عنوان پایان‌نامه
بهینه‌سازی بهره‌برداری از سرریزهای دریچه‌دار
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6617;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71414
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- مسعود امیرخانی
- استاد راهنما
- مجید خیاط خلقی, امید بزرگ حداد
- چکیده
- یکی از راهکار‌های مدیریتی برای کاهش خسارات سیل و استفاده بهینه از آن، احداث مخازن می‌باشد. به طور کلی برای عبور آبهای اضافی ناشی از سیلها، در سدهای مخزنی از سازهای به نام سرریز استفاده می‌شود. در سدهایی که سرریزهای آنها به دریچههای تنظیم مجهز هستند، امکان بهره‌برداری از مخازن به‌صورت کارآمدتر وجود دارد. در این تحقیق از الگوریتم‌های بهینه¬ساز تکهدفه و چندهدفه برای بهدست آوردن سیاست بهره‌برداری بهینه از دریچه‌ها استفاده شده است. در این پژوهش به بررسی دو راهبرد بهره‌برداری آزاد و عدم بهره‌برداری (انسداد) که نشان‌دهنده عدم بهره‌برداری مناسب می‌باشد و سه راهبرد با رویکرد بهره‌برداری چندمرحلهای پرداخته شد. در بهره‌برداری چندمرحلهای متناسب با تراز سطح آب داخل مخزن میزان بازشدگی دریچه‌ها تعیین می‌گردد. عملکرد مدل فوق در بهره‌برداری از دریچههای سرریز سد کرخه برای سیل با دورههای بازگشت متفاوت مورد آزمون قرار گرفته است. برای بررسی تاثیر افزایش مراحل در این پژوهش سه راهبردی سه، شش و ده مرحله‌ای در نظر گرفته شد. به دلیل این که امکان بهره‌برداری مناسب و به‌هنگام در تمام شرایط وجود ندارد این راهبردها با دو راهبرد بهره‌برداری آزاد و عدم بهره‌برداری (انسداد)، مقایسه شدند. در این پژوهش تعیین بهینه ترازها و میزان بازشدگی دریچه‌ها توسط الگوریتم ژنتیک با هدف کاهش خسارت به پاییندست صورت‌گرفت. همچنین برای افزایش ایمنی دیواره سد در این پژوهش دو هدف کاهش خسارت به پاییندست و کاهش احتمال روگذری سیل از دیواره سد به‌صورت هم‌زمان در نظر گرفته شدند و مقادیر متغیر تصمیم توسط نسخه دوم الگوریتم ژنتیک با مرتب‌سازی نامغلوب (NSGAII) با نخبه‌گرائی محاسبه گردید. نتایج این پژوهش نشان دادند که افزایش مراحل در روش بهره‌برداری چندمرحلهای می‌تواند باعث بهبود مقادیر تابع هدف شود. از سوی دیگر عدم بهره‌برداری از دریچه‌ها موجب روگذری سیلهایی با دوره بازگشت 000'1، 000'2 و 000'1 سال و PMF می‌شود که این مسئله ایمنی دیواره سد را به مخاطره می¬اندازد.
- Abstract
- Abstract Construction of reservoirs is a management strategy to reduce flood damage and make optimal use of it. Overall, to pass excess water caused by floods in the dams, spillway used. The dams that their spillways are equipped to adjustable valves, allowing efficient operation of reservoirs. In this study, the Single-objective optimization and multi-objective optimization algorithms used to get optimal utilization policy of the valve. In this study, two scenarios of free operation and non-operation (obstruction) which indicate the lack of proper exploitation and three scenarios of multi-stage utilization approach were investigated. In multi-stage utilization gate opening is determined by water level inside the reservoir. In order to demonstrate the performances of the proposed models, we operated the gated spillway of Karkheh reservoir by using flood hydrographs with different return periods.In this study to examine the effect of the stages, three scenarios of three, six and ten stage was considered. Because there is no possibility of adequate real time utilization in all conditions, these scenarios were compared with two scenarios of free operation and non-operation (blockage). In this study determination of the optimal levels and the gate openings performed by genetic algorithm to reduce damage to downstream. Also in this study to increase the safety of the dam wall, reducing the risk of flood overtopping the dam wall were considered simultaneously and decide variable amounts calculated by the second version of the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGAII) with elitism. The results showed that the increase of stages in operating multi-stage method can improve the objective function value. On the other hand the non-operation of the valves caused the overtopping flood with a return period of around 1000, 2000,10000 years and PMF so that it will endanger the safety of the dam wall. Keywords: spillway, adjustable valves, multi-stage utilization, Single-objective optimization, multi-objective optimization
