پایاننامه عمران آب تغییر اقلیم منحنی فرمان بهره برداری سدها

۱۴۵ هزار تومان ۱۱۰ هزار تومان
افزودن به سبد خرید

جهت خرید و دانلود پایاننامه عمران آب تغییر اقلیم منحني فرمان بهره برداري سدها روی آیکون افزودن به سبد خرید یا با ایمیل زیر در ارتباط باشید.

sellthesis@gmail.com


پایان نامه کارشناسی ارشد عمران مهندسی آب بررسي اثرات تغییر اقلیم بر منحني فرمان بهره برداري سدها


پایاننامه عمران آب تغییر اقلیم منحني فرمان بهره برداري سدها


چکیده

این تحقیق فرض نیاز به تغییر در منحنی فرمان مخازن سدها، در دوره آتی و در شرایط رخداد تغییر اقلیم را بررسی می‌نماید. به منظور سازگاری با شرایط اقلیمی آینده، مدل جامعی برای ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد مخزن پیشنهاد می‌کند. مدل پیشنهادی شامل زیر مدل LARS-WG برای تبدیل خروجی‌های مدل CGCM تحت سه سناریوی انتشار A1B, A2, B1 به مقیاس محلی، زیرمدل IHACRES جهت شبیه‌سازی جریان ورودی به مخزن در دوره آتی (2030-2017) (واسنجی شده با آمار دوره پایه (2006-1993) و روش فراکاوشی، الگوریتم ژنتیک (GA) جهت بهینه‌سازی عملکرد مخزن می‌باشد. در ادامه منحنی فرمان بهره‌برداری سد دز برای دوره زمانی آینده، تحت سه سناریوی A1B, A2, B1 و گذشته محاسبه گردید. بررسی نتایج نشان می‌دهد که منحنی فرمان با شرایط تغییر اقلیم در دوره آتی موجب کاهش شاخص تأمین آب می‌گردد که میزان این کاهش حدود 7/1 تا 7/5 درصد در شرایط رخداد سناریوهای A2، B1 و A1B می‌باشد. در نهایت باید گفت که نادیده گرفتن اثر تغییر اقلیم و استفاده از نحوه بهره برداری از مخزن دوره پایه برای دوره آینده، موجب کاهش درصد تأمین تخصیص تعریف شده می گردد.

کلمات کلیدی : تغییر اقلیم، ریزمقیاس نمایی، منحنی بهره برداری سد، سد دز


فهرست مطالب

عنوان    صفحه

چکیده    1
مقدمه    2
فصل اول: کلیّات    
1-1- مقدمه    5
1-2- مفهوم تغییر اقلیم و اهمیت بررسی مدیریت مخزن سد    5
1-3- ضرورت انجام تحقيق    9
1-4- فرضیات تحقیق    10
1-5- پرسش‌های اصلی تحقیق    10
1-6- اهداف تحقيق    10
فصل دوم : مروری بر تحقیقات پیشین    
2-1- مقدمه    12
2-2- اثر تغییر اقلیم بر پارامترهای هیدرولوژیکی و منابع آب    12
2-3- اثر تغییر اقلیم بر عملکرد مخزن    18
فصل سوّم : منطقه‌ی مورد مطالعه    
3-1 – مقدمه    23
3 -2-منطقه مورد مطالعه    23
فصل چهارم : مواد و روش‌ها    
4-1- مقدمه    28
4-2- آمار و اطلاعات مورد نیاز    29
4-2-1- آمار و اطلاعات دوره پایه 29
4-2-1-1- مشخصات مخزن سد دز    34
4-2-2- آمار و اطلاعات دوره آتی    37
4-2-2-1- بكارگيري نتايج مدل‌هاي گردش عمومی براي شبيه‌سازي شرايط دوره آتی    37
4-2-2-2- سناریوهای اقلیمی و غیراقلیمی در دوره های آتی    41
4-3-روش انجام تحقیق    44
4-3-1- ريز مقياس نمایی خروجي‌هاي مدل‌هاي گردش عمومي    47
4-3-1-1- الگوریتم مدلLARS-WG    50
4-3-1-2 – تولید سناریوهای اقلیم روزانه آتي منطقه توسط مولد آب و هوای تصادفی LARS-WG    52
4-3-2- شبیه سازی بارش رواناب    59
4-3-2-1- مدل IHACRES    59
4-3-3- شبیه‌سازی رواناب در دوره آتی    63
4-4- بهینه سازی مخزن، برای تعیین منحنی فرمان     63
4-4-1- مقدمه    63
4-4-2- منحنی فرمان    63
4-4-3- شبیه‌سازی بهره‌برداری از مخازن    64
4-4-3-1- سامانه مخازن با اهداف تأمین نیاز برقابی    69
4-4-4- بهینه سازی بهره برداری از مخازن    70
4-4-4-1- قواعد بهره‌برداری از مخزن    71
4-4-4-2- روش های بهینه سازی و برنامه ریزی تکاملی    76
فصل پنجم : نتایج و بحث    
5-1- مقدمه    82
5-2- شبیه‌سازی بارش – رواناب    83
5-3- ريز مقياس نمايی داده‌هاي منطقه توسط مدلLARS-WG            84    85
5-3-1- بررسی عملکرد مدل‌ Lars-WG در شبیه‌سازی و ریز مقیاس نمایی دما و بارندگی حوضه    84
5-3-2- بررسی تاثیر تغییر اقلیم بر مولفه های اقلیمی    86
5-4- بررسی تأثیر پدیده تغییر اقلیم بر رواناب منطقه در دوره آتی
112
5-5–بهره‌برداری از مخزن    113
فصل ششم : نتیجه‌گیری و پیشنهادات    
6-1- مقدمه    118
6-2- جمع‌بندی    119
6-3- پیشنهادات    121
فصل هفتم : فهرست منابع و مآخذ    


