی ما مطابق با ذرات و دنیای واقعی آنها بود ودر اینجا نشان دادیم که چگونه حرکت ذرات و برهمکنش آن با باریکه لیزری می تواند در به تله انداختن ذرات مورد بررسی و توجه قرار گیرد.

 

فهرست عناوین                                                                                                صفحه
فصل اول پیشینه تحقیق و بررسی منابع………………………………………………………………………………………………….. 1

مقدمه:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2

1-1  نظریات دستکاری میکروسکوپی نوری……………………………………………………………………………………………… 3

1-2 نیروی اپتیكی:……………………………………………………………………………………………………………………………………… 4

1-3 فشار اپتیكی:……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 6

1-4 معرفی انبرک های نوری…………………………………………………………………………………………………………………….. 7

1-5 دینامیك انبرك های نوری:……………………………………………………………………………………………………………… 10

1-6 تعدادی از كاربردهای انبرك های نوری:…………………………………………………………………………………………. 12

1-7 تله اندازی نوری……………………………………………………………………………………………………………………………….. 12

1-8  نیرو ها در رژیم رایلی…………………………………………………………………………………………………………………….. 13

1-9 نیرو در حوزه Mie………………………………………………………………………………………………………………………….. 15

1-10 اثر پهنای باریكه:……………………………………………………………………………………………………………………………. 18

1-11  حوزه میانی…………………………………………………………………………………………………………………………………… 21

1-12  تله اندازی اپتیكی مانند یك مساله پراكندگی………………………………………………………………………….. 22

1-13 تقریب پاراكسیال:………………………………………………………………………………………………………………………….. 26

1-14 نیروهای اضافی در انبرك های نوری:………………………………………………………………………………………….. 27

1-15  اندازه گیری نیرو:…………………………………………………………………………………………………………………………. 29

1-16  اندازه گیری نیروهای عرضی………………………………………………………………………………………………………. 30

1-17  مشخص كردن موقیعت ذره:……………………………………………………………………………………………………….. 32

1-18 روش های كالیبره كردن:………………………………………………………………………………………………………………. 33

1-19 كالیبره كردن اندازه گیری نیرو:…………………………………………………………………………………………………… 35

1-20 كالیبره كردن نیروی كشش ویسكوزیته:……………………………………………………………………………………… 36

1-21 كالیبره كردن حركت براونی:………………………………………………………………………………………………………… 36

فصل دوم:مواد و روش های مورد استفاده تحقیق……………………………………………………………………………………… 38

مقدمه:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

2-1 تله اندازی نوری:………………………………………………………………………………………………………………………………. 39

2-2 مطالعه دینامیک انبرک نوری در برهمکنش رامان………………………………………………………………………… 42

2-3 برهمکنش با ماده:…………………………………………………………………………………………………………………………….. 43

2-4 بررسی اثرات ثابت توان لیزر بر ثابت سختی تله:………………………………………………………………………….. 46

2-5 تصویر برداری و آشکار سازی نانوذرات…………………………………………………………………………………………… 48

2-6 نیروهای نوری بر روی نانوذرات……………………………………………………………………………………………………….. 49

2-7 نیروها در تقریب دو قطبی………………………………………………………………………………………………………………. 49

2-8 نیروهای خارج از تقریب دو قطبی………………………………………………………………………………………………….. 50

2-9 نیروهای همبستگی نوری:……………………………………………………………………………………………………………….. 53

2-10 دینامیک نانوذرات به دام افتاده……………………………………………………………………………………………………. 54

فصل سوم نتایج وپیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………… 57

3-1توان و انرژی لیزری در جابه جایی ذرات :………………………………………………………………………………………. 64

نتیجه گیری :…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 68

پیشنهادات:…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 68

مراجع:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 69

 

فهرست شکل­ها                                                    صفحه

شكل1-1: طول موج نور بر حسب قطر ذره كه حوزه آنالیز را مشخص می كند………………… 4

شكل1-2: وابستگی بین پرتو نور فرودی، شكست و بازتابش در مرز دو محیط………………… 7

شكل1-3: اصول اولیه كنترل موقعیت در انبركهای نوری………………………………………….. 11

شكل1-4:نیروی اپتیكی اعمالی بر میكروكره قرار گرفته در نزدیكی كانون عدسی شئ…. 14

شكل1-5: مسیر پرتو نوری در ذره كروی………………………………………………………………… 17

شكل1-6:مسیر پرتو برای یك كره منعكس كننده بالا برای باریكه گائوسی…………………. 17

شكل1-7: هندسه برای محاسبه كارایی تله اندازی محوری برای میكروكره با در نظر گرفتن پهنای باریكه    19

شكل 1-8: كارایی تله اندازی محوری میكرو كره پلی استیرن قرار گرفته در آب بوسیله تقریب های پرتویی  خط مستقیم (اپتیك پرتویی)و خط سهمی وار(پهنای باریكه) با پهنای باریكه …………. 20

شكل 1-9: كارایی تله اندازی عرضی میكروكره پلی استیرن بوسیله تقریب های پرتویی دو همگرایی         21

شکل1-10: دورنمای پتانسیل اپتیكی برای ذره ذره كروی بدلیل یك باریكه گائوسی متمركز شده منتشره در راستایZ +.روزنه های عددی متفاوت برای عدسی كانونی كننده در( الف-ج) در نظرگرفته شده است. در ستون سمت چپ توزیع شدت عرضی و طولی میدان. ناحیه حدود  طول موج. ستون وسطی نیروهای موضعی اعمالی به ذره رانشان می دهد(ماتریس پیكان). مقادیر مطلق  در مقادیر پشت ماتریس پیكان كدگذاری  شده است، نواحی كم نیرو(آبی)و نواحی پر نیرو(قرمز). در ستون راست، میدان نیروی یكسان برروی توزیع شدت نشان داده می شود، شیفت بین موقعیت نیرو و موقعیت تعادلی ذره را نشان می دهد. همه محورها در واحد طول موج برچسب گذاری می شوند.ذره فرض می شود كه قطر یك طول موج و ضریب شكست دارد و و سیال احاطه كننده ضریب شكست  دارد………………………………………………………….. 25

1-11: اصول اولیه اندازه گیری نیروی ذره به دام افتاده، احتمال بالایی برای حضور در  پتانسیل كمینه دارد.(الف)، كه یك نمودار هیستوگرام نتیجه می شود(ب). برای ساختار و كاربرد های نوعی، چاه پتانسیل می تواند بصورت هارمونیك تقریب زده شود(ج)ف كه یك رابطه خطی بین نیروی خارجی اعمالی به ذره و جابجایی ذره نتیجه می دهد(د)…………………………………………………………………………………………… 30

شکل1-12: مولفه نیروی  ( )    32

شكل1-13: نیروی های محاسبه شده  بر روی كره. باریكه گائوسی می باشد. شكل چپ نیروی عرضی روی كره به عنوان تابعی جابجایی عرضی. شكل سمت راست نیروی محوری بر روی  كره به عنوان  تابعی از جابجایی محوری      35

شکل2-1:همانطوری که در این شکل دیده می

 

<a href="http://40y.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af%d8%a8%d8%b1%d8%b1%d8%b3%db%8c-%d9%82%d8%a7%d8%a8%d9%84%db%8c%d8%aa-%d9%85%d8%af%db%8c%d8%b1%db%8c%d8%aa-%d8%a7%d8%ac/"><img class="alignnone size-medium wp-image-170858″ src="https://arshadfile.ir/wp-content/uploads/2019/08/8_001-300x173-300x173.png” alt="برای دانلود متن کامل پایان نامه ها اینجا کلیک کنید” width="300″ height="173″ /></a>

 

شود احتمال به دام افتادن ذره در رزیم رامان بصورت حرکت نوسانی با زمان تغییر می کند…………………………………………………………………………………. 43

شکل2-2:برهمکنش نور با اتم ها……………………………………………………………………………. 44

شکل2-3همانطوری که در این شکل دیده می شود باریکه لیزری با ایجاد گرادیان نیرو می تواند باعث محبوس شدن و به تله انداختن ذرات شود…………………………………………………………………………… 47

شکل 2-4:در این شکل نیروی وارد بر ذرات بر حسب قدرت لیزری و به تله انداختن انها بر حسب قدرت خروجی لیزر رسم شده است .همانطوری که دیده می شود به تله انداختن ذرات با قدرت خروجی لیزر ارتباط مستقیم دارد……………………………………………………………………………………………………………………. 48

شکل3-1:قطبش القا شده در سیستم بر حسب میدان اعمالی به سیستم……………………. 59

شکل3-2:قطبش القا شده در سیستم بر حسب میدان اعمالی به سیستم……………………. 60

شکل3-3:نیروی وارد شده به سیستم بر حسب تغییرات I………………………………………… 61

عنوان                                                                                                   صفحه

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1- مقدمه. 1

1-2- بیان مسأله. 1

1-3- ضرورت و اهمیت تحقیق.. 3

1-4- متغیرهای تحقیق.. 4

1-5- فرضیه‌های تحقیق.. 4

عنوان                                                                                                   صفحه

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1- مقدمه. 1

1-2- بیان مسأله. 1

1-3- ضرورت و اهمیت تحقیق.. 3

1-4- متغیرهای تحقیق.. 4

1-5- فرضیه‌های تحقیق.. 4

1-5-1- فرضیه اصلی.. 4

1-5-2- فرضیه‌های فرعی.. 5

1-6- اهداف اساسی تحقیق.. 5

1-6-1- هدف کلی.. 5

1-6-2- اهداف فرعی.. 5

1-7- قلمرو تحقیق.. 6

1-7-1- قلمرو مکانی تحقیق.. 6

1-7-2- قلمرو زمانی تحقیق.. 6

1-7-3- قلمرو موضوعی تحقیق.. 6

1-8- جامعه و نمونه آماری.. 6

1-8-1- جامعه آماری.. 6

1-8-2- نمونه آماری.. 7

1-9- شیوه‌ها و ابزار گردآوری اطلاعات.. 7

1-10- روش انجام تحقیق.. 7

1-11- شیوه‌های تجزیه و تحلیل اطلاعات.. 7

1-12- محدودیت‌های انجام تحقیق.. 8

1-13- تعریف واژه‌های کلیدی.. 8

فصل دوم: ادبیات تحقیق

بخش اول-شبکه های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی

2-1-1- مقدمه. 13

2-1-2- اینترنت و فناوری وب.2. 14

2-1-3- رسانه‌های اجتماعی.. 16

2-1-4- شبکه های اجتماعی مجازی.. 20

2-1-4-1- مزایای استفاده از شبکه‌های اجتماعی.. 24

2-1-4-2- معایب استفاده از شبکه های اجتماعی.. 27

2-1-5- شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی.. 30

2-1-5-1- مزایای شبکه های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی.. 35

2-1-5-2- معایب شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی.. 37

2-1-6- معرفی شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی.. 39

2-1-6-1- آکادمیا 39

2-1-6-2- ریسرچ‌گیت.. 41

2-1-6-3- گوگل‌اسکولار 43

2-1-6-4- لینکدین.. 44

2-1-6-5- مندلی 46

2-1-6-6- زوترو 48

2-1-6-7- سایت یو لایک 49

2-1-6-8- ریسرچر آیدی.. 51

2-1-6-9- مایکروسافت آکادمیک ریسرچ. 52

2-1-7- جمع بندی.. 53

بخش دوم: عملکرد

2-2- مقدمه. 55

2-2-1- تعریف عملکرد و ویژگی‌های آن. 55

2-2-2- عملکرد آموزشی.. 57

2-2-3- عملکرد پژوهشی.. 59

2-2-4- عملکرد خدماتی.. 62

2-2-5- ارزیابی عملکرد 64

2-2-6- اعضای هیأت‌علمی دانشگاه 69

2-2-7- جمع بندی.. 70

بخش سوم: الگوی مفهومی تحقیق

2-3- مقدمه. 72

2-3-1- الگوی مفهومی تحقیق.. 73

فصل سوم: روش تحقیق

3-1- مقدمه. 75

3-2- روش تحقیق.. 75

3-3- روش‌ها و ابزار گردآوری اطلاعات.. 75

3-4- جامعه و نمونه آماری تحقیق.. 79

 

3-5- اعتبار و روایی پرسشنامه. 79

3-6- پایایی پرسشنامه. 80

3-7- روش‌های تجزیه و تحلیل اطلاعات.. 81

3-8- مکان تحقیق.. 81

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل اطلاعات

4-1- مقدمه. 83

4-2- آمار توصیفی متغیرهای جمعیت شناختی.. 83

4-2-1- دانشگاه 83

4-2-2- جنسیت.. 84

4-2-3- سن.. 85

4-2-4- تحصیلات.. 86

4-2-5- سابقه تدریس… 87

4-2-6- مرتبه. 87

4-2-7- دانشکده 88

4-2-8- گروه آموزشی.. 89

4-3- توصیف کمّی متغیرهای پژوهش… 90

4-3-1- توصیف کمّی شاخص عملکرد 90

4-3-2- توصیف کمّی متغیر بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی.. 92

4-4- بررسی نرمال بودن متغیرها 93

4-5- بررسی فرضیه های پژوهش… 95

4-6- بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با جنسیت.. 100

4-7- بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با سن.. 102

4-8- بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با سطح تحصیلات.. 105

4-9- اولویت‌بندی استفاده اعضای هیأت علمی از دیگر رسانه‌های اجتماعی در امر تحقیق.. 107

4-10- اولویت‌ بندی پر کاربردترین شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی در میان اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی  108

فصل پنجم : نتیجه‌گیری و پیشنهادها

5-1- مقدمه. 111

5-2- نتیجه گیری.. 111

5-2-1- نتیجه‌گیری از آزمون همبستگی فرضیه اصلی.. 111

5-2-2- نتیجه‌گیری از آزمون همبستگی فرضیه فرعی اول. 112

5-2-3- نتیجه گیری از آزمون همبستگی فرضیه فرعی دوم 112

5-2-4- نتیجه گیری از آزمون همبستگی فرضیه فرعی سوم 113

5-2-5- نتیجه گیری از بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با جنسیت.. 113

5-2-6- نتیجه گیری از بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با سن.. 114

5-2-7- نتیجه گیری از بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با سطح تحصیلات.. 115

5-2-8- نتیجه‌گیری از اولویت بندی استفاده اعضای هیأت علمی از دیگر رسانه‌های اجتماعی در امر تحقیق و  پژوهش   115

5-3- پیشنهادها 116

5-3-1- پیشنهادهای تحقیق.. 116

5-3-2- مدل پیشنهادی تحقیق.. 118

5-3-3- پیشنهادهایی برای تحقیقات آتی.. 119

منابع و مآخذ

پیوست ها

پیوست الف: پرسشنامه

پیوست ب: معرفی دانشگاه تهران و دانشگاه علم و فرهنگ

پیوست ج: خروجی‌های نرم‌افزار spss

مقدمه
طی دو دهه گذشته، نحوه دسترسی به اطلاعات تغییرات شگرفی از لحاظ کمّیت و کیفیت داشته است به طوری که در چند سال اخیر رسانه‌های اجتماعی و به طور خاص شبکه‌های اجتماعی، نقش پررنگی در این میان ایفا کرده‌اند. در میان شبکه‌های اجتماعی آنلاین، شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی از خلق و اشتراک دانش حمایت می‌کنند. مزیت این شبکه‌های علمی آنلاین آن است که به محقق این امکان را می‌دهند تا در کنار ایجاد ارتباط با محققین و افراد دیگر از تغییرات دنیای علم با خبر شده و درباره این تغییرات با سایر پژوهشگران و محققین بحث و گفتگو کند. امکان ایجاد یک پرونده کامل از تمام پژوهش‌های محقق از گذشته تا امروز، امکان دادن ایده به محققین دیگر، به اشتراک‌گذاری مقالات به صورت دسته‌بندی شده و به طور رایگان، صرفه‌جویی در زمان جستجو و فراهم آمدن زمینه شغلی و پژوهشی بهتر از دیگر مزایای این سایت‌های پژوهشی می‌باشد.

 هر چند اهمیت استفاده از شبکه‌های اجتماعی به عنوان ابزاری مفید در فعالیتهای تحقیقاتی و توانمندسازی پژوهشگران در به اشتراک‌گذاری نتایج و تجارب خود با یکدیگر، آشکار شده‌‌‌ است، کمتر مطالعه‌ای در خصوص تأثیر شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی بر فعالیت‌های اساتید و پژوهشگران، صورت گرفته‌ است. تحقیق حاضر با مشاهده خلأ موجود در این حوزه، به مطالعه این دسته از شبکه‌های اجتماعی و تأثیر آن‌ها بر عملکرد اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیر دولتی می‌پردازد.

بیان مسأله
امروزه پیشرفت سریع و رو‌‌‌‌ به رشد ارتباطات و فناوری اطلاعات و قابلیت‌های کاربردی آن‌ها در حوزه‌های مختلف، باعث ایجاد تحولات عظیمی در تمام جنبه‌‌های زندگی جامعه انسانی شده است. یکی از شیوه‌های برقراری ارتباط بین افراد، ارتباط از طریق رسانه‌های اجتماعی است که کاربران زیادی روزانه از انواع مختلف آن‌ها از قبیل شبکه‌های اجتماعی، وبلاگ‌ها[1]، ویکی‌ها[2] و غیره استفاده می‌کنند. این رسانه‌ها با استفاده از تکنولوژی نوظهوری به نام وب.2[3] امکان ایجاد و تبادل اطلاعات را به کاربران می‌دهند.  

شبکه‌های اجتماعی، نسل جدیدی از پایگاه‌هایی هستند که این روزها در کانون توجه کاربران شبکه‌ جهانی اینترنت قرار گرفته‌اند. این گونه پایگاه‌ها بر مبنای تشکیلات آنلاین فعالیت می‌کنند و هرکدام دسته‌ای از کاربران اینترنتی با ویژگی‌های خاص را گرد هم می‌آورند. شبکه‌های اجتماعی را گونه‌ای از رسانه‌های اجتماعی می‌دانند که امکان دستیابی به شکل جدیدی از برقراری ارتباط و به اشتراک‌گذاری محتوا در اینترنت را فراهم آورده‌اند (سلیمانی‌پور،1389). با توجه به گسترش روزافزون حضور مردم در فضای مجازی، به طور کلی می‌توان شبکه‌های اجتماعی را به دو گروه تقسیم کرد. شبکه‌های اجتماعی عمومی و شبکه‌های اجتماعی اختصاصی. در شبکه‌های اجتماعی عمومی، کاربران با انگیزه‌ها و اهداف مختلفی حضور دارند اما شبکه‌های اجتماعی اختصاصی با اهداف خاصی برای جمع‌آوری عده‌ای خاص مانند علاقمندان به موسیقی، کتاب، عکاسی یا تحقیقات علمی شکل گرفته‌اند (مولایی،1389).

شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی به منظور استفاده مفید پژوهشگران و محققین از فضای مجازی برای تبادل اطلاعات با دیگر محققین ایجاد شده‌اند. از جمله این شبکه‌های علمی می‌توان به پایگاه‌های اطلاع‌رسانی نظیر academia.edu, researchgate.com, linkedin.com, mendeley.com, scholars.google.com, citeulike.org, zotero.com, academic.research.microsoft.com و researcherid.com اشاره کرد.

اما این شبکه‌های اجتماعی تا چه میزان روی عملکرد آکادمیک اعضای هیأت علمی دانشگاه‌ها، به عنوان مرکز اصلی جمع‌آوری و نشر اطلاعات در حوزه آموزش و یادگیری، تأثیر می‌گذارند؟

هنوز اطلاعات زیادی درباره تأثیر این شبکه‌ها روی فعالیت‌های آکادمیک اساتید دانشگاه‌ها وجود ندارد. همچنین به نظر می‌رسد بسیاری از اساتید از اهمیت کاربرد این شبکه‌ها اطلاعات دقیقی ندارند و از این شبکه‌ها استفاده زیادی نمی‌کنند. در تحقیقی که در سال 2011 در بین 1921 نفر از اعضای هیأت علمی دانشگاهی در امریکا انجام شد حدود 90% از آنان با شبکه‌های اجتماعی پژوهشی آشنایی داشتند که از این بین 11% آن‌ها از این شبکه‌ها تقریباً به طور روزانه برای پیگیری اهداف حرفه‌ای خود استفاده می‌کردند، 45% هم برای اهداف تخصصی اما خارج از حوزه تدریسشان استفاده می‌کردند (موران و همکاران، 2011). بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی روند رو‌به‌رشدی در جهان و ایران دارد و پیش‌بینی می‌شود با افزایش سن کاربران امروز اینترنت، در سال‌های آینده استفاده‌کنندگان از این سایت‌ها افزایش چشمگیری پیدا کنند. بنابراین لازم است درباره اثرات استفاده از این شبکه‌های اجتماعی تحقیقات جامع‌تری انجام شود تا مزایای استفاده از آن‌ها بیشتر آشکار گردد.

