تخصیص بهینه منابع آب در حوضه های آبریز با رویکرد حل اختلاف و لحاظ یکپارچگی زیست محیطی (مطالعه موردی: حوضه آبریز دریاچه ارومیه – زیرحوضه های زرینه رود و سیمینه رود)

نوع محتوی: طرح پژوهشی
زبان: فارسی
شناسه ملی سند علمی: R-1283660
تاریخ درج در سایت: 15 مهر 1400
دسته بندی علمی: مهندسی آب و هیدرولوژی
مشاهده: 470
تعداد صفحات: 218
سال انتشار: 1397

فایل این طرح پژوهشی در 218 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این طرح پژوهشی:

چکیده طرح پژوهشی:

حوضه آبریز ارومیه با توجه به افزایش بی رویه مصرف در طی دهه گذشته و همچنین تغییرات اقلیمی دچار بحران های مهمی از جمله کاهش روان آب های سطحی و خشکی بخش زیادی از دریاچه ارومیه شده است. مهمترین منابع تامین آب ورودی به دریاچه، رودخانه های زرینه رود و سیمینه رود هستند که تخصیص بهینه منابع آب این زیرحوضه ها در تحقیق پیش رو مورد توجه قرار گرفته است. در این رساله ابتدا حوضه های مورد نظر از لحاظ کمی و کیفی شبیه سازی شده و سپس به ارزیابی آنها تحت سناریوهای مختلف پرداخته شده است. نتایج نشان داد که در صورت فرض کاهش ۲۰ % منابع آب در حوضه نسبت به متوسط بلند مدت و محقق شدن کاهش ۴۰% مصرف کشاورزی در جهت احیای دریاچه ارومیه، سهم حقابه زیست محیطی دریاچه از این رودخانه ها بیش از ۹۵%  تامین خواهد شد. در مرحله بعد با استفاده از روش بهینه سازی چند هدفه، یک مدل تحت نرم افزار GAMS توسعه داده شد که اهداف مختلف اجتماعی و اقتصادی را توام با لحاظ حل اختلاف میان ذینفعان، حفظ کیفیت بدنه آبی و تامین حقابه دریاچه مورد توجه قرار می دهد. در این مدل رویکرد حل اختلاف نش نامتقارن با تکنیک 
بهینه سازی چند هدفه ادغام شده و در دو حالت هیدرولوژیکی اجرا گردید. در حالت اول میزان منابع برابر با میانگین بلند مدت بوده و در حالت دوم ۲۰ % کاهش یافته است. همچنین در این پژوهش با ارائه یک روش جدید برای بهینه سازی درجه تابع مطلوبیت، نتایج حاصل از روش نش بهبود یافته است. طبق نتایج بدست آمده استفاده از تابع مطلوبیت با درجه بهینه نتایج بهتری از تابع مطلوبیت خطی خواهد داشت. البته میزان کارایی این روش به حجم منابع آب قابل تخصیص بستگی دارد. مدل بهینه سازی پیشنهادی توانست حقابه دریاچه و نیازهای شرب، صنعت و کشاورزی را در شرایط مختلف در حد قابل قبول تامین نماید. همچنین در جهت جلوگیری از برداشت های غیرمجاز از رودخانه زرینه رود قبل از ورود آب به دریاچه، با ارائه یک تابع هدف توزیع زمانی رهاسازی از مخزن به نحوی انجام شده است که بخش عمده ی حقابه دریاچه ارومیه در ماههای غیر مصرف کشاورزی تامین می گردد.

