
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,491 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,611,846 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,200,938 |
ارزیابی عملکرد مخزن سد نهب در شرایط خشک سالی با استفاده از مدل MODSIM | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 2، دوره 25، شماره 3، مرداد و شهریور 1397، صفحه 25-42 اصل مقاله (753.54 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2018.13364.2802 | ||
نویسندگان | ||
فرهاد میثاقی* 1؛ جواد صادقیها2 | ||
1استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه زنجان | ||
2کارشناس ارشد آبیاری و زهکشی دانشگاه زنجان | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: با توجه به کمبود منابع آب در دسترس و افزایش مداوم تقاضای آب، احداث سدهای جدید امری اجتنابناپذیر به نظر میرسد. سدها از جمله سازههای زیربنائی برای ذخیره و تأمین آب به ویژه در دورههای خشکسالی هستند. چنانچه بهره برداری از مخازن بهینه باشد، اهداف سد به نحو مطلوبی تأمین میشود، ولی از آنجاکه بهرهبرداری بهینه از سیستمهای بزرگ منابع آبی وقتگیر، پیچیده و بعضاً دست نیافتنی است، استفاده از روشهای جایگزین مدلهای بهینهسازی که با دقت قابل قبول، امکان رسیدن به جواب مناسب نزدیک به بهینه را داشته باشند، راه حل مناسبی به نظر میرسد. یکی از این سدها که در مرحله اجرا میباشد، سد مخزنی نهب واقع بر روی رودخانه خررود در استان قزوین است. هدف بهرهبرداری از این سد، ذخیره جریانات نابهنگام و سیلابی رودخانه خررود و تنظیم آن برای تامین حقابه اراضی کشاورزی پایین دست و تغذیه آبخوان دشت قزوین میباشد. هدف از این تحقیق، بررسی نحوه تخصیص آب به مصارف کشاورزی، زیستمحیطی و تغذیه مصنوعی آبخوان در شرایط خشکسالی با استفاده از مدل MODSIM میباشد. مواد و روشها: شبیهسازی بهره برداری از سد نهب با استفاده از مدل MODSIM، برای یک دوره بلندمدت 50 ساله و طی سال-های آبی 45-1344 تا 94-1393 و همچنین یک دوره خشکسالی هیدرولوژیکی 17 ساله طی سالهای آبی 78-1377 تا 94-1393 که بر اساس تغییرات متوسط آبدهی رودخانه نسبت به میانگین طولانی مدت تعیین گردیده، انجام شده است. شبیهسازی بهصورت ماهانه برای چهار گزینه قبل از رسوبگذاری، رسوبگذاری 20 ساله، رسوبگذاری 50 ساله و شرایط مخزن صفر انجام شده است. اولویتبندی تخصیص آب شامل اولویت اول نیاز زیستمحیطی، دوم حقابه کشاورزی و سوم نیاز تغذیه مصنوعی اختصاص داده شد. کاهش حجم آب خررود در محل احداث سد از سال آبی 78-1377 تا آخرین سال آبی 94-1393، به دلایل مختلف از جمله خشکسالی و برداشت از بالادست، باعث افت عملکرد سد نهب شده است، به طوریکه نیازهای هیچ یک از بخشهای مصرفی در حد قابل قبول تأمین نشده است. یافته ها: با مقایسه نتایج گزینههای مربوط به رسوبگذاری مشخص میشود که در شرایط رسوبگذاری 20 ساله، مخزن سد بهترین عملکرد را دارد که به دلیل حجم مرده کم در مقایسه با حجم مفید مخزن در این شرایط است. با مقایسه عملکرد مخزن در شرایط مخزن صفر با گزینههای رسوبگذاری مشخص میشود که احداث سد تأثیر چندانی بر روی بهبود شرایط توزیع آب نخواهد داشت و مقادیر تأمین در این شرایط بهبود قابل توجهی نخواهد کرد. بمنظور ارزیابی نتایج شبیهسازی بهرهبرداری از مخزن سد نهب در گزینه های مختلف از شاخصهای درصد تأمین حجمی، اعتمادپذیری، برگشت پذیری و آسیبپذیری استفاده شده است. همچنین نتایج حاصل از شبیهسازی نشان داد که در شبیه سازی بلند مدت (50 ساله) و شرایط خشکسالی احداث سد تغییر بسیار کمی در افزایش درصد تامین حجمی و زمانی نیاز آب در منطقه خواهد داشت، بهطوری که درصد تأمین کل حقابهها در شرایط رسوبگذاری 20 ساله و 50 ساله به ترتیب از 4/77 به 7/37 درصد و از 7/73 به 8/35 درصد و برای شرایط مخزن صفر از 8/58 به 1/34 درصد کاهش یافته است، که در صورت ادامه شرایط خشکسالی و افزایش 1 تا 2 درصدی میزان تامین ها نسبت به شرایط موجود، احداث سد و ادامه روند اجرای آن را کاملاً توجیه ناپذیر می نماید. نتیجه گیری: به طور کلی میتوان نتیجه گرفت که در صورت ادامه روند خشکسالی، احداث سد نهب جهت بهبود شرایط توزیع آب توجیهپذیر نمیباشد و شاید تنها کاربرد آن کنترل سیلابهای ناگهانی و جلوگیری از خسارت ناشی از سیلاب در پاییندست سد باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
سد نهب؛ بهرهبرداری؛ خشکسالی؛ شبیهسازی؛ MODSIM | ||
مراجع | ||
1.Ahmed, S., and Simonovic, S.P. 2000. System Dynamics Modeling of Reservoir Operation for Flood management, J. Com. Civil Engin. 14: 3. 190-198.
