تعیین عمق بهینه چاه‌ها جهت کف‌شکنی با استفاده از برنامه‌ریزی غیر خطی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد عمران- محیط زیست

2 استادیار دانشکده فنی مهندسی دانشگاه مازندران

3 استادیار دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

چاه‌ها در اکثر مناطق ایران نقش مهمی در تأمین آب آشامیدنی ایفا می‌کنند. با توجه به پایین رفتن سطح آب زیرزمینی بر اثر برداشت‌های غیر مجاز در اکثر دشت‌های ایران، دبی چاه‌ها پس از مدت زمان کوتاهی (چند سال) به میزان زیادی کاهش پیدا می‌کند و برای دست‌یابی به دبی اولیه چاه، یا بایستی چاه‌های جدید حفر نمود و یا با کف‌شکنی چاه‌های موجود مجدداً به همان دبی دست یافت. در صورتی که گزینه کف‌شکنی برای تأمین آب انتخاب شود، با استفاده از مدل‌های برنامه‌ریزی ریاضی می‌توان عمق بهینه چاه‌ها را به نحوی یافت که ضمن تأمین آب مورد نیاز، هزینه کمتری صرف کف‌شکنی گردد. در این مقاله یک مدل برنامه‌ریزی غیر خطی برای تعیین عمق بهینه چاه‌ها جهت کف‌شکنی‌ ارائه شده است. در این مدل فرض شده است ک بیلان آبی آبخوان در مجموع آبخوان بالا و پایین سنگ کف میانی، اجازه برداشت را می‌دهد. این مدل برای تعیین عمق بهینه سه حلقه چاه موجود یک منطقه نمونه (شهر فریمان در استان خراسان) جهت کف‌شکنی به کار گرفته شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Optimal Depth for Well Extension Using a Nonlinear Programming Model

نویسندگان [English]

  • Hamid Reza Safari 1
  • Bahram Navaeenia 2
  • Mohammad Bagher Sharifi 3
1 M.Sc. Strudent
2 Assist.Prof of Mazandaran university
3 Assist.Prof. Ferdosi, University of Mashad
چکیده [English]

The ground water resources have become the main source of drinking water for communities. High utilization of water has caused drastic reduction of ground water level. In order to maintain designed supply rate, either a new well need to be installed or the depth of programming optimal depth of well can be obtained so that the designed option, using the nonlinear maintained and total expensive to be reduced. In this study a nonlinear programming model was developed and is used to predict the optimal depth of existing well extension in fariman city pilot. In this research positive water balance for ultimate discharge rate is assumed .

1- دبیری، ا.، (1363). "بهینه‌سازی خطوط انتقال آب با استفاده از برنامه‌ریزی خطی"، مجله آب، شماره 4، ص 19-13.

2- بیجاری، م.،  (1370). "تعیین قطر اقتصادی لوله‌ها در شبکه‌های توزیع آب"، مجله آب و فاضلاب، شماره، ص 18-9.

3- امینی، ع.، (1363). "استفاده از مدل ریاضی برای طراحی بهینه شبکه‌های توزیع آب شهری"، مجله آب، شماره 3، صفحات 31-19.

4- دفتر امور فنی و تدوین معیارهای سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور، (1380). "فهرست بهای واحد رشته چاه‌ها و قنات‌ها".

5- دفتر امور فنی و تدوین معیارهای سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور، (1380). "فهرست بهای واحد رشته خطوط انتقال آب".

6- علی‌زاده، ا.، (1374). "اصول هیدرولوژی کاربردی"، چاپ ششم، انتشارات دانشگاه مشهد، مشهد.

7- صفری، ح.، (1381). "بهینه‌سازی تأمین آب آشامیدنی شهرهای خراسان (پایلوت فریمان)"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده فنی دانشگاه مازندران.

8- سلطانی، غ.، (1369). "اقتصاد مهندسی"، چاپ سوم، انتشارات دانشگاه شیراز، شیراز.

9- Karmeli, D., Gadish, Y., and Mayers, S., (1968). "Design of Optimum Water Distribution Network", J. Hydr. Div., ASCE, Vol. 94, No. 1, pp: 1-10.

10- Kally, E., (1972). "Computerised Planning of Least Cost Water Distribution Network", Water Sewage Works, Rep., pp: 121-127.

11- Alperovits, E., and Shamir, U., (1977). "Design of Optimal Water Distribution Systems", Water Resour. Res., Vol. 13, No.6, pp:885-900.

12- Quindry, G. E., Brill, E.D., and Liebman, J.C., (1981). "Optimization of Looped Water Distribution Systmes", J. Envir. Eng. Div., ASCE, Vol. 107, No.4, pp:665-679.

13- Jacoby, S.L.S., (1968). "Design of Optimal Hydraulic Networks", J. Hydr. Eng., ASCE, Vol. 194, No 3, pp: 641-661.

14- Chiplunkar, A.V., Mahndiratta, S.L., and Khanna, P., (1986). "Looped Water Distribution System Optimization of Single Loading", J. Envir. Eng., Div., ASCE, Vol. 100, No.2, pp:264-279.

15-Srinivasa, R. L., and Elango, K., (1992). "Optimal Design of Water Distribution Networks with Head Dependent Outflows Using Augmented Lagrangian",  J. Inst. of Eng., Vol. 73, No.2, pp:27-33.

16- Deb, A. K., (1974). "Least Cost Design of Branched Pipe Network Systems", J. Envir. Eng., Div., ASCE, Vol. 100, No. 4, pp: 821-835.

17- Cowan, J., (1971). "Cheking Trunk Main Designs for Cost Effectiveness", Water and wastewater Eng., Vol. 75, No. 908, pp:385-386.

18- Goulte, 1. C., and Morgan, D.R., (1987). "Optimal Urban Water Distribution Design", Water Resource Research, Vol. 121, pp:260-281.

19- Cunha, M., and Sousa. J., (1999). "Water Distribution Network Design Optimization: Simulated annealing Approch", J. Water Resource Planning and Management, Vol. 125, No.4., pp: 215-226.

20- Mousavi, H., and Ramamurthy, A., (2000). "Optimal Design of Multi-Reservoir Systems for water Supply", Adv. In Water Resource, Vol. 23, pp:613-624.

21- Kim, J., Mays, L., (1994). "Optimal Rehabiliation Model for Water Distribution System", J. Water Resource Planning and Management, ASCE, Vol. 120, No. 5, pp: 982-1000.