ارزیابی تأثیر هماهنگ‌سازی بهره‌برداری توامان از سامانه‌ی چند- مخزنی حوضه‌ی‌ آبخیز کرخه در مراحل مختلف توسعه‌ بر تامین بلند مدت آب

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 8، دوره 6، شماره 18، آذر و دی 1392، صفحه 99-116   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

امیر ایازی^{* 1}؛ اکبر کریمی²

¹عضو هیئت علمی (استادیار) دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرقدس، گروه مهندسی عمران

²عضو هیئت علمی (استادیار) دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شرق گروه مهندسی عمران

تاریخ دریافت: 10 اسفند 1392،  تاریخ پذیرش: 10 اسفند 1392 

چکیده

با ساختن سازه‌های جدید تامین آب، طرح­های آبیاری، صنعتی و توسعه‌ی‌ شهرها، ساختار حوضه‌ی‌ آبخیز، و به تبع آن، شرایط سامانه‌ی آبی حوضه‌ی دچار تغییر می‌گردد. در چنین شرایطی، استفاده از شیوه‌ی بهره‌برداری موجود، علاوه بر این که بهینه نیست، منجر به هزینه‌های گوناگون اقتصادی و اجتماعی نیز می‌گردد؛ بنابراین، نیاز به هماهنگ‌سازی بهره‌برداری با شرایط جدید، و به‌روزرسانی قواعد بهره‌برداری و منحنی­های فرمان سدها می‌باشد. در این پژوهش، به موضوع هماهنگ‌سازی بهره‌برداری از سامانه­ی آبی و به‌روزرسانی قواعد بهره‌برداری از آبگیر سدها در مراحل گوناگون توسعه‌ی‌ حوضه‌ی آبخیز، پرداخته شده است. برای این منظور، یک شبیه بهینه‌سازی بهره‌برداری بلند مدت از سامانه‌ی آبی ساخته شده است، که اثرات بالادست بر پایین‌دست، و اثرات بلند مدت بهره‌برداری از سامانه‌ی آبی را در نظر گرفته، و به‌نحوی عملکرد سامانه‌ی آبی را هماهنگ می‌نماید، که اهداف بهره‌وران در افق بلند مدت برنامه‌ریزی تا حد ممکن تامین گردد. کاربرد شبیه در ارزیابی تأثیر هماهنگ‌سازی و به‌روزرسانی بهره‌برداری از سامانه‌ی آبی کرخه نشان می‌دهد که در شرایط ساختن سدهای کرخه، سیمره و سازبن، چنانچه از منحنی­های فرمان معمول سدها، که به صورت مجزا برای هر سدی تهیه می‌گردد، استفاده شود،60% از نیازهای آبی تامین نمی‌گردد در حالی که در شرایط هماهنگ‌شده، تمامی نیازها تامین می‌شوند. علاوه براین، عدم هماهنگ‌سازی بهره‌برداری از سامانه‌ی آبی کرخه، و به‌روزرسانی قواعد بهره‌برداری از آبگیر سدها، 50% قابلیت اطمینان تامین تقاضاهای آبی را در یک افق 20 ساله در مقایسه با عملکرد هماهنگ شده کاهش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

بهینه‌سازی؛ سامانه‌ی منابع آب؛ بهره‌برداری از مخزن؛ حوضه‌ی‌ آبخیز کرخه

عنوان مقاله [English]

An Assessment of the Karkheh’s Multi-Reservoir Systems’ Operation Coordinating Impacts on the long-Term Water Supply at Different Stages of Basin Development

نویسندگان [English]

A. A¹؛ A. K²

چکیده [English]

Watershed system configuration and conditions change as newer water supply, irrigation, industry and municipal development projects are constructed. In such a new condition, applying the current operating rules for reservoirs, aside from not being optimum, will produce different economic and social costs, too. Therefore, it is necessary to coordinate the operation in the new condition and update reservoirs operating rules. Coordinating the hydro-system operation and updating the reservoirs, operation rules at different stages of the basin development are studied in this research. Therefore, a long-term optimization model is developed, which takes into account the upstream operation impacts on the downstream performance, and coordinates operation of different hydro-system components in a manner to maximize satisfaction of different stakeholders’ targets as much as possible. Application of the model to the Karkheh’s hydro-system analysis at different development stages for an assessment of coordination and updating of operation impacts shows that after construction of the Karkheh, Saymareh and Sazbon Dams, 60% of water demand targets will not be met in comparison with the updated rule curves application if the primary rule curves of dams that are determined for each dam are used individually in practice. Besides, non- coordination of the Karkheh’s hydro-system operation and updating reservoirs operation rules will reduce water supply reliability by 50% in a 20 year planning horizon in comparison with a coordinated and updated operation of the Karkheh’s hydro-system.

کلیدواژه‌ها [English]

Optimization, water resources system, reservoir operation, Karkheh Watershed

مراجع

3. Karamouz, M., M. Akhbari, and A. Moridi.
2010. Resolving disputes over reservoirriver operation: A case study. J. Irrig. Drain.
Eng. ASCE. doi: 10.1061/(ASCE)IR.1943-
4774.0000292
4. Kerachian, R., and M. Karamouz. 2006. A
stochastic conflict resolution model for
water quality management in reservoir-river
systems. Adv. Water Resour.
doi:10.1016/j.advwatres.2006.07.005.
5. Krol, M., and A. Bronstert. 2007. Regional
integrated modeling of climate change
impacts on natural resources and resource
usage in semi-arid Northeast Brazil.
Environ. Model. Software. 22: 259-268.
6. Labadie, J.W. 2004. Optimal operation of
multi-reservoir systems: State-of-the-art
review. J. Water Resour. Plan Manage.
ASCE. Vol. 130. No. 2.
7. Letcher, R.A., B.F.W. Croke, A.J. Jakeman,
and W.S. Merritt. 2006. An integrated
modeling toolbox for water resources
assessment and management in highland
catchments: Model description. Agr. Sys.
89: 106-131.
8. Loucks, D.P., and E. van beek. 2005. Water
resources systems planning and
management: An introduction to methods,
models and applications. 1st edn. UNESCO.

9
. Perera, B
.
J
.
C
.
, B. James
, and M.D.U.
Kularathna
. 2005
. Computer software tool
REALM for sustainable water allocation and
management.
J. Environ. Manag
e
. Elsevier.
Vol. 77
.
10
. Rajasekaram
,
V., and K.D.W. Nandalal
.
2005
. Decision
support
system for
reservoir
water
management
conflict
resolution
.
J.
Water Resour
. Plan
. Manage
. ASCE. Vol.
131
. No. 6
.
11
. Rosenthal
,
R
.
E. 2006. GAMS
– A
user's
guide. GAMS
development
corporation
,
Washington DC
, USA.
12
. Stockholm Environment Institute. 2005
.
WEAP21: Water
evaluation and
planning
system. 11 Arlington Street
. Boston
. MA
02116
. USA