تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,476 |
تعداد مقالات | 70,001 |
تعداد مشاهده مقاله | 122,875,963 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 96,063,323 |
تعیین روش بهرهبرداری بهینه از مخزن با مدل غیر خطی برای کاهش تلفات آب مخزن | ||
اکوهیدرولوژی | ||
مقاله 21، دوره 7، شماره 1، فروردین 1399، صفحه 277-290 اصل مقاله (1.32 M) | ||
نوع مقاله: پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ije.2020.295631.1266 | ||
نویسندگان | ||
سکینه حاتمی1؛ محمد ابراهیم بنی حبیب* 2؛ جابر سلطانی3 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد سازههای آبی، گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران | ||
2استاد گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران | ||
3استادیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران | ||
چکیده | ||
هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی تلفات تبخیر و تراوش در روشهای مختلف بهرهبرداری از مخازن سدهاست. در تحقیق حاضر برای ارزیابی شاخصهای تلفات آب و کمبود و شاخصهای کارایی مخزن طی سالهای 1390-1397، ابتدا روش بهرهبرداری گرادیان کاهشی تعمیمیافته تدوین شد. سپس، این شاخصها به ازای روشهای گرادیان کاهشی تعمیمیافته، بهرهبرداری فعلی و منحنی فرمان پیشنهادی برآورد شده و با هم مقایسه شدند. برای برآورد دقیق تراوش، از واسنجی مدلسازی عددی Seep/w با استفاده از پیزومترهای موجود استفاده شد. نتایج بهدستآمده نشان داد روش بهرهبرداری گرادیان کاهشی تعمیمیافته (GRG) نسبت به روش بهرهبرداری استاندارد از نظر شاخصهای تراوش، تبخیر و کمبود سالانه بهترتیب به میزان 86/67، 24/54 و 68/67 درصد بهبود یافته است. از نظر شاخصهای اعتمادپذیری، برگشتپذیری، آسیبپذیری و انعطافپذیری بهترتیب به میزان 95/368، 26/110، 68/67 و 40/4750 درصد بهبود یافته است. همچنین، این روش نسبت به روش بهرهبرداری فعلی از نظر شاخصهای تبخیر و کمبود سالانه بهترتیب به میزان 88/15 و 86/41 درصد بهبود یافت. از نظر شاخصهای اعتمادپذیری، برگشتپذیری، آسیبپذیری و انعطافپذیری بهترتیب به میزان 54/25، 34/30، 86/41 و 15/125 درصد بهبود یافته و شاخص تراوش این روش نسبت به روش بهرهبرداری فعلی 65/18 درصد افزایش داشته است. بنابراین، روش بهرهبرداری بهینۀ گرادیان کاهشی تعمیمیافته نسبت به دو روش بهرهبرداری منحنی فرمان و فعلی به صورت مطلوبی در بهبود شاخصهای کمبود، تلفات تبخیر و انعطافپذیری مخزن سد مؤثر بوده و پیشنهاد میشود برای کاهش تلفات تبخیر و کمبود تأمین و بهبود کارایی مخزن، از این روش در سایر مخازن استفاده شود. | ||
کلیدواژهها | ||
تبخیر؛ تراوش؛ سد پیشین؛ روش بهرهبرداری گرادیان کاهشی تعمیمیافته؛ منحنی فرمان | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Determination of Optimal Operation Policy of Reservoir with Nonlinear Model to Reduce Reservoir Water Losses | ||
نویسندگان [English] | ||
Sakine Hatami1؛ Mohammad Ebrahim Banihabib2؛ Jaber Soltani3 | ||
1M.Sc. Student, Department of Irrigation and Drainage Engineering, Aburaihan Campus, University of Tehran, Tehran, Iran | ||
2Professor, Department of Irrigation and Drainage Engineering, Aburaihan Campus, University of Tehran, Tehran, Iran | ||
3Assistant Professor, Department of Irrigation and Drainage Engineering, Aburaihan Campus, University of Tehran, Tehran, Iran | ||
چکیده [English] | ||
The purpose of this study is to evaluate the evaporation and seepage losses in different dams' reservoirs operation policies. In the present study, in order to assess water losses, water supply deficiency and reservoir efficiency indices from 2012 to 2018 were analyzed. First, the operation policy of the Generalized Reduction Gradient (GRG) was formulated, then the mentioned indices for the generalized reduction gradient, the current operation and the proposed rule curve were estimated and compared. The Seep/w numerical model calibrated using vibrating wire piezometers to accurately estimate the seepage value. The results showed that the GRG improved the annual seepage, evaporation and deficiency indices by 67.86%, 54.24% and 67.68%, respectively. Moreover, the improvement of the reliability, reversibility, vulnerability and flexibility indices were 368.95%, 110.26%, 67.68% and 4750.40%, respectively. This policy also improved the annual evaporation deficiency indices by 15.88% and 41.86% respectively, compared to the current operation policy. The improvement of this policy in terms of reliability, reversibility, vulnerability and flexibility indices obtained 25.54%, 30.34%, 41.86% and 125.15%, respectively. Interestingly, this policy had an 18.65% growth in comparison to the current operation policy. Therefore, the GRG optimization policy is optimally effective in improving deficiency, evaporation losses, and reservoir's flexibility indices. This approach is recommended to be used for the assessment of reduction in evaporation and seepage losses and deficiency of water supply and also for the enhancement of reservoir performance for other reservoirs. