مدل ‏های بهینه‏ سازی برداشت مطمئن از مخزن سد قشلاق برمبنای شرایط‌ عدم قطعیت هیدرولوژیکی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه تبریز

2 استادیار گروه علوم خاک، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه ارومیه

3 استاد گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

برای نیازهای شرب، کشاورزی و صنعت در بیشتر شهرهای ایران از مخازن سدهای در حال بهره‏برداری استفاده می‏شود که به‌دلیل فقدان قانون بهره‏برداری مناسب و یا ‌متوازن‌نبودن میزان تقاضا و حجم مخزن، استفادۀ مؤثر از آب ذخیره‌شده در مخازن صورت نمی‏گیرد. جریان‏های آب طبیعی از پدیده‏های تصادفی است و تصمیم‏گیری در رابطه با ذخیره و مصرف آن‏ها باید در فرایندهای چندمرحله‏ای و با در نظر گرفتن عوامل مؤثر بر افزایش راندمان مصرف، تحلیل شوند. در این پژوهش میزان ذخیره‏سازی و همچنین بیشینۀ برداشت مطمئن از سد قشلاق واقع در استان کردستان با استفاده از مدل‏های برنامه‌ریزی خطی و پویا و برای دورۀ کوتاه یک‌ساله تعیین شد. این مدل‏ها با هدف بهینه‏سازی عملکرد ماهانۀ سد قشلاق که تأمین‌کنندۀ آب شرب شهر سنندج است، اجرا شدند. نتایج نشان داد که توزیع لاگ‏نرمال دو‌پارامتری با کمترین خطا می‏تواند توزیع مقادیر جریان‏های ماهانۀ ورودی به مخزن را توصیف کند که براساس این مدل مقادیر جریان‏های ورودی به مخزن با احتمال وقوع 95، 90، 80، 70 و 50 درصد در هر ماه محاسبه شد. دوره‏های خشک‌سالی به‌دست‌آمده از داده‏های بارش و نیز داده‏های جریان ورودی به سد با یکدیگر مطابقت داشت و دورۀ بحرانی 51‌ ماهۀ خشک‌سالی برای مدل‏سازی انتخاب شد. نتایج به‌دست‌آمده از بهینه‏سازی بیشینۀ برداشت و همچنین ذخیرۀ مخزن نشان داد که مقادیر به‌دست‌آمده از برنامه‏ریزی خطی در مقایسه با برنامه‏ریزی پویا تطابق بیشتری با واقعیت دارد.
 
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


  1.  

    1. Yeh WW. Reservoir management and operations models: A state‐of‐the‐art review. Water resources research. 1985; 21(12):1797-818.
    2. Herbst PH, Bredenkamp DB, Barker HM. A technique for the evaluation of drought from rainfall data. Journal of hydrology. 1966; 31(4):264-72.
    3. Mohan S, Rangacharya NC. A modified method for drought identification. Hydrological Sciences Journal. 1991; 36(1):11-21.
    4. Dorfman R. Mathematical models: The multistructure approach. Harvard University., Cambridge; 1962.
    5. Baliarsingh F, Kumar DN. Stochastic Linear Programming for Optimal Reservoir Operation: A Case Study. In Proc. of International Conference on Large Scale Water Resources Development in Developing Countries: New Dimensions of Prospects and Problems, Kathmandu, Nepal; 1997.
    6. Kumar DN, Reddy MJ. Ant colony optimization for multi-purpose reservoir operation. Water Resources Management. 2006; 20(6):879-98.
    7. Boroomand-Nasab S, Veysi S, Veysi M. Optimization of Release from Dam Reservoirs to the Agriculture Demands (Case study: Jarreh dam to Ramhormoz Irrigation and drainage network, Khuzistan). Report and Opinion. 2012; 4(6): 53-58.
    8. Pattewar DV, Sharma KM, Dahe PD. Yield Estimation for a Single Purpose Multi-Reservoir System Using LP Based Yield Model. Journal of Water Resources and Protection. 2013; 5: 28-34.
    9. Duranyildiz İ, Önoz B, Beyazit M. A chance-constrained LP model for short term reservoir operation optimization. Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences. 1999; 23(3):181-6.
    10. Tuominen P, Tweedie RL. Subgeometric rates of convergence of f-ergodic Markov chains. Advances in Applied Probability. 1994; 1:775-98.
    11. Borkar VS. Dynamic programming for ergodic control with partial observations. Stochastic Process. 2003; 103:293–310.
    12. Kelman J, Stedinger JR, Cooper LA, Hsu, E, Yuan SQ. Sampling Stochastic Dynamic Programming Applied to Reservoir Operation. Water Resources Research. 1990; 26(3):447-54.
      1. Deloye AJ. Montaseri M. Predicting critical period to characterize over-year and within-year reservoir systems, Water Resources Management, 1999; 13:383-407.
      2. Loucks DP, Van Beek E, Stedinger JR, Dijkman JP, Villars MT. Water resources systems planning and management: an introduction to methods, models and applications. Paris: Unesco; 2005.
      3. Hurst HE. Long-term storage capacities of reservoirs. Trans. AM Engineering, 1951; 116: 770-799.

     

     

     

دوره 3، شماره 1
فروردین 1395
صفحه 121-132
  • تاریخ دریافت: 02 بهمن 1394
  • تاریخ بازنگری: 19 شهریور 1395
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1395
  • تاریخ اولین انتشار: 17 فروردین 1395
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1395