عنوان پایان‌نامه
بهینه سازی بهره برداری از مخازن چند منظوره با هدف سازگاری با شرایط تغییر اقلیم ( مطالعه موردی سد کرج)
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 937;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77483;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 937;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77483
- تاریخ دفاع
- ۲۷ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- حسن علیمحمدی
- استاد راهنما
- علیرضا مساح بوانی, عباس روزبهانی
- چکیده
- امروزه ذخایر آب سطحی در کشور در وضعیت بحرانی است و تغییرات اقلیمی می تواند بر پارامترهای هیدرولوژیکی اثر نامطلوب گذاشته و شرایط را بحرانی تر نماید. این حقیقت، لزوم بهینه سازی بهره برداری از مخازن آب سطحی را آشکار می سازد. در همین راستا، در این پژوهش در گام نخست، تغییرات پارامترهای دما و بارش حوضه آبریز سد کرج (امیرکبیر) بر اساس خروجی 20 مدل از مدل های اتمسفر- اقیانوس گردش عمومی جو جدید با عنوان CMIP5 تحت دو سناریوی RCP2.6 و RCP8.5 بر مبنای بازه زمانی 2005-1986 به عنوان دوره تاریخی و 2039-2020 به عنوان افق تحقیق، بدست آمد. از این میان 9 مدل مناسب انتخاب و با استفاده از مدل مقیاس کاهی LARS-WG مقادیر روزانه دما و بارش، برای 18 سناریو (9 مدل تحت دو سناریو) در بازه زمانی آینده شبیه سازی شده و سپس با استفاده مدل بارش- رواناب IHACRES، مقدار جریان ورودی به مخزن سد، برای دوره 2039-2020 شبیه سازی شد. با داشتن مقدار جریان و تخصیص نیازها، با استفاده از مدل MODSIM، سیستم بهره برداری از مخزن سد در شرایط موجود، شبیه سازی شد. همچنین مدل بهینه بهره برداری از مخزن با رویکرد سیاست بهره برداری خطی اصلاح شده (MLDR) با هدف کاهش کمبود در تأمین نیازها، با استفاده از مدل LINGO تهیه گردید. با توجه به مقدار رهاسازی آب از مخزن سد، مقدار تولید انرژی برقابی برای هر دو مدل محاسبه شد. در نهایت شاخصهای کارایی مخزن در هر دو مدل شبیه سازی و بهینه سازی محاسبه و با یکدیگر مقایسه گردید. نتیجه تحقیق نشان داد در فصول زمستان و بهار جریان ورودی به مخزن نسبت به شرایط کنونی افزایش یافته که بیشترین افزایش در فصل زمستان به میزان 75 درصد، و کمترین افزایش در فصل بهار به میزان 34 درصد و تحت سناریوی RCP8.5 خواهند بود. در فصول تابستان و پاییز جریان کاهش خواهد یافت که بیشترین کاهش در فصل تابستان تحت سناریوی RCP8.5 به میزان 54 درصد و کمترین کاهش در فصل پاییز به میزان 23 درصد و تحت سناریوی RCP2.6 خواهد بود. همچنین طبق فرضیات مدلهایی که کاهش رواناب را پیش بینی کرده اند، استفاده از مدل بهینه سازی نسبت به بهره برداری با سیاست فعلی، علاوه برتأمین آب شرب با همان مقدار، سبب کاهش آسیب پذیری سیستم از 31 درصد در بدترین حالت تا 77 درصد در بهترین حالت خواهد شد. همچنین در خصوص تأمین آب کشاورزی نیز علاوه بر تأمین آب کشاورزی به مقدار بهره برداری با سیاست فعلی، سبب کاهش آسیب پذیری از 30 درصد در بدترین حالت تا 67 درصد در بهترین حالت خواهد شد.
- Abstract
- Today, surface water resources storages, is critical in country. Climate changes can cause unfavorable effects on hydrological parameters and lead to more critical conditions. This fact reveals necessity of optimum operation of water resources. So in this thesis by determining effects of climate changes on temperature & precipitation parameters of Karaj dam basin, on the basis of 20 models from new AOGCM models (CMIP5) with RCP2.6, RCP8.5 Scenarios, Considering two 20 years Periods (1985-2005 & 2020-2039), nine models have been chosen. Using LARS-WG downscaling model, daily Temperature & Precipitation values, for 18 Scenarios (nine models with two Scenarios) have been simulated as future conditions. Then by IHACRES rainfall-runoff model, inflow to reservoir, has been simulated. Appling historical inflow and current demands, using MODSIM, the current operation policy of Karaj dam has been simulated. Also optimum operation model based on Modified Linear Decision Rule (MLDR), with the objective of minimizing deficits was prepared using LINGO software. According reservoir releases, hydropower generation has been calculated for two models. Finally reservoir system performance criteria for both simulation & optimization models have been calculated and compared. The results showed that the reservoir inflow increases in winter and spring, and decreases in autumn and summer, maximum increase occurred in winter about 75% and minimum increase in spring about 34% in RCP8.5 scenario. In summer and autumn the reservoir inflow will decreases, 54% in summer and 23% in autumn in RCP8.5 and RCP2.6 respectively. Also in Models that results reduction in reservoir inflow, using optimization model lead to reducing the system vulnerability of urban (31% to 77%) and agricultural (30% to 67%) water supply. Keywords: AOGCM Models, RCP Scenarios, IHACRES, LARS-WG, Performance Criteria
