Loading...

Design Principles of Permeable Pavement in Pollutants Removal from Surface Runoff

Ketabchy, Mehdi | 2014

3474 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 46278 (09)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Civil Engineering
  6. Advisor(s): Tajrishi, Agha Mohammad Hossein
  7. Abstract:
  8. Urbanization increases impervious surfaces and therefore reduces land permeability. As a result, higher amount of runoff is produced which leads to environmental degradation and economic loss. Use of pervious/permeable pavements is an efficient approach to reduce runoff volume and improve the quality. In this study, different design methods of pervious/permeable surface are first described using structural and hydrological modules. Then, a software program for pervious/permeable surface design is put forth. Supported by various available design methods (focusing on pervious surfaces in Iran), the software employs structural, hydrological, economic (cost estimation) and qualitative (prediction of pavement pollutant removal capacity) to suggest suitable design alternatives based on user decision.
  9. Keywords:
  10. Permeable Pavement ; Best Management Practices ; Design Software ; Urban Runoff ; Pollution Removal

 Digital Object List

 Bookmark

  • فصل1. مقدمه
    • 1-1. اهمیت موضوع
    • 1-2. طرح مسئله
    • 1-3. اهداف تحقیق
    • 1-4. ساختار پایان نامه
  • فصل2. مروری بر ادبيات رواناب شهري و راهکارهای مدیریت رواناب با تمرکز بر سطوح نفوذپذیر
    • 2-1. مروری بر مفاهیم هیدرولوژیکی، مفاهیم کمی رواناب و پارامترها
      • 2-1-1. مفاهیم هیدرولوژیکی
      • 2-1-2. مفهوم رواناب شهری
      • 2-1-3. شرح پارامترهای کمی رواناب
      • 2-1-4. تعیین الگوی توزیع بارش در ایران
    • 2-2. مشخصات آلاينده‌هاي موجود در رواناب و مروری بر ادبیات کیفی آن
      • 2-2-1. منش‍أ آلاينده‌هاي رواناب
      • 2-2-2. توصیف آلاینده های موجود در رواناب
        • 2-2-2-1. مواد مغذي
          • 2-2-2-1-1. فسفر
          • 2-2-2-1-2. نیتروژن
        • 2-2-2-2. فلزات سنگین
        • 2-2-2-3. جامدات معلق
        • 2-2-2-4. تركيبات آلي
        • 2-2-2-5. میکروآلاینده های پاتوژنیک
      • 2-2-3. مکانیزمهای حذف آلاینده از رواناب
      • 2-2-4. عوامل تأثیرگذار بر کیفیت رواناب
      • 2-2-5. کیفیت رواناب شهری در جهان
      • 2-2-6. کیفیت رواناب شهری در ایران (غیر از تهران)
      • 2-2-7. کیفیت رواناب شهری در تهران
      • 2-2-8. توزیع ذرات، ارتباط بین اندازه ذرات و مقدار آلاینده
        • 2-2-8-1. اندازه ذرات
        • 2-2-8-2. فرمهای فلزات سنگین و ارتباط آن با اندازه ذرات
        • 2-2-8-3. ارتباط مواد مغذی با اندازه ذرات
    • 2-3. بهترین راهکارهای مدیریت رواناب و توسعه کم اثر
      • 2-3-1. نگرشهای نوين در مديريت رواناب
      • 2-3-2. مروری بر انواع LID و BMPهاي شناخته‌شده در جهان
        • 2-3-2-1. فيلترهاي ماسه‌اي47F
        • 2-3-2-2. تالاب‌هاي رواناب48F
        • 2-3-2-3. سطوح نگهدارنده گياهي
        • 2-3-2-4. جوي باغچه49F
        • 2-3-2-5. روسازی متخلخل
          • 2-3-2-5-1. روسازی بتن متخلخل
          • 2-3-2-5-2. روسازی آسفالت متخلخل
          • 2-3-2-5-3. روسازی نفوذپذیر
      • 2-3-3. مکانیزمها و توانایی حذف آلاينده از رواناب در انواع BMPها
      • 2-3-4. حذف آلاینده توسط سطوح نفوذپذیردر مطالعات جهانی
        • 2-3-4-1. توسط سطوح بتن متخلخل
        • 2-3-4-2. توسط سطوح آسفالت متخلخل