در این تحقیق، محقق به بررسی تأثیر بهره‌گیری از شبکه‌های‌اجتماعی علمی و پژوهشی بر عملکرد اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی پرداخته‌است.

ضرورت و اهمیت تحقیق
اگرچه هنوز زمان زیادی از ورود فناوری وب.2 به دنیای تکنولوژی نمی‌گذرد، این فناوری توانسته تأثیرات قابل توجهی بر ارتباطات انسان داشته باشد. بدون شک شبکه‌های اجتماعی یکی از تأثیرگذارترین بخش‌های وب.2 است. در سال‌های اخیر دسترسی میلیون‌ها کاربر در سراسر جهان به شبکه‌های اجتماعی باعث شده تا این سایت‌ها در کانون توجه جوامع مدرن قرار گیرند و از محبوبیت زیادی برخوردار شوند، به طوری که سال 2010 میلادی به نام سال شبکه‌های اجتماعی نام‌گذاری گردیده‌است. شناخت صحیح این رسانه‌ها باعث می‌شود تا کاربران بیش از پیش بتوانند از این ابزارها استفاده مفید و مؤثر داشته باشند (عقیلی، جعفری، 1392). کاربران شبکه جهانی اینترنت علاقه زیادی در به اشتراک‌گذاری مطالب و عکس‌های متنوع دارند. اما آنچه که مسلم است آن است که این موارد تنها کاربردهای این قبیل سایت‌ها نیست، بلکه می‌توان از این سایت‌ها در به اشتراک‌گذاری مطالب علمی و آموزشی نیز استفاده‌کرد. در کشور ما هنوز اهمیت بکارگیری شبکه‌های اجتماعی در امر تحقیق و پژوهش به طور کامل روشن نشده‌است.

شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی، بستر بسیار مناسبی برای محققین ایجاد می‌کنند تا آن‌ها بتوانند با افراد دیگری که در زمینه‌های مشابه آنان فعالیت می‌کنند آشنا شده و روند فعالیت‌های علمی خود را سرعت بخشند. محقق امیدوار است نتایج این تحقیق بتواند به ایجاد آگاهی در زمینه استفاده از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی در کشور کمک کند.

متغیرهای تحقیق
متغیر مستقل: متغیر مستقل این تحقیق بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی است.

متغیر وابسته: متغیر وابسته عملکرد اعضای هیأت علمی دانشگاه‌ها در نظر گرفته شده‌است که شامل مؤلفه‌های عملکرد آموزشی، عملکرد پژوهشی و عملکرد خدماتی می‌باشد.

فرضیه‌های تحقیق
فرضیه‌ها در این تحقیق به شرح زیر می‌باشند:

فرضیه اصلی
فرضیه اصلی در این تحقیق به شرح زیر می‌باشد:

بین بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی و عملکرد اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی رابطه وجود دارد.

فرضیه‌های فرعی
فرضیه‏های فرعی در این تحقیق به شرح زیر می­باشند:

1- بین بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی و عملکرد آموزشی اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی رابطه وجود دارد.

2- بین بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی و عملکرد پژوهشی اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی رابطه وجود دارد.

3- بین بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی و عملکرد خدماتی اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی رابطه وجود دارد.

اهداف اساسی تحقیقهدف کلی
هدف اصلی در این تحقیق افزایش عملکرد اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی در فعالیت‌های علمی و پژوهشی می‌باشد.

اهداف فرعی
اهداف فرعی در این تحقیق عبارتند از:

1- تبیین تأثیر استفاده از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی بر عملکرد اعضای‌هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی

2- شناسایی و معرفی شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی

3- شناسایی مزایای استفاده از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی برای پژوهشگران

4- شناسایی پر کاربردترین شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی در میان اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی

5- شناسایی دیگر ابزار رسانه‌های اجتماعی مورد استفاده اساتید دانشگاه‌ها و پژوهشگران

قلمرو تحقیققلمرو مکانی تحقیق
قلمرو مکانی این تحقیق دانشگاه تهران و دانشگاه علم و فرهنگ می‌باشد.

قلمرو زمانی تحقیق
قلمرو زمانی این تحقیق، سال‌های 1388 تا 1393 در نظر گرفته شده‌است.

قلمرو موضوعی تحقیق
عملکرد اعضای هیأت علمی از موضوعات مهم در حوزه «منابع انسانی» و «شبکه‏های اجتماعی» قلمرو موضوعی پژوهش می‏باشد.

جامعه و نمونه آماری
جامعه و نمونه آماری در این تحقیق به شرح زیر می­باشند:

جامعه آماری
بر اساس مطالب عنوان شده در عنوان تحقیق، بیان مساله، اهداف و فرضیه‌ها، جامعه آماری این تحقیق اعضای هیأت علمی دانشگاه تهران و دانشگاه علم و فرهنگ می‌باشد که تعداد آن‌ها مجموعاَ 1685 نفر است که 68 نفر از دانشگاه علم و فرهنگ و 1617 نفر از دانشگاه تهران می‌باشند. دانشگاه تهران به دلیل تنوع و بزرگی در جامعه آماری و وجود چندین دانشکده در زمینه‌های مختلف و در نتیجه تنوع در اعضای هیأت علمی به عنوان دانشگاه دولتی انتخاب شده است. همچنین دانشگاه علم و فرهنگ به دلیل سهولت دسترسی به اعضای هیأت علمی و تنوع دانشکده و نیز شاخص بودن دانشگاه در میان دانشگاه‌های غیرانتفاعی انتخاب گردید.

نمونه آماری
برای گرد‌آوری اطلاعات از روش نمونه‌گیری هدفمند و جامعه در دسترس استفاده شده‌است و حجم نمونه با استفاده از فرمول کوکران 313 نفر تعیین گردید که از این مقدار 50 نفر از دانشگاه علم و فرهنگ و 263 نفر از دانشگاه تهران می‌باشند. همچنین دانشکده‌های انتخاب شونده از دانشگاه تهران با دانشکده‌های دانشگاه علم و فرهنگ سازگاری دارند.

شیوهها و ابزار گردآوری اطلاعات
شیوهها و ابزار گردآوری اطلاعات عبارتند از:

الف)کتابخانهای: برای گردآوری اطلاعات کتابخانه ای از ابزار فیشبرداری استفاده شده است.

1-5-1- فرضیه اصلی.. 4

1-5-2- فرضیه‌های فرعی.. 5

1-6- اهداف اساسی تحقیق.. 5

1-6-1- هدف کلی.. 5

1-6-2- اهداف فرعی.. 5

1-7- قلمرو تحقیق.. 6

1-7-1- قلمرو مکانی تحقیق.. 6

1-7-2- قلمرو زمانی تحقیق.. 6

1-7-3- قلمرو موضوعی تحقیق.. 6

1-8- جامعه و نمونه آماری.. 6

1-8-1- جامعه آماری.. 6

1-8-2- نمونه آماری.. 7

1-9- شیوه‌ها و ابزار گردآوری اطلاعات.. 7

1-10- روش انجام تحقیق.. 7

1-11- شیوه‌های تجزیه و تحلیل اطلاعات.. 7

1-12- محدودیت‌های انجام تحقیق.. 8

1-13- تعریف واژه‌های کلیدی.. 8

فصل دوم: ادبیات تحقیق

بخش اول-شبکه های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی

2-1-1- مقدمه. 13

2-1-2- اینترنت و فناوری وب.2. 14

2-1-3- رسانه‌های اجتماعی.. 16

2-1-4- شبکه های اجتماعی مجازی.. 20

2-1-4-1- مزایای استفاده از شبکه‌های اجتماعی.. 24

2-1-4-2- معایب استفاده از شبکه های اجتماعی.. 27

2-1-5- شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی.. 30

2-1-5-1- مزایای شبکه های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی.. 35

2-1-5-2- معایب شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی.. 37

2-1-6- معرفی شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی.. 39

2-1-6-1- آکادمیا 39

2-1-6-2- ریسرچ‌گیت.. 41

2-1-6-3- گوگل‌اسکولار 43

2-1-6-4- لینکدین.. 44

2-1-6-5- مندلی 46

2-1-6-6- زوترو 48

2-1-6-7- سایت یو لایک 49

2-1-6-8- ریسرچر آیدی.. 51

2-1-6-9- مایکروسافت آکادمیک ریسرچ. 52

2-1-7- جمع بندی.. 53

بخش دوم: عملکرد

2-2- مقدمه. 55

2-2-1- تعریف عملکرد و ویژگی‌های آن. 55

2-2-2- عملکرد آموزشی.. 57

2-2-3- عملکرد پژوهشی.. 59

2-2-4- عملکرد خدماتی.. 62

2-2-5- ارزیابی عملکرد 64

2-2-6- اعضای هیأت‌علمی دانشگاه 69

2-2-7- جمع بندی.. 70

بخش سوم: الگوی مفهومی تحقیق

2-3- مقدمه. 72

2-3-1- الگوی مفهومی تحقیق.. 73

فصل سوم: روش تحقیق

3-1- مقدمه. 75

3-2- روش تحقیق.. 75

3-3- روش‌ها و ابزار گردآوری اطلاعات.. 75

3-4- جامعه و نمونه آماری تحقیق.. 79

3-5- اعتبار و روایی پرسشنامه. 79

3-6- پایایی پرسشنامه. 80

3-7- روش‌های تجزیه و تحلیل اطلاعات.. 81

3-8- مکان تحقیق.. 81

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل اطلاعات

4-1- مقدمه. 83

4-2- آمار توصیفی متغیرهای جمعیت شناختی.. 83

4-2-1- دانشگاه 83

4-2-2- جنسیت.. 84

4-2-3- سن.. 85

4-2-4- تحصیلات.. 86

4-2-5- سابقه تدریس… 87

4-2-6- مرتبه. 87

4-2-7- دانشکده 88

4-2-8- گروه آموزشی.. 89

4-3- توصیف کمّی متغیرهای پژوهش… 90

4-3-1- توصیف کمّی شاخص عملکرد 90

4-3-2- توصیف کمّی متغیر بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی.. 92

4-4- بررسی نرمال بودن متغیرها 93

4-5- بررسی فرضیه های پژوهش… 95

4-6- بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با جنسیت.. 100

4-7- بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با سن.. 102

4-8- بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با سطح تحصیلات.. 105

4-9- اولویت‌بندی استفاده اعضای هیأت علمی از دیگر رسانه‌های اجتماعی در امر تحقیق.. 107

4-10- اولویت‌ بندی پر کاربردترین شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی در میان اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی  108

فصل پنجم : نتیجه‌گیری و پیشنهادها

5-1- مقدمه. 111

5-2- نتیجه گیری.. 111

5-2-1- نتیجه‌گیری از آزمون همبستگی فرضیه اصلی.. 111

5-2-2- نتیجه‌گیری از آزمون همبستگی فرضیه فرعی اول. 112

5-2-3- نتیجه گیری از آزمون همبستگی فرضیه فرعی دوم 112

5-2-4- نتیجه گیری از آزمون همبستگی فرضیه فرعی سوم 113

5-2-5- نتیجه گیری از بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با جنسیت.. 113

5-2-6- نتیجه گیری از بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با سن.. 114

5-2-7- نتیجه گیری از بررسی رابطه بین متغیرهای پژوهش با سطح تحصیلات.. 115

5-2-8- نتیجه‌گیری از اولویت بندی استفاده اعضای هیأت علمی از دیگر رسانه‌های اجتماعی در امر تحقیق و  پژوهش   115

5-3- پیشنهادها 116

5-3-1- پیشنهادهای تحقیق.. 116

5-3-2- مدل پیشنهادی تحقیق.. 118

5-3-3- پیشنهادهایی برای تحقیقات آتی.. 119

منابع و مآخذ

پیوست ها

پیوست الف: پرسشنامه

پیوست ب: معرفی دانشگاه تهران و دانشگاه علم و فرهنگ

پیوست ج: خروجی‌های نرم‌افزار spss

مقدمه
طی دو دهه گذشته، نحوه دسترسی به اطلاعات تغییرات شگرفی از لحاظ کمّیت و کیفیت داشته است به طوری که در چند سال اخیر رسانه‌های اجتماعی و به طور خاص شبکه‌های اجتماعی، نقش پررنگی در این میان ایفا کرده‌اند. در میان شبکه‌های اجتماعی آنلاین، شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی از خلق و اشتراک دانش حمایت می‌کنند. مزیت این شبکه‌های علمی آنلاین آن است که به محقق این امکان را می‌دهند تا در کنار ایجاد ارتباط با محققین و افراد دیگر از تغییرات دنیای علم با خبر شده و درباره این تغییرات با سایر پژوهشگران و محققین بحث و گفتگو کند. امکان ایجاد یک پرونده کامل از تمام پژوهش‌های محقق از گذشته تا امروز، امکان دادن ایده به محققین دیگر، به اشتراک‌گذاری مقالات به صورت دسته‌بندی شده و به طور رایگان، صرفه‌جویی در زمان جستجو و فراهم آمدن زمینه شغلی و پژوهشی بهتر از دیگر مزایای این سایت‌های پژوهشی می‌باشد.

 هر چند اهمیت استفاده از شبکه‌های اجتماعی به عنوان ابزاری مفید در فعالیتهای تحقیقاتی و توانمندسازی پژوهشگران در به اشتراک‌گذاری نتایج و تجارب خود با یکدیگر، آشکار شده‌‌‌ است، کمتر مطالعه‌ای در خصوص تأثیر شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی بر فعالیت‌های اساتید و پژوهشگران، صورت گرفته‌ است. تحقیق حاضر با مشاهده خلأ موجود در این حوزه، به مطالعه این دسته از شبکه‌های اجتماعی و تأثیر آن‌ها بر عملکرد اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیر دولتی می‌پردازد.

بیان مسأله
امروزه پیشرفت سریع و رو‌‌‌‌ به رشد ارتباطات و فناوری اطلاعات و قابلیت‌های کاربردی آن‌ها در حوزه‌های مختلف، باعث ایجاد تحولات عظیمی در تمام جنبه‌‌های زندگی جامعه انسانی شده است. یکی از شیوه‌های برقراری ارتباط بین افراد، ارتباط از طریق رسانه‌های اجتماعی است که کاربران زیادی روزانه از انواع مختلف آن‌ها از قبیل شبکه‌های اجتماعی، وبلاگ‌ها[1]، ویکی‌ها[2] و غیره استفاده می‌کنند. این رسانه‌ها با استفاده از تکنولوژی نوظهوری به نام وب.2[3] امکان ایجاد و تبادل اطلاعات را به کاربران می‌دهند.  

شبکه‌های اجتماعی، نسل جدیدی از پایگاه‌هایی هستند که این روزها در کانون توجه کاربران شبکه‌ جهانی اینترنت قرار گرفته‌اند. این گونه پایگاه‌ها بر مبنای تشکیلات آنلاین فعالیت می‌کنند و هرکدام دسته‌ای از کاربران اینترنتی با ویژگی‌های خاص را گرد هم می‌آورند. شبکه‌های اجتماعی را گونه‌ای از رسانه‌های اجتماعی می‌دانند که امکان دستیابی به شکل جدیدی از برقراری ارتباط و به اشتراک‌گذاری محتوا در اینترنت را فراهم آورده‌اند (سلیمانی‌پور،1389). با توجه به گسترش روزافزون حضور مردم در فضای مجازی، به طور کلی می‌توان شبکه‌های اجتماعی را به دو گروه تقسیم کرد. شبکه‌های اجتماعی عمومی و شبکه‌های اجتماعی اختصاصی. در شبکه‌های اجتماعی عمومی، کاربران با انگیزه‌ها و اهداف مختلفی حضور دارند اما شبکه‌های اجتماعی اختصاصی با اهداف خاصی برای جمع‌آوری عده‌ای خاص مانند علاقمندان به موسیقی، کتاب، عکاسی یا تحقیقات علمی شکل گرفته‌اند (مولایی،1389).

شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی به منظور استفاده مفید پژوهشگران و محققین از فضای مجازی برای تبادل اطلاعات با دیگر محققین ایجاد شده‌اند. از جمله این شبکه‌های علمی می‌توان به پایگاه‌های اطلاع‌رسانی نظیر academia.edu, researchgate.com, linkedin.com, mendeley.com, scholars.google.com, citeulike.org, zotero.com, academic.research.microsoft.com و researcherid.com اشاره کرد.

اما این شبکه‌های اجتماعی تا چه میزان روی عملکرد آکادمیک اعضای هیأت علمی دانشگاه‌ها، به عنوان مرکز اصلی جمع‌آوری و نشر اطلاعات در حوزه آموزش و یادگیری، تأثیر می‌گذارند؟

هنوز اطلاعات زیادی درباره تأثیر این شبکه‌ها روی فعالیت‌های آکادمیک اساتید دانشگاه‌ها وجود ندارد. همچنین به نظر می‌رسد بسیاری از اساتید از اهمیت کاربرد این شبکه‌ها اطلاعات دقیقی ندارند و از این شبکه‌ها استفاده زیادی نمی‌کنند. در تحقیقی که در سال 2011 در بین 1921 نفر از اعضای هیأت علمی دانشگاهی در امریکا انجام شد حدود 90% از آنان با شبکه‌های اجتماعی پژوهشی آشنایی داشتند که از این بین 11% آن‌ها از این شبکه‌ها تقریباً به طور روزانه برای پیگیری اهداف حرفه‌ای خود استفاده می‌کردند، 45% هم برای اهداف تخصصی اما خارج از حوزه تدریسشان استفاده می‌کردند (موران و همکاران، 2011). بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی روند رو‌به‌رشدی در جهان و ایران دارد و پیش‌بینی می‌شود با افزایش سن کاربران امروز اینترنت، در سال‌های آینده استفاده‌کنندگان از این سایت‌ها افزایش چشمگیری پیدا کنند. بنابراین لازم است درباره اثرات استفاده از این شبکه‌های اجتماعی تحقیقات جامع‌تری انجام شود تا مزایای استفاده از آن‌ها بیشتر آشکار گردد.

در این تحقیق، محقق به بررسی تأثیر بهره‌گیری از شبکه‌های‌اجتماعی علمی و پژوهشی بر عملکرد اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی پرداخته‌است.

ضرورت و اهمیت تحقیق
اگرچه هنوز زمان زیادی از ورود فناوری وب.2 به دنیای تکنولوژی نمی‌گذرد، این فناوری توانسته تأثیرات قابل توجهی بر ارتباطات انسان داشته باشد. بدون شک شبکه‌های اجتماعی یکی از تأثیرگذارترین بخش‌های وب.2 است. در سال‌های اخیر دسترسی میلیون‌ها کاربر در سراسر جهان به شبکه‌های اجتماعی باعث شده تا این سایت‌ها در کانون توجه جوامع مدرن قرار گیرند و از محبوبیت زیادی برخوردار شوند، به طوری که سال 2010 میلادی به نام سال شبکه‌های اجتماعی نام‌گذاری گردیده‌است. شناخت صحیح این رسانه‌ها باعث می‌شود تا کاربران بیش از پیش بتوانند از این ابزارها استفاده مفید و مؤثر داشته باشند (عقیلی، جعفری، 1392). کاربران شبکه جهانی اینترنت علاقه زیادی در به اشتراک‌گذاری مطالب و عکس‌های متنوع دارند. اما آنچه که مسلم است آن است که این موارد تنها کاربردهای این قبیل سایت‌ها نیست، بلکه می‌توان از این سایت‌ها در به اشتراک‌گذاری مطالب علمی و آموزشی نیز استفاده‌کرد. در کشور ما هنوز اهمیت بکارگیری شبکه‌های اجتماعی در امر تحقیق و پژوهش به طور کامل روشن نشده‌است.

شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی، بستر بسیار مناسبی برای محققین ایجاد می‌کنند تا آن‌ها بتوانند با افراد دیگری که در زمینه‌های مشابه آنان فعالیت می‌کنند آشنا شده و روند فعالیت‌های علمی خود را سرعت بخشند. محقق امیدوار است نتایج این تحقیق بتواند به ایجاد آگاهی در زمینه استفاده از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی در کشور کمک کند.

متغیرهای تحقیق
متغیر مستقل: متغیر مستقل این تحقیق بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی است.

متغیر وابسته: متغیر وابسته عملکرد اعضای هیأت علمی دانشگاه‌ها در نظر گرفته شده‌است که شامل مؤلفه‌های عملکرد آموزشی، عملکرد پژوهشی و عملکرد خدماتی می‌باشد.

فرضیه‌های تحقیق
فرضیه‌ها در این تحقیق به شرح زیر می‌باشند:

فرضیه اصلی
فرضیه اصلی در این تحقیق به شرح زیر می‌باشد:

بین بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی و عملکرد اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی رابطه وجود دارد.

فرضیه‌های فرعی
فرضیه‏های فرعی در این تحقیق به شرح زیر می­باشند:

1- بین بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی و عملکرد آموزشی اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی رابطه وجود دارد.

2- بین بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی و عملکرد پژوهشی اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی رابطه وجود دارد.

3- بین بهره‌گیری از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی و عملکرد خدماتی اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی رابطه وجود دارد.

اهداف اساسی تحقیقهدف کلی
هدف اصلی در این تحقیق افزایش عملکرد اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی در فعالیت‌های علمی و پژوهشی می‌باشد.

اهداف فرعی
اهداف فرعی در این تحقیق عبارتند از:

1- تبیین تأثیر استفاده از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی بر عملکرد اعضای‌هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی

2- شناسایی و معرفی شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی

3- شناسایی مزایای استفاده از شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی برای پژوهشگران

4- شناسایی پر کاربردترین شبکه‌های اجتماعی علمی و پژوهشی مجازی در میان اعضای هیأت علمی دانشگاه‌های دولتی و غیردولتی

5- شناسایی دیگر ابزار رسانه‌های اجتماعی مورد استفاده اساتید دانشگاه‌ها و پژوهشگران

قلمرو تحقیققلمرو مکانی تحقیق
قلمرو مکانی این تحقیق دانشگاه تهران و دانشگاه علم و فرهنگ می‌باشد.

قلمرو زمانی تحقیق
قلمرو زمانی این تحقیق، سال‌های 1388 تا 1393 در نظر گرفته شده‌است.

قلمرو موضوعی تحقیق
عملکرد اعضای هیأت علمی از موضوعات مهم در حوزه «منابع انسانی» و «شبکه‏های اجتماعی» قلمرو موضوعی پژوهش می‏باشد.

جامعه و نمونه آماری
جامعه و نمونه آماری در این تحقیق به شرح زیر می­باشند:

جامعه آماری

&nbsp;

<a href="http://fumi.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-37/"><img class="alignnone size-medium wp-image-170858″ src="https://arshadfile.ir/wp-content/uploads/2019/08/8_001-300x173-300x173.png” alt="برای دانلود متن کامل پایان نامه ها اینجا کلیک کنید” width="300″ height="173″ /></a>

 

بر اساس مطالب عنوان شده در عنوان تحقیق، بیان مساله، اهداف و فرضیه‌ها، جامعه آماری این تحقیق اعضای هیأت علمی دانشگاه تهران و دانشگاه علم و فرهنگ می‌باشد که تعداد آن‌ها مجموعاَ 1685 نفر است که 68 نفر از دانشگاه علم و فرهنگ و 1617 نفر از دانشگاه تهران می‌باشند. دانشگاه تهران به دلیل تنوع و بزرگی در جامعه آماری و وجود چندین دانشکده در زمینه‌های مختلف و در نتیجه تنوع در اعضای هیأت علمی به عنوان دانشگاه دولتی انتخاب شده است. همچنین دانشگاه علم و فرهنگ به دلیل سهولت دسترسی به اعضای هیأت علمی و تنوع دانشکده و نیز شاخص بودن دانشگاه در میان دانشگاه‌های غیرانتفاعی انتخاب گردید.

نمونه آماری
برای گرد‌آوری اطلاعات از روش نمونه‌گیری هدفمند و جامعه در دسترس استفاده شده‌است و حجم نمونه با استفاده از فرمول کوکران 313 نفر تعیین گردید که از این مقدار 50 نفر از دانشگاه علم و فرهنگ و 263 نفر از دانشگاه تهران می‌باشند. همچنین دانشکده‌های انتخاب شونده از دانشگاه تهران با دانشکده‌های دانشگاه علم و فرهنگ سازگاری دارند.

شیوهها و ابزار گردآوری اطلاعات
شیوهها و ابزار گردآوری اطلاعات عبارتند از:

الف)کتابخانهای: برای گردآوری اطلاعات کتابخانه ای از ابزار فیشبرداری استفاده شده است.

فهرست مطالب:

فصل اول: مفاهیم اولیه…………………………………… 8

1-1 مقدمه ………………………………….8

1-2  پیش بینی هیدرولوژیکی…………………………………… 9

1-2-1  مدل‌سازی برای پیش‌بینی………………………………….. 10

1-2-1-1  تعیین پیش بینی کننده مناسب……………………………………. 10

1-2-1-2  تعیین مدل مناسب……………………………………. 11

فهرست مطالب:

فصل اول: مفاهیم اولیه…………………………………… 8

1-1 مقدمه ………………………………….8

1-2  پیش بینی هیدرولوژیکی…………………………………… 9

1-2-1  مدل‌سازی برای پیش‌بینی………………………………….. 10

1-2-1-1  تعیین پیش بینی کننده مناسب……………………………………. 10

1-2-1-2  تعیین مدل مناسب……………………………………. 11

1-2-1-3    واسنجی…………………………………. 11

1-2-1-4    صحت سنجی مدل………………………………….. 11

1-3  تحلیل سری‌های زمانی…………………………………… 12

1-3-1  بررسی فرایندهای غیر قطعی………………………………….. 13

1-3-2  مدل‌های پیش‌بینی مفهومی………………………………….. 13

1-4   کیفیت آب……………………………………14

1-4-1 کل مواد جامد محلول (TDS) ………………………………….14

1-4-2 هدایت الکتریکی(EC)…………………………………. 15

1-5  کلیات تحقیق………………………………….. 15

1-5-1  هدف از انجام پروژه…………………………………. 15

1-5-2 چهارچوب کلی پایان نامه………………………………….. 16

فصل دوم: مروری بر تحقیقات و مطالعات انجام شده…………………. 18

2-1  مقدمه …………………………………. 18

2-2  مروری بر ادبیات موضوع………………………………….. 19

2-2-1  شبکه‌های عصبی مصنوعی در هیدرولوژی…………………… 19

2-2-2 تحقیقات انجام شده در زمینه‌ی مدلسازی پارامترهای کیفی رودخانه‌ها…….20

2-2-3 تحقیقات انجام شده در زمینه‌ی سیستم استنتاج عصبی- فازی…………. 25

2-2-4 تحقیقات انجام شده در زمینه‌ی مدل‌های هیبرید…………………….. 27

فصل سوم: مدل هوشمند شبکه‌های عصبی مصنوعی……………………… 31

3-1   مقدمه …………………………………. 31

3-1-1 تاریخچه شبکه‌های عصبی………………………………….. 32

3-1-2  دلایل استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی…………………………… 33

3-1-2-1    قابلیت یادگیری………………………………….33

3-1-2-2  پراکندگی اطلاعات «پردازش اطلاعات به صورت متن»………………… 34

3-1-2-3  قابلیت تعمیم …………………………………. 34

3-1-2-4 پردازش موازی…………………………………… 34

3-1-2-5 مقاوم بودن………………………………….  35

3-2  توابع انتقال………………………………….35

3-2-1 خواص توابع سیگموئیدی…………………………………… 35

3-2-2 تابع تانژانت هیپربولیک tansig…………………………………..

3-3  معماری شبکه‌های عصبی…………………………………… 37

3-3-1 نورون با یک بردار به عنوان ورودی…………………………………… 37

3-3-2  شبکه یک لایه………………………………….. 38

3-4  قوانین یادگیری…………………………………… 38

3-4-1  شبکه‌های پس انتشار………………………………….. 39

3-4-2 شبکه‌های Feedforward…………………………………..

3-4-3 آموزش شبکه………………………………….. 40

3-4-3-1  الگوریتم پس انتشار………………………………….. 41

3-4-3-2 الگوریتم Levenberg- Marquardt……………………………..

3-4-3-3 توقف زودرس……………………………………. 42

3-4-3-4  محدودیت‌های شبکه‌های پس انتشار…………………….. 42

فصل چهارم:منطق فازی و مدل ترکیبی عصبی-فازی (ANFIS)………. 43

4-1   مقدمه …………………………………. 43

4-1-1  سیستم‌های فازی…………………………………… 43

4-1-2  تاریخچه………………………………….. 44

4-2 منطق فازی چیست؟………………………………….. 45

4-2-1 توصیف منطق فازی…………………………………… 45

4-2-2  دلایل استفاده از منطق فازی…………………………………… 46

4-2-3 هدف منطق فازی…………………………………… 47

4-3  اصول در منطق فازی…………………………………… 48

4-3-1  مجموعه‌های فازی…………………………………… 48

4-3-2  توابع عضویت در منطق فازی…………………………………… 49

4-3-3  عملیات منطقی…………………………………..50

4-3-4 قواعد if – then…………………………………..

4-4  سیستم‌های استنتاج فازی…………………………………… 53

4-4-1 تعریف سیستم‌های استنتاج فازی………………………………. 53

 

4-4-2 استنتاج فازی به روش سوگنو………………………………….. 54

4-4-3 مقایسه روش‌های ممدانی و سوگنو………………………………….. 54

4-5  ANFIS ………………………………….

4-5-1  ANFIS چیست؟………………………………….. 55

4-5-2  یادگیری مدل و استنتاج از طریق ANFIS…………………………………..

4-5-3  ساختار FIS و تنظیم پارامتر………………………………….. 55

4-5-4  شبکه های یادگیرنده تطابقی عصبی فازی ANFIS………………………..

4-5-5  معتبرسازی مدل با بهره گرفتن از مجموعه داده‌های آزمایشی و داده‌های وارسی…….58

4-5-6  محدودیت‌های ANFIS…………………………………..

4-5-7 ساختار و نحوه‌ی ایجاد مدل نروفازی…………………………………… 59

4-5-7-1 افراز شبکه‌ای…………………………………. 60

4-5-7-2  کلاسترینگ تفاضلی…………………………………… 60

4-5-7-3    C – Means فازی…………………………………… 61

فصل پنجم: تدوین مدل‌های هوشمند شبیه‌سازی و پیش‌بینی پارامترهای کیفی……..63

5-1  مقدمه …………………………………. 63

5-1-1 مدل‌های مورد استفاده…………………………………. 65

5-1-2  مشخصات حوزه رودخانه و ایستگاه مورد مطالعه……………………….. 65

5-1-3 بررسی سازگاری داده‌ها…………………………………. 68

5-2 انتخاب ورودی…………………………………… 69

5-2-1  انتخاب ورودی مدل‌ها برای شبیه‌سازی پارامترهای کیفی………………… 69

5-2-2  انتخاب ورودی مدل‌ها برای پیش‌بینی پارامترهای کیفی………………….. 70

5-3   طراحی شبکه عصبی…………………………………… 72

5-3-1  تعداد لایه‌های مخفی مورد نیاز………………………………….. 72

5-3-2  تعداد نورون‌های مورد نیاز لایۀ مخفی………………………………….. 73

5-3-3 نوع توابع انتقال مورد استفاده ………………………………….73

5-3-3-1 نرمال سازی داده‌ها…………………………………. 74

5-3-4  انتخاب توابع آموزش شبکه………………………………….. 74

5-3-5 ساختار شبکه عصبی مورد استفاده ………………………………….76

5-3-6 الگوریتم شبکه عصبی طراحی شده برای شبیه‌سازی و پیش‌بینی تغیرات شوری…….76

5-4  ارزیابی مدل‌ها…………………………………. 78

5-4-1  ریشه میانگین مربعات خطا…………………………………. 78

5-4-2 میانگین درصد خطای مطلق………………………………….. 78

5-4-3 ضریب کارایی شبکه………………………………….. 78

5-4-4 میانگین خطای مطلق………………………………….. 79

5-4-5 مجذور ضریب همبستگی…………………………………. 79

5-5  نتایج پیش‌بینی پارامترهای کیفی رودخانه آب‌شیرین-ایستگاه گرآب……………. 79

5-5-1 نروفازی  (ANFIS)…………………………………. 79

5-5-1-1 نروفازی در پیش‌بینیEC  با ساختار genfis2………………….

5-5-1-2 نروفازی در پیش‌بینیEC  با ساختار genfis3…………………….

5-5-2 شبکه‌های عصبی در پیش‌بینی EC گام زمانی آینده ایستگاه گراب…………….. 85

5-6 نتایج شبیه‌سازی پارامترهای کیفی رودخانه آب‌شیرین-ایستگاه گرآب……………. 89

5-6-1  شیبه‌سازی TDS با نروفازی genfis1…………………………………..

5-6-2   شیبه‌سازی TDS با نروفازی genfis2…………………………………..

5-6-3   شبکه‌های عصبی در شبیه‌سازی TDS ایستگاه گراب……………………. 91

5-6-4   مقایسه نتایج شبیه‌سازی مدل‌های شبکه عصبی و نروفازی…………….. 94

5-7   مدلسازی مربوط به رودخانه رود زرد (ایستگاه ماشین) ………………………95

5-7-1 منطقه مورد مطالعه………………………………….. 95

5-7-1  نتایج پیش‌بینی پارامتر کیفیTDS  رودخانه رود زرد…………………….. 96

5-7-2-1    نروفازی در پیش‌بینیTDS گام زمانی آینده رودخانه رود زرد-ایستگاه ماشین………96

5-7-2-2    شبکه‌های عصبی در پیش‌بینی TDS گام زمانی آینده رودخانه رود زرد-ایستگاه ماشین…..97

5-7-2-3    مقایسه نتایج پیش‌بینی مدل‌های شبکه عصبی و نروفازی……………98

5-7-2 نتایج شبیه‌سازی پارامتر کیفی  TDSرودخانه رود زرد………………….98

5-7-3-1     نروفازی در شبیه‌سازی TDS  رودخانه رود زرد-ایستگاه ماشین…………….98

5-7-3-2    شبکه‌های عصبی در شبیه‌سازی TDS گام زمانی آینده رودخانه رود زرد-ایستگاه ماشین…….99

5-7-3-3    مقایسه نتایج شبیه‌سازی مدل‌های شبکه عصبی و نروفازی رودخانه رود زرد………….99

فصل ششم: نتایج و پیشنهادات………………………………………….101

6-1   کلیات…………………………………. 101

6-2 مزایای پارامترهای کیفی مدلسازی شده…………………………………. 102

6-3  بهبود نتایج در تحقیقات آتی…………………………………..104

منابع و مراجع…………………………………. 106

الف: منابع فارسی………………………………….. 106

ب: منابع لاتین………………………………….  107

پیوست الف : Genfis1 ………………………………….

پیوست ب   : Genfis2 ………………………………….

پیوست ت   : Genfis3………………………………….

چکیده:

رودخانه‌ها از مهم‌ترین و متداول‌ترین منابع تأمین آب آشامیدنی، کشاورزی و صنعتی به شمار می‌آیند. این منابع به علت عبور از بسترهای مختلف و ارتباط مستقیم با محیط پیرامون خود نوسانات کیفی زیادی دارند. از اینرو پیش‌بینی کیفیت جریان رودخانه‌ها که پدیده‌ای غیر قطعی، تصادفی و تأثیرپذیر از برخی عوامل طبیعی و غیر طبیعی می‌باشد، نقش مهمی در مدیریت کیفی منابع آب ایفا می کند. با توجه به نواقص موجود در داده‌های آماری می‌توان از نتایج مدل‌های شبیه‌سازی به منظور کشف نواقص، اصلاح یا تکمیل داده‌ها استفاده نمود. در راستای بررسی وضعیت کیفی یک منبع آبی، شاخص‌هایی برای کنترل کیفیت منابع آب در نظر گرفته می‌شود. جهت تحقق این امر، غلظت مواد جامد محلول (TDS) و هدایت الکتریکی (EC) ایستگاه هیدرومتری گراب واقع در رودخانه آب شیرین، برای پیش‌بینی و شبیه‌سازی تغییرات شوری مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مدل‌های پیش‌بینی، با حفظ پیوستگی زمانی از ورودی‌های تأخیری ماهانه کل جامدات محلول برای تخمین شوری استفاده شده است و در مدل‌های شبیه‌سازی به دلیل عدم لزوم حفظ پیوستگی زمانی و کاهش خطای مدلسازی‌ها، ترکیب تصادفی مجموع آنیون‌ها و کاتیون‌ها به عنوان ورودی مدل مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه الگوریتم‌های هوشمند شبکه‌های عصبی مصنوعی و فازی-عصبی، برای مدل‌سازی سری‌های زمانی که شرایطی از قبیل ایستایی را برای به‌کارگیری تکنیک‌های کلاسیک ندارند، مورد استفاده قرار گرفته‌اند. نتایج، حاکی از عملکرد تقریبا مشابه دو روش فوق با دقت قابل قبولی در مدل‌سازی پارامترهای کیفی حوضه مطالعاتی می‌باشد. در پایان با توجه به نتایج بدست آمده، مدل نروفازی در مقایسه با شبکه عصبی دارای عدم قطعیت کمتری در مقادیر خروجی می‌باشد؛ به طوری که در عرض محدوده‌ی اطمینان اکثر مدلسازی‌ها، عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد.

فصل اول: مفاهیم اولیه

1-1- مقدمه

یکی از مهم‌ترین عوامل توسعه هر منطقه در دسترس بودن منابع آب با کیفیت است. شناخت وضعیت آلودگی رودخانه‌ها سبب گردیده است، برنامه‌ریزی‌های مدیریتی به منظور کنترل کیفیت آب رودخانه‌ها در آینده از اهمیت بیشتری برخوردار ­گردد. پیش‌بینی کیفیت جریان رودخانه‌ها در بازه‌های زمانی آینده، با وجود تاثیرپذیری از برخی عوامل طبیعی و غیر طبیعی، نقش مهمی در مدیریت کیفیت منابع آب ایفا می کند.

با پیش‌بینی نمودن کیفیت جریان رودخانه‌ها علاوه بر مدیریت بهره‌برداری منابع آب به منظور تأمین نیاز، و اجازه‌ی برداشت‌های کشاورزی و صنعتی بیشتر در بازه‌های زمانی که رودخانه از آلودگی بیشتری برخوردار است می‌توان با بهره گرفتن از مسیرهای انحرافی از ورود جریان‌های با بار آلودگی بالا که تأثیر نامطلوبی بر کیفیت آب مخازن دارد جلوگیری به عمل آورد. همچنین به دلیل وجود نقص داده‌های آماری در داده‌های کمی و کیفی ایستگاه‌های هیدرومتری می‌توان از نتایج مدل‌ شبیه‌سازی پارامترهای کیفی به منظور صحت، کشف نواقص، اصلاح یا تکمیل داده‌ها استفاده نمود. مدل‌های تجربی که بدون توجه به پارامترهای مورد استفاده، سعی در ایجاد رابطه‌ای بین داده‌های ورودی و خروجی دارند به مدل‌های هوشمند مشهور هستند. در واقع منطق فازی، محاسبات عصبی و الگوریتم‌های ژنتیک شالوده‌های علم محاسبات نرم را تشکیل می‌دهند. بر خلاف محاسبات سخت[1]، محاسبات نرم[2] با عدم قطعیت موجود در دنیای واقعی سازگار می‌باشد. می‌توان اصول پایه در محاسبات نرم را در قالب یک جمله و به صورت زیر بیان نمود:

«بهره برداری از تلورانس نادرستی، عدم قطعیت و حقیقت جزئی[3] در راستای رسیدن به یک راه حل انعطاف پذیر، محکم و کم هزینه»[63]

در پیش‌بینی پارامترهای کیفی می‌توان از تاخیرهای زمانی همان پارامتر، به دلیل فراوانی و دسترسی بیشتر نسبت به سایر پارامترها از جمله دبی، دما، رنگ و … به عنوان ورودی‌های مدل استفاده کرد. در واقع یکی از روش‌های پیش‌بینی فرایندهای طبیعی و غیر طبیعی از جمله آلودگی، استفاده از سری‌های زمانی تاخیری همان پارامتر به عنوان پیش‌بینی کننده می‌باشد. 1- هدف اصلی در این تحقیق استفاده از مدل‌های هوشمند شبکه عصبی و فازی-عصبی در تخمین شوری یک گام زمانی آینده با بررسی تاثیر سری های زمانی تاخیری ماهانه، در منطقه مورد مطالعه می‌باشد.

