زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

مدل سازی سیستم پویای مخزن سدهای چند منظوره متوالی با استفاده از نرم‌افزار Vensim

نویسندگان
دانشگاه صنعتی شاهرود
چکیده
طرح­های سدسازی، از جمله طرح­های مهم مهندسی هستند که نقش انکارناپذیری در اقتصاد ملی ایفا می­نمایند. علم پویایی سیستم یک ابزار مدیریتی است که قادر به شبیه­سازی سیستم­های پیچیده منابع آب می­باشد. این مدل در شبیه­سازی منابع آب دارای قابلیت­های مختلف از قبیل افزایش سرعت در توسعه مدل، قابلیت توسعه گروهی مدل، ارتباط مؤثر با نتایج و افزایش اعتماد به مدل در اثر مشارکت کاربر می­باشد. در این تحقیق مدل سیستم پویای سدهای چند منظوره متوالی کاردنه-سنا واقع در استان بوشهر شبیه­سازی شده است. هدف از این مدل­سازی تحقق نیازهای مختلف از سد (شرب، محیط زیست و کشاورزی صنعتی) پیش از ساخت آن و همچنین بررسی اثر ساخت سد در بالادست بر تأمین نیازهای سد پایین­دست می­باشد. همچنین با استفاده از این مدل می­توان تغییرات رواناب پایین­دست سد در صورت احداث آن و تغییر درصدهای تأمین حجمی-زمانی سد پایین­دست را تعیین نمود. مطالعه نتایج پس از محاسبه درصد سالانه و ماهانه تأمین حجمی و زمانی نیازهای مختلف و منبع تأمین آن­ها و همچنین در نظر گرفتن دو چاه آب شرب جهت تأمین آب شرب در ماه­هایی که سد قادر به تأمین آب شرب نمی­باشد و حداکثر دبی خط لوله انتقال آب شرب کنونی منطقه، انجام گرفت. جهت مدلسازی 6 سناریو مدیریتی در نظر گرفته شد که در نهایت سناریو ششم به عنوان بهینه­ترین سناریو در نظر گرفته شد. جهت ارزیابی مدل، مقادیر شبیه­سازی شده با مقادیر مشاهده شده حجم آب سد سنا مقایسه گردید. نتایج حاکی از آن است که درصد تأمین حجمی نیازهای شرب، محیط زیست و کشاورزی صنعتی سد کاردنه به ترتیب 97/66، 96/59 و 82/76 و همچنین درصد تأمین حجمی نیازهای محیط زیست و کشاورزی از سد سنا به ترتیب 100، 83/48 درصد می­باشد که در محدوده قابل قبول وزارت نیرو می­باشند. بر اساس این پژوهش مشخص گردید، با مدل­سازی بر اساس شاخص­های ارزیابی مدل شامل درصد تأمین حجمی و درصد تأمین زمانی نیازهای مختلف، به راحتی می­توان اثر سیاست­های بهره­برداری و مدیریتی را بر نحوه تعیین و تخصیص منابع آب مشاهده و بهینه­ترین تصمیم را اتخاذ نمود.
کلیدواژه‌ها

Ahmad, S., Simonovic, S.P. System dynamics modeling of reservoir operation for flood management, Journal of Computing in Civil Engineering, vol. 3, 2000, pp. 190-198.
Ashofteh, P.S., Bozorg Haddad, O., Akbari-Alashti, H., Marino, M.A. Determination of irrigation allocation policy under climate change by genetic programming. American Society of Civil Engineers, 2014, 04014059, pp. 1-12.
Chen, C. H., Liu, W. L., Liaw, S. L. Development of a Dynamic Strategy Planning Theory and System for Sustainable River Basin Land Use Management. Science of the total Environment, 2005, vol. 346 (1), pp. 17-37.
Ghashghaie, M., Marofi, S., Marofi, H. Using system dynamics method to determine the effect of water demand priorities on downstream flow. Water Resource Management, vol. 28, 2014, pp. 5055-5072.
Keyes, A. M. and Palmer, P.N. The role of object-oriented simulation models in the drought preparedness studies. Proc., 20thAnnu. Int. Conf., Water Resources Plan. And Manage. ASCE, Seattle, Washington, 1993, pp. 479-482.
Kotir, JH. Smith, C., Brown, G., Marshall, N., Johnstone, R.. A system dynamics simulation model for sustainable water resources management and agriculture development in the Volta river basin, Ghana. Science of the Total Environment, vol. 573, 2016, pp.444-457.
Madani, K., Marino, M.A. System dynamics analysis for managing Iran's Zayandeh-Rud river basin. Water Resources Management, vol. 23, 2009, pp. 2163-2187.
Sterman, J. D. Business Dynamics. McGraw-Hill, Boston, 2000.
Simonovic, S.P., and Fahmy, H. A new modeling approach for water resources policy analysis. J.Water Resources Research, vol. 35(1), 1999, pp. 295-304.
Simonovic, S. P., Rajasekaram, V. Integrated analyses of Canada's water resources: A system dynamics approach. Canadian Water Resources Journal, vol. 29(4), 2004, pp. 223-250.
Yang, J., Lei, K., Khu, S., Meng, W., Assessment of water resources carrying capacity for sustainable development based on a system dynamics model. Water Resource Management, vol. 29, 2015, pp. 885-899.
Zarghami, M., Amir Rahmani, M., Toward effective water diplomacy by using system dynamics: Case study. The 33rd International Conference of the System Dynamics Society, Cambridge, Massachusetts, USA, 2015.