تحلیل هیدرولوژیکی مخزن سد قشلاق و برداشت بهینه از آن برمبنای تحلیل خشکسالی‌های حوضۀ رودخانه

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه تبریز

2 استاد گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج، ایران

4 کارشناس ارشد زمین‌شناسی زیست‌محیطی، دانشگاه ارومیه

چکیده

در بیشتر شهرهای ایران برای تأمین نیازهای شرب، کشاورزی و صنعتی از مخازن سدهای در حال بهره‏برداری استفاده می‏شود، اما به‌دلیل نبود قانون بهره‏برداری مناسب یا متوازن‌نبودن میزان تقاضا و حجم مخزن (از زمان ساخت تا کنون)، باید دستورات بهره‏برداری مناسب برحسب شرایط موجود تغییر یابد. بررسی عملکرد حجم ذخیرۀ مخزن سد قشلاق از نظر بیشترین برداشت بهینۀ مطمئن برای مصرف کشاورزی و با فرض تأمین 100 درصد آب شرب و تعیین میزان حجم ذخیره، هدف مطالعۀ حاضر است. برای این‌منظور از روش برنامه‏ریزی خطی در محیط متلب استفاده شد. دورۀ بحرانی 51 ماه به‌روش هربست به‌دست آمد و براساس آن مقدار بهینۀ‏ آب آزاد‌شده برای تأمین آب کشاورزی در دورۀ آماری (مهر 1366 تا شهریور 1391) 334/1 میلیون مترمکعب به‌دست آمد. با مقایسۀ پتانسیل مصرفی کشاورزی منطقه و میزان برداشت بهینۀ محاسبه‌شده مشخص شد که فقط 60 درصد از نیازها برآورده شده و این مقدار نیاز آبیاری ماه‏های تیر (2/2 میلیون مترمکعب)، مرداد (47/2 میلیون مترمکعب) و شهریور (29/2 میلیون مترمکعب) را تأمین نکرده است. ضریب همبستگی بین مقادیر حجم‏ ذخیرۀ ماهانۀ به‌دست‌آمده از بهینه‏سازی و حجم ذخیرۀ ماهانۀ واقعی در مخزن 84/0 به‌دست آمد. نتایج نشان داد بیشترین ذخیرۀ ماندگاری در حجم 162 میلیون مترمکعب (که برابر 4/3 حجم مخزن است) با احتمال (50 درصد) رخ می‏دهد. همچنین از برازش توزیع‏های آماری بر مقادیر سرریزها طی دورۀ آماری مشخص شد که بهترین توزیع با کمترین خطا، توزیع گامبل است. به‌طور کلی، نتایج بهینه‏سازی نشان داد به‌کارگیری برنامه‏ریزی خطی می‏تواند کاربران را در استفادۀ بهینه از منابع آبی برای مصارف کشاورزی و صنعتی کمک کند.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 
[1]. Herbst P H Bredencamp D B and Baker HMG. A technique for the evaluation of drought from rainfall data. Journal of Hydrology.1966; 4: 264-272.
[2]. Mohan S, Rangacharya NC. A modified method for drought identification. Hydrological Sciences Journal. 1991; 36(1):11-21.
[3]. Nishikawa T. Water resource optimization model for Santa Barbara, California. Journal Water Resources Planning and Management. 1998; 124(5): 252-263.
[4]. Duranyildiz I, Onoz B, Bayazit M. A Chance-Constrained LP Model for Short Term Reservoir Operation Optimization, Journal Engineering Environment. 1999; 24(2000):247-254.
[5]. Nagash kumur D, Prasad D S V, Srinivasa Raju k. Optimal Reservoir Operation Using Fuzzy Approach, Fuzzy Sets and Systems. 2002; 105:365-372.
[6]. 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.
[7]. Ahmadianfar E, Adib, A. Optimization of reservoir using probabilistic Dynamic programming and Genetic algorithm, 2th Conference on integrated water resources management, 2010; 9 and 10 February, Kerman[Persian].
[8]. Ahmad, Ghassan L, Srivastava D.K, Rani D. Optimization- simulation models for yield assessment of a single reservoir system, Journal of Water Resources Society. 2013; 33(4): 9-16.
[9]. Abshzadeh asl M, Fakherifard A, Hosainzadeh dalir H, Mirnia M.K, Farsadizadeh D. Optimizing the operation of dams and reservoirs for agricultural purposes (Case Study: Dam Alawi).mjlh Agricultural Research. 2008; 8(1): 193-183[Persian].
[10]. Pattewar, Deepak v, Sharma, Kalpeshkumar M., Dahe, P.D. Yield Estimation for a Single Purpose Multi-Reservoir System Using LP Based Yield Model, Journal of Water Resources and Protection. 2013; 5: 28-34.
[11]. Najafi M.R, Hashempoor J, Khayatkholqi M. Optimal operation of reservoirs using linear programming model and its application in Voshmgir dam. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources. 2005; 12(5): 27-35 [In Persian].
[12]. Ministry of Energy West Regional Water Authority. A summary of the technical specifications for winter storage dam and related facilities, the second Seminar of the Regional Water Authority CEO and November; 1983[Persian].
[13]. Dorfman R. Mathematical models: The Multistructure approach. Harvard University, Cambridge; 1962.
[14]. Loucks D, Jery R, Stedinger H, Haith D.A. Water resource system planning and analysis, Prentice-Hall, Inc, England Englewood cliffs,W.J; 1981.
[15]. Hurst H E. Long-term storage capacities of reservoirs Trans. AM Engineering. 1951; 116:770-799.
دوره 3، شماره 2
تیر 1395
صفحه 243-254
  • تاریخ دریافت: 26 شهریور 1395
  • تاریخ بازنگری: 16 آبان 1395
  • تاریخ پذیرش: 05 آبان 1395
  • تاریخ اولین انتشار: 05 آبان 1395
  • تاریخ انتشار: 01 تیر 1395