2- در ادامه مسئله شبیه‌سازی TDS با بهره گرفتن از غلظت یون‌های مختلف موجود در آب، PH و دبی به عنوان ورودی مدل‌ها مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. تغییرات TDS با دیگر پارامترهای کیفی در رودخانه‌های مختلف محاسبه شده که در بین این پارامترها مجموع آنیون و مجموع کاتیون به عنوان ورودی‌های مدل شبیه‌سازی انتخاب شده است و نتایج مربوط به هر کدام از مدل‌ها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

2-1- پیشبینی هیدرولوژیکی

پیش‌بینی[1] در هیدرولوژی به معنی تخمین شرایط هیدرولوژیکی و هواشناسی در یک بازه زمانی خاص می‌باشد. پیش‌بینی‌های هیدرولوژیکی را می‌توان به دو دسته کوتاه مدت و بلند مدت تقسیم نمود. پیش‌بینی‌های کوتاه مدت اغلب دارای افق زمانی در حد چند روز می‌باشند و به منظور هشدار و بهره‌برداری زمان واقعی سیستم‌های منابع آب به کار می‌روند. در مقابل پیش‌بینی‌های بلند مدت، دارای افق زمانی بیش از یک هفته تا یک سال می‌باشند و برای مدیریت منابع آب مانند تخصیص آب برای آبیاری و کاهش اثرات خشکسالی از طریق مدیریت منابع آب به کار می‌روند.

پیش‌بینی کوتاه مدت معمولاً از دقت بیشتری برخوردار بوده و آسان‌تر به دست می‌آید. روابط ریاضی و فیزیکی برای این پیش‌بینی‌ها بیشتر مورد توجه قرار گرفته و قابلیت شبیه‌سازی بهتری دارند. در مقابل پیش‌بینی‌های بلند مدت به علل مختلف دارای خطای بیشتری بوده و از پیچیدگی‌های بیشتری در مدل‌سازی و شبیه‌سازی برخوردارند. به همین اندازه اهمیت آن‌ها برای یک سیستم مدیریت منابع آب بسیار زیاد می‌باشد به طوری که افزایش میزان اندکی از دقت در این پیش‌بینی‌ها فواید زیادی را عاید سیستم بهره برداری خواهد نمود. نخستین و بدیهی‌ترین فایده حاصل از پیش‌بینی‌ها با افق‌های زمانی بلند مدت، پویاتر شدن تصمیم گیری‌های مبتنی بر ذخیره و آزاد سازی آب می‌باشد [14].

از این رو پیش‌بینی‌های ماهانه و فصلی مربوط به پارامترهای کیفی رودخانه‌ها و تغییرات شوری جزء پیش‌بینی‌های بلند مدت محسوب می‌شود و نتایج حاصل از این پیش‌بینی‌ها در مدیریت کیفیت منابع آب اهمیت بسزایی دارد.

1-2-1- مدل‌سازی برای پیش‌بینی

فرآیند مدل‌سازی برای پیش بینی شامل مراحل زیر است:

– تعیین پیش‌بینی کننده مناسب

– تعیین مدل پیش‌بینی مناسب

– کالبیراسیون مدل

– صحت سنجی مدل

1-1-2-1- تعیین پیش بینی کننده مناسب

اولین گام در مدل‌سازی برای پیش‌بینی، استفاده از پیش‌بینی کننده مناسب می‌باشد. استفاده از پیش‌بینی کننده‌های مناسب بستگی به شرایط فیزیکی حاکم بر منطقه و حوزۀ

1-2-1-3    واسنجی…………………………………. 11

1-2-1-4    صحت سنجی مدل………………………………….. 11

1-3  تحلیل سری‌های زمانی…………………………………… 12

1-3-1  بررسی فرایندهای غیر قطعی………………………………….. 13

1-3-2  مدل‌های پیش‌بینی مفهومی………………………………….. 13

1-4   کیفیت آب……………………………………14

1-4-1 کل مواد جامد محلول (TDS) ………………………………….14

1-4-2 هدایت الکتریکی(EC)…………………………………. 15

1-5  کلیات تحقیق………………………………….. 15

1-5-1  هدف از انجام پروژه…………………………………. 15

1-5-2 چهارچوب کلی پایان نامه………………………………….. 16

فصل دوم: مروری بر تحقیقات و مطالعات انجام شده…………………. 18

2-1  مقدمه …………………………………. 18

2-2  مروری بر ادبیات موضوع………………………………….. 19

2-2-1  شبکه‌های عصبی مصنوعی در هیدرولوژی…………………… 19

2-2-2 تحقیقات انجام شده در زمینه‌ی مدلسازی پارامترهای کیفی رودخانه‌ها…….20

2-2-3 تحقیقات انجام شده در زمینه‌ی سیستم استنتاج عصبی- فازی…………. 25

2-2-4 تحقیقات انجام شده در زمینه‌ی مدل‌های هیبرید…………………….. 27

فصل سوم: مدل هوشمند شبکه‌های عصبی مصنوعی……………………… 31

3-1   مقدمه …………………………………. 31

3-1-1 تاریخچه شبکه‌های عصبی………………………………….. 32

3-1-2  دلایل استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی…………………………… 33

3-1-2-1    قابلیت یادگیری………………………………….33

3-1-2-2  پراکندگی اطلاعات «پردازش اطلاعات به صورت متن»………………… 34

3-1-2-3  قابلیت تعمیم …………………………………. 34

3-1-2-4 پردازش موازی…………………………………… 34

3-1-2-5 مقاوم بودن………………………………….  35

3-2  توابع انتقال………………………………….35

3-2-1 خواص توابع سیگموئیدی…………………………………… 35

3-2-2 تابع تانژانت هیپربولیک tansig…………………………………..

3-3  معماری شبکه‌های عصبی…………………………………… 37

3-3-1 نورون با یک بردار به عنوان ورودی…………………………………… 37

3-3-2  شبکه یک لایه………………………………….. 38

3-4  قوانین یادگیری…………………………………… 38

3-4-1  شبکه‌های پس انتشار………………………………….. 39

3-4-2 شبکه‌های Feedforward…………………………………..

3-4-3 آموزش شبکه………………………………….. 40

3-4-3-1  الگوریتم پس انتشار………………………………….. 41

3-4-3-2 الگوریتم Levenberg- Marquardt……………………………..

3-4-3-3 توقف زودرس……………………………………. 42

3-4-3-4  محدودیت‌های شبکه‌های پس انتشار…………………….. 42

فصل چهارم:منطق فازی و مدل ترکیبی عصبی-فازی (ANFIS)………. 43

4-1   مقدمه …………………………………. 43

4-1-1  سیستم‌های فازی…………………………………… 43

4-1-2  تاریخچه………………………………….. 44

4-2 منطق فازی چیست؟………………………………….. 45

4-2-1 توصیف منطق فازی…………………………………… 45

4-2-2  دلایل استفاده از منطق فازی…………………………………… 46

4-2-3 هدف منطق فازی…………………………………… 47

4-3  اصول در منطق فازی…………………………………… 48

4-3-1  مجموعه‌های فازی…………………………………… 48

4-3-2  توابع عضویت در منطق فازی…………………………………… 49

4-3-3  عملیات منطقی…………………………………..50

4-3-4 قواعد if – then…………………………………..

4-4  سیستم‌های استنتاج فازی…………………………………… 53

4-4-1 تعریف سیستم‌های استنتاج فازی………………………………. 53

4-4-2 استنتاج فازی به روش سوگنو………………………………….. 54

4-4-3 مقایسه روش‌های ممدانی و سوگنو………………………………….. 54

4-5  ANFIS ………………………………….

4-5-1  ANFIS چیست؟………………………………….. 55

4-5-2  یادگیری مدل و استنتاج از طریق ANFIS…………………………………..

4-5-3  ساختار FIS و تنظیم پارامتر………………………………….. 55

4-5-4  شبکه های یادگیرنده تطابقی عصبی فازی ANFIS………………………..

4-5-5  معتبرسازی مدل با بهره گرفتن از مجموعه داده‌های آزمایشی و داده‌های وارسی…….58

4-5-6  محدودیت‌های ANFIS…………………………………..

4-5-7 ساختار و نحوه‌ی ایجاد مدل نروفازی…………………………………… 59

4-5-7-1 افراز شبکه‌ای…………………………………. 60

4-5-7-2  کلاسترینگ تفاضلی…………………………………… 60

4-5-7-3    C – Means فازی…………………………………… 61

فصل پنجم: تدوین مدل‌های هوشمند شبیه‌سازی و پیش‌بینی پارامترهای کیفی……..63

5-1  مقدمه …………………………………. 63

5-1-1 مدل‌های مورد استفاده…………………………………. 65

5-1-2  مشخصات حوزه رودخانه و ایستگاه مورد مطالعه……………………….. 65

5-1-3 بررسی سازگاری داده‌ها…………………………………. 68

5-2 انتخاب ورودی…………………………………… 69

5-2-1  انتخاب ورودی مدل‌ها برای شبیه‌سازی پارامترهای کیفی………………… 69

5-2-2  انتخاب ورودی مدل‌ها برای پیش‌بینی پارامترهای کیفی………………….. 70

5-3   طراحی شبکه عصبی…………………………………… 72

5-3-1  تعداد لایه‌های مخفی مورد نیاز………………………………….. 72

5-3-2  تعداد نورون‌های مورد نیاز لایۀ مخفی………………………………….. 73

5-3-3 نوع توابع انتقال مورد استفاده ………………………………….73

5-3-3-1 نرمال سازی داده‌ها…………………………………. 74

5-3-4  انتخاب توابع آموزش شبکه………………………………….. 74

5-3-5 ساختار شبکه عصبی مورد استفاده ………………………………….76

5-3-6 الگوریتم شبکه عصبی طراحی شده برای شبیه‌سازی و پیش‌بینی تغیرات شوری…….76

5-4  ارزیابی مدل‌ها…………………………………. 78

5-4-1  ریشه میانگین مربعات خطا…………………………………. 78

5-4-2 میانگین درصد خطای مطلق………………………………….. 78

5-4-3 ضریب کارایی شبکه………………………………….. 78

5-4-4 میانگین خطای مطلق………………………………….. 79

5-4-5 مجذور ضریب همبستگی…………………………………. 79

5-5  نتایج پیش‌بینی پارامترهای کیفی رودخانه آب‌شیرین-ایستگاه گرآب……………. 79

5-5-1 نروفازی  (ANFIS)…………………………………. 79

5-5-1-1 نروفازی در پیش‌بینیEC  با ساختار genfis2………………….

5-5-1-2 نروفازی در پیش‌بینیEC  با ساختار genfis3…………………….

5-5-2 شبکه‌های عصبی در پیش‌بینی EC گام زمانی آینده ایستگاه گراب…………….. 85

5-6 نتایج شبیه‌سازی پارامترهای کیفی رودخانه آب‌شیرین-ایستگاه گرآب……………. 89

5-6-1  شیبه‌سازی TDS با نروفازی genfis1…………………………………..

5-6-2   شیبه‌سازی TDS با نروفازی genfis2…………………………………..

5-6-3   شبکه‌های عصبی در شبیه‌سازی TDS ایستگاه گراب……………………. 91

5-6-4   مقایسه نتایج شبیه‌سازی مدل‌های شبکه عصبی و نروفازی…………….. 94

5-7   مدلسازی مربوط به رودخانه رود زرد (ایستگاه ماشین) ………………………95

5-7-1 منطقه مورد مطالعه………………………………….. 95

5-7-1  نتایج پیش‌بینی پارامتر کیفیTDS  رودخانه رود زرد…………………….. 96

5-7-2-1    نروفازی در پیش‌بینیTDS گام زمانی آینده رودخانه رود زرد-ایستگاه ماشین………96

5-7-2-2    شبکه‌های عصبی در پیش‌بینی TDS گام زمانی آینده رودخانه رود زرد-ایستگاه ماشین…..97

5-7-2-3    مقایسه نتایج پیش‌بینی مدل‌های شبکه عصبی و نروفازی……………98

5-7-2 نتایج شبیه‌سازی پارامتر کیفی  TDSرودخانه رود زرد………………….98

5-7-3-1     نروفازی در شبیه‌سازی TDS  رودخانه رود زرد-ایستگاه ماشین…………….98

5-7-3-2    شبکه‌های عصبی در شبیه‌سازی TDS گام زمانی آینده رودخانه رود زرد-ایستگاه ماشین…….99

5-7-3-3    مقایسه نتایج شبیه‌سازی مدل‌های شبکه عصبی و نروفازی رودخانه رود زرد………….99

فصل ششم: نتایج و پیشنهادات………………………………………….101

6-1   کلیات…………………………………. 101

6-2 مزایای پارامترهای کیفی مدلسازی شده…………………………………. 102

6-3  بهبود نتایج در تحقیقات آتی…………………………………..104

منابع و مراجع…………………………………. 106

الف: منابع فارسی………………………………….. 106

ب: منابع لاتین………………………………….  107

پیوست الف : Genfis1 ………………………………….

پیوست ب   : Genfis2 ………………………………….

پیوست ت   : Genfis3………………………………….

چکیده:

رودخانه‌ها از مهم‌ترین و متداول‌ترین منابع تأمین آب آشامیدنی، کشاورزی و صنعتی به شمار می‌آیند. این منابع به علت عبور از بسترهای مختلف و ارتباط مستقیم با محیط پیرامون خود نوسانات کیفی زیادی دارند. از اینرو پیش‌بینی کیفیت جریان رودخانه‌ها که پدیده‌ای غیر قطعی، تصادفی و تأثیرپذیر از برخی عوامل طبیعی و غیر طبیعی می‌باشد، نقش مهمی در مدیریت کیفی منابع آب ایفا می کند. با توجه به نواقص موجود در داده‌های آماری می‌توان از نتایج مدل‌های شبیه‌سازی به منظور کشف نواقص، اصلاح یا تکمیل داده‌ها استفاده نمود. در راستای بررسی وضعیت کیفی یک منبع آبی، شاخص‌هایی برای کنترل کیفیت منابع آب در نظر گرفته می‌شود. جهت تحقق این امر، غلظت مواد جامد محلول (TDS) و هدایت الکتریکی (EC) ایستگاه هیدرومتری گراب واقع در رودخانه آب شیرین، برای پیش‌بینی و شبیه‌سازی تغییرات شوری مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مدل‌های پیش‌بینی، با حفظ پیوستگی زمانی از ورودی‌های تأخیری ماهانه کل جامدات محلول برای تخمین شوری استفاده شده است و در مدل‌های شبیه‌سازی به دلیل عدم لزوم حفظ پیوستگی زمانی و کاهش خطای مدلسازی‌ها، ترکیب تصادفی مجموع آنیون‌ها و کاتیون‌ها به عنوان ورودی مدل مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه الگوریتم‌های هوشمند شبکه‌های عصبی مصنوعی و فازی-عصبی، برای مدل‌سازی سری‌های زمانی که شرایطی از قبیل ایستایی را برای به‌کارگیری تکنیک‌های کلاسیک ندارند، مورد استفاده قرار گرفته‌اند. نتایج، حاکی از عملکرد تقریبا مشابه دو روش فوق با دقت قابل قبولی در مدل‌سازی پارامترهای کیفی حوضه مطالعاتی می‌باشد. در پایان با توجه به نتایج بدست آمده، مدل نروفازی در مقایسه با شبکه عصبی دارای عدم قطعیت کمتری در مقادیر خروجی می‌باشد؛ به طوری که در عرض محدوده‌ی اطمینان اکثر مدلسازی‌ها، عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد.

فصل اول: مفاهیم اولیه

1-1- مقدمه

یکی از مهم‌ترین عوامل توسعه هر منطقه در دسترس بودن منابع آب با کیفیت است. شناخت وضعیت آلودگی رودخانه‌ها سبب گردیده است، برنامه‌ریزی‌های مدیریتی به منظور کنترل کیفیت آب رودخانه‌ها در آینده از اهمیت بیشتری برخوردار ­گردد. پیش‌بینی کیفیت جریان رودخانه‌ها در بازه‌های زمانی آینده، با وجود تاثیرپذیری از برخی عوامل طبیعی و غیر طبیعی، نقش مهمی در مدیریت کیفیت منابع آب ایفا می کند.

با پیش‌بینی نمودن کیفیت جریان رودخانه‌ها علاوه بر مدیریت بهره‌برداری منابع آب به منظور تأمین نیاز، و اجازه‌ی برداشت‌های کشاورزی و صنعتی بیشتر در بازه‌های زمانی که رودخانه از آلودگی بیشتری برخوردار است می‌توان با بهره گرفتن از مسیرهای انحرافی از ورود جریان‌های با بار آلودگی بالا که تأثیر نامطلوبی بر کیفیت آب مخازن دارد جلوگیری به عمل آورد. همچنین به دلیل وجود نقص داده‌های آماری در داده‌های کمی و کیفی ایستگاه‌های هیدرومتری می‌توان از نتایج مدل‌ شبیه‌سازی پارامترهای کیفی به منظور صحت، کشف نواقص، اصلاح یا تکمیل داده‌ها استفاده نمود. مدل‌های تجربی که بدون توجه به پارامترهای مورد استفاده، سعی در ایجاد رابطه‌ای بین داده‌های ورودی و خروجی دارند به مدل‌های هوشمند مشهور هستند. در واقع منطق فازی، محاسبات عصبی و الگوریتم‌های ژنتیک شالوده‌های علم محاسبات نرم را تشکیل می‌دهند. بر خلاف محاسبات سخت[1]، محاسبات نرم[2] با عدم قطعیت موجود در دنیای واقعی سازگار می‌باشد. می‌توان اصول پایه در محاسبات نرم را در قالب یک جمله و به صورت زیر بیان نمود:

«بهره برداری از تلورانس نادرستی، عدم قطعیت و حقیقت جزئی[3] در راستای رسیدن به یک راه حل انعطاف پذیر، محکم و کم هزینه»[63]

در پیش‌بینی پارامترهای کیفی می‌توان از تاخیرهای زمانی همان پارامتر، به دلیل فراوانی و دسترسی بیشتر نسبت به سایر پارامترها از جمله دبی، دما، رنگ و … به عنوان ورودی‌های مدل استفاده کرد. در واقع یکی از روش‌های پیش‌بینی فرایندهای طبیعی و غیر طبیعی از جمله آلودگی، استفاده از سری‌های زمانی تاخیری همان پارامتر به عنوان پیش‌بینی کننده می‌باشد. 1- هدف اصلی در این تحقیق استفاده از مدل‌های هوشمند شبکه عصبی و فازی-عصبی در تخمین شوری یک گام زمانی آینده با بررسی تاثیر سری های زمانی تاخیری ماهانه، در منطقه مورد مطالعه می‌باشد.

2- در ادامه مسئله شبیه‌سازی TDS با بهره گرفتن از غلظت یون‌های مختلف موجود در آب، PH و دبی به عنوان ورودی مدل‌ها مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. تغییرات TDS با دیگر پارامترهای کیفی در رودخانه‌های مختلف محاسبه شده که در بین این پارامترها مجموع آنیون و مجموع کاتیون به عنوان ورودی‌های مدل شبیه‌سازی انتخاب شده است و نتایج مربوط به هر کدام از مدل‌ها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

2-1- پیشبینی هیدرولوژیکی

پیش‌بینی[1] در هیدرولوژی به معنی تخمین شرایط هیدرولوژیکی و هواشناسی در یک بازه زمانی خاص می‌باشد. پیش‌بینی‌های هیدرولوژیکی را می‌توان به دو دسته کوتاه مدت و بلند مدت تقسیم نمود. پیش‌بینی‌های کوتاه مدت اغلب دارای افق زمانی در حد چند روز می‌باشند و به منظور هشدار و بهره‌برداری زمان واقعی سیستم‌های منابع آب به کار می‌روند. در مقابل پیش‌بینی‌های بلند مدت، دارای افق زمانی بیش از یک هفته تا یک سال می‌باشند و برای مدیریت منابع آب مانند تخصیص آب برای آبیاری و کاهش اثرات خشکسالی از طریق مدیریت منابع آب به کار می‌روند.