2.Farhangi, M., and Bozorg Haddad, A. 2010. Evaluation criteria for designation in management models in water tanks system (Case study: KarunBasin). J. Water Res. 4: 7. 33-46. 3.Gabriel, L., Azevedo, T., Timothy, K., Gates Darrell, G., Fontane, John W., Labadie, and Rubem, L. Porto. 2000. Integration of Water Quantity and Quality in Strategic River Basin Planning. J. Water Recour. Plan. Manage. 126: 6. 85-97.
4.Graham, L.P., Labedie, J.W., Hutchison, I.P.G., and Ferguson, K.A. 1986. Allocation of Augmented Water Supply under a Priority Water Rights System. Water Resources Research, 22: 7. 1083-1094.
5.Koch, H., and Grünewald, U. 2009. A Comparison of Modeling Systems for the Development and Revision of Water Resources Management Plans. Water Resources Management, 23: 1403-1422. 6.Labadie, J.W. 1995. MODSIM: River Basin Network Flow Model for Conjunctive Stream-Aquifer Management Program User Manual and Documentation. Department of Civil EngineeringColoradoStateUniversity, 104p.
7.Loucks, D.P., and Van Beek, E. 2005. Water Resources Systems Planning and Management. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, UNESCO, 680p.
8.Mehta, V.K., Aslam, O., Dale, L., Miller, N., and Purkey, D.R. 2013. Scenario-based water resources planning for utilities in the Lake Victoria region. Physics and Chemistry of the Earth, 61: 22-31.
9.Nikghalb, H., Massahi, H., and Alimohammadi, S. 2015. MODSIM model in the assessment of basin water resources development projects. Ninth International Congress of Civil Engineering, University of Isfahan, May 9-11. (In Persian)
10.Rasi Nezami, S., Zariha, M., Baghvand, A., and Moridi, A. 2011. Allocation of water resources at the basin scale models to meet the needs of environmental approach (Case study: Maharlu basin Bakhtegan). Fifth National Conference and Exhibition of Environmental Engineering, Tehran, Iran, Nov 22-24. (In Persian) 11.Razzaghi, P., Babazadeh, H., and Sechi, M.G., and Sulis, A. 2010. Development of multi-purpose reservoir operation hedging rule in water resources shortage conditions using MODSIM8.1. J. Water Soil Resour. Cons. 3: 2. 11-23. (In Persian) 12.Sechi, M.G., and Sulis, A. 2010. Inter-comparison of Generic Simulation Models for Water Resource Systems. International Congress on Environmental Modeling and Software Modeling for Environment’s Sake, Fifth Biennial Meeting, Ottawa, Canada, July 5-8.
13.Shourian, M. 2012. Rationing policy development in conditions of limited water resources multipurpose reservoir operation by using MODSIM 8.1. J. Soil Water Cons. 2: 11-23. (In Persian) 14.Shourian, M., Mousavi, S.J., and Tahershamsi, A. 2008. Basin-wide Water Resources Planning by Integrating PSO Algorithm and MODSIM. Water Resources Management, 22: 1347-1366. 15.Simonovic, P.S., Fahmy, H., and Ei-Shorbaghy, A. 1997. The Use of Object-Oriented Modeling for Water Resources Planing in Egypt, J. Water Resour. Manage. 11: 243-261.
16.Shortridge, J.E., and Guikema, S.D. 2016. Scenario Discovery with Multiple Criteria: An Evaluation of the Robust Decision-Making Framework for Climate Change Adaptation. Risk Analysis, 36: 12. 2298-2312.
17.Shortridge, J., Guikema, S., and Zaitchik, B. 2017. Robust decision making in data scarce contexts: addressing data and model limitations for infrastructure planning under transient climate change. Climatic Change, 140: 2. 323-337.
18.Tadesse, A., McCartney, M., and Seifu, K. 2010. The water resource implications of planned development in the Lake Tana catchment, Ethiopia. Ecohydrology and Hydrobiology,
10: 2. 211-222.
19.Tidwell, V., Howard, C., Passell, D., Conrad, S.H., and Thomas, R.P. 2004. System dynamics modeling for community-based water planning Application to the Middle Rio Grande, Aquat. Sci, 66: 357-372.
20.Water Resources Planning Studies of Nohob dam. 2010. Qazvin Regional Water Company. 251p.
21.Zhang, X.H., Zhang, H.W., Chen, B., Chen, G.Q., and Zhao, X.H. 2008. Water resources planning based on complex system dynamics: A case study of Tianjin city. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 13: 2328-2336. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 702 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 656 |