ارزیابی طرحهای توسعه منابع آب در سیستم چندمخزنه زیرحوضه دره‌رود با استفاده از شاخصهای عملکردی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه ایلینوی، آمریکا

2 استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

3 مدیر بخش منابع و مصارف آب، مهندسین مشاور مهاب قدس، تهران

چکیده

شبیه‌سازی سیستم‌های منابع آب ابزاری کارآمد در ارزیابی گزینه‌های مختلف و تصمیم سازی در شرایط توسعه است. حوضه آبریز رودخانه ارس در شرایط توسعه با افزایش شدید نیاز آبی مواجه است که برای این منظور احداث چند سد در دست مطالعه است. در این مطالعه از روش پویایی سیستم برای شبیه‌سازی سیستم منابع آب زیرحوضه دره‌رود از حوضه آبریز رودخانه ارس استفاده شد. سپس، برای ارزیابی سیاست‌های مطرح شده از شاخصهای عملکردی استفاده شد. سه شاخص استفاده شده در این مطالعه اعتمادپذیری، برگشت‌پذیری و آسیب‌پذیری بودند که در محاسبه شاخصهای برگشت‌پذیری و آسیب‌پذیری از دو تعریفِ برآورد مبتنی بر میانگین و برآورد مبتنی بر مقدار بیشینه استفاده شد. نتایج مقایسه شاخصها با تعاریف مختلف نشان داد اگرچه استفاده از برآوردگرهای مبتنی بر بیشینه مقدار در مطالعات گذشته توصیه شده است، اما برآوردگرهای مبتنی بر میانگین به‌دلیل در نظر گرفتن وضعیت سیستم در شرایط مختلف، حاوی اطلاعات مفیدتری هستند. بهره‌گیری از این شاخصها در کنار نتایج مدل‌سازی علاوه بر اطلاعات سودمندی که برای تصمیم‌گیران و تصمیم‌سازان دارد، امکان پیش‌بینی وضعیت سیستم در شرایط شکست را نیز فراهم می‌آورد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Water Resources Development Plans in Multi-Reservoir Darehrood Sub catchment System Using Performance Indices

نویسندگان [English]

  • majid Shafiee Jood 1
  • Ahmad Abrishamchi 2
  • Abdolrahim Salavi tabar 3
چکیده [English]

Water resources systems simulation is a helpful tool in evaluating proposed scenarios and decision making in the development condition. Aras river basin will be facing increasing water demand in the development condition; hence, construction of new reservoirs is under study. In this study, System Dynamics approach was used to simulate the Darehrood sub catchment water resources system in Aras river basin. Then, performance indices were used to evaluate the proposed scenarios. Reliability, resiliency and vulnerability were  the three performance indices presented in study where maximum value and mean value estimators mentioned in the previous studies were used to estimate resiliency and vulnerability indices. The results showed  that although using maximum value estimators have been proposed in some previous studies, mean value estimators provide more useful information since they consider system performance in different states. Using these indices together with the results obtained from simulation model, can provide managers and decision makers with useful knowledge of system performance and help them to predict the behavior of the system once a failure in the system has occurred

کلیدواژه‌ها [English]

  • system dynamics
  • Performance Indices
  • Reliability
  • resiliency
  • vulnerability
  • Evaluating Water Development Plans
  • Darehrood Sub Catchment
1- Simonovic, S. P. (2000). “Tools for water management, one view of the future.” International Water Resources Association,  25, 76-88.

2- Hosseinpour Tehrani, M., Davari, R., and Ghahreman, B. (2008). “Operation of reservoir systems using fuzzy logic.” 4th National Congress of Civil Eng., Tehran University, Tehran (In Persian)

3- Khodabakhshi, F., and Borhani Darian, A. (2008). “Operation of multi-reservoir systems using simulated annealing approach.” 4th National Congress of Civil Eng., Tehran University, Tehran (In Persian)

4- kaharkaboudi, R., Khayyat Kholghi, M., Jahromi, M., and Arab, D. (2008). “Operation of multi-reservior system using fuzzy approach.” 4th National Congress of Civil Eng., Tehran University, Tehran. (In Persian)

5- Salavitabar, A., Zarghami, M., and Abrishamchi, A. (2006). System dynamic model in Tehran urban water management.” J. of Water and Wastewater, 59, 12-28. (In Persian)

6- Momeni, A., Tajrishy, M., and Abrishamchi, A. “Modeling of multi-purpose reservoir using system dynamics.” J. of Water and Wastewater, 57, 47-58. (In Persian)

7- Golian, S., Abrishamchi, A., Tajrishy, M. (2007). “Analysis of scenarios of water resources operation in watershed using system dynamic.” J. of Water and Wastewater, 63, 70-80. (In Persian)

8- Ahmad S., and Simonovic, S. P. (2000). “System dynamics modeling of reservoir operations for flood management.” J. Computing in Civil Engineering, 14(3), 190-198.

9- Hashimoto, T., Stedinger, J. R., and Loucks, D. P. (1982). “Reliability, resiliency and vulnerability criteria for water resources system performance evaluation.” J. Water Resources Research, 18(1), 14-20.

10- Srdjevic, B., and Obradovic, D. (1995). “Reliability-risk concept in evaluating control strategies for multireservoir water resources system.” Roberts, P.D., and Ellis, J. E. (Eds.) Large scale systems: Theory and applications, Pergamon.

11- Simonovic, S. P., and Li, L. H. (2003). “Methodology for assessment of climate change impacts on large-scale flood protection system.” J. Water Resources Planning and  Management, 129(5), 361-372.

12- Moy, W. S., Cohon, J. L., and ReVelle, C. S. (1986). “A programming model for analysis of the reliability, resilience, and vulnerability of a water supply reservoir.” J. Water Resources Research, 22(4), 489-498.

13- Kundzewicz, Z. W., and Kindler, J. (1995). “Multiple criteria for evaluation of reliability aspects of water resources systems.” Simonovic, S. P., Kundzewicz, Z., Rosbjerg, D., and Takeuchi, K. (Eds.) Modelling and Management of Sustainable Basin-scale Water Resources Systems, Proc. Boulder Symp., IAHS Press, Wallingford, UK., 217-224.

14- Kjeldsen, T. R., and Rosbjerg, D. (2004). “Choice of reliability, resilience and vulnerability estimators for risk assessments of water resources systems.” J. Hydrological Sciences, 49(5), 755-767.

15- Srdjevic, B., and Obradovic, D. (1997). “Reliability and risk in agricultural irrigation.” IFAC/ISHS 3rd International Workshop on Mathematical and Control Applications in Agriculture and Horticulture, Hannover, Germany. 97-102.

16- Forrester, J. W. (1964). Industrial dynamics. The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, USA.

17- Sterman, J. D. (2000). Business dynamics, system thinking and modeling for a complex world, McGraw-Hill, N.Y.

18- Lee, J. (1993). “A formal approach to hydrological model conceptualization.” J. Hydrological Sciences, 38(5), 391-401.

19- Jutla, A. S. (2006). “Hydrologic modeling of reconstructed watersheds using a system dynamics approach.” PhD Thesis, University of Saskatchewan, Saskatoon, Canada.

20- Li, L., Xu, H., Chen, X., and Simonovic, S. P. (2010). “Streamflow forecast and reservoir operation performance assessment under climate change.” J. Water Resources Management, 24, 83-104.

21- Stave, K. A. (2003). “A system dynamics model to facilitate public understanding of water management options in Las Vegas, Nevada.” J. Environmental Management, 67, 303-313.