پیش‌بینی کوتاه مدت معمولاً از دقت بیشتری برخوردار بوده و آسان‌تر به دست می‌آید. روابط ریاضی و فیزیکی برای این پیش‌بینی‌ها بیشتر مورد توجه قرار گرفته و قابلیت شبیه‌سازی بهتری دارند. در مقابل پیش‌بینی‌های بلند مدت به علل مختلف دارای خطای بیشتری بوده و از پیچیدگی‌های بیشتری در مدل‌سازی و شبیه‌سازی برخوردارند. به همین اندازه اهمیت آن‌ها برای یک سیستم مدیریت منابع آب بسیار زیاد می‌باشد به طوری که افزایش میزان اندکی از دقت در این پیش‌بینی‌ها فواید زیادی را عاید سیستم بهره برداری خواهد نمود. نخستین و بدیهی‌ترین فایده حاصل از پیش‌بینی‌ها با افق‌های زمانی بلند مدت، پویاتر شدن تصمیم گیری‌های مبتنی بر ذخیره و آزاد سازی آب می‌باشد [14].

از این رو پیش‌بینی‌های ماهانه و فصلی مربوط به پارامترهای کیفی رودخانه‌ها و تغییرات شوری جزء پیش‌بینی‌های بلند مدت محسوب می‌شود و نتایج حاصل از این پیش‌بینی‌ها در مدیریت کیفیت منابع آب اهمیت بسزایی دارد.

1-2-1- مدل‌سازی برای پیش‌بینی

&nbsp;

<a href="http://40y.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d8%a7%d8%b1%d8%b2%db%8c%d8%a7%d8%a8%db%8c-%d8%b9%d9%85%d9%84%da%a9%d8%b1%d8%af-%d9%85%d8%af%d9%84%e2%80%8c%d9%87/"><img class="alignnone size-medium wp-image-170858″ src="https://arshadfile.ir/wp-content/uploads/2019/08/8_001-300x173-300x173.png” alt="برای دانلود متن کامل پایان نامه ها اینجا کلیک کنید” width="300″ height="173″ /></a>

 

فرآیند مدل‌سازی برای پیش بینی شامل مراحل زیر است:

– تعیین پیش‌بینی کننده مناسب

– تعیین مدل پیش‌بینی مناسب

– کالبیراسیون مدل

– صحت سنجی مدل

1-1-2-1- تعیین پیش بینی کننده مناسب

اولین گام در مدل‌سازی برای پیش‌بینی، استفاده از پیش‌بینی کننده مناسب می‌باشد. استفاده از پیش‌بینی کننده‌های مناسب بستگی به شرایط فیزیکی حاکم بر منطقه و حوزۀ

 

 

فهرست مطالب

مقدمه1

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1-بیان مسئله4

1 -2- سؤالات تحقیق7

1-3 -فرضیه‌های تحقیق7

1-4-هدف اصلی از اجرای این تحقیق8

1-5- دلایل توجیهی و ضرورت انجام طرح8

1-6-پیشینه تحقیق 9

1-6-1-پیشینه تحقیق در جهان 9

 1-6-2- پیشینه تحقیق در ایران11

1-7- مبانی نظری (مفاهیم و تعاریف) 16

1-7-1-پسماند16

1-7-2- انواع پسماند16

1-7-3-روش های دفع زباله19

1-7-4- مکانیابی23

1-7-4-1- مکان یابی محل دفن زباله23

1-7-4-2-ضوابط و معیارهای انتخاب مکان مناسب برای دفن زباله25

1-7-4-3-کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی در مکان یابی دفن پسماند29

 

فصل دوم : معرفی منطقه مورد مطالعه

2-1-موقعیت جغرافیایی شهر بیستون30

2-2-توپوگرافی31

2-2-1-شیب32

2-2-2-جهت شیب33

2-3-زمین‌شناسی34

2-3-1-سنگ‌های آهکی دشت بیستون34

2-3-2-گسل36

2-3-3-چینه شناسی منطقه بیستون37

2-4-ژئومورفولوژی 42

2-5-مکان های ناپایدار43

2-5-1-ریزش سنگ43

2-6- وضعیت هیدرولوژی و ژئوهیدرولوژی45

2-6-1-منابع آب زیرزمینی45

2-6-2-منابع آب‌های سطحی47

2-6-3-مخروطه افکنه49

2-7- اقلیم (بارش) 51

2-8-ویژگی هی جمعیتی شهر بیستون53

فصل سوم :مواد و روش ها

 ۳-1- مقدمه5

3-2-روش های گردآوری داده ها و اطلاعات55

3-2-1-روش کتابخانه ای55

3-2-2-روش مشاهده56

3-2-3-روش پرسشنامه56

3-3-مواد و ابزار مورد استفاده در تحقیق56

3-3-1-نرم افزارهای مورد استفاده58

۳-3-2-لایه های مورد استفاده58

3-4- روش تحقیق58

3-4-1-مدل های تصمیم گیری چند معیاره MCDM58

3-4-2-روش تحلیل سلسله مراتبی AHP60

3-4-3-منطق بولین64

3-5-جمع‌آوری اطلاعات و انجام  تحلیل های مکانی آماری64

3-6-مکانیابی محل دفن پسماندبا استفاده از GIS65

3-6-1-ساختار لایه های اطلاعاتی و ورود اطلاعات به محیط GIS65

3-6-2-مدل درونیابی کریجینگ 65

3-6-3-ترکیب لایه ها و بدست آوردن مکان مناسب با استفاده از Index overlay66

فصل چهارم : یافته های تحقیق

4-1-بررسی وضعیت موجودمدیریت پسماند شهر بیستون و شناسایی مشکلات 68

4-2-عملیات مکان یابی جهت دفع مواد زائد69

4-3-مساحت زمین مورد نیاز جهت دفن69

4-3-1-نرخ رشد جمعیت69

4-3-2-حجم تولید سالانه زباله69

4-3-3-ارتفاع و شکل محل دفن70

4-4-فاکتورهای توصیه شده برای عوامل هیدروژئومورفولوژیکی مکان یابی دفن زباله71

4-5-پهنه بندی مکان‌های مناسب دفن زباله72

 

4-5-1-تعیین ضریب اهمیت معیارها73

4-5-2-تلفیق لایه ها با اسفاده از قواعد تصمیم گیری MAPM76

4-5-2-1-تلفیق با منطق بولین76

4-5-2-1-1-نقشه های تهیه شده با منطق بولین77

4-5-2-2-تلفیق با روش AHP82

4-5-2-2-1-نقشه های تهیه شده با استفاده از مدل  AHP83

فصل پنجم : بحث و نتیجه‌گیری

5-1-مقدمه 91

5-2-خلاصه و نتیجه‌گیری91

5-3-تحلیل فرضیات94

5-4-پیشنهادات    96 

منابع و مآخذ   97

 

 

شکل 1-1-روش دفن مدرن زباله25

شکل۲-1-موقعیت جغرافیایی شهر بیستون31

شکل۲-2-نقشه مکان های ناپایدار44

شکل2-3- عکس ریزش سنگ در پایکوه های دیواره بیستون45

شکل 2-4-نقشه شیب دشت بیستون32

شکل۲-5-نقشه جهت شیب دشت بیستون33

شکل۲-6-نقشه زمین‌شناسی دشت بیستون36

شکل۲-7-مقطع زمین‌شناسی دشت بیستون42

شکل 2-8 نقشه چاه های دشت بیستون 47

شکل2-9-نقشه رودخانه های دشت بیستون49

شکل2-10-نقشه مخروطه افکنه های دشت بیستون50

شکل۲-11-نمودار بارندگی ایستگاه های سینوپتیکی استان کرمانشاه51

شکل۲-12-نقشه درونیابی بارش دشت بیستون به روش کریجینگ49

شکل 3-1- نمودار معیارهای مکانیابی دفن پسماند59

شکل 3-2-نمودار مراحل انجام تحقیق65

شکل۴-1-نمودار امتیازات اختصاص یافته به معیارها توسط متخصصان76

شکل۴-2-نقشه استاندارد شده ی رودخانه به روش بولین76

شکل۴-3- نقشه استاندارد شده ی مکان ناپایدار به روش بولین77

شکل۴-4- نقشه استاندارد شده ی مناطق مسکونی به روش بولین77

شکل۴-5- نقشه استاندارد شده ی مناطق حفاظت‌شده به روش بولین78

شکل۴-6- نقشه استاندارد شده ی شیب به روش بولین78

شکل۴-7- نقشه استاندارد شده ی جاده  به روش بولین79

شکل۴-8- نقشه استاندارد شده ی عمق آب زیرزمینی به روش بولین79

شکل۴-9- نقشه استاندارد شده ی کاربری اراضی به روش بولین80

شکل۴-10- نقشه نهایی مکان دفن پسماند  به روش بولین81

شکل۴-12- نقشه استاندارد شده عمق آب زیرزمینی84

شکل۴-13- نقشه استاندارد شده شیب84

شکل۴-11-نقشه استاندارد شده حریم رودخانه85

شکل۴-14- نقشه استاندارد شده جاده86

شکل۴-16- نقشه استاندارد شده فاصله از گسل86

شکل۴-17- نقشه استاندارد شده کاربری اراضی87

شکل۴-18- نقشه استاندارد شده زمین‌شناسی88

شکل۴-19- نقشه استاندارد شده فاصله از مناطق مسکونی89

شکل 4-20-نقشه استاندارد شده مکان ناپایدار89

شکل۴-20-نقشه اولیه مکانیابی شده دفن پسماند به روش AHP90

شکل۵-1-نقشه مکانیابی محل دفن پسماند به روش AHP93

شکل 5-2-موقعیت مخروطه افکنه ها به سایر عوامل هیدروژئومورفولوژیکی96

 

جدول۳-1-لایه های استفاده  شده در تحقیق 56

جدول ۳-2-وزن دهی به عوامل براساس ارجعیت به صورت مقایسه زوجی60

جدول 3-3-شاخص ناسازگاری تصادفی

جدول۴-1-امتیازبندی عمق آب زیرزمینی به متر69

جدول ۴-2-ماتریس اولیه وزن دهی به معیارها با استفاده از روش مقایسه دوتایی72

جدول 4-3-ماتریس نرمال مقایسه معیارها و ضریب اهمیت71

جدول۴-4- ارزش لایه های مورد استفاده در روش بولین 75

جدول ۴-5- امتیاز بندی عمق آب زیرزمینی82

جدول۴-6- امتیاز بندی فاصله از آبهای سطحی82

جدول۴-7- امتیاز بندی فاصله از جاده82

جدول۴-8- امتیاز بندی فاصله از شهر82

جدول۴-9- امتیاز بندی فاصله از روستا82

جدول ۴-10- امتیاز بندی کاربری اراضی82

جدول ۴-11- امتیاز بندی فاصله از گسل ها 83

جدول ۴-12- امتیاز بندی شیب83

جدول ۵-1-ویژگی های سه مکان بدست آمده جهت دفن پسماند شهر بیستون به روش بولین92

جدول ۵-2-ویژگی های سه مکان بدست آمده جهت دفن پسماند شهر بیستون به روش AHP92

 

مقدمه

افزایش روزافزون جمعیت موجب افزایش تولید انواع زباله‌ها در محیط‌های شهری و روستایی شده است. لذا مکان‌یابی محل‌های مناسب دفن پسماند از اقدامات مهم در فرایند مدیریت جامع پسماندهای شهری است. با توجه به اثرات زیست‌محیطی، اقتصادی و اکولوژیکی محل‌های دفن پسماند شهری انتخاب محل دفن باید با دقت و طی یک فرایند علمی صورت بگیرد. اگرچه دفن آخرین گزینه در سلسله‌مراتب مدیریت پسماندهای شهری است اما در کشورهای توسعه‌یافته دفن یک روش معمول می‌باشد و در کشور ایران نیز دفن به عنوان آسان‌ترین و ارزان‌ترین گزینه‌ی مدیریت مواد زائد همواره مورد توجه بوده است. (منوری، ۱۳۷۰). كاربرد این روش، به ویژه در اشكال تلنبار در مقایسه با دیگر گزینه‌ها، به دلیل ارزان بودن و ساده‌ترین نحوه مدیریت موجب گردیده كه بدون برنامه‌ریزی‌های اصولی، دفع پسماندها اغلب در مکان‌های غیر آماده و كنترل نشده صورت گیرد (1990  Karbanda. E). این امر مشکلاتی مانند خروج شیرابه، آلودگی خاک، آتش‌سوزی، پراکندگی زباله، در معرض آلودگی قرار گرفتن آب‌های زیرزمینی و غیره را به وجود آورده است. خروج شیرابه از محل‌های دفن زباله و ماندآب‌های حاصل از آن‌ها معمولاً شامل مقدار قابل‌توجهی مواد آلاینده می‌باشد که ممکن است وارد سفره‌های آب زیرزمینی شده و کیفیت آب را کاهش دهد که برای سلامتی انسان بسیار خطرآفرین است. در صورتی که عملیات دفن بهداشتی پسماندها، فرایندی است با مراحل حساس و نیازمند دقت نظر و مطالعات تخصصی و طراحی در مراحل مکان‌یابی، آماده سازی و اعمال مدیریت صحیح در مرحله بهره‌برداری می‌باشد (فتایی، ۱۳۸۵(غالباً تمامی اثرات زیان‌بار پر اهمیت كه در طول ارزیابی اثرات محیط‌زیستی نمایان می‌شوند باید در طول فرایند مکان‌یابی مورد توجه قرار گیرند (2005 Ball J.M,) به جرئت می‌توان گفت كه یك مکان‌یابی صحیح می‌تواند بیش از نیمی از نگرانی‌های موجود در یك محل دفن را مرتفع سازد (حیدر زاده، ۱۳۸۳). 

دفن بهداشتی زباله عبارت است از انتقال مواد زائد جامد به محل ویژه‌ی دفن آن‌ها در دل خاک به نحوی که خطری متوجه محیط‌زیست نشود، در هر منطقه‌ای که زمین کافی و مناسب وجود داشته باشد این روش می‌تواند به خوبی مورد استفاده قرار گیرد. دفن بهداشتی زباله یک روش کاملاً قابل‌قبول مطمئن برای دفع زباله‌های شهری است و به عنوان یک جایگزین در مقابل تلنبار کردن زباله مطرح است. پوشاندن مواد به طور موثر از تماس حشرات، جوندگان، حیوانات دیگر و پرندگان با زباله‌ها جلوگیری به عمل می‌آورد (عمرانی،۱۳۸۵).

بنابراین لازم است مطالعات وسیعی برای برنامه‌ریزی طراحی و مکان‌یابی محل دفن زباله‌های شهری با توجه به فاکتورهای موثر در این راستا انجام گیرد در این زمینه معیارها و عوامل متعددی دخالت دارند که هر کدام به نوبه خود از اهمیت خاصی برخوردارند و محدودیت‌های را در انتخاب مکان ایجاد خواهند کرد. از مهم‌ترین این معیارها می‌توان به عوامل مختلفی نظیر معیارهای هیدروژئومورفیک منطقه از جمله مخروطه افکنه، فاصله از آب‌های سطحی، فاصله از چاه‌ها، آب‌های زیرزمینی، لیتولوژی، کاربری اراضی،  شیب، اراضی ناپایدار، بارش، فاصله از مناطق مسکونی و جاده‌ها اشاره نمود دفن بهداشتی پسماندهای شهری مانند هر پروژه مهندسی دیگر به اطلاعات پایه و برنامه‌ریزی دقیق نیازمند است. در انتخاب فاکتورهای متعدد جهت مکان‌یابی دفن بهداشتی مواد زائد تصمیم گیران را به طور ناخودآگاه به سوی استفاده از سیستمی سوق می‌دهد که علاوه بر دقت بالا از نظر سرعت و سهولت انجام در حد بالایی قرار داشته باشد. از جمله این رویکردها استفاده توأم از مدل تصمیم‌گیری چند معیاره و سامانه اطلاعات جغرافیایی است (پناهنده و همکاران ۱۳۸۸) بنابراین به منظور مکان‌یابی محل مناسب دفن پسماند شهر بیستون از نرم‌افزار ARC GIS و مدل AHP استفاده‌شده است. این مدل یک روش ساده محاسباتی بر روی ماتریس‌هاست که با ایجاد سلسله‌مراتب مناسب و پردازش گام به گام مراحل و ترکیب‌بندی آن می‌توان ضرایب وزنی گزینه‌های مختلف را برآورد نمود.

هدف از این پژوهش مکان‌یابی دفن زباله در شهر بیستون با استفاده از معیارهای هیدروژئومورفولوژی منطقه و از طریق سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS ومدل AHP می‌باشد. این پژوهش سعی دارد تا به مکان‌یابی بهینه محل دفن پسماند شهری که مناسب‌ترین و درعین‌حال با کمترین آثار مخرب زیست‌ محیطی وانسانی راشناسایی و به صورت نقشه ارائه نماید.

 

 

 

 

 

 

فصل اول 

کلیات تحقیق
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

۱-1 – بیان مسئله

افزایش جمعیت و توسعه و گسترش شهرها نیاز انسان به مواد مصرفی را روزبه‌روز افزایش داده است. زیادشدن مواد مصرفی موجب افزایش پسماندها می‌شود که انسان به طور فزاینده ای وارد محیط‌زیست می‌نماید. این پسماندها یکی از عوامل مهم آلودگی به حساب می‌آید که با گذشت زمان کیفیت مواد زائد جامد تغییریافته و حجم پسماندها و مواد غیرقابل تجدید افزایش یافته است.) عبدلی۱۳۸۵)

تحول صنایع و تکنولوژی و برخورداری جوامع بشری از وسایل نوین زندگی که موجب رفاه و آسایش بیشتر انسان‌ها گردیده است به نوبه خود مسائل و مشکلاتی را نیز مطرح ساخته که باید در بطن این پیشرفت‌ها و تحولات مورد توجه قرار گیرد. توجه به محیط‌زیست و از آن جمله مواد زائد جامد مسئله‌ای است که در سالهای اخیر مورد توجه خاص جهانیان قرار گرفته است. یكی از اثرات افزایش تدریجی جمعیت در مناطق شهری افزایش میزان زباله و مشكل دفع آن است دفن به عنوان ساده‌ترین و در بسیاری از مناطق كم هزینه‌ترین روش‌های دفع است 2005 )   ( Kontos et al,بنابراین در گذشته برای دفع مواد زائد بیشتر بر آن تكیه شده است. هدف اصلی دفن، دفع مطمئن و طولانی مدت مواد زائد جامد از نقطه نظر سلامتی و زیست‌محیطی است (عبدلی. ۱۳۷۹) بنابراین به منظور كاهش مخاطرات بهداشتی عمومی و اثرات سوء بر محیط‌زیست، وضعیت محیط‌زیست طبیعی و شرایط اجتماعی و اقتصادی منطقه دفن مورد بررسی دقیق قرار می‌گیرد. (امینی، ۱۳۸۵)به منظور غربال سازی سایتهای مناسب در میان مجموعه مکان‌های انتخابی، در این بخش براساس معیارها و پارامترهای حاكم نسبت به اولویت دهی محل‌های انتخاب‌شده در محدوده وسیع مورد مطالعه اقدام می‌گردد. معیارها و پارامترهای تعیین‌کننده در انتخاب محل‌های دفن زائدات جامد هر كدام به نوبه خود از اهمیت خاصی برخوردار بوده و محدودیت‌ها و اولویت‌های از نظر اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی انتخاب محل‌های مناسب دفن زائدات ایجاد می‌نمایند. هدف نهایی همه این معیارها یافتن محلی با كمترین اثرات سوء زیست‌محیطی محل دفن زباله شهر می‌باشد. امروزه دفن پسماندهای جامد شهری یکی از مسائل اساسی جوامع شهری و روستایی محسوب می‌گردد. بهبود وضع بهداشت عمومی، ارتقاء سطح زندگی، گسترش فرهنگ مصرف‌گرایی در میان مردم، فزونی روزافزون مراکز صنعتی، کارگاه‌ها و کارخانه‌ گوناگون سبب شده است تا روزانه مقدار زیادی پسماند به صورت جامد وارد فضای عمومی شهر شده و سلامت مردم را در معرض خطر قرار دهد. منظور از پسماند شهری، پسماندهایی است که به صورت معمول از فعالیت‌های روزمره انسان در شهرها، روستاها و خارج از آن‌ها تولید می‌شود از قبیل زباله‌های خانگی، نخاله‌های ساختمانی، پسماندهای بیمارستانی، صنایع و کارخانه‌ها می‌باشد. (چوبانوگلوس ,۱۳۹۰) هنوز در بسیاری از شهرهای دنیا از جمله در شهر بیستون زباله‌ها پس از جمع‌آوری در نزدیک‌ترین محل روی هم انباشته می‌شود که اغلب این مکان‌ها پتانسیل پذیرش مواد زائد به خصوص پسماندهای سمی را نداشته لذا مشکلاتی برای محیط‌زیست و شهروندان ایجاد می‌کند. به همین دلیل مدیریت دفن بهداشتی زباله یکی از روش‌هایی است که در حال حاضر هم پای بازیافت مورد توجه مدیران قرار گرفته است. لازم است که مطالعات وسیعی برای برنامه‌ریزی، و اجرای جایگاه انجام‌شده و فاکتورهای مؤثر در این برنامه‌ریزی و طراحی را در جهت حفظ سلامت و بهداشت شهروندان و منافع آن‌ها و حفظ محیط‌زیست مورد توجه قرارداد. مکان‌یابی یك محل دفن فرآیندی پیچیده است زیرا باید تمامی پارامتر های اجتماعی، زیست‌محیطی و فنی را دارا باشد. هدف از پروسه مکان‌یابی این است كه مناطقی با حداقل خطر برای سلامت عموم و محیط‌زیست شناسایی گردند و از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشند. یك مكان مناسب دفن باید بتواند معیارهای مختلف زیست‌محیطی، سیاسی، اقتصادی، هیدرولوژی، توپوگرافی و دیگر معیارها را برآورده سازد. متأسفانه در كشور ما دستورالعمل مدونی در ارتباط با ضوابط و معیارهای یك مكان دفن بهداشتی وجود ندارد. (عبدلی ۱۳۹۰)