مفهوم تغییر اقلیم و اهمیت بررسی مدیریت مخزن سد

تغيير اقليم عبارتست از تغييرات رفتار آب و هوايي يك منطقه نسبت به رفتاري كه در طول يك افق زماني بلند مدت از اطلاعات مشاهده يا ثبت شده در آن منطقه مورد انتظار است. تغيير اقليم يك پديده پيچيده اتمسفري‌- اقيانوسي در مقياس جهاني و دراز مدت است. اين پديده متأثر از افزایش گازهای گلخانه‌اي در اتمسفر مي‌باشد كه منجر به دگرگوني در وضع آب و هوا، تغيير توزيع مكاني و زماني بارش و نوع آن (جامد يا مايع)، جريان آب های سطحي، تبخير، تغذيه سفره آب‌زيرزميني و كيفيت آب شده و به طور كلي روند جديدي را در اقليم جهاني موجب مي‌گردد. تغيير اقليم باعث مي‌شود كه برخي مناطق، مرطوب‌تر و برخي مناطق، خشك‌تر گردند و شدت و تواتر حوادث حدي مانند سيلاب و خشكسالي افزايش يابد. بطور كلي توزيع زماني و مكاني بارش و الگوهاي آن دچار تحول گرديده و ميزان تبخير نيز افزايش مي‌يابد. تغييراقليم بدون ترديد يكي از چالش‌هاي بسيار مهم دوران فعلي آب‌و‌هوايي است كه در مقياس جهاني رخ مي‌دهد و داراي اثرات مهمي بر كشورها و به ويژه در بخش منابع آب مي‌باشد (IPCC, 2001). بهینه‌سازی بهره‌برداری به نرم‌افزارهای موثری برای پیش‌بینی جریان ورودی به مخازن، از پیش‌بینی‌های قطعی در زمان واقعی تا پیش‌بینی‌های طولانی مدت مبتنی بر احتمال، نیاز دارد. این نرم‌افزارها همچنین باید دستورالعمل‌های راهنمایی (قواعد بهره‌برداری) را برای اتخاذ تصمیمات بهره‌برداری، تأمین نمایند.(65)

اثر تغییر اقلیم بر پارامترهای هیدرولوژیکی و منابع آب

از سال 1987 سازمان جهاني هواشناسي (WMO ) بر لزوم تحقيق درباره اثرات تغييرات اقليم بر منابع آب تاكيد كرد. بر اين اساس يك بخش از يازدهمين نشست اتحاديه بين‌المللي ژئودزي و ژئوفيزيك توسط انجمن بين‌المللي علوم هيدرولوژيكي به اقليم و منابع آب تخصيص يافت. همچنين اجلاس بررسي مشكلات احتمالي تغييرات اقليم بر منابع آب در سال 1988 در استراليا برگزار شد. عوامل ذکر شده سبب شد تا دانشمندان تحقيقات گسترده‌اي را براي يافتن اثرات هيدرولوژيكي تغييرات اقليم در حوضه‌هاي آبريز وآثار اين پديده بر منابع آب آغاز كنند كه اين تحقيقات از آن زمان تاكنون ادامه دارد. به طور کلی، اثرات پدیده تغییر اقلیم بر منابع آب را می توان در کاهش ذخایر برف، تغییر در مدت، شدت، زمان و توزیع بارش، تغییر در نوع و شکل بارش، تغییر در پوشش گیاهی و حیات وحش، افزایش سطح آب اقیانوس ها، افزایش دمای آب و تغییر در تقاضای کشاورزی و شهری مشاهده کرد.
 از جمله تحقیقات انجام شده در مورد اثر تغییر اقلیم بر منابع آب می توان به موارد زیر اشاره کرد :