فهرست مطالب طرح پژوهشی

فصل اول ....................................................................................................................................................... ۲۰
۲-۲ مقدمه ................................................................................................................................................. ۲۵
۲-۲-۲ وضعیت منابع آب در دنیا و ایران ............................................................................................... ۲۵
۰-۲ اهمیت مساله : .................................................................................................................................... ۲۷
۳-۲ وضعیت حوضه آبریز دریاچه ارومیه ................................................................................................... ۲۷
۲-۳-۲ روند تغییرات دریاچه ارومیه ...................................................................................................... ۰۰
۰-۳-۲ اهمیت زیر حوضه های زرینه رود و سیمنه رود .......................................................................... ۰۳
۰-۲ هدف : ............................................................................................................................................... ۰۰
۲-۰-۲ هدف کلی : .............................................................................................................................. ۰۰
۰-۰-۲ اهداف جزئی: ............................................................................................................................ ۰۰
۵-۲ فرضیات تحقیق: ................................................................................................................................. ۰۵
۹-۲ نوآوری های تحقیق : ......................................................................................................................... ۰۵
۹-۲ خصوصیات مدل ارائه شده: ................................................................................................................ ۰۹
۸-۲ موضوعات کلی طرح شده در رساله ................................................................................................... ۰۹
۲-۸-۲ شبیه سازی کمی حوضه آبریز ................................................................................................... ۰۹
۰-۸-۲ شبیه سازی کیفی حوضه آبریز ................................................................................................... ۰۹
۳-۸-۲ مدیریت پایدار منابع آب ............................................................................................................ ۰۹
۰-۸-۲ شاخص های ارزیابی سیستم های منابع آب ................................................................................ ۰۸
۵-۸-۲ بهینه سازی چند هدفه ................................................................................................................ ۰۷
۹-۸-۲ رویکرد حل اختلاف .................................................................................................................. ۰۷
۵
۹-۸-۲ تابع مطلوبیت ذینفعان ................................................................................................................. ۳۲
۷-۲ ساختار پایان نامه : .............................................................................................................................. ۳۲
فصل دوم ....................................................................................................................................................... ۳۲
۲-۰ مقدمه ................................................................................................................................................. ۳۰
۰-۰ کاربرد مدل های شبیه سازی در مدیریت منابع آب: ........................................................................... ۳۰
۳-۰ مدیریت منابع آب با استفاده از بهینه سازی های چند هدفه : ............................................................... ۳۰
۰-۰ رویکرد حل اختلاف در مدیریت منابع آب ........................................................................................ ۳۷
۵-۰ مطالعات انجام شده در ارتباط با مدیریت منابع آب در حوضه آبریز ارومیه ......................................... ۰۸
۹-۰ حوضه مورد مطالعه در این تحقیق: ..................................................................................................... ۵۲
فصل سوم ...................................................................................................................................................... ۵۹
۲-۳ مقدمه ................................................................................................................................................. ۵۸
۰-۳ جمع آوری اطلاعات لازم از مراجع و منابع ذیربط ......................................................................... ۵۷
۳-۳ مطالعه تحقیقات پیشین مرتبط با موضوع رساله جهت آشنایی با نتایج پژوهش های صورت گرفته،
مشکلات و خلاء های تحقیقاتی ............................................................................................................ ۹۲
۰-۳ انتخاب مدل مناسب جهت شبیه سازی کمی ................................................................................... ۹۲
۵-۳ شبیه سازی کمی حوضه آبریز با استفاده از نرم افزار انتخاب شده ................................................... ۹۵
۲-۵-۳ نمونه داده های ورودی به مدل................................................................................................... ۹۹
۰-۵-۳ محاسبه نیاز زیست محیطی رودخانه ها ....................................................................................... ۹۰
۳-۵-۳ اطلاعات مربوط به مخازن سطحی در حال بهره برداری و اجرایی .............................................. ۹۵
۰-۵-۳ مدلسازی آبخوان ها در شبیه سازی کمی ................................................................................... ۹۹
۹-۳ مدلسازی کیفی حوضه آبریز .......................................................................................................... ۹۷
۸-۳ سناریوسازی .................................................................................................................................. ۸۵
۷-۳ معیارهای ارزیابی سناریوها ............................................................................................................. ۸۷
۶
۲۲-۳ بهینه سازی ................................................................................................................................... ۷۰
۷۰ ...................................................... )Compromise Programming( ۲۲-۳ روش برنامه ریزی سازشی
۲۰-۳ معادلات حاکم بر مدل تخصیص آب در شبکه جریان ................................................................. ۷۵
۲۳-۳ محدودیت های خاص زیر حوضه زرینه رود ................................................................................ ۷۸
