اثر مدیریت مصرف آب در پایین‌دست بر روی بهره‌برداری بهینه از مخازن سدها (مطالعه موردی: سد جره)

الموضوعات :

مجید موسوی ¹ (دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران)
حسام سیدکابلی ² (دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران)

تاريخ الإرسال : 15 الإثنين , ذو القعدة, 1438 تاريخ التأكيد : 20 الثلاثاء , ربيع الأول, 1443 تاريخ الإصدار : 17 السبت , ربيع الأول, 1443

الکلمات المفتاحية: بهینه سازی, بهره برداری از سد, ضریب بهره وری, سد جره, مدیریت مصرف آب,

ملخص المقالة :

مقدمه: مدیریت مصرف آب و بهره­برداری بهینه از مخازن، از چالش­های مهم توسعه پایدار در مناطق خشک و نیمه­خشک جهان می­باشند. همواره افزایش بهره­وری آب مصرفی به عنوان یک راهکار سازگاری با شرایط خشکسالی و افزایش تقاضا به دلیل رشد روزافزون جمعیت شناخته می­شود. با این حال بررسی تاثیر افزایش بهره­وری مصرف آب بر روی بهره­برداری از مخازن به عنوان یک ابزار مدیریتی کم­تر مورد توجه قرار گرفته است.
روش­: از این­رو در این تحقیق تأثیر افزایش بهره­وری آب کشاورزی در بهره­برداری بهینه از سد جره به عنوان یک منطقه مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا یک تابع هدف براساس ضریب بهره­وری برای بهینه­کردن میزان رهاسازی و ذخیره­سازی آب در سد جره توسعه داده شد. سپس با در نظر­گرفتن چهار سناریوی مختلف بهره­وری آب شرایط بهره­برداری از مخزن در دو وضعیت فعلی و بهینه بررسی گردید.
یافته­ها: نتایج نشان می­دهد که افزایش ضریب بهره­وری تا 5/0 منجر به افزایش 10 درصدی قابلیت­اطمینان و کاهش 28 درصدی آسیب­پذیری خواهد شد. همچنین با ثابت فرض­کردن عملکرد مخزن نسبت به دوره پایه، با افزایش 17 درصدی راندمان مصرف پایین­دست، رشد 7/46 درصدی در درآمد ناخالص منطقه دور از انتظار نیست.

المصادر:

1.       Abash zade asl, M., Fakheri Frd, A., Hoseyn Zadeh Dalir, A., Mirniya, M K., Farsadi Zadeh, D. 2008. Optimization of reservoirs for agricultural demands (case study: Alavian dam). Agricultural Research, (8)1: 183–193. [In Persian].

2.       Afshar, A., Shafie, M., & Bozorg Hadad, O. 2007. Investigating new structures from genetic algorithm in optimization  Exploitation of tanks. Technology of Education Journal (TEJ), 1(2): 83–88.

3.       Afshar, M. H., & Hajiabadi, R. 2019. Multi-objective optimisation using cellular automata: application to multi-purpose reservoir operation. Civil Engineering and Environmental Systems, 36(2–4).

4.       Akbarifard, S., Ghaderi, K., Bakhtiyari, B. 2015. Optimal allocation of water resources using Water Cycle Algorithm (WCA) (Case study: Gorganrood basin), 11(36): 33-46. [In Persian].

5.       Ashofteh, P.-S., Haddad, O. B., & Loáiciga, H. A. 2015. Evaluation of Climatic-Change Impacts on Multiobjective Reservoir Operation with Multiobjective Genetic Programming. Journal of Water Resources Planning and Management, 141(11), 04015030.

6.       Chen, H. tao, Wang, W. chuan, Chen, X. nan, & Qiu, L. 2020. Multi-objective reservoir operation using particle swarm optimization with adaptive random inertia weights. Water Science and Engineering, 13(2),136–144.

7.       Ehteram, M., Karami, H., Mousavi, S. F., El-Shafie, A., & Amini, Z. 2017. Optimizing dam and reservoirs operation based model utilizing shark algorithm approach. Knowledge-Based Systems, 122, 26–38.

8.       Georgiou, P. E., & Papamichail, D. M. 2008. Optimization model of an irrigation reservoir for water allocation and crop planning under various weather conditions. Irrigation Science, 26(6), 487–504.

9.       Karamouz, M., Ahmadi, A., Fallahi, M. 2008. System Engineering, Publications Amir Kabir University. [In Persian].

10.   Kiafar, H., Sadraddini, A., Nazemi, A., & Sanikhani, H. 2011. Optimal water allocation for sufi-chay irrigation and drainage network in east Azarbaijan province of Iran using genetic algorithm. Iranian of Irrigation & Water Engeneering, 2(5): 52-61.  [In Persian].

11.   Kumar, D. N., Raju, K. S., & Ashok, B. 2006. Optimal Reservoir Operation for Irrigation of Multiple Crops Using Genetic Algorithms. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 132(2), 123–129.

12.   Mehta, R., & Jain, S. K., 2008. Optimal Operation of a Multi-Purpose Reservoir Using Neuro-Fuzzy Technique. Water Resources Management 2008 23:3, 23(3), 509–529.

13.   Roozbahani, R., Schreider, S., & Abbasi, B. 2015. Optimal water allocation through a multi-objective compromise between environmental, social, and economic preferences. Environmental Modelling & Software, 64, 18–30.

14.   Sadati, S. K., Speelman, S., Sabouhi, M., Gitizadeh, M., & Ghahraman, B. 2014. Optimal Irrigation Water Allocation Using a Genetic Algorithm under Various Weather Conditions. Water, 6(10), 3068–3084.

15.   Xuan, W., Quan, C., & Shuyi, L. 2012. An optimal water allocation model based on water resources security assessment and its application in Zhangjiakou Region, northern China. Resources, Conservation and Recycling, 69, 57–65.

16. Zeynali, M., Mohammad Reza Pour, O., & Frooghi, F. 2015. Evaluation of Particle Swarm, Genetic and Continuous Ant Colony Algorithms In Optimal Operation of Doroodzan Dam Reservoir. Water and Soil Science, 25(3), 27–38. [In Persian].