مدیریت کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدل تلفیقی شبیه سازی ـ بهینه یابی

thesis
abstract

توسعه نامتوازن کشاورزی و عدم برنامه ریزی برای آن، در کنار خشکسالی های اخیر، باعث افت بیش از حد منابع آب زیرزمینی دشت های کشاورزی و منجمله دشت داریان (واقع در شمال شرق شهرستان شیراز) شده است. از این رو مدیریت و کنترل برداشت از این منابع اهمیت ویژه ای می یابد. در این راستا یکی از مهمترین راهکارها، تعیین الگوی بهینه مکانی برداشت چاه ها می باشد. در این تحقیق، ابتدا یک مدل شبیه سازی در حالت ماندگار، با استفاده از نرم افزار visual modflow ساخته شد. در طی عملیات واسنجی برای سه دوره سالانه از مهر 1388 تا شهریور 1391، مقادیر هدایت هیدرولیکی از 15/0 تا 10/53 متر بر روز در نقاط مختلف آبخوان بدست آمد و مقادیر نفوذ و شرایط مرزی تصحیح گردیدند. صحت سنجی مدل برای سال 91- 92، بیانگر دقت مطلوب مدل (خطای rmse برابر 948/0 متر) بود و تطابق مناسبی بین خطوط کانتور هد مشاهده ای و محاسبه ای بدست آمد. سپس معادلات خطی رفتار آبخوان در نقاط مختلف در اثر تغییرات برداشت چاه های کشاورزی، توسط رگرسیون از نتایج اجرای مکرر مدل شبیه سازی بدست آمد و در قالب یک ماتریس پاسخ برای ساخت مدل بهینه یابی با رویکرد درون گذاری استفاده گردید. پس از محاسبه حداکثر تغییرات هد ممکن آبخوان در نقاط مختلف، 6 سناریوی مختلف بهینه یابی پمپاژ با توجه به این محاسبات انتخاب گردید و جواب این سناریوها، با استفاده از روش simplex و حل توسط نرم افزار matlab بدست آمد. نتایج نشان داد که به کمک بهینه یابی می توان حداکثر برداشت کل آبخوان را به گونه ای بدست آورد که افزایش هد آب از یک مقدار حداقل فراتر رود و یا افت هد از یک مقدار حداکثر بیشتر نگردد. از جمله می توان بدون بوجود آمدن افت هد، نزدیک به 7000 m3/day برداشت کل از آبخوان را اضافه کرد و نیز بدون تغییر برداشت کل، میتوان تقریباً 7% حداکثر "افزایش هد ممکن هر منطقه"، هد آب را افزایش داد. برای تمامی سناریو ها، صحت سنجی مدل بهینه یابی از طریق مقایسه مقادیر هد بدست آمده از روابط خطی با مدل شبیه سازی صورت گرفت و حداکثر خطای rmse سناریوها برابر 9/9 سانتیمتر بدست آمد که بیانگر دقت بالای مدل بهینه یابی می باشد. در پایان، عوامل مؤثر بر نتایج بهینه یابی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و مشخص گردید که هدایت هیدرولیکی آبخوان، شرایط مرزی هد ثابت، محدوده مجاز پمپاژ تعیین شده برای هر چاه و مسیر جریان آب زیرزمینی، بر الگوی بهینه جریان نقش اساسی دارند.

similar resources

شبیه سازی تخصیص تلفیقی کمی و کیفی منابع آب سطحی و زیرزمینی شرب شهر مشهد

مطالعات نشان می دهد علی رغم بهره برداری از حداکثر توان تولید منابع آب سطحی و زیرزمینی داخل و خارج شهر مشهد و اجرای طرح عظیم انتقال آب از سد دوستی، کماکان این شهر از سال 1400 با مشکل کمبود روزانه آب به میزان 7/1 متر مکعب بر ثانیه مواجه خواهد شد که در صورت لحاظ کیفیت منابع، این کمبود که از سال 1390 شروع شده است، تشدید شده و معادل 9/0 متر مکعب بر ثانیه خواهد بود. لذا، ارائه راهکارهای کوتاه مدت و م...