        • 2-3-4-3. توسط سطوح روسازی نفوذپذیر
      • 2-3-5. حذف آلاینده توسط سطوح نفوذپذیر در مطالعات ایران
      • 2-3-6. سطوح نفوذپذیر از دیدگاه کمی
      • 2-3-7. گرفتگی سطوح نفوذپذیر
      • 2-3-8. تجربیات اجرايي شهرهاي مختلف در پیوند با سطوح نفوذپذير
  • فصل3. اصول طراحی روسازی نفوذپذیر
    • 3-1. اجزای ساختاری روسازی نفوذپذیر
      • 3-1-1. مشخصات لایه رویه روسازی نفوذپذیر
      • 3-1-2. لایه فیلتر روسازی نفوذپذیر
      • 3-1-3. مشخصات لایه ذخیره روسازی نفوذپذیر
      • 3-1-4. مشخصات لایه ژئوتکستایل
    • 3-2. مفاهیم موجود در طراحی یک روسازی نفوذپذیر
      • 3-2-1. درصد سطوح نفوذناپذیر و نسبت آن به سطوح نفوذپذیر
      • 3-2-2. روش های تخمین مقدار رواناب
        • 3-2-2-1. مفهوم عددWQv94F (حجم کیفی آب)
        • 3-2-2-2. مفهوم عدد منحنی (CN96F ) و کاربرد آن در طراحی هیدرولوژیکی
          • 3-2-2-2-1. روش شناسی طراحی- روش CN
          • 3-2-2-2-2. اطلاعات وارده طراحی
            • 3-2-2-2-2-1. روش CN- باران طرح
            • 3-2-2-2-2-2. روش CN-تعاریف و مقادیر
          • 3-2-2-2-3. متد CN، روش طراحی
          • 3-2-2-2-4. اطلاعات خروجی روش CN
          • 3-2-2-2-5. جدول طرح شده توسط SCS در سال 1986 به منظور محاسبه CN
        • 3-2-2-3. روش منطقی (Rational Method) و کاریرد آن در طراحی هیدرولوژیکی روسازی
          • 3-2-2-3-1. مقدمه
          • 3-2-2-3-2. شرح معادله
          • 3-2-2-3-3. زمان تمرکز
    • 3-3. طراحی روسازی نفوذپذیر توسط مدول سازه ای
      • 3-3-1. مفاهیم و تعاریف
      • 3-3-2. طراحی روسازی نفوذپذیر از بُعد سازه ای با تکیه بر ادبیات
        • 3-3-2-1. بر اساس مطالعات EPA
        • 3-3-2-2. بر اساس آیین نامه مدیریت رواناب IOWA
        • 3-3-2-3. بر اساس مطالعه هِین و همکاران در سال 2010
          • 3-3-2-3-1. شرح پارامترهای ترافیکی
          • 3-3-2-3-2. پارامترهای طراحی
          • 3-3-2-3-3. ضخامت سازه ای روسازی و زیرسازی
    • 3-4. طراحی روسازی نفوذپذیر توسط مدول هیدرولوژیکی
      • 3-4-1. مدل طراحی هیدرولوژیکی برای روسازی نفوذپذیر با استفاده از معادلات بقای جرم
        • 3-4-1-1. جریان های ورودی به سیستم روسازی متخلخل
        • 3-4-1-2. جریان های خروجی از سیستم روسازی متخلخل
      • 3-4-2. تحلیل هیدرولوژیکی بر اساس مطالعه هِین و همکاران در سال 2010
        • 3-4-2-1. بر اساس معادله تعادل آب (بیلان جریان)
        • 3-4-2-2. جریان ورودی
        • 3-4-2-3. جریان خروجی
      • 3-4-3. اندازه لایه ذخیره به منظور ورود رواناب و نگهداشت آن بر اساس آیین نامه مدیریت رواناب Iowa با تکیه بر دیدگاه هیدرولوژیکی
        • 3-4-3-1. روش های طراحی
      • 3-4-4. تأثیر شیب بر ظرفیت ذخیره سازی روسازی بتن و آسفالت متخلخل و لایه ذخیره
        • 3-4-4-1. ظرفیت ذخیره سازی لایه رویه
        • 3-4-4-2. ظرفیت ذخیره سازی لایه ذخیره
    • 3-5. طراحی روسازی نفوذپذیر از بُعد کیفیت
      • 3-5-1. مصالح مختلف قابل كاربرد در زيرسازي روسازیهای نفوذپذیر با هدف حذف آلاينده از رواناب
      • 3-5-2. تخلخل لایه ای از مواد مختلف قابل کاربرد در زیرسازی روسازی نفوذپذیر
      • 3-5-3. مباحث کیفی و دانشی قابل ورود به مباحث طراحی و آیین نامه ای
        • 3-5-3-1. سنگ پامیس
        • 3-5-3-2. سنگ اسکوریا
        • 3-5-3-3. سنگ آهک
        • 3-5-3-4. ماسه سنگ
        • 3-5-3-5. سنگ بازالت
  • فصل4. روند و معادلات طرح شده در نرم افزار طراحی روسازی نفوذپذیر
    • 4-1. معادلات طرح شده در نرم افزار
      • 4-1-1. معادلات مدول سازه ای
        • 4-1-1-1. پارامترهای ورودی در طراحی سازه‌ای روسازی با کاربری منطقه با ترافیک کم