 هیدروژئومورفولوژی به مطالعه ناهمواری‌هایی که تحت تأثیر آب به وجود آمده‌اند می‌پردازد. (ولایتی). در ارزیابی محل دفن باید شاخص‌های مختلف هیدرولوژیکی و زمین‌شناسی محل شامل چاه‌های آب و تراز بالای آب زیرزمینی، فاصله محل دفن از دریاچه‌ها و رودخانه‌ها، دشت‌های سیلاب گیر، وضعیت فیزیکی محل دفن، فاصله محل دفن از مناطق دارای گسل، شیب عمومی زمین و جنس خاك و هم چنین ساختارهای سنگ آهك، كربناته، سنگ شكافته شده یا دیگر ساختارهای سنگی متخلخل که ساختارهای سستی در مقابل تراوش شیرابه و انتشار گازهای تولیدشده به حساب می‌آیند در نظر گرفته شود.( عبدلی ،۱۳۹۰) مکان نادرست برای دفن زباله می‌تواند به هزینه‌های زیست‌محیطی، اجتماعی و اقتصادی منجر شود. از این رو روش‌های مناسب در شناسایی سایت های بالقوه برای دفن زباله به برنامه‌ریزان، مهندسان عمران و توسعه‌دهندگان کمک می کند. نرم‌افزارهای GIS می‌تواندبا انتخاب مکان مناسب  به حفاظت از آلوده شدن زمین و سطح آب، آلودگی هوا و بوی مضر از تخمیر مواد زائد تجزیه نشده در جوامع، دود ناشی از سوختن زباله، بهداشت عمومی و کاهش بار مالی در جهت مکان‌یابی محل دفن بهینه پسماند کمک نماید. (Solmon Gbanie,2013  )

در شهر بیستون روزانه در حدود چهار تن زباله تولید می‌شود که به دلیل عدم وجود تجهیزات بازیافت تمامی آن تلنبار یا سوزانده می‌شود. این خود می‌تواند زمینه بروز مشکلات زیست‌محیطی بهداشتی و اجتماعی فراوان شود. چنانچه محل اولیه دفع زباله در حدود ده سال پیش در کنار کارخانه قند و رودخانه دینور در نزدیک به خروجی شهر مشکلات بهداشتی و زیست‌محیطی عدیده‌ای را به وجود آورده بود. این مکان در کنار رودخانه اصلی شهر بوده و باعث آلودگی آب میشد و هم چنین به دلیل نزدیکی به شهر چهره نامناسبی به شهر توریست پذیر بیستون بخشیده بود و بوی نامطبوع زباله ساکنین شهر را به شدت آزار می‌داد.

مشکلات احتمالی موجود در محل دفن پسماند در شهر بیستون شامل احتمال بروز آلودگی آب‌های زیرزمینی به دلیل واقع بودن بر روی خاک‌ها و سنگ‌های آهکی و وجود چشمه‌های کارستی در اطراف آن، احتمال بروز آلودگی در آب‌های سطحی به دلیل احتمال نفوذ شیرابه و یا ورود رواناب به محل دفن زباله، اشراف داشتن محل دفن به اراضی روستایی پایین‌دست که منجر به انتقال آلودگی به داخل روستاها می‌شود. این پژوهش سعی در پاسخگویی به این مسئله دارد که با توجه به کارستی بودن منطقه، مخرو طه افکنه ها موجود در منطقه مورد نظر مکان‌های مناسبی برای دفن پسماند شهری محسوب می‌شوند یا نامناسب هستند. با توجه به مشکلات عنوان‌شده مکان مناسب برای دفن بهینه پسماندهای شهری مشخص می‌شود چرا که مکان‌یابی مناسب می‌تواند بسیاری از مشکلات قابل پیش‌بینی در یک محل دفن را به شکل قابل‌توجهی مرتفع سازد. روند دفع زباله در سالهای اخیر در شهر بیستون حاکی از عدم توجه به مسائل زیست‌محیطی، بهداشتی اقتصادی و اجتماعی ناشی از دفع غیراصولی زباله‌ها در این شهر است. تلنبار غیراصولی زباله‌ها در نزدیکی شهر بیستون و در ورودی شهر، کنار رودخانه دینور سپس انتقال آن به نزدیکی یکی از روستاهای اطراف حاکی از لزوم انجام مطالعات برای مکان‌یابی محل مناسب دفن پسماند این شهر می‌باشد. 

         ۱ -2- سؤالات تحقیق

۱-شاخص‌های هیدروژئومورفولوژیکی موثر در امر مکان‌یابی محل دفن پسماندهای جامد شهر بیستون کدامند؟

۲-آیا مکان‌های فعلی دفن پسماندهای شهری بیستون مطابق معیارهای هیدروژئومورفولوژیکی می‌باشند؟

۳- پهنه‌های مناسب برای دفن زباله‌های جامد در منطقه مورد مطالعه کدام‌اند؟

 

۱-3–فرضیه‌های تحقیق

۱-محل کنونی دفن پسماندهای شهری با شاخص‌های هیدروژئومورفولوژیکی منطبق نیست.

۲-وزن شاخص‌های هیدروژئومورفولوژیکی در انتخاب محل مناسب دفن پسماندها بیش از سایر عوامل است.

۳-مخروطه افکنه های منطقه مکان‌های مناسبی برای دفن زباله هستند.

۱-4-هدف اصلی از اجرای این تحقیق

هدف اصلی از اجرای این تحقیق اعمال انواع عملیات تحلیل‌های مکانی با بهره‌گیری از فناوری سیستم اطلاعات جغرافیایی به منظور مکان‌یابی محدوده‌های بهینه با حداقل اثرات سوء زیست‌محیطی برای دفن پسماند شهری بیستون است. بررسی نتایج نشان می‌دهد مدل منتج از روش AHP ضمن انتخاب مکان دفن زباله در منطقه قابل‌قبول، سایر مناطق را نیز پیشنهاد می‌کند و در نهایت بهترین و به صرفه‌ترین مکان را از نظر زیست‌محیطی و اقتصادی معرفی می‌نماید.

۱-5-دلایل توجیهی و ضرورت انجام تحقیق            

تا سال ۱۳۸۵ زباله‌های شهر بیستون در کنار پل خروجی شهر در مجاورت رودخانه دینه ور رود در ورودی شهر با مساحتی حدود یک کیلومتر تلنبار می شده است. به دلیل مشکلات ایجادشده از جمله مدفون شدن پل تاریخی بیستون معروف به «پل صفوی» که قدمت آن به دوره ساسانی می‌رسد در انباشت زباله‌های شهر بیستون، که تأثیرات شیمیایی زباله‌ها و فعل و انفعالاتی که صورت می‌گیرد، آسیب‌های زیادی به این اثر ارزشمند تاریخی رسانده و همچنین باعث آلودگی آب رودخانه‌های «دینه ور» و «گاماسیاب  شده بود. تأثیر این زباله‌ها به اضافه پساب کارخانه قند در شهرک سر پل بیستون که به رودخانه «گاماسیاب» وارد می‌شود، موجب مرگ هزاران ماهی و همچنین آسیب رساندن به محیط‌زیست شده است. پسماندهای تلنبار شده به دلیل منظره نامناسب، بوی نامطبوع و مشکلات بهداشتی و زیست‌محیطی که برای ساکنان شهر به وجود آورده بود محل دفع زباله تغییر یافت و در دره‌ای نزدیک روستای کمینجه برای دفع زباله در نظر گرفته شد که با مخالفت ساکنان روستا مواجه شد. در حال حاضر زباله‌ها در چاله هرسین – صحنه دفع می‌شود. که شهرداری بیستون سعی در بستن قرارداد با شرکت بازیافت کرمانشاه دارد لازم به ذکر است که قبلاً نیز اقداماتی جهت عقد قرارداد صورت گرفته است ولی به دلیل تغییر مدیریت و وضعیت نامناسب مالی شهرداری بیستون با شکست مواجه شده است.

با توجه به مشکلات بهداشتی، زیست‌محیطی پیش‌آمده بررسی فاکتورهای مختلف انسانی و طبیعی از جمله معیارهای هیدروژئومورفولوژی برای مکان‌یابی بهینه محل دفن پسماند شهری بیستون ضرورت می‌یابد.

۱-6-پیشینه تحقیق

۱-6-1-پیشینه تحقیق در جهان

در زمینه مکان‌یابی محل دفن مواد زائد شهری تألیفات و تحقیقات متعدد و مختلفی در قالب کتاب و مقالات علمی و پایان‌نامه صورت گرفته است و در کشورهای پیشرفته مدت‌هاست که از GIS در مکان‌یابی اراضی شهری استفاده می‌شود و تحقیقات زیادی نیز صورت گرفته است که از جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

در سال ۱۹۹۲ ویلیام هندریکس و دیوید باکلی[1] در پژوهشی با عنوان کاربرد GIS در مکان‌یابی محل دفن مناسب زباله در ایالت ورمونت امریکا، منطقه‌ای ۲۱۰ هکتاری را از لحاظ شاخص‌های فیزیکی و اقتصادی چون خاک مناسب، عمق سنگ مادر، کاربری زمین، آب‌های سطحی، پهنه بندی ارتفاعی و… مورد ارزیابی قرار داده و مکان مناسب دفن زباله را در اطراف ناحیه Mad شناسایی نمودند.

گارنر و همکاران (۱۹۹۹) [2]در زمینه به‌کارگیری روش AHP در مکان‌یابی محل دفن تحقیقی انجام داده‌اند که در آن تلفیقی از روش فازی در محیط رستری برای غربال اولیه مکان‌های دفن در کشور تایلند

به‌کاربرده‌اند همچنین در این مطالعه روش فازی با منطق بولین مقایسه شده است و نتایج مورد بررسی قرارگرفته‌اند آن‌ها در این تحقیق از معیارهای شیب، فاصله از عوارض جغرافیایی و ارتفاع استفاده کرده‌اند.

چرج [3](۲۰۰۲) برای یافتن مکان مناسب دفن شهر ستالونیکی در کشور یونان با استفاده از دو روش بولین و ارزیابی چند معیاره اقدام به مکان‌یابی نموده و یک شبکه برای مکان‌یابی مکان‌های مناسب برای سالهای آینده ایجاد نمود. همچنین یک مدل مشاهده گر جهت کمک به محل‌های مناسب ایجاد و یکسری پارامترها و محدودیت‌ها بر اساس قوانین اروپایی و جهانی جهت مکان‌یابی محل دفن پسماند ارائه نمود.

واستا وناسوات[4] (۲۰۰۳) در تحقیق خود در اطراف شهر رانسی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور با در نظر گرفتن معیارهایی چون زمین‌شناسی گسل‌ها، شیب زمین، نوع سنگ مادر، خاک، آب‌های سطحی و عمق آب زیرزمینی مراکز شهری، شبکه ارتباطی موجود، فاصله از فرودگاه و… با استفاده از سیستم وزن دهی به شاخص‌ها از طریق مقایسات زوجی ۵ محل مجزا در اندازه‌های مختلف را جهت دفن زباله این شهر 800 هزار نفری انتخاب نمودند.

هوبینا[5] (۲۰۰۵) با استفاده از الگوریتم چند معیاره بر اساس مقادیر دوتایی اقدام به مکان‌یابی دفن زباله مسنیک کرده است هدف ایجاد مدل ارزیابی چند معیاره مدلی که توپولوژی برای تصمیم‌گیری برای مکان مناسب دفن را بالا می‌برد نقشه مناسب محل دفن از ترکیب لایه‌های وزن دهی شده شامل عوامل و موانع به دست می‌آید هر دو معیار عوامل و منابع، از منابع متفاوتی شامل نقشه‌های رقومی، پوشش زمین،منابع آبی مراکز جمعیتی، جاده‌ها، زمین‌شناسی، اقلیمی بعد از وزن دهی به معیارهای عوامل و موانع مکان مناسب را با استفاده از ابزار در شمال منطقه انتخاب کرده‌اند.

گریکین و همکاران[6] در سال (۲۰۰۹) به مطالعه مکان‌یابی محل دفن مواد زائد شهر بیجینگ چین با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS و فرایند تحلیل سلسله‌مراتبی AHP پرداخته‌اند. در این پژوهش ازGISجهت ارائه اطلاعات مکانی استفاده‌شده است. همه نقشه‌ها از ۱ پایین‌ترین تا ۵ بالاترین درجه تناسب نمره‌گذاری شده است و مکان‌های انتخابی بر اساس بالا بودن وزن معیارها تعیین شده است. که به مناطق عالی، خوب و نامناسب تقسیم‌بندی شده که مناطقی که از نظر وزنی عالی هستن به عنوان مکان‌های بهینه دفن مواد زائد تعیین شده است.

سنر وهمکاران[7] (۲۰۱۰) مکان‌یابی دفن مواد زائد جامد را با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS و مدل AHP برای حوضه سیرنیک آلبورا انجام داده است که یکی از مهم ترین نواحی آب شیرین ترکیه است بدین منظور ده معیار مختلف لیتولوژی، آب‌های سطحی، عمق آب زیرزمینی، کاربری اراضی، پوشش خاک، منظر، ارتفاع، شیب، فاصله از جاده, و مناطق مسکونی در رابطه با مکان دفن زباله بررسی شده‌اند. سولومون پیتر گبانی و همکاران در سال ۲۰۱۳ به مکان‌یابی محل دفن زباله با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS و مدل MCDA روش تصمیم‌گیری چند معیاره پرداخته است. نتیجه به دست آمده نشان می‌دهد۳/۸۳ درصد از منطقه برای دفن زباله نامناسب است. بر اساس پارامترهای شیب، لیتولوژی، توپوگرافی، فاصله از شهر، جاده، قیمت زمین، منظر و رضایت مندی جامعه نتیجه‌گیری کرده است.

–1-6-1 پیشینه تحقیق در ایران:

علاوه بر پژوهش‌های صورت گرفته در این زمینه در جهان می‌توان به کار های که در این زمینه در ایران انجام‌گرفته اشاره‌کنیم از جمله اینکه: کتاب مدیریت مواد زائد جامد (اصول مهندسی و مباحث مدیریتی) از جرج چوبانگلوس، هیلاری تیسن و رولف الیاس، که در سه جلد مجزا توسط محمدعلی عبدلی و دکتر منیره مجلسی در سال ۱۳۷۱ و ۱۳۷۰ به فارسی ترجمه شده است و یکی از کامل‌ترین مرجع در مورد موضوع مورد مطالعه می‌باشد، نویسندگان تمام جزییات امر را در فصول متفاوت و تحت عنوان عناصر مدیریت مواد زائد مورد بررسی قرار داده‌اند. عمرانی (۱۳۷۹) فقط روی چند موضوع مواد زائد از جمله معیارهای محل دفن بحث کرده است. سعید نیا (۱۳۷۸) تولید مواد زائد، جمع‌آوری و حمل‌ونقل و دفع مواد زائد شهری را مورد ارزیابی قرار می‌دهد.

سیدکوئی ۱۳۷۸ روش تحلیل سلسله‌مراتبیAHP  را برای مکان‌یابی محل دفن پسماند توسط GIS ارائه داده است. در این مطالعه چهار معیار نزدیکی به شهر، نوع کاربری زمین، محدودیت خاک (شامل شیب، بافت، نفوذپذیری، عمق سنگ بستر) و عمق آب‌های زیرزمینی را در مکان‌یابی محل دفن برای منطقه کلیوند در اوکلاهاما را مو­رد بررسی قرار داده و وزن‌ها را از روش مقایسه دوتایی محاسبه کرده است.
عبدلی (۱۳۷۹) تجارب کشورهای دیگر جهان ازجمله کشورهای اروپایی در جهت دفن و یا دفع مواد زائد شهری می‌پردازد ولی به نظر می‌رسد تجارب کشورهای پیشرفته از جمله انگلستان و فرانسه بسیار جامع تر از تجربیات این کتاب باشد. نویسنده خلاصه وار به بررسی این تجارب پرداخته و از ارائه جزییات موضوع پرهیز نموده است. عبدلی (۱۳۷۹) با بررسی تک تک شهرهای بزرگ ایران از لحاظ آماری آن‌ها را با یکدیگر مقایسه کرده است.

پوراحمد و همکاران در سال ۱۳۸۰ با استفاده از داده‌هایی چون فاصله از گسل‌های منطقه، فاصله از آب‌ منطقه، جهت باد، خاک‌شناسی، هیپسومتریک (طبقات ارتفاعی)، پوشش گیاهی و زمین‌شناسی و از طریق مدل‌های مختلف تلفیق اطلاعات و نقشه‌ها که بر اساس مدل منطق فازی ترکیب‌شده‌اند، مکان‌های مناسب برای دفن بهداشتی مواد زائد شهر بابلسر مکان گزینی و در نقشه‌های مختلف ارائه شده است.  

حیدر زاده (۱۳۸۰) با بررسی عوامل زیست‌محیطی و اجتماعی و اقتصادی در مکان‌یابی دفن زباله با روش‌های رتبه‌ای، نسبتی و دوتایی به معیارها وزن داده است. روش مقایسه دوتایی را به عنوان یکی از کاراترین روش‌ها معرفی و سپس گزینه‌های مختلف را با یکدیگر مقایسه کرده است و با استفاده از GIS مکان‌یابی کرده است در مرحله پایانی با استفاده از فرایند تحلیل سلسله‌مراتبی از بین مکان‌های انتخاب‌ شده بهترین مکان را انتخاب کرده است.

