زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

مدل سازی کمی و کیفی سیستم پویای مخزن سد چند منظوره با استفاده از نرم‌افزار Vensim به روش شبیه‌سازی احتمالی

نویسندگان
دانشگاه صنعتی شاهرود
چکیده
بر اساس شرایط آب و هوایی ایران و کمبود منابع آبی، طرح‌­های سدسازی اهمیت ویژه‌­ای در توسعه و پیشرفت کشور دارند. مدیریت منابع آبی بر اساس پویایی سیستم‌­ها قادر است سیستم‌­های پیچیده منابع آب را شبیه‌­سازی نماید. 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 سد چند منظوره کمشک واقع در استان هرمزگان به روش شبیه‌­سازی احتمالی، شبیه­سازی شده است. هدف از این مدل­سازی تحقق نیازهای مختلف از سد (شرب، محیط زیست، صنعت و کشاورزی) پیش از ساخت آن و بررسی شرایط کیفی مخزن می­باشد. مطالعه نتایج مدل‌سازی کمی پس از محاسبه درصد سالانه و ماهانه تأمین حجمی و زمانی نیازهای مختلف و منبع تأمین آن‌ها انجام گرفت. نتایج حاکی از آن است که درصد تأمین حجمی نیازهای شرب، محیط زیست، صنعت و کشاورزی سد به ترتیب 95/53، 95/02، 94/18 و 93/14 درصد می‌­باشد و درصد تأمین زمانی نیاز­های شرب، محیط زیست، صنعت و کشاورزی به ترتیب 95/19، 94/94، 93/67 و 92/19 درصد می‌­باشد که همگی در محدوده قابل قبول وزارت نیرو می­‌باشند. مدل‌سازی کیفی سد برای بدبینانه‌­ترین حالت ممکن با هدایت الکتریکی رواناب 3000 و دبی پایه 10000 میکروموس بر سانتی­متر انجام گردید که بر این اساس حداکثر هدایت الکتریکی مخزن 11900 میکروموس بر سانتی­متر محاسبه گردید. 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 کمی، کیفی منابع آب مشاهده و بهینه­ترین تصمیم را اتخاذ نمود.
کلیدواژه‌ها

Ahmad, S., &Simonovic, S.P. (2000). System dynamics modeling of reservoir operation for flood management, Journal of Computing in Civil Engineering, 3, 190-198.
Alami, M.T., Farzin, S., Ahmadi, M.H. & Aghabalaei, B. (2013). Dynamic optimization of dam and underground water system for optimal water management (case study: Golak Dam), Journal of Civil Engineering and Environment, 44(1), 1-11. (In Persian)
Alizadeh, a., (2002), Applied hydrology. Mashhad university publications.
Ashofteh, P.S. & Bozorg Haddad, O. (2014). Akbari-Alashti, H., Marino, M.A.. Determination of irrigation allocation policy under climate change by genetic programming. American Society of Civil Engineers, 04014059, 1-12.
Gelian, S., Abrishamchi, A. & Djirishi, M. (2014). Analysis of water resource exploitation policies in the watershed using system dynamics method, Water and Wastewater Scientific-Research Quarterly, 63-70. (In Persian)
Chen, C. H., Liu, W. L. & Liaw, S. L. (2005). Development of a Dynamic Strategy Planning Theory and System for Sustainable River Basin Land Use Management. Science of the total Environment, 346 (1), 17-37.
Faghih, N. (2014). Dynamic Systems: Principles and Identity Determination, Organization for the Study and Compilation of Position. (In Persian)
Fotukian, M.R., Safari, N. & Zarghami, M. (2016). Dynamic modeling of the Yamchi reservoir dam system by applying the optimal cultivation model to develop the exploitation policy, Iran Water Resources Research, 1(3), 1-16. (In Persian)
Ghashghaie, M., Marofi, S. & Marofi, H. (2014). Using system dynamics method to determine the effect of water demand priorities on downstream flow. Water Resource Management, 28, 5055-5072.
Jalali, M. R. & Afshar, A. (2004). Dynamic simulation of electric power generation system. The first annual conference on water resources management in Iran, Technical College of Tehran University, Tehran, November 26-27, Iran. (In Persian)
Keyes, A. M. & Palmer, P.N. (1993). The role of object-oriented simulation models in the drought preparedness studies. Proc., 20thAnnu. Int. Conf., Water Resources Plan. And Manage., ASCE, Seattle, Washington, 479-482.
Kotir, JH., Smith, C., Brown, G., Marshall, N. & Johnstone, R. (2016). A system dynamics simulation model for sustainable water resources management and agriculture development in the Volta river basin, Ghana. Science of the Total Environment, 573, 444-457.
Madani, K. & Marino, M.A. (2009). System dynamics analysis for managing Iran's Zayandeh-Rud river basin. Water Resources Management, 23, 2163-2187.
Mohammadi, H., Akbarpour, A. & Bagheri, A. (2017). Modeling the interaction of water resources and the added value of Birjand Plain, Journal of Modeling in Engineering, 16(55), 279-298. (In Persian)
Nazari, A., Seyed Mousavi, S. M., Visi, S., Maddi, M. R. & Shah Noorian, M. M. (2011). Investigation of methods for calculating the environmental discharge of rivers; A case study of the Pasikhan river located in Gilan province, the third national conference on comprehensive water resources management, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources. 20-21 Shahrivar, Iran. (In Persian)
Sadeghi, N. , Abrishamchi, A. & Jirajshi, M. (2013). Modeling reservoir utilization for flood control using system dynamic analysis method. First National Congress of Civil Engineering, Sharif University of Technology. (In Persian)
Salavitabar, A., Zarghami, M. & Abrishamchi, A. (2015). System dynamics model in urban water management in Tehran, 59, Water and Wastewater Scientific Research Quarterly, 28-12. (In Persian)
Sheikh Khozani, Z., Hosseini, K. & Rahimian, M. (2011). Modeling the exploitation of multi-purpose reservoirs using the system dynamics method. Journal of modeling in engineering, 8(21), 57-65. (In Persian)
Sterman, J. D. (2000). Business Dynamics. McGraw-Hill, Boston.
Simonovic, S.P. & Fahmy, H. (1999). A new modeling approach for water resources policy analysis. J.Water Resources Research, 35(1), 295-304.
Simonovic, S. P. & Rajasekaram, V. (2004). Integrated analyses of Canada's water resources: A system dynamics approach. Canadian Water Resources Journal, 29(4), 223-250.
Yang, J., Lei, K., Khu, S. & Meng, W. (2015). Assessment of water resources carrying capacity for sustainable development based on a system dynamics model. Water Resource Management, 29, 885-899.
Zarghami, M. & Amir Rahmani, M. (2015). Toward effective water diplomacy by using system dynamics: Case study. The 33rd International Conference of the System Dynamics Society, Cambridge, Massachusetts, USA.
Walton, N.R.G., (1989), Electrical Conductivity and Total Dissolved Solids What Is Their Precise Relationship? Desalination, 72, 275-292.