full text

مدیریت احیاء منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدل تلفیقی شبیه‌سازی عددی - بهینه‌سازی فراکاوشی جامعه مورچه‌ها

ذخایر آب‌زیرزمینی در ایران از اصلی‌ترین منابع تأمین آب می‌باشد. با پیشرفت فناوری، بهره‌برداری از این ذخایر در چند دهه اخیر بشدت روبه‌فزونی گذاشته، بطوریکه آب استحصالی معمولاً بیشتر از ظرفیت آب تجدیدپذیر منبع بوده و روند افت سطح تراز آب‌زیرزمینی و کاهش این ذخایر را به‌دنبال داشته و منجر به بروز پیامدهای منفی شده است. از این‌رو، مدیریت صحیح این ذخایر ارزشمند و حفظ پایداری آنها اهمیت زیادی پیدا می‌...

full text

مدل کمی بهره‌برداری تلفیقی بهینه از منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی دشت مهاباد

بر اساس آمار و اطلاعات موجود و با توجه به رشد جمعیت و همچنین توسعه روزافزون کشاورزی، یک روند صعودی در برداشت از منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی در دشت‌های مختلف کشور از جمله مهاباد برای تأمین نیاز آبی منطقه وجود دارد. استفاده بهینه تلفیقی از منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی یکی از راه‌های فراهم آوردن این نیاز آبی در مواقع بحران و خشکسالی است. در این تحقیق یک مدل مدیریتی بر مبنای تکنیک‌های مؤثر بهینه‌س...

full text

شبیه سازی تخصیص تلفیقی کمی و کیفی منابع آب سطحی و زیرزمینی شرب شهر مشهد

امروزه حفظ و صیانت از منابع آب و بهره برداری بهینه و اقتصادی و عادلانه از آب یک مساله جهانی است. در نگرش جدید جهانی، آب کالایی اقتصادی- اجتماعی و به عنوان نیاز اولیه انسان محسوب می-شود. با توجه به رشد جمعیت، گسترش صنعت، بالا رفتن سطح بهداشت و رفاه عمومی، سرانه منابع تجدید شونده رو به کاهش می باشد. و از طرفی متاسفانه آلاینده های مختلف اعم از پساب های صنعتی، زه آب های کشاورزی و فاضلاب های شهری و ...

15 صفحه اول

شبیه‌سازی تخصیص تلفیقی کمی و کیفی منابع آب سطحی و زیرزمینی شرب شهر مشهد

مطالعات نشان می‌دهد علی‌رغم بهره‌برداری از حداکثر توان تولید منابع آب سطحی و زیرزمینی داخل و خارج شهر مشهد و اجرای طرح عظیم انتقال آب از سد دوستی، کماکان این شهر از سال 1400 با مشکل کمبود روزانه آب به میزان 7/1 متر مکعب بر ثانیه مواجه خواهد شد که در صورت لحاظ کیفیت منابع، این کمبود که از سال 1390 شروع شده است، تشدید شده و معادل 9/0 متر مکعب بر ثانیه خواهد بود. لذا، ارائه راهکارهای کوتاه مدت و م...

full text

مدیریت تلفیقی منابع آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از الگوریتم جفت‌گیری زنبورعسل

در پژوهش حاضر، به بهره‌برداری تلفیقی بهینه از منابع آب سطحی و زیرزمینی در زیرحوضه‌ی نجف‌آباد که یکی از مهم‌ترین محدوده‌های مطالعاتی در حوضه‌ی آبریز گاوخونی است، پرداخته شده و برای انجام آن از روش اتصال مدل‌های شبیه‌سازی ـ بهینه‌سازی با کمک شبکه‌ی عصبی مصنوعی و الگوریتم جفت‌گیری زنبورعسل استفاده شده است. ضمن اتصال مدل‌های بهینه‌ساز و شبیه‌ساز به یکدیگر، به ارائه‌ی سیاست بهره‌برداری بهینه در ۳ د...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023