خراسانی و همكاران، ۱۳۸۳در پژوهشی با عنوان مطالعات زیست‌محیطی در جهت انتخاب محل مناسب دفن زباله‌های شهر ساری با استفاده از GIS به مطالعه پارامترهایی چون سطح آب‌های زیرزمینی، شیب، فاصله از شهر و مراکز جمعیتی، فاصله از جنگل، فاصله از منابع آب‌های سطحی، فاصله از جاده‌های دسترسی، فاصله از خطوط انتقال نیرو، نوع خاک‌ها و سنگ‌ها پرداخته‌اند. پارامترهای مذکور با روش منطق بولین و فازی مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته‌اند و نهایتاً نقشه مکان‌های مناسب برای دفن زباله در این شهر حاصل آمده است. ولیزاده و همکاران در سال ۱۳۸۶ در طرح ملی مکان‌یابی محل دفن و دفع زباله‌های ویژه صنعتی در منطقه شمال غرب کشور با استفاده از ۲۴ لایه اطلاعاتی و به‌کارگیری روش‌های بولین، فازی و همپوشانی لایه‌ها، مکان‌های بهینه را مورد شناسایی قرار داده‌اند. نیرآبادی در سال ۱۳۸۶ با روش‌های بولین و فازی و با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای در محیط (GIS) به مکان‌یابی محل دفن زباله در شهر تبریز پرداخته است. عادلی (۱۳۸۶) به بررسی ویژگی‌های ژئومورفیک در مکان‌یابی کاربری‌ها در مکان‌یابی محل دفن مواد زائد شهر بناب پرداخته است. فرایند مکان‌یابی با در نظر گرفتن معیارهای ژئومورفولوژی و معیارهای فرعی چون سنگ، خاک، شیب، گسل، اراضی ناپایدار و… می‌باشد. همچنین علاوه بر معیارهای ژئومورفولوژی به معیارهای زیست‌محیطی، اقتصادی، اجتماعی، و هیدرو اقلیم نیز توجه شده است در این پژوهش در مورد مکان‌یابی با استفاده از GIS و تعیین مکان بهینه دفن با روش AHP انجام‌گرفته است. نیرآبادی (۱۳۸۶) به مکان‌یابی محل دفن مواد زائد شهری تبریز با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی پرداخته است. در این پژوهش از روش‌های بولین، تحلیل سلسله‌مراتبی AHP ترکیب خطی وزنی WLC و وزن دهی ساده افزایش SAW استفاده کرده است.

شهابی، هیمن در سال (۱۳۸۸) در پایان‌نامه ارشد خود نقش عوامل ژئومورفیک را در مکان‌یابی محل دفن مواد زائد شهر سقز با استفاده از GIS و فناوری سنجش از دور پرداخته است. در این پژوهش ۲۲ عامل موثر در مکان‌یابی محل مناسب دفن مواد زائد در نظر گرفته شده است. که در نهایت با رقومی کردن و وزن دهی ۱۳ لایه بر اساس استانداردهای موجود از قبیل شیب، فرسایش، گسل، آب‌های سطحی، آب‌های زیرزمینی، چاه‌ها، منطقه حفاظت‌شده، فرودگاه، پوشش گیاهی، خطوط ارتباطی، خطوط نیرو، فاصله از شهر سقز و مراکز جمعیتی و واردکردن لایه‌های مذکور به محیط GIS و EDRISI و تشکیل پایگاه‌های اطلاعاتی و با استفاده از مدهای AHP, SAW, WLC در مرحله اولیه و با انتخاب چهار مکان نهایی محل دفن مناسب تعیین شده است. پیمان حیدریان و همکاران در سال ۱۳۹۰به مکان‌یابی محل دفن پسماند شهری با استفاده از مدل های -AHP FUZZY و FUZZY-TOPSIS به مطالعه شهر پاکدشت پرداخته‌اند. با توجه به معیارهای مختلف عوامل محیطی، اجتماعی، دسترسی، هیدرولوژی، زمین ساختی، زیست‌محیطی FAHP برای تصمیم‌گیری مکان‌های مناسب و از روش FUZZY-TOPSIS برای اولویت‌بندی مکان‌های پیشنهادی دفن پسماند استفاده‌شده است.

خورشید دوست و عادلی،( ۱۳۸۸) در پژوهشی با عنوان استفاده از فرایند تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) برای یافتن مكان بهینه دفن زباله در شهر بناب معیارهای ژئومورفولوژی، هیدرواقلیم، زیست‌محیطی، كاربری اراضی، شبکه‌های انتقالی و هزینه‌های اقتصادی را مورد مطالعه قراردادند. ابتدا وزن بین معیارها را تعیین کردند. این وزن‌ها با توجه به اهمیت معیارها در مقابل یکدیگر، نسبت به هدف (یافتن محل مناسب دفن زباله) تعیین می‌شوند. ابتدا معیارهای لایه اصلی با یکدیگر مقایسه می‌شوند سپس نوبت به زیر معیارها می‌رسد که بر اساس معیارهای مورد نظر، مناطق مختلف منطقه از نظر توانایی دفن زباله اولویت‌بندی شدند و جنوب شهر بناب واقع در ۷ کیلومتری جاده ملکان به عنوان مناسب‌ترین محل انتخاب شد.

مرضیه مهتابی اوغانی و همکاران در سال۱۳۹۲ به مقایسه دو روش فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی و تاپسیس در مکان‌یابی محل دفن پسماندهای شهر کرج پرداخته‌اند. در این تحقیق دو روش برای تعیین اولویت گزینه‌های دفن در کرج استفاده‌شده است. روش بررسی از روی‌هم گذاری لایه‌های اطلاعاتی (نقشه‌های رقومی) و به‌کارگیری توابع پرس و جو در نرم‌افزار۹٫۲ Arc GIS، ۴ منطقه در جنوب محدوده مورد مطالعه (کرج) شناسایی شده بود. سپس اولویت‌بندی گزینه‌ها با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی و تاپسیس انجام و نتایج با یکدیگر مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفته است. یافته‌های این بررسی مبین این واقعیت است که هر دو روش فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی و تاپسیس در اولویت‌بندی گزینه‌های دفن، روش‌های مناسبی هستند. دیگر محققان ایرانی نیز با استفاده از نرم‌افزارهای GIS برای شهرهای سمنان، سنندج، بناب، بابلسر، رامهرمز، کوهدشت، شیراز، زنجان، کرمانشاه، تبریز به مکان‌یابی دفن زباله پرداخته‌اند.

در سال ۱۳۹۲ مهدی ریاحی خرم، مریم سلطانیان، بهاره لرستانی مقاله‌ای تحت عنوان مکان‌یابی دفن پسماندهای جامد شهر هرسین به روش الکنو ارائه دادند که در آن به مقوله مکان‌یابی بهترین محل دفن زباله در شهرستان هرسین در استان کرمانشاه می‌پردازد. در این تحقیق موردی از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS به عنوان یک ابزار قدرتمند استفاده‌شده است. همچنین به منظور جمع‌بندی داده‌ها یا همان لایه‌های اطلاعاتی دیجیتال از مدل الکنو استفاده‌شده و لایه‌های اطلاعاتی کاربردی شامل لایه خاک، لایه بارش و لایه عمق آب‌های زیرزمینی منطقه می‌باشد. در این مطالعه ابتدا لایه‌های یادشده روی هم گذاری گردید و سپس مناطق مستعد جهت کاربری دفع پسماند شهر هرسین شناسایی شد و بر اساس سیستم نمره دهیم دل، مناطق شناسایی شده، اولویت‌بندی شده است. پس از روی هم گذاری لایه ها، ۶ منطقه در اراضی شهرستان هرسین که دارای توان لازم برای تخصیص کاربری دفع پسماند شهری هرسین می‌باشد، شناسایی شد و این مناطق بر روی نقشه مشخص گردید و نمره تخصیص یافته برای هر یک از مناطق شش گانه فوق بدست آمده است.

در همه این تحقیقات عوامل ژئومورفولوژی مانند شیب، جنس زمین، تکتونیک به عنوان شاخص‌های موثر در مکان‌یابی به چشم میخورد اما هیچ یک از آن‌ها در تحقیقات خود نقش هیدروژئومورفولوژی را به عنوان یک متغیر مستقل و تاثیرگذار در نظر نگرفته‌اند.

ما با توجه به اینکه در شهر بیستون در مورد مکان‌یابی دفن پسماندهای شهری هیچگونه مطالعه ای صورت نگرفته است و زباله های این شهر به خارج از محدوده بخش بیستون حمل و در چاله هرسین –صحنه به صورت غیراصولی دفع می شود و با در نظر گرفتن اینکه منطقه مورد نظر دارای سازند کارستی و سفره‌های آب زیرزمینی و خاکهای آبرفتی و حاصلخیز مخروطه افکنه ای می‌باشد در این منطقه لزوم تحقیقات هیدروژئومورفولوژیکی بیش از مناطق دیگر احساس می‌شود. لذا در این تحقیق سعی می‌شود با توجه به شاخص‌های هیدروژئومورفولوژیکی و با استفاده از نرم‌افزارهای GIS و مدل سلسله‌مراتبی AHP مکان بهینه جهت دفن پسماندهای جامد شهری مکان‌یابی شود.

۱-7- مبانی نظری (مفاهیم و تعاریف)

1-7-1 پسماند

مواد زائد جامد یا پسماند به کلیه مواد زائد حاصل از فعالیت های روزمره انسان و حیوان که در حالت طبیعی به صورت جامد بوده و به علت بلا استفاده بودن و یا ناخواسته به دور انداخته می‌شوند پسماند گفته می‌شود. (سازمان مدیریت پسماند شهری)

پسماند شهری:  (Municipal solid wast)MSW: مواد زائد غیر خطرناکی را گویند که در مناطق مسکونی، تجاری، موسسات و صنایع سبک تولید می‌شوند این پسماندها شامل پسماند فرایندهای صنعتی، پسماندهای کشاورزی معادن و لجن فاضلاب نمی‌شوند.(عبدلی، 1370)

      1-7–2– انواع پسماند

در زندگی روزمرة بشر زائدات مختلفی تولید می‌شود كه می‌توان آن را به دو دستة كلی پسماند و پساب تقسیم كرد. در این تقسیم بندی، هر نوع مادة جامد، گاز و مایعی (به غیر از فاضلاب) که به طور مستقیم یا غیر مستقیم از فعالیت انسان حاصل شده و از نظر تولید کننده، زائد تلقی شود، جزء گروه پسماندها، محسوب می‌گردد و فاضلابهای تولیدی نیز، در دسته پسابها، قرار می گیرد. پسماندها را می‌توان بر حسب منابع تولید كنندة آن، به انواع مختلف طبقه بندی نمود. (عباس پور.۱۳۸۴)

پسماندهای عادی : به کلیه پسماندهایی گفته می‌شود که به صورت معمول از فعالیت‌های روزمره انسان‌ها در شهرها، روستاها و خارج از آن‌ها تولید می‌شود و شامل نخاله‌های ساختمانی و زباله‌های خانگی می‌گردد. زباله‌های خانگی خود به دو دسته پسماند تر و پسماند خشک تقسیم می‌شوند (عباس پور.۱۳۸۴)

-پسماند تر :پسماند تر که به آن پسماند آلی، ارگانیك یا فسادپذیر نیز میگویند شامل پسماندهای مواد غذایی مثل پس مانده‌های غذا، پوست میوه و سبزیجات، روغن‏های خوراکی سوخته و فاسد شده، تفاله چای و همچنین پسماندهای باغبانی و فضای سبز می‌باشد. بخش بزرگی از زباله‌های خانگی را پس مانده های گیاهی و حیوانی تشكیل می دهند که كمّیت این پسماندها در طول سال متغیر بوده و در ماه های تابستان، كه مصرف میوه و سبزی بیشتر است، به حداكثر می‌رسد. پسماندهای غذایی مهمترین قسمت زباله است، چرا كه از یك سو به دلیل تخمیر و فساد سریع، بوهای نامطبوع تولید كرده و محل مناسبی برای رشد و تكثیر مگس و سایر حشرات و جوندگان است و از سوی دیگر به دلیل قابلیت تهیه كود از آن (كمپوست) از اهمیت به سزایی برخوردار می‌باشد. یکی از مسایل مهم در رابطه با پسماند تر مساله شیرابه است. شیرابه عبارت است از مایعی بد بو به رنگ قهوه ای تیره که از داخل موادزائد به خارج تراوش کرده و حاوی مواد محلول ومعلق می‌باشد. مهم ترین علت ایجاد شیرابه، مایعات و رطوبتی است كه در كیسه های زباله جمع می‌شود، در حقیقت مایعات مثل انواع نوشیدنی یا آب خورشت به صورت مستقیم و پوست و تفاله میوه ها نیز به شكل غیرمستقیم شیرابه ایجاد می كنند. از هر تن زباله حدود ۴۰۰ تا ۶۰۰ لیتر شیرابه تولید می‌شود كه خطر اصلی آن در مراكز دفن، نفوذ این مایع به آب‌های زیرزمینی، خاك و چاه‌های اطراف می‌باشد. وجود موادی چون فلزات سنگین، مواد سمی و مواد آلی با غلظت‌های زیاد، ازعوامل آلودگی شیرابه است و اجزای آلی شناخته شده در شیرابة مراكز دفن نیز بیشتر، ازگروه مواد سمی می‌باشند. تولید شیرآبه در فصول مختلف متفاوت است، در فصل تابستان به دلیل استفاده از میوه های آب دار تولید شیرآبه افزایش می یابد بطوریکه ۲۵ درصد وزن پساند را شیرآبه تشکیل می‌دهد. همچنین شیرابه زباله علاوه بر آلودگی‌های زیست‌محیطی به دلیل ایجاد محیط اسیدی خسارت زیادی به خودروهای حمل زباله و ماشین آلات و تجهیزات دیگر نیز وارد می نماید. بهترین كار برای جلوگیری از تولید شیرابه، جداسازی مایعات از دیگر زباله‌هاست. (عباس پور.۱۳۸۵)

–پسماند خشک : پسماندهای خشک به ویژه کاغذ، مقوا، پلاستیک، فلزات و شیشه از ارزش اقتصادی و زیست‌محیطی برخوردار بوده و در صورت تفکیک، در واحدها و کارخانه‌ها بازیافت به محصولاتی با کاربردهای مشابه و یا جدید تبدیل می‌شوند تا از اتلاف منابع و سرمایه های ملی جلوگیری به عمل آید. در واقع تفکیک پسماند ارزشمند در مبدأ سبب صرفه‌جویی ۳۰ درصدی در هزینه ها می‌شود. از مهمترین اهداف پردازش مواد زائد جامد، بازیافت و جداسازی تركیبات با ارزش از داخل زباله و تبدیل آن به مواد اولیه می‌باشد. در این میان روش جداسازی و تفكیك در مبدأ یكی از مهمترین و كم هزینه‌ترین روش‌های جداسازی و تفكیك مواد زائد، محسوب می‌شود. جمع‌آوری این نوع پسماند به صورت یک روز در هفته از درب منازل انجام می‌شود، همچنین شهروندان می‌توانند با مراجعه به ایستگاه های ثابت یا غرفه های بازیافت، پسماند خشک خود را به آن‌ها تحویل دهند.

پسماندهای پزشکی (بیمارستانی) : به کلیه پسماندهای عفونی و زیان آور ناشی از بیمارستآن‌ها، مراکز بهداشتی درمانی، آزمایشگاه های تشخیص طبی و سایر مراکز مشابه گفته می‌شود. سایر پسماندهای خطرناک بیمارستانی از شمول این تعریف خارج است. جمع‌آوری این نوع از پسماند به عهده وزرات بهداشت و درمان می‌باشد.

پسماندهای کشاورزی : به پسماندهای ناشی از فعالیت های تولیدی در بخش کشاورزی گفته می‌شود. این پسماندها شامل فضولات، لاشه حیوانات (دام، طیور و آبزیان)، محصولات کشاورزی فاسد یا غیر قابل مصرف می باشند. جمع‌آوری پسماندهای کشاورزی در صورتی به عهده این سازمان است که به پسماند عادی تبدیل شود.

پسماندهای صنعتی : به کلیه پسماندهای ناشی از فعالیت های صنعتی و معدنی و پسماندهای پالایشگاهی صنایع گاز، نفت و پتروشیمی و نیروگاهی و امثال آن گفته می‌شود كه شامل براده ها، سرریزها، لجنهای صنعتی و … می‌گردد. دفع این نوع از پسماند به عهده تولید کننده آن است و تنها در صورتی که به پسماند عادی تبدیل شود توسط این سازمان جمع‌آوری می گردد. (عباس پور ۱۳۸۴)

1-7-3روش‌های دفع زباله

روش‌های معمول كه تاكنون برای دفع زباله بكار گرفته شده است شامل بازیافت، سوزاندن، دفن بهداشتی و تهیه كمپوست با استفاده از سیستم‌های سنتی، نیمه صنعتی و مدل‌های پیشرفته هوازی و غیرهوازی است. با توجه به موقعیّت جغرافیایی و آب و هوایی شهرهای كشور و وجود زمین‌های بایر فراوان در اطراف شهرها و همچنین ویژگی‌های خاص زباله‌های شهری در ایران كه بیش از ۷۰% آن‌ها را مواد آلی تشكیل می‌دهد، روش‌های سوزاندن، كمپوست و دفن بهداشتی به صورتی كه در ابتدا با اجرای سیستم‌های بازیافت از مبدأ تولید همراه باشد از اهمیت خاصّی برخوردار است كه ذیلاً به صورت خلاصه مورد بحث قرار می‌گیرد. (منوری ۱۳۷۳)

-سوزاندن  (Incineration) :در ایران با توجه به كیفیت زباله‌های شهری كه بهره وری بازیافت و كودسازی در آن‌ها زیاد است و نیز با عنایت به وجود زمین‌های بایر و فراوانی كه در اطراف شهرها تناسب خاصی برای دفن بهداشتی زباله دارند، سرمایه گذاری در جهت احداث كارخانه های زباله سوز، توصیه نمی‌شود. اما از آنجا كه آلودگی بیولوژیكی و عفونی زباله‌های بیمارستانی معمولا بیش از انواع دیگر زباله است،كارشناسان، بهترین روش برای دفع زباله‌های مراكز درمانی را سوزاندن در كوره های زباله سوز، توصیه كرده اند. (منوری ۱۳۷۳)

-كمپوست یا كود گیاهی : تهیه بیوكمپوست از فضولات شهری در مقایسه با سایر روش‌های دفع زباله، به خصوص سوزاندن، ارزان تر و اقتصادی تر است، بطوریكه در حوالی شهرها با سرمایه گذاری كمی می‌توان كود مناسبی جهت توسعه فضای سبز شهری و یا به منظور فروش تهیه نمود. یادآور می‌شود كه به علت گنجایش نسبتا زیاد تاسیسات تهیه كمپوست و نیز محدودیت حجم تولید و الزام به رعایت زمان تبدیل مواد آلی زباله به كمپوست، نمی‌توان كلیه زباله‌های شهری را به كود كمپوست تبدیل كرد، بلكه استفاده از روش‌های دیگر دفع زباله نظیر دفن بهداشتی نیز یك مسئله اجتناب ناپذیر است. از آنجا كه بیش از ۷۰% از زباله‌های شهری در ایران را مواد آلی تشكیل می‌دهند تولید بیوكمپوست می‌تواند بخوبی در صدر برنامه های بازیافت و دفع بهداشتی زباله در كشور ما قرار گیرد. تعریف كلمه كمپوست ـ عبارت است از تجزیه كنترل شده مواد آلی در حرارت و رطوبت مناسب بوسیله باكتری‌ها، قارچ‌ها، كپك‌ها و سایر میكروارگانیسم‌های هوازی و یا غیر هوازی. كمپوست دارای درصد زیادی هوموس است. هوموس اصلاح كننده خاك بوده و باعث بهبود شرایط زندگی و عملكرد موجودات خاك می‌شود. نكته مهم اینكه هوموس حاوی مقدار زیادی مواد ازته می‌باشد كه بتدریج در خاك آزاد شده و در اختیار گیاه قرار می‌گیرد.

