بررسی عملکرد مخزن سد گراتی با رویکرد پویایی‌های سیستم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی موسسه تحقیقات آب – رئیس مجتمع عالی آموزشی و پژوهشی تهران

2 مهندس منابع آب/ مجتمع عالی آموزشی و پژوهشی تهران

10.22112/jwwse.2020.178145.1155

چکیده

یکی از رویکردهای مهم مطرح در تخصیص منابع آب استفاده از رویکرد پویایی­های سیستم است. در این تحقیق با استفاده از مدل پویایی سیستم در محیط VENSIM مدل تخصیص آب سد مخزنی گراتی بررسی شد. اطلاعات ورودی مدل، شامل اطلاعات پایه هواشناسی و هیدرولوژی منطقه طرح، نیاز آبی منطقه پایاب سد (در این تحقیق، حقابه زیست­محیطی و کشاورزی) و مشخصات هندسی مخزن سد است. مدل تهیه شده در محیط VENSIM قادر است با تحلیل اطلاعات ورودی و براساس معادله پیوستگی (بیلان آب مخزن)، حجم تنظیمی مخزن برای تأمین نیازهای آبی پایاب سد را با توجه به حداکثر کمبود مجاز دوره محاسبه نماید. نتایج تحلیل عملکرد مخزن سد حاکی از آن است که سد گراتی می­تواند با اولویت تأمین حقابه زیست­محیطی، آب مورد نیاز در بخش کشاورزی را نیز با توجه به الگوی کشت منطقه در مساحتی بالغ بر 1217 هکتار در 25 سال اول و در مساحتی بالغ بر 1050 هکتار در 25 سال دوم دوره بهره­برداری به‎طور مطمئن تأمین نماید. هم‎چنین در نتیجه احداث سد گراتی، درآمد خالص هر مترمکعب آب کشاورزی از 671 ریال به 2604 ریال افزایش پیدا خواهد کرد. به‎علاوه پس از اجرای طرح می­توان علاوه‎بر تأمین کل علوفه مورد نیاز در شرایط فعلی منطقه، 18550 واحد دامی به‎میزان واحد دامی فعلی منطقه اضافه نمود تا علاوه بر کارآفرینی برای اهالی، وضعیت اقتصادی روستائیان بهبود یافته و موجبات ثبات آن­ها در روستا فراهم آید.

کلیدواژه‌ها


 
آقابالایی، ب.، فرزین، س.، و اعلمی، م.ت.، (1391)، "مدل­سازی تخصیص منابع آب حوضه آبریز دره­رود با استفاده از
نرم­افزار VENSIM"، سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری.
احمدی، ل.، موسوی، س.ف.، و کرمی، ح.، (1394)، "مدیریت منابع آب حوضه نازلوچای با استفاده از نرم­افزار VENSIM"، اولین همایش مدیریت تقاضا و بهره­وری مصرف آب، همدان.
ارشدی، م.، و باقری، ع.، (1392)، "تحلیل سیستم منابع آب حوضه کارون از منظر پایداری با رویکرد پایداری سیستم­ها"، مجله تحقیقات منابع آب ایران، 9(3)، 1-13.
اعلمی، م.ت.، فرزین، س.، احمدی، م.ح.، و آقابالایی، ب.، (1393)، "مدل­سازی پویای سیستم سد و آب­های زیرزمینی به‎منظور مدیریت بهینه آب (مطالعه موردی: سد گلک)"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست، 44(1)، 1-13.
ایمانی­زاده شریف­پور، م.، و اسماعیلی، ک.، (1394)، "مدیریت بهره­برداری مخزن با استفاده از مدل VENSIM (مطالعه موردی: سد مخزنی صفا)"، هفتمین همایش ملی آبخیزداری و مدیریت منابع آب و خاک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان.
شرکت مهندسین مشاور آب­پوی، (1393)، "گزارش کشاورزی پروژه طرح سد و شبکه آبیاری گراتی اسفراین".
شرکت مهندسین مشاور آب­پوی، (1393)، "گزارش هواشناسی و هیدرولوژی پروژه طرح سد و شبکه آبیاری گراتی اسفراین".
فاضل مدرس، ن.، نیازی، ف.، مفید، ح.، و فاخری­فرد، ا.، (1391)، "برنامه­ریزی تخصیص بهینه منابع آب با استفاده از مدل VENSIM (مطالعه موردی: سد علویان)"، نهمین کنگره بینالمللی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان.
فتوکیان، م.ر.، صفاری، ن.، و ضرغامی، م.، (1396)، "مدل­سازی پویای سیستم سد مخزنی یامچی با اعمال الگوی بهینه کشت جهت تدوین سیاست بهره­برداری"، مجله تحقیقات منابع آب ایران، 13(3)، 1-16.
کدخداحسینی، م.، شامحمدی، ش.، میرعباسی نجف­آبادی، ر.، و نوذری، ح.، (1396)، "ارزیابی سناریوهای مختلف تخصیص منابع آب سد چغاخور با استفاده از روش پویایی سیستم"، نشریه علوم و مهندسی آبخیرداری ایران، 11(36)، 23-33.
محمدی، س.، امیراصلانی، ش.، و مهدی­نژاد، ح.، (1388)، "برنامه­ریزی تخصیص بهینه منابع آب با استفاده از مدل VENSIM  (مطالعه موردی: حوضه آبریز زنجانرود)"، اولین کنفرانس بین­المللی مدیریت منابع آب، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود.
میثاقی، ع.، داوری، ک.، قهرمان، ب.، و هاشمی­نیا، س.م.، (1392)، "مدل­سازی منابع آب در حوضه آبریز با استفاده از روش پویایی سیستم (مطالعه موردی: حوضه آبریز نیشابور)"، مجله علوم و مهندسی آبیاری، 37(3)، 83-94.
Kotir, J.H., Smith, C., Brown, G., Marshall, N., and Johnstone, R., (2016), “A system dynamics simulation model for sustainable water resources management and agriculture development in the Volta river basin, Ghana”, Science of the Total Environment, 573, 444-457.
Langsdale, S., Beall, A., Carmichael, J., Cohen, S., and Forster, C., (2007), “An exploration of water resources futures under climate change using system dynamics modeling”, Integratin Assessment, 7, 51-79.
Leal Neto, A.C., Legey, L.F.L., Gonzalez-Araya, M.C., and Jablonski, S., (2006), “System dynamics model for the environmental management of the Sepetiba Bay watershed, Brazil”, Environmental Management, 38, 879-888.
Pereira, R.M.S., Haie, N., and Machado, G.J., (2012), “VENSIM PLE to create models for water management”, International Journal of Mathematics and Computers in Simulation, 6(4), 405-412.
Sterman, J., (2000), Business dynamics: Systems thinking for a complex world, Irwin/Mc Graw-Hill.
Yang, C.C., Chang, L.C., and Ho, C.C., (2008), “Application of system dynamics with impact analysis to solve the problem of water shortages in Taiwan”, Water Resources Management, 22, 1561-1577.
Yang, J., Lei, K., Khu, S., and Meng, W., (2015), “Assessment of water resources carrying capacity for sustainable development based on a system dynamics model”, Water Resources Management, 29, 885-899.