۲۰-۳ توابع هدف ...................................................................................................................................... ۷۷
۲-۲۰-۳ تابع هدف اول : ....................................................................................................................... ۷۷
۰-۲۰-۳ تابع هدف دوم: ........................................................................................................................ ۷۷
مفهوم کلی حل اختلاف ...................................................................................................................... ۲۲۲
تئوری چانه زنی نش ............................................................................................................................ ۲۲۲
محاسبه وزن های نسبی بهینه ................................................................................................................ ۲۲۰
تابع مطلوبیت ذینفعان ........................................................................................................................... ۲۲۳
متدولوژی بهینه سازی تابع مطلوبیت ..................................................................................................... ۲۲۵
۲۵-۳ جمع بندی توابع هدف در مدل بهینه سازی چند هدفه : .............................................................. ۲۲۷
۲۹-۳ سناریوهای بهینه سازی چند هدفه ............................................................................................... ۲۲۷
فصل چهارم ................................................................................................................................................. ۲۲۲
۲-۰ مقدمه ............................................................................................................................................... ۲۲۰
۰-۰ نتایج شبی سازی کمی حوضه آبریز ................................................................................................. ۲۲۰
۲-۰-۰ نتایج کالیبراسیون )واسنجی( و صحت سنجی مدل کمی .............................................................. ۲۲۳
۰-۰-۰ بررسی نتایج مدل شبیه سازی کمی در آبخوان ها .................................................................... ۲۰۰
-۳-۰ نتایج شبیه سازی کیفی حوضه آبریز ................................................................................................ ۲۰۵
۲-۳-۰ واسنجی و صحت سنجی مدل کیفی در ایستگاهها ................................................................... ۲۰۹
۰-۳-۰ واسنجی و صحت سنجی مدل کیفی در خروجی سد بوکان ..................................................... ۲۳۹
۰-۰ نتایج سناریوسازی ............................................................................................................................ ۲۳۸
۷
۲-۰-۰ نتایج سناریوی صفر ................................................................................................................. ۲۳۷
۰-۰-۰ نتایج سناریوی اول ................................................................................................................... ۲۰۲
۳-۰-۰ نتایج سناریوی دوم .................................................................................................................. ۲۰۲
۰-۰-۰ نتایج سناریوی سوم .................................................................................................................. ۲۰۰
۵-۰-۰ نتایج سناریوی چهارم .............................................................................................................. ۲۰۳
۹-۰-۰ نتایج سناریوی پنجم ................................................................................................................ ۲۰۰
۹-۰-۰ نتایج سناریوی ششم................................................................................................................. ۲۰۵
۸-۰-۰ نتایج سناریوی هفتم ................................................................................................................. ۲۰۹
۷ نتایج سناریوی هشتم ............................................................................................................... ۲۰۹ -۰-۰
۲۲-۰-۰ میزان تامین نیاز زیست محیطی دریاچه در سناریوهای مختلف ............................................... ۲۰۸
۲۲-۰-۰ ارزیابی زیرحوضه های زرینه رود و سیمینه رود از لحاظ کیفی ............................................. ۲۰۷
۵-۰ نتایج مدل بهینه سازی چند هدفه ....................................................................................................... ۲۵۵
جهت بهینه سازی وزن نسبی بخش های مختلف نیاز آبی .................. ۲۵۵ RWOM ۲-۵-۰ نتایج حل مدل
۰-۵-۰ بهینه سازی درجه تابع مطلوبیت ................................................................................................ ۲۵۹
۲۵۹............................................................................................. n به ازای مقادیر مختلف TC نتایج رابطه
۳-۵-۰ نتایج تخصیص سد بوکان در ۰ سناریوی بهینه سازی ............................................................... ۲۵۸
۰-۵-۰ نتایج تخصیص سد چراغ ویس در ۰ سناریوی بهینه سازی ....................................................... ۲۵۷
۵-۵-۰ نتایج تخصیص سد ساروق در ۰ سناریوی بهینه سازی .............................................................. ۲۹۲
۹-۵-۰ نتایج کلی مدل بهینه سازی در سناریوها در مقیاس کل حوضه مورد مطالعه ............................. ۲۹۳
۹-۵-۰ حجم آب ورودی به دریاچه در ۰ سناریو ................................................................................ ۲۹۹
۸-۵-۰ سری زمانی جریان ورودی از زرینه رود به دریاچه ارومیه ........................................................ ۲۹۹
فصل پنجم ................................................................................................................................................... ۲۹۷
۲-۵ مقدمه ............................................................................................................................................... ۲۹۲
۸
۰-۵ نتیجه گیری ...................................................................................................................................... ۲۹۲
۳-۵ پیشنهادات ........................................................................................................................................ ۲۹۰
منابع فارسی ............................................................................................................................................. ۲۹۹
منابع انگلیسی ........................................................................................................................................... ۲۹۷
پیوست الف ................................................................................................................................................. ۲۸۵
۰۲۹............................................................................................................................................... Abstract

نمایش کامل متن