عنوان پایان‌نامه
مقایسه عملکرد مدل های شبیه سازی و بهینه سازی در استخراج منحنی فرمان بهره برداری(مطالعه موردی:حوزه آبریز چناره-غرب ایران)
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 573;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52535
- تاریخ دفاع
- ۲۵ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- الناز اسپهبدی
- چکیده
- چکیده منابع آب سطحی در ایران سهم عمده¬ای در تأمین نیاز آبی بخش¬های مختلف شرب، کشاورزی، زیست محیطی و برقابی دارا می¬باشد. در سال¬های اخیر، افزایش نرخ رشد جمعیت، روند روز افزون رشد تقاضا در زمینه¬های مختلف، محدودیت منابع آب و هزینه¬های کلان مهار و تأمین آب با اجرای طرح¬های جدید توسعه منابع آب، موجب شده که مدیریت بهره¬برداری از منابع و امکانات موجود، بیش از پیش مورد توجه قرار بگیرد. به این منظور، مدیران جهت برنامه ریزی استفاده از منابع آب به خصوص مخازن سدها به عنوان یکی از سازه¬های آبی ذخیره کننده منابع آب سطحی و رواناب¬ها، نیاز به اتخاذ سیاست¬های بهینه بهره¬برداری از مخزن را دارند. سد¬های با نیاز شرب، کشاورزی، زیست محیطی و برقابی تعیین سیاست بهره¬برداری که بتواند شدت کمبودها را کنترل کند و از به وجود آمدن شرایط بحرانی جلوگیری کند، ضروری می¬باشد. در تحقیق حاضر عملکرد سه مدل جیره¬بندی، الگوریتم بهینه¬ساز مورچه به عنوان روشهای بهینه¬سازی و سیاست بهره¬برداری استاندارد به عنوان روش شبیه¬سازی توسط برنامه¬هایی که به زبان برنامه¬نویسی Lingo وMatlab برای سیستم تک¬مخزنه سد چناره براساس استخراج منحنی¬های فرمان به صورت تابعی از حجم آب موجود در مخزن ( حجم مخزن و ورودی به مخزن)، با هدف کمینه سازی عدم تأمین نیاز پایین دست، براساس یک دوره 50 ساله آورد کد¬نویسی شده و مورد ارزیابی قرار می¬گیرد. ورودی به مخزن و مقدار نیاز حوضه آبریز به ترتیب برابر 8/172 و 5/113میلیون متر مکعب در سال می¬باشد. هدف از این تحقیق مقایسه عملکرد روشهای مذکور و ارائه روشی است که با استفاده از آن بتوان منحنی¬های فرمان مخازن سدهای ذخیره ای را بر مبنای شاخصهای عملکرد آنها تعیین نمود. بنابراین جهت مقایسه و رتبه¬بندی روش¬های بهره-برداری از معیارهای عملکرد مخزن ، مقادیر تابع هدف و درصد تأمین ماهانه استفاده شده است. در ادامه جهت بررسی عدم قطعیت موجود در جریان ورودی از سری¬های زمانی برای استخراج جریان-های ورودی پیش¬بینی شده به مخزن استفاده شده است. نتایج براساس شرایط موجود در منطقه مورد مطالعه، در سامانه تک مخزنه چناره، نشانگر کارایی مدل جیره¬بندی با مقدار تابع هدف 63/1 در تأمین نیاز پایین دست بوده است. در نهایت الگوریتم مورچه با اتخاذ تابع هدف برابر 96/1 و اعتمادپذیری در سطح 85 درصد میتواند گزینه مناسبی جهت بهره¬برداری بهینه از مخزن باشد. نتایج حاصل از به کارگیری عدم قطعیت موجود در دبی ورودی، تأییدی بر صحت نتایج استحصال شده در حالت وجود قطعیت می¬باشد . واژگان کلیدی: بهره¬برداری بهینه از مخزن، شبیه¬سازی، بهینه¬سازی، منحنی فرمان، چناره
- Abstract
- Abstract In Iran surface water resources play the key role in supplying drink, agricultural, environmental and hydropower parts. In recent years increase in population growth rate and demand in different Portion, water resources limitation, macro-cost of water supply and restrain by implementation of new water resource development plans which have caused operation management of resources and facilities considered more than before. For this purpose, managers in order to program the water resources use particularly storage’s reservoirs as one of runoff and surface water storage hydro structure need to adopt reservoir’s operation optimized policies. In dams with drink, agricultural, environmental and hydropower demands determining an operation policy which be able to control the shortage intensity and prevent the critical conditions is necessary. In this research, operation of hedging model and ant colony optimization algorithm as optimization methods and standard operation policy (SOP) as the simplest simulation rule have been coded using Lingo and Matlab software for Chenareh single reservoir system based on rule curves derivation as a function of available volume water in reservoir (reservoir volume and discharge) with the aim of minimizing the failure to provide the downstream demand according to a 50 years discharge period. Basin need and discharge are 113.5 and 172.8 MCM respectively. The purpose of this research is to compare the operation of the mentioned methods and represent a method which is able to determine the rule curve of reservoir dams based on their operation criteria. Thus, in order to compare and rank the operation methods, reservoir performance criteria, objective function values and percentage of monthly supplement have been used. More, in order to survey the existing uncertainty in discharges time series have been used to derive predicted discharges to the reservoir. The results have shown that according to the existing conditions in the mentioned region in Chenareh single reservoir system the hedging model performance Indicator has been with target function value of 1.63 in downstream supplement. Further, ant colony method by adopting the objective function equal to 1.96 and reliability in 85% level can be an appropriate option for optimized reservoir’s operation. By using existing uncertainty in input discharge the derived results have confirmed the accuracy in certain situation. Key Words: Optimize Reservoir Operation, Simulation, Optimization, Rule Curve, Chenareh
