ارزيابي مدل آبدهي و سياست بهره‌برداري استاندارد در تهيه منحني فرمان بهره‌برداري (مطالعه موردي: سد مخزني شهيد رجايي)

Evaluation of yield model and standard operation policy in developing of operation rule curve (Case study: Shahid Rajaei Dam)

سابقه و هدف: با توجه به خشكسالي‌هاي اخير، مديريت منابع آب و اولويت‌بندي تخصيص به مصارف مختلف از مسايل مهم و ضروري مي‌باشند. مقدار تخصيص آب در سدهاي مخزني در ماه‌هاي مختلف با توجه به ذخيره مخزن تعيين مي‌شود. بنابراين هدف از اين پژوهش تعيين سياست بهره‌برداري مناسب با توجه به مجموع مربعات كمبود آب مي‌باشد. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش به‌منظور برنامه‌ريزي و مديريت منابع آب، مدل‌هاي سياست بهره‌برداري استاندارد و آبدهي تهيه شد. در اين مدل ها مقدار برداشت آب از مخزن با توجه به حجم ذخيره آن در ابتداي دوره تعيين مي‌شود. براي بررسي كارايي مدل ها در تهيه منحني فرمان، سد مخزني شهيد رجايي مورد مطالعه قرار گرفت. در مدل‌هاي مذكور، آبدهي رودخانه در محل سد و حوضه مياني حد فاصل سد مخزني شهيد رجايي و سد انحرافي تجن مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از اين مدل‌ها، پنج گزينه بهره‌برداري شامل تامين 100 درصد نياز شرب، صنعت و زيست‌محيطي تلفيق با 40 تا 80 درصد نياز كشاورزي از مخزن سد مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: در گزينه‌هاي اول، دوم و سوم بهره‌برداري مجموع مربعات خطا در مدل آبدهي نسبت به مدل SOP به‌ترتيب 72/83، 32/63 و 70/34 درصد كم‌تر مي‌باشد. در گزينه‌هاي چهارم و پنجم بهره برداري اين پارامتر در مدل آبدهي بيش‌تر از مدل SOP مي باشد. در مدل هاي SOP و آبدهي، متوسط سالانه كمبود آب به‌ترتيب 6/23 و 16/15 ميليون مترمكعب به‌دست آمد. ميانگين و حداقل اعتمادپذيري در مدل آبدهي نسبت به مدل SOP به‌ترتيب 81/3 و 29/52 درصد بيش‌تر بود، در حالي‌كه، حداكثر آسيب‌پذيري در مدل آبدهي نسبت به مدل SOP، 80 درصد كم‌تر بود. نتيجه‌گيري: سياست هاي اول، دوم و سوم بهره‌برداري با هدف تامين 100 درصد نياز شرب، صنعت و زيست‌محيطي و 60، 70 و 80 درصد نياز كشاورزي و به‌ترتيب با مجموع مربعات خطاي 97/3، 23/2 و 99/0 قابل پذيرش بودند. سياست‌هاي چهارم و پنجم بهره‌برداري با هدف تامين 100 درصد نياز شرب، صنعت و زيست‌محيطي و 40 و 50 درصد نياز كشاورزي و به‌ترتيب با مجموع مربعات خطاي 93/8 و 20/6 غير‌قابل اجرا مي‌باشند.

Background and Objectives: Regarding the recent droughts, water resources management and prioritization of water allocation to different demands are important and essential issues. The amount of water allocation in storage dams at different months is determined based on reservoir storage. Therefore, the objective of this study is to determine the suitable operation policy regarding the sum squares of water deficit. Materials and Methods: In this study the Standard Operation Policy (SOP) and Yield models were developed for planning and water resources management. In these models amount of water release from reservoir is determined by storage volume at beginning of the period. For assessment of models efficiency in development of rule curve, Shahid Rajaei dam was studied. In mentioned models, river discharge in dam site and middle basin between Shahid Rajaei dam and Tajan diversion dam were used. By means of these models, five operation scenarios consisted of supplying 100 percent of drinking, industrial and environmental demands; with 40 to 80 percent of agricultural demand from the reservoir were simultaneously investigated. Results: In the first, second and third operation scenarios, deficit sum squares in Yield model compared to SOP model was less, equal to 83.72, 63.32 and 34.70 percent; respectively. In the fourth and fifth operation scenarios this parameter in the Yield model was greater than SOP model. Average annual water deficit in the SOP and Yield models was 23.6 and 15.16 MCM; respectively. Average and minimum reliability in Yield model were 3.81 and 52.29 percent more than SOP model; respectively; whereas, maximum vulnerability in Yield model was 80 percent less than SOP model. Conclusion: First, second and third operation scenarios with the aim of supplying 100 percent drinking, industrial and environmental demands and 60, 70 and 80 percent agricultural demand were acceptable with sum squares of water deficit of 3.97, 2.23 and 0.99; respectively. Fourth and fifth operation scenarios with the aim of supplying 100 percent drinking, industrial and environmental demands, and 40 and 50 percent agricultural demand were not acceptable with sum square of water deficit of 8.93 and 6.20; respectively.