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Evaporation, Seepage, Pishin Dam, Generalized Reduced gradient operation policy, Rule curve | ||
مراجع | ||
[1]. Loucks DP, Van Beek A. Water resources systems planning and management: an introduction to methods, models and applications. United Nations Educational. Scientific and Cultural Organization (UNESCO). 2005. [2]. Teegavarapu RSV, Simonovic SP. Optimal operation of reservoir systems using simulated annealing. Water Resources Management. 2002; 16(5): 401- 428. [3]. Sivapragasam C, Vasudevan G, Maran J, Bose C, Kaza S, Ganesh N. Modeling evaporation-seepage losses for reservoir water balance in semi-arid regions. Water resources management. 2009; 23(5), 853. [4]. Banihabib ME, Zahraei A, Eslamian S. An integrated optimisation model of reservoir and irrigation system applying uniform deficit irrigation. International Journal of Hydrology Science and Technology. 2015; 5(4): 372-385. [5]. Hosseini-Moghari SM, Banihabib ME. Optimization of reservoir operation for agricultural water supply using firefly algorithm.3 water and soil preservation. 2014; 3(4)17-31. [Persian] [6]. Banihabib ME, Hasani K, Bavani ARM, Asgari K. A framework for the assessment of reservoir operation adaptation to climate change in an arid region. International Journal of Global Warming. 2016; 9(3): 286-305. [7]. Banihabib ME, Zahraei A, Eslamian S. Dynamic Programming Model for the System of a Non‐Uniform Deficit Irrigation and a Reservoir. Irrigation and drainage. 2017; 66(1):71-81. [8]. Beheshti AA, Hojati A. Optimization of Reservoir Operation of Qardanloo Dam Using Linear Programming. First National Conference on sustainable development of agricultural. natural resources and environment. 2014. [Persian] [9]. Torabi H, Dehghani R, Godarzi A. Optimal operation of Reservoir using of linear programming model (Case study: Dorudzan dam). Human and environment. 2019; 17(1):27-37. [Persian] [10]. Nozari H, Moggan M. Operation Management of Amirkabir Dam Reservoir Water Management Using System Dynamics and Nonlinear Programming Model. Iranian Soil and Water Research. 2017; 48(2):335-347. [Persian] [11]. Lasdon LS, Warren AD. Generalized reduced gradient software for linearly and nonlinearly constrained problems. In: Greenberg HJ (ed) Design and implementation of optimization software. Sijthoff and Noordhoff. The Netherlands. 1987; 363–397. [12]. Lasdon LS, Warren AD, Jain A, Ratner M. Design and testing of a generalized reduced gradient code for nonlinear programming. ACM Trans Math Softw.1978; 4:34–50. [13]. Elci A. Calibration of groundwater vulnerability mapping using the generalized reduced gradient method. Journal of contaminant hydrology. 2017; 207, 39-49. [14]. Pishin Dam Technical Reports, engineering Advisory company Pars Consulate. (1384-1387). [Persian] [15]. Dunnicliff, J. Geotechnical Instrumentation for Monitoring Field Performance. Wiley, New York; 1988. 577 pp. [16]. Varyani A, Fatahi P. Determination of the optimal amount of production in a two-level production system with potential demand. International Journal of Industrial Engineering and Production Management. 2014; 24(1):56-66. [Persian] [17]. Lasdon LS, Fox RL, Ratner MW. Nonlinear optimization using the generalized reduced gradient method. Revue française dautomatique, informatique, recherche operationnelle. Recherche operationnelle. 1974; 8(3):73-103. [18]. Hashimoto T, Stediger JR, Loucks DP. Reliability, resiliency and vulnerability criteria for water resource system performance evaluation. Water Resources Research. 1982; 18(1):14-20. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 434 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 297 |