مديريت بهره برداري از آب مخزن سد اميركبير به كمك روش پويايي سيستم و مدل برنامه ريزي غيرخطي

Management of operation of Amirkabir Dam water using System Dynamics and Nonlinear Planning Method

مديريت منابع آب يكي از بزرگ ترين چالش هاي قرن حاضر است كه مي تواند سرمنشا بسياري از تحولات مثبت و منفي جهان قرار گيرد. درواقع امروزه چالش منابع آب دغدغه بسياري از كشورهاي خاورميانه است. محدوديت منابع آب قابل دسترس و خشك سالي هاي اخير در ايران نيز نشان مي دهد كه ايران با يك بحران جدي در زمينه آب مواجه است. اين بدين معناست كه براي رهايي از شرايط اشاره شده بايد يك برنامه ريزي و مديريت صحيح در زمينه منابع آب موجود صورت پذيرد. لذا در اين تحقيق به منظور مديريت بهره برداري از مخزن سد امير كبير، روش تلفيقي شبيه سازي پويايي سيستم، بهينه سازي غيرخطي كلاسيك و مدل پيش بيني خطي باكس و جنكينز، روي سد مذكور موردبررسي قرار گرفت. در همين راستا، ابتدا حجم آب مخزن سد اميركبير به كمك روش پويايي سيستم ها در محيط برنامه نويسي ونسيم شبيه سازي شد. سپس با استفاده از مدل پيش بيني خطي باكس و جنكينز، دبي ورودي و تبخير از اين مخزن براي سال هاي آبي 93 تا 97 پيش بيني شدند و نتايج حاصل از آن ها وارد مدل شبيه سازي شدند. درنهايت به كمك نرم افزار لينگو و روش كلاسيك غيرخطي نحوه ي مصرف آب پشت مخزن بهينه شد. مقايسه نتايج بهينه سازي و نتايج مدل نشان داد كه در شرايط بهينه سازي مقادير كمبود و سرريزها طي تقسيم در ماه هاي مختلف، تعديل شده و از خسارت هاي احتمالي جلوگيري مي شود.

Water resource management is nowadays considered as one of the most prominent challenges facing mankind in the current century it could become the origin of many either positive or negative changes throughout the world. The challenge of water resources in the Middle-East countries is of a more serious concern. The limitations of available water resources and the recent droughts in countries like Iran indicate that Iran is facing a serious and protracted water crisis. Here a key decisive requirement would be a suitable water resource management strategy. In this research, an integrated method of system dynamic approach, classical nonlinear optimization, as well as Box–Jenkins Linear prediction model is proposed for the proper management of dam operations. First, the monthly operation of the reservoir was simulated based upon their storage and outflow characteristics through VENSIM software. Then, the volume of inflow and also evaporation losses from the reservoir were predicted from 2014 to 2018 by use of Box and Jenkins method. Finally the reservoir operations were optimized through LINGO software and classical nonlinear method. The results indicated that in optimization conditions, scarcity and overflow values are adjusted by their division into different months. Hence, probable damages can most probably be prevented.