  — and — (1999) در تحقیقی به ارزيابي روندهاي اقليمي آينده بر 18 ناحيه منابع آب آمريکا پرداختند. بدين منظور مدل ساده بيلان آب با دو مدل GCM متفاوت شامل HadCM2 و CGCM1 تلفیق شده و روندي نزولي براي تغييرات رواناب پيش بيني شده است.  — و همکاران (2003) از مدل SWAT براي شبیه سازی رواناب منطقه و ارزيابي تاثير تغيير اقليم بر منابع آب هند استفاده کردند. مطالعه اوليه به صورت بررسي آب موجود در مکان و زمان بدون در نظر گرفتن سازه‌هاي ساخت دست بشر بود. در مرحله بعد اين کار با فرض اينکه کاربري اراضي در طي زمان تغيير نمي‌کند، انجام شد. نتايج نشان مي‌دهد که سناريوهاي افزایش گازهای گلخانه ای، خشکسالي و سيلاب‌هايي با شدت بيشتر و کاهش رواناب را پيش‌بيني مي‌کنند. و همكاران (2004) اثر تغييراقليم بر هيدرولوژي و منابع آب را در سوئيس مورد بررسي قرار دادند و براي بررسي اثر تغييراقليم از خروجي‌هاي مدل‌هاي GCM استفاده كردند. اين ارزيابي بر روي سه حوضه به نام‌هاي امبلازي ، كوماتي و انگاواما صورت گرفته ‌است. آنها براي توليد داده‌هاي ریز مقياس در دوره پايه از مدل MAGICC استفاده كردند. سپس، اين متغيرهاي اقليمي را به عنوان ورودي به يك مدل بارش-رواناب كاليبره شده به نام Wat Ball معرفي كردند. نتايج تحقيق آنها نشان داد كه رواناب در حوضه‌هاي كوماتي و امبلازي تغييرات چنداني نخواهد كرد ولي رواناب سالانه در حوضه انگاواما از 4% تا 23% تغيير خواهد كرد.

اثر تغییر اقلیم بر عملکرد مخزن

و همکاران (2001) به بررسي عملکرد مخزن دریاچه Folsom نسبت به سناريوهاي اقليمي گذشته و آينده پرداختند. در اين تحقيق از سيستم يکپارچه پيش بيني- تصميم گيري استفاده شد. عملکرد مخزن تحت تاثير ترکيبهاي مختلفي از مدلهاي پيش بيني جريان، مدلهاي تصميم‌گيري مخزن (منحني فرمان) و سناريوهاي اقليمي مورد بررسي قرار گرفت. در اين تحقيق از ترکيب 5 مدل پيش‌بيني جريان با 3 مدل تصميم‌گيري مخزن و 3 سناريوي اقليمي مختلف استفاده شد. نتايج نشان دهنده اين بود که ترکيب مدل‌هاي پيش بيني جريان و سيستم‌هاي تصميم‌گيري تطبيقي عملکرد مخزن را بهبود مي ‌بخشد و نيز سيستم بهره برداري پويا استراتژي مناسبي در مقابله با تاثيرات ناشي از تغيير اقليم است. — و همكاران (2007) براي بررسي اثرات تغييراقليم بر ورودي آب دو مخزن بزرگ توليد برقابي در حوضه آبريز ريولامپا در آمريكاي مركزي، از روش‌هاي آماري براي ریزمقياس نمایی خروجي‌هاي 16 مدل گردش عمومي تحت دو سناريوي انتشار A2و B2 استفاده كردند. سپس، مقادير دما و بارش ریز مقياس شده را به مدل هيدرولوژيكي VICمعرفي نمودند. نتايج تحقيق آنها نشان داد كه بر اساس هر دو سناريو، تا انتهاي قرن حاضر، متوسط دما افزايش و متوسط بارش كاهش خواهد يافت. بر اين اساس، آنها نتيجه‌گيري كردند كه ورودي به مخازن و به تبع آن، ظرفيت توليد برقابي مخازن نيز دچار كاهش خواهد شد.

مرور

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است .