عنوان پایان‌نامه
توسعه الگوریتم پویای ارزیابی آمادگی سیستم تامین آب شهری
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1618;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52049
- تاریخ دفاع
- ۲۶ دی ۱۳۹۰
- دانشجو
- عرفان گوهریان
- استاد راهنما
- محمد کارآموز, سارا نظیف
- چکیده
- در این پایان‌نامه هدف ارزیابی آمادگی سیستم تأمین آب شهری به صورت پویا است. برای این منظور ابتدا بایستی به شناسایی پویایی‌های حاکم و عوامل خارجی موثر در وضعیت سیستم تأمین آب پرداخته شود. این پویایی‌ها و عوامل شامل مواردی مانند تغییرات آب و هوایی از جمله بارش، دما، میزان رواناب و نیز اثرات تغییرات جمعیتی، وضعیت طرح های توسعه و تخمین تأثیرات محتمل آنها بر منابع و مصارف در سیستم و... می‌باشند. در مرحله بعد پویایی‌های داخلی سیستم، اندرکنش و روابط حاکم بین آنها شناسایی می شوند. پویایی‌های داخلی سیستم شامل مواردی مانند ظرفیت های بهره‌برداری و انتقال سیستم تأمین، افت تراز آبخوان و... می‌شود که می‌توانند وضعیت و آمادگی سیستم را در طول زمان دستخوش تغییر کنند. پس از شناسایی پویایی‌های سیستم باید به مدلسازی این اجزا به طور یکپارچه در سیستم پرداخت. برای این کار در این پایان‌نامه از نرم‌افزار STELLA که قابلیت شبیه‌سازی پویایی‌های سیستم را داراست، استفاده شده است تا روابط میان اجزای مختلف سیستم در طول زمان مشخص گردند. پس از کالیبراسیون مدل پویایی سیستم، وضعیت کنونی سیستم مورد ارزیابی قرار می گیرد و آمادگی سیستم با توجه به پارامترهای وضعیت سیستم تعیین می‌گردد. برای شبیه‌سازی تغییرات سیستم و ارزیابی آمادگی سیستم در مواجهه با این تغییرات در طول زمان، از سناریوهای تغییر اقلیم استفاده می‌شود و با توجه به شبیه‌سازی هر یک از مدل‌ها در آینده، وضعیت های حدی سیستم مشخص می‌شود و بر اساس آنها سناریوهای مورد نظر برای آینده تعیین و با استفاده از مدل بارش-رواناب HBV میزان رواناب هر یک از حوضه‌های مورد بررسی تعیین و آورد سدها در دوره مطالعاتی برآورد می‌گردد. آورد سدها به عنوان یکی از تغییرات محتمل در آینده برای سیستم به عنوان ورودی به مدل پویا وارد می شوند و مدل برای آینده اجرا می‌گردد. در بخش ارزیابی وضعیت عملکرد سیستم، اطمینان پذیری، بازگشت پذیری و آسیب‌پذیری سیستم در طول زمان برای سیستم محاسبه می‌گردد تا پس از اندازه گیری پارامترهای سه گانه وضعیت عملکرد سیستم، از ترکیب آنها به عنوان شاخص ارزیابی آمادگی سیستم استفاده شود. این شاخص می‌تواند به عنوان نمایانگر وضعیت عملکرد سیستم در مقابل تغییرات و بحران‌های وارده به سیستم مورد استفاده قرار گیرد و همچنین با توجه به تغییرات آن می‌توان وضعیت آمادگی سیستم را در طول زمان مورد ارزیابی قرار داد. مجموعه این بررسی‌ها نشان دهنده تاثیر قابل توجه افزایش میزان مصرف (با توجه به افزایش جمعیت) و تغییر اقلیم بر وضعیت منابع سطحی و زیرزمینی شهر تهران است. بررسی روند تغییرات وضعیت عملکرد سیستم در سال‌های آتی، افت تدریجی عملکرد آن را به وضوح نشان می‌دهد. به این ترتیب ساختارهای فعلی تامین و تخصیص منابع آبی در جهت انطباق با این تغییرات باید مورد بررسی و تجدیدنظر کامل قرار بگیرند. در این میان به نظر می‌رسد آنچه که می‌تواند در حل این مشکلات موثر باشد بیش از راه‌کارهای توسعه‌ای و سازه‌ای، راه‌کارهای مدیریتی و سیاست‌گذاری‌های صحیح و افزایش آمادگی سیستم‌ها با توجه به وضعیت آتی آنها می‌باشد.
- Abstract
- The system performance is evaluated by assessing the readiness of system. For this purpose the dynamics and external factors which are affecting the water supply system should be identified and determined. In this study the considered external factors include climate change impact, rainfall and temperature variability, runoff variations and demographic changes. Then the internal dynamics of the system as well as the interaction and relations between them are identified through development of a system dynamic model (SDM) which here STELLA is selected. Precipitation and temperature variations with respect to climate change are assessed using General Circulation Models’ (GCMs) outputs. GCMs are the most widely used tools for simulating the response of the global climate system to increase in greenhouse gas concentrations. In this study, the data generated by various GCMs, developed under different SRES scenarios, are downscaled and utilizedto evaluate the climate change impacts on hydro-climatic system of Tehran Metropolitan. For downscaling the precipitation and temperature of the study region the change-factor approach is used. By analyzing the future climate data, the extreme changes of future climatic condition of precipitation and temperature in the study area are determined. In the next step, a model called HBV is used to simulate stream flow under extreme climate change condition. The results of HBV model application show the considerable range of stream flow changes in future that will impact the operation scheme. In the final phase, by using the system performance indicators such as reliability, resiliency and vulnerability, an indicator is proposed for evaluation of water supply system readiness.The results of the developed model can be used as an indicator of the system’s state to decide about the implementation of system rehabilitation and reconstruction projects.