-دفن بهداشتی زباله

    روش‌های مختلف دفن بهداشتی زباله :دفن در خاک‌چال آخرین عنصر موظف در سیستم مدیریت مواد زائد جامد و سرنوشت نهایی تمام مواد زائدی است که ارزشی ندارند و باید دور ریخته شوند. به عبارت دیگر دفن یک گزینه حتمی و اجباری است. دفن بهداشتی روشی مهندسی جهت دفن مواد زائد جامد در زمین، جهت ممانعت از آسیب زدن به محیط‌زیست می‌باشد. در این روش زائدات در لایه‌هایی با ضخامت مناسب پخش شده و فشرده می‌شوند و در انتهای هر روز با خاک پوشانده می‌شوند. بر اساس تجارب بدست آمده گذشته، در کشورهای پیشرفته و سایر جوامع، دفن بهداشتی در زمین اغلب به عنوان اقتصادی‌ترین راه حل دراز مدت برای مشکل مواد زائد جامد انتخاب‌شده‌است.(عبدلی.۱۳۷۰) اگرچه خاک مهم‌ترین و گسترده‌ترین صافی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آ بها، بازیافت کننده ضایعات و نیز دریافت کننده بسیاری از مواد می‌باشد لیکن ظرفیت آن محدود بوده و ممکن است بسیاری از مواد سمی و آلاینده‌ها که به خاک افزوده می‌گردند از نظر تمرکز افزایش یافته و در نهایت به صورت تهدیدی جدی برای محیط‌زیست درآیند. عمده‌ترین مشکل محل دفن مواد زائد جامد شهری، شیرابه و گاز تولید شده در اثر تجزیه زباله‌های دارای ترکیبات آلی می‌باشد. در این بین مهم‌ترین عامل آلودگی آب در محل دفن مواد زائد جامد، شیرابه‌است که با ورود به آ ب‌های سطحی و یا زیرزمینی مخاطرات بهداشتی زیست‌ محیطی برای انسان و جانوران ایجاد می‌کند. (عمرانی. ۱۳۷۷)

دفن بهداشتی زباله عبارت است از انتقال مواد زائد جامد به محل ویژه دفن آن‌ها در دل خاک به نحوی که خطری متوجه محیط‌زیست نشود. دفن بهداشتی، یک روش موثر و ثابت شده برای دفع دائم مواد زائد است. در هر منطقه‌ای که زمین کافی و مناسب وجود داشته باشد، روش دفن بهداشتی می‌تواند به خوبی مورد استفاده قرار گیرد. این روش متداول ترین روش دفع زباله در جهان است. عملیات دفن بهداشتی زباله شامل چهار مرحله زیر است:

ریختن زباله در یک وضع کنترل شده
پراکندن و فشردگی زباله در یک لایه نازک برای حجم مواد (به ضخامت حدود ۲ متر)
پوشاندن مواد با یک لایه خاک به ضخامت حدود ۲۰ سانتی متر
پوشش لایه نهایی زباله به ضخامت حدود ۶۰ سانتی متر با خاک
 

دفن بهداشتی زباله یک روش کاملاً قابل‌قبول و مطمئن برای دفع زباله‌های شهری است و به عنوان یک جایگزین در مقابل تلنبار کردن زباله مطرح است. پوشاندن مواد در دفن بهداشتی زباله به طور موثر از تماس حشرات، جوندگان، حیوانات دیگر و پرندگان با زباله‌ها جلوگیری به عمل می‌آورد. لایه پوششی خاک همچنین از تبادل هوا و مواد زائد جلوگیری کرده و مقدار آب سطحی را که ممکن است به داخل محل دفن نفوذ کند به حداقل می‌رساند. ضخامت لایه خاکی که برای پوشش روزانه مواد به کار می‌رود بایستی حداقل ۱۵ سانتی متر و پوشش نهایی خاک در روی شیارهای زباله ۶۰ سانتی متر باشد تا از نظر ایجاد و یا نشت گازهای تولیدی در اعماق و یا سطح زمین کنترل لازم به عمل آید.

روش‌های مختلف دفن بهداشتی زباله بر حسب موقعیت جغرافیایی، سطح آب‌های زیرزمینی و میزان خاک قابل دسترس جهت پوشش زباله بسیار متفاوت است. قابل ذکر است که توضیح کامل یکایک این روش‌ها از حوصله این گفتار، خارج بوده و تنها با شرح کلی روش‌های مسطح، سراشیبی، ترانشه ای اکتفا می‌گردد.

الف ـ روش دفن بهداشتی به صورت مسطح (Area Method)

از این روش در موقعی استفاده می‌شود که زمین برای گودبرداری، مناسب نباشد در این روش زباله‌ها بعد از تخلیه به صورت نوارهای باریکی به ضخامت ۷۵-۴۰ سانتی متر در روی زمین تسطیح گردیده و لایه‌های زباله فشرده می‌شوند تا ضخامت آن‌ها به ۳۰۰-۱۸۰ سانتی متر برسد. از این مرحله به بعد روی لایه‌های آماده شده قشری از خاک به ضخامت ۳۰-۱۵ گسترده و فشرده می‌شوند.

ب ـ روش سراشیبی (Ramp Method)

اغلب در مواردیکه مقدار کمی خاک برای پوشش زباله در دسترس باشد از روش سراشیبی استفاده می‌نمایند. اصولا مساعدترین منطقه برای عملیات دفن بهداشتی زباله در این روش، مناطق کوهستانی با شیب کم است، که خوشبختانه به وفور در کشور ما یافت می‌شود. در این عملیات جایگزینی و فشردن مواد طبقه روش قبلی صورت گرفته و خاک لازم برای پوشاندن زباله از قسمت‌های دیگر محل تامین می‌گردد.

ج ـ روش ترانشه ای یا گودای (Trench Method)

این روش در مناطقی که خاک به عمق کافی در دسترس بوده و سطح آب‌های زیرزمینی به کفایت پایین است مورد استفاده قرار می‌گیرد. بدین ترتیب ترانشه هایی بطول ۳۰-۱۲، عمق ۴۱ و عرض ۱۵۵/۴ متر حفر می‌شود. از این پس زباله در ترانشه هایی که از قبل آماده شده است تخلیه گردیده و به صورت لایه‌های نازکی که معمولا بین ۲۰۰-۱۵۰ سانتی متر است فشرده می‌گردد.

ارتفاع این لایه ها بایستی حداکثر ۵/۲-۲ متر رسیده و و در صورت لزوم با قشری از خاک به ضخامت ۳۰-۱۰ سانتی متر پوشیده شوند. (عمرانی.۱۳۷۷)

-بازیافت مواد

یكی از مهمترین اهداف در پردازش مواد زائد جامد، بازیافت و جداسازی تركیبات با ارزش از داخل زباله و تبدیل آن به مواد اولیه می‌باشد. امروزه تكنیك‌های مختلفی در جهان برای تفكیك و جداسازی اجزای تركیبی مواد زائد جامد توسعه یافته اند كه از مهمترین این تكنیك‌ها می‌توان به دو روش عمده تفكیك از مبدأ تولید و تفكیك در مقصد اشاره كرد.از نظر كلی تمام موادی را كه مصرف كنندگان به دور می‌ریزند می‌توان بازیابی كرد. در عمل بین كمیت و كیفیت این مواد تفاوت وجود دارد. موادی كه برای بازیابی و برگشت به صورت مواد اصلی نامناسب هستند موادی می‌باشند كه عناصر تشكیل دهنده آن‌ها بسیار متفاوت بوده و نامرغوب می‌باشند. از اینرو مدیریت مواد زائد جامد با دارا بودن اهداف مشخص در مورد مقداری از زباله كه باید بازیابی شده و یا به روش‌های دیگر دفع تحویل گردد، قادر به ارائه سیستم مشخصی از بكارگیری و استفاده مجدد این مواد خواهد بود. (عبدلی.۱۳۷۷)

       ۱-7-4-مکان‌یابی

از موارد مهم در رویکرد کلی مدیریت جامع پسماندهای ویژه اهمیت مسئله مکان‌یابی محل دفن می‌باشد. بحث مکان‌یابی بسیار با اهمیت و تخصصی می‌باشدو مسائل بسیاری از جمله زمین‌شناسی و وضعیت گسل ها،هیدروژئولوژی و منابع آب زیرزمینی،منابع آب سطحی،فاصله و بسیاری دیگر از پارامترها باید در نظر گرفته شود تا محل‌های انتخاب‌شده کمترین مخاطرات زیست‌محیطی را در آینده داشته باشد.سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS از جمله روش‌های نوینی است که امروزه برای انجام مطالعات مکان‌یابی مورد استفاده قرار میگیرد.

1-7-4-1- مکان یابی محل دفن زباله

انتخاب زمین مورد نیاز مناسب برای دفن زباله‌های شهری، مهمترین عمل در دفن بهداشتی محسوب می‌شود که باید با دقت کافی و همکاری ادارات و موسساتی چون حفاظت محیط‌زیست، بهداشت محیط، سازمان آب منطقه‌ای، جنگلداری، کشاورزی و منابع طبیعی و نیز با تشریک مساعی شهرداری‌ها انجام شود. محل دفن بهداشتی زباله باید حداقل به مدت ۲۰ سال محاسبه شده و در جهت توسعه شهر نباشد. این امر هم از نظر ایجاد ترافیک ناشی از رفت و آمد کامیون‌های زباله کش و هم از نظر مسائلی که در اجرای عملیات در محل دفن مورد توجه است، حائز اهمیت است. انتخاب نوع زمین برای طراحی دفن بهداشتی زباله و عملیات بهره برداری و نیز ابزار مورد نیاز تأثیر بسیار مستقیمی در این مورد دارد. بطور خلاصه فاکتورهای مهمی که در انتخاب محل دفن زباله باید مورد توجه قرار گیرند، عبارتند از توجه به بهداشت و سلامت عمومی، سطح زمین مورد نیاز، توپوگرافی منطقه، مطالعات هیدرولوژی و زمین‌شناسی جایگاه، قابلیت دسترسی به خاک پوششی مناسب، قابلیت دسترسی به محل دفن، فاصله شهر تا محل دفن، رعایت جهت بادهای غالب، زهکشی محل دفن، هزینه ها و استفاده های آتی از زمین مورد توجه خاص هر طرح جامع توسعه شهری. باشد. هر چند از دیدگاه اكولوژیك دفن بهداشتی زباله نمی‌تواند قابل پذیرش باشد. دفن بهداشتی كه امروزه شناخته شده است از دهه 1930 مورد عمل قرار گرفته است به این صورت می‌باشد كه ضخامت مواد فشرده شده در هر لایه معمولاً بین ۲ تا ۳ متر متغیر است كه نهایتاً این لایه ها با حداقل ۱۵ سانتی متر خاك فشرده شده پوشانده می‌شود.معمولاً نسبت ضخامت مواد به ضخامت لایه خاك چهار به یك است یعنی برای ۱۲۰ سانتی متر زباله فشرده شده، یك لایه۳۰ سانتی متری خاك فشرده لازم است. ضخامت آخرین پوشش باید حداقل ۶۰ سانتی متر باشد تا از لایه نفوذ آبهای سطحی به داخل توده زباله جلوگیری به عمل آید (عبدلی ۱۳۷۲).در شکل 1-1 تصویر شماتیکی از روش دفن زباله به صورت مدرن نشان داده شده است.

شکل 1-1 روش دفن مدرن زباله

 

در مکان‌یابی محلهای دفن، شناخت و بررسی عوامل متعدد می‌تواند در اجرایی صحیح کار و رسیدن به اهداف مورد نظر مارا یاری نموده و در رفع کاستیها با اعمال نظرات مثبت و کارشناسی و براساس موازین

علمی و تخصصی به کمک ما بیایند.

 

1–7-4-2– ﺿﻮاﺑﻂ و ﻣﻌﯿﺎرﻫﺎی اﻧﺘﺨﺎب مکان مناسب برای دفن پسماند

 ﭘﺲ از آﻣﺎده ﺳﺎزی و ﺗﺒﺪﯾﻞ اﻃﻼﻋﺎت اوﻟﯿﻪ، ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺮای ﻫﺮ ﯾﮏ از ﻋﻮارض ﯾﮏ ﺣﺮﯾﻢ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﻮد ﺗﺎ محل ﻫﺎی اﻧﺘﺨﺎﺑﯽ ﺑﺎ ﯾﮏ ﺣﺮﯾﻢ ﻣﺸﺨﺼﯽ از اﯾﻦ ﻋﻮارض ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﮕﯿﺮﻧﺪ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل ﺑﺮای ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی از آﻟﻮدﮔﯽ اﺣﺘﻤﺎﻟﯽ اﯾﻦ ﻣﺤﻠﻬﺎ ﺑﺎﯾﺪ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ از رودﺧﺎﻧﻪ درﯾﺎﭼﻪ ﻫﺎ، ﻗﻨﺎﺗﻬﺎ و …. داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ. در اﯾﻦ زﻣﯿﻨﻪ اﺳﺘﺎﻧﺪاردﻫﺎﯾﯽ در ﺳﻄﺢ ﺟﻬﺎﻧﯽ وﺟﻮد دارد ﮐﻪ می ﺗﻮان از آﻧﻬﺎ ﮐﻤﮏ ﮔﺮﻓﺖ ﺑﺮﺧﯽ از اﯾﻦ ﺿﻮاﺑﻂ ﺑﻪ اﺧﺘﺼﺎر درذﯾﻞ ﻣﻌﺮﻓﯽ می ﺷﻮﻧﺪ:

 ﻣﻨﺎﻃﻖ ﺣﻔﺎﻇﺖ ﺷﺪه:ﺣﻔﺎﻇﺖ ﻣﻨﺎﻃﻖ زﯾﺴﺖ ﺷﺪه ﺷﺎﻣﻞ ﻣﻨﺎﻃﻖ ﮔﺎﻫﯽ ﮔﯿﺎﻫﯽ و ﺟﺎﻧﻮری ﺑﻮده ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﻣﺤﻞ دﻓﻦ اﻧﺘﺨﺎﺑﯽ از آﻧﻬﺎ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﮐﺎﻓﯽ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ. ﻣﺮداﺑﻬﺎ، ﺗﺎﻻﺑﻬﺎ و ﭘﺎرﮐﻬﺎی ﺟﻨﮕﻠﯽ از ﺟﻤﻠﻪ اﯾﻦ ﻣﻨﺎﻃﻖ ﺑﻪ ﺷﻤﺎر می روﻧﺪ. ﻣﺤﻞ دﻓﻦ اﻧﺘﺨﺎﺑﯽ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪ ای ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪهیچ ﮔﻮﻧﻪ اﺛﺮ ﺳﻮئی درکوتاه ﻣﺪت و ﺑﻠﻨﺪﻣﺪت روی اﯾﻦ ﻣﻨﺎﻃﻖ ﻧﺪاﺷﺘﻪ باشد.

زﻣﯿﻦ ﺷﻨﺎﺳﯽ ولرزه ﺧﯿﺰی: ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ ﻋﻮارض زﻣﯿﻦ ﺳﺎﺧﺘﯽ، اﻧﻮاع ﮔﺴﻠﻬﺎی ﻣﻮﺟﻮد در ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ، ﺗﺎرﯾﺨﭽﻪ و ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ ﻟﺮزه زﻣﯿﻦ ﺧﯿﺰی از ﺟﻤﻠﻪ ﻣﻮاردی اﺳﺖ ﮐﻪ در ﻣﻘﻮﻟﻪ زمین‌شناسی و لرزه خیزی می‌توان آﻧﻬﺎ را ﺑﺮرﺳﯽ کرد.

 ﺗﻮﭘﻮﮔﺮاﻓﯽ: ﯾﮑﯽ از ﻣﻬﻤﺘﺮﯾﻦ و اصلی ﺗﺮﯾﻦ اﻃﻼﻋﺎت ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز داﺷﺘﻦ اﻃﻼﻋﺎت ﺗﻮﭘﻮﮔﺮاﻓﯽ ﻣﻨﻄﻘﻪ است. ﺷﻨﺎﺧﺖ ﻋﻮارض، ﭘﺴﺘﯽ و ﺑﻠﻨﺪی دره ﻫﺎی ﻣﻨﻄﻘﻪ، ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ﻫﺎ، دﺷﺘﻬﺎ، ارﺗﻔﺎﻋﺎت و …که اﻣﮑﺎن ﻫﻤﮕﯽ ﺑﺎ داﺷﺘﻦ

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چكیده

توصیف اثر دریا و رود در شعر و ادب عربی از موضوعات ناشناختة فن وصف به شمار می‌آید. كتاب «وصف البحر والنّهر فی الشعر العربی» نوشتة حسین عطوان از مهم‌ترین آثاری است كه در زمینة تأثیر دریا و رود در شعر عربی از دورة جاهلی تا پایان دورة عباسی دوم نگاشته شده است. از این رواثر حاضر، از نوشته‌های مهم در این زمینه محسوب می‌شود كه تا كنون برای پژوهشگران ایرانی ناشناخته بوده‌ است. همین امر ما را بر آن داشت تا به ترجمة این اثر ارزشمند به زبان فارسی اقدام كنیم.

این پژوهش پاسخی است به كسانی كه وجود دریا و مظاهر آن را در شعر عربی انكار نموده‌اند.با این پژوهش می‌توان گفت كه اعراب جاهلی دریا را آزموده و وسایل دریانوردی را شناخته و از ثروت‌های آن بهره‌مند گردیده؛ و این امر از طریق دلایل تاریخی و قرآنی و شعری قابل اثبات است.نگارنده پس از ترجمة این اثر، به بررسی كتاب پرداخته و تا حد امكان نظرات نویسنده و روش او را در تألیف این كتاب مورد نقد و بررسی قرار داده است. در ترجمه این اثر تلاش شده كه در عین وفاداری به متن، ترجمة روان و دقیقی ارائه گردد. همچنین شواهد شعری كتاب اعراب گذاری و به منابع معتبر ارجاع داده شده است. این پژوهش بررسی‌ایمقدماتی برای پژوهش‌های بعدی دربارة اثر دریا در شعر عربی به شمار می‌رود تا اینكه مطالبی كه به صورت مختصر بیان گردیده را به تفصیل بررسی نمایند و به نتایجی مهّم‌تریدست یابند.

 

 

واژگان كلیدی: شعر جاهلی، شعر اموی، شعر عباسی، دریا، رود، وصف.

 

فهرست مطالب

 

عنوان                               صفحه

Contents

مقدمه 1

سابقه و پیشینة تحقیق 3

تعریف مسأله و بیان سؤال‌های اصلی تحقیق 3

فرضیه‌های تحقیق 4

اهداف تحقیق 4

بیان روش تحقیق 4

فصل اول: كلیات 6

مقدمه‌ای تحلیلی بر كتاب 7

1- 1. در طول تاریخ 11

1- 1- 1. قبل از اسلام 11

1- 1- 2. صدر اسلام و عصر اموی 12

1- 1- 3. عصر عباسی 14

1- 2. دریا در قرآن 15

در بارة نویسنده 17
3- آثار و تألیفات 19

3- 1. تألیفات 19

3-2. پژوهش‌ها 22

4- معرفی كتاب «وصف البحر والنّهر فى الشعر العربی من العصر الجاهلی حتّی العصر العباسی الثانی» 23

4-1. كتاب شناسی 23

4-2. موضوع كتاب 23

4- 3. بخش‌های كتاب 24

4-3 – 1. باب اول: عصر جاهلی 24

4- 3- 2. باب دوم: عصر اموی 26

4- 3- 3. باب سوم: عصر عباسی اول 27

4- 3- 4. باب چهارم: عصر عباسی دوم 28

4- 4. جایگاه كتاب در میان تألیفات دیگر 28

 

5- بررسی كتاب «وصف البحر والنّهر فى الشعر العربی» 29

5- 1. بررسی ساختار شكلی 29

5- 1- 1. عنوان 29

5- 1- 2. مقدمة كتاب 30

5- 1- 3. فصل بندی كتاب 30

5- 1- 4. مصادر و منابع 31

5- 1- 5. فهرست كتاب 32

5- 2. بررسی محتوایی كتاب 32

5- 2- 1. اسلوب نگارش كتاب 32

5- 2- 2. شیوة نویسنده در تألیف كتاب 34

5- 2- 3. رویكرد نویسنده به موضوع 38

5- 2- 4. ویژگی‌های كتاب 41

فصل دوم: ترجمة كتاب وصف البحر والنهر فى الشعر العربی من العصر الجاهلی حتّی العصر العباسی الثانی 42

مقدمه 43

باب اول: عصر جاهلی 47

بخش اول: دیدگاه محققان در بارة توصیف دریا و رود 48

بخش دوم: تشبیه هودج به کشتی 52

بخش سوم: تشبیه محبوب به مروارید و توصیف غوّاصی و غوّاصان 60

بخش چهارم: سفر دریایی بازرگانی و تاریخی 70

بخش پنجم: تشبیه مهارت هنری خود به مهارت ماهی در شنا کردن 74

بخش ششم: موضوعات گوناگون 77

بخش هفتم: تشبیه كرم و بخشش ممدوح به رود پر آب 79

باب دوم: عصر اموی 86

بخش اول: توصیف مسافرت در رودخانه 87

بخش دوم: توصیف ترس از دریانوردی و نبرد دریایی 93

باب سوم: عصر عباسی اول 97

بخش اول: بسنده نمودن شاعران به توصیف سفر در رودخانه 98

بخش دوم: دورة تجدید و رستاخیز ادبی 99

بخش سوم: دورة پیشرفت و تهذیب» 118

بخش چهارم: دورة نضج و كمال 129

باب چهارم: عصر عباسی دوم 134

بخش اول: توصیف مسافرت در رودخانه 135