        • 4-1-1-2. پارامترهای خروجی در طراحی سازه‌ای روسازی در منطقه با ترافیک کم
      • 4-1-2. مشخصات عمومی روسازی نفوذپذیر
        • 4-1-2-1. مشخصات سطوح نفوذپذیر
        • 4-1-2-2. مشخصات سطوح نفوذناپذیر
      • 4-1-3. روابط و معادلات در مدول هیدرولوژیکی روسازی نفوپذیر
        • 4-1-3-1. اندازه لایه ذخیره بر اساس آیین نامه مدیریت رواناب IOWA
        • 4-1-3-2. تاثیر شیب بر ظرفیت ذخیره سازی روسازی بتن و آسفالت متخلخل و لایه ذخیره
          • 4-1-3-2-1. ظرفیت نگهداشت توسط لایه رویین متخلخل
          • 4-1-3-2-2. ظرفیت نگهداشت توسط لایه ذخیره
        • 4-1-3-3. پیش بینی هدایت هیدرولیکی لایه ذخیره
        • 4-1-3-4. محاسبه زمان تمرکز در مجموع سطوح نفوذپذیر و نفوذناپذیر
        • 4-1-3-5. توزیع بارش و هیدروگراف در پیوند با روسازی نفوذپذیر و اطلاعات قابل وصول از آن
      • 4-1-4. روابط در مدول اقتصادی (برآورد هزینه) روسازی نفوذپذیر
        • 4-1-4-1. هزینه سرمایه
        • 4-1-4-2. هزینه طراحی، مجوز و عملیات احتمالی
        • 4-1-4-3. هزینه عملیات و نگهداری
        • 4-1-4-4. هزینه دوره عمر
        • 4-1-4-5. هزینه کل
      • 4-1-5. روابط در مدول کیفی
    • 4-2. شرح نرم افزار طراحی روسازی نفوذپذیر
      • 4-2-1. شرح مدول سازه ای در نرم افزار طراحی روسازی نفوذپذیر
      • 4-2-2. شرح مشخصات عمومی روسازی نفوپذیر در مدل طراحی روسازی نفوذپذیر
      • 4-2-3. شرح مدول هیدرولوژیکی در نرم افزار طراحی روسازی نفوذپذیر
        • 4-2-3-1. اطلاعات ورودی
        • 4-2-3-2. جدول توزیع بارش و اطلاعات مرتبط با آن
        • 4-2-3-3. اطلاعات خروجی
        • 4-2-3-4. ارائه گراف های حاصله از جدول موجود در شکل ‏4-14 به عنوان اطلاعات خروجی
      • 4-2-4. شرح مدول اقتصادی (برآورد هزینه) در نرم افزار طراحی روسازی نفوذپذیر
        • 4-2-4-1. اطلاعات ورودی در مدول اقتصادی
        • 4-2-4-2. اطلاعات خروجی در مدول اقتصادی
      • 4-2-5. شرح مدول کیفی در نرم افزار طراحی روسازی نفوذپذیر
  • فصل5. شرح گام به گام مدل طراحی روسازی نفوذپذیر همراه با یک مثال طراحی
    • 5-1. راهنمای گام به گام نرم افزار
      • 5-1-1. گام 1
      • 5-1-2. گام 2 (اطلاعات ورودی)
      • 5-1-3. گام 3 (اطلاعات خروجی)
    • 5-2. یک مثال طراحی
      • 5-2-1. گام 1(محاسبات سازه ای)
        • 5-2-1-1. اطلاعات ورودی سازه ای مطابق جدول 5-1 و جدول ‏5-2 میباشد.
        • 5-2-1-2. همچنین اطلاعات خروجی سازه ای مطابق جدول ‏5-3 ارائه میگردد.
      • 5-2-2. گام 2 (اطلاعات ورودی)
        • 5-2-2-1. اطلاعات ورودی مشخصات عمومی روسازی مطابق جدول ذیل میباشد.
        • 5-2-2-2. اطلاعات ورودی هیدرولوژیکی مطابق جدول 5-4 میباشد.
        • 5-2-2-3. اطلاعات ورودی اقتصادی (برآورد هزینه) مطابق جدول ‏5-6 میباشد.
      • 5-2-3. گام 3 (اطلاعات خروجی)
        • 5-2-3-1. اطلاعات خروجی مشخصات عمومی روسازی مطابق ذیل میباشد.
        • 5-2-3-2. اطلاعات خروجی هیدرولوژیکی؛ همانطور که در نرم افزار نیز موجود است در 8 بخش شرح داده میشود.
        • 5-2-3-3. اطلاعات خروجی اقتصادی (برآورد هزینه)؛ مطابق جدول 5-12 میباشد.
        • 5-2-3-4. اطلاعات خروجی کیفی؛ برای فلزات سنگین و دیگر آلاینده‌ها مطابق جدول ‏5-13 میباشد.
        • 5-2-3-5. انواع گراف های قابل رسم توسط شکل ‏4-14 و شرح داده شده در بند 4-2-3-4
      • 5-2-4. تحلیل حساسیت انواع پارامترها در مثال طراحی
    • 5-3. نتیجه گیری نهایی
    • 5-4. پیشنهادهایی برای ادامه کار در آینده
      • 5-4-1. از دیدگاه مطالعات آزمایشگاهی
      • 5-4-2. از دیدگاه مطالعات کتابخانه ای و مدلسازی
  • فصل6. فهرست مراجع
  • Abstract
...see more