بهره برداری از مخازن با استفاده از روش های جیره بندی

فرزانه کرمی

چکیده

تهران یکی از شهرهای بزرگ جهان با جمعیتی نزدیک به سیزده میلیون نفر می‏باشد. ‏جمعیت تهران و به طبع آن نیازهای آبی شهر در حال افزایش می‏باشد. از طرفی منابع تامین آب ‏تهران در حوزه‏های نزدیک به آن محدود بوده و در حال حاضر برنامه‏ای برای تامین نیازهای رو به ‏گسترش آتی موجود نمی‏باشد. به همین دلیل این شهر طی دو دهه گذشته شاهد کمبودهای شدید ‏تامین آب شرب مردم بوده است. ‏ ناهنجاری‏ها و نوسانات در روند پارامترهای هواشناسی از جمله بارندگی و دما یکی از ‏ویژگیهای طبیعی چرخه‏ی اتمسفری میباشد. خشکسالی شامل یک دوره‏ی پیوسته و پایدار (از ‏چند ماه تا چندین سال) است که در این دوره مقدار آب موجود در منابع آبی منطقه به حد‎ ‎قابل ‏توجهی کاهش می‏یابد و دچار کمبود می‏شود. به طور کلی خشکسالی، کمبود آبی است که روی ‏جنبه‏های مختلف زندگی اجتماعی انسان مانند کشاورزی، انرژی برقابی، صنعت و نیاز‏های دیگر ‏آبی اثر منفی می‏گذارد. تعداد خشکسالی‏ها در شهر تهران به دلیل افزایش نیاز شرب طی دهه‏های ‏اخیر افزایش چشمگیری داشته است به طوریکه هر ساله خطر وقوع یک خشکسالی دیگر احساس ‏می‏شود. این‎ ‎مشکلات‎ ‎به خصوص‎ ‎از‎ ‎آن‎ ‎جهت‎ ‎که‎ ‎این‎ ‎شهر‎ ‎به لحاظ‎ ‎موقعیت‎ ‎سیاسی و‎ ‎اقتصادی‎ ‎به ‏عنوان‎ ‎پایتخت‎ ‎دارای‎ ‎جایگاه‎ ‎ویژه‎ ‎است‎ ‎توجه‎ ‎و‎ ‎راهکارهای‎ ‎علمی‎ ‎می‏طلبد‎.‎‏ در چنین شرایطی استفاده ‏بهینه از منابع آب موجود در چارچوب یک سیاست اصولی با الویت بندی تامین نیازهای مختلف ‏آبی اجتناب ناپذیر است. در این راستا استفاده از مدل‏های جیره بندی می‏تواند نقش مهمی در ‏بهره‏برداری صحیح از منابع تامین کننده آب تهران داشته باشد. ‏ این پایان نامه در شش فصل تهیه گردیده است. در فصل دوم، به‎ ‎مروری‎ ‎بر‎ ‎تاریخچه ‏جیره‏بندی، الگوریتم‏های جست‏وجوی هارمونی و شبکه عصبی پرداخته می‏شود. در فصل سوم، به‎ ‎معرفی‎ ‎سیستم‎ ‎آبرسانی‎ ‎تهران‎ ‎و‎ ‎منابع‎ ‎آبی‎ ‎موجود‎ ‎در‎ ‎سیستم شامل‎ ‎مخازن‎ ‎اطراف‎ ‎تهران‎ ‎پرداخته‎ ‎شده ‏می‏شود. سپس‎ ‎تاریخچه،‎ ‎اهداف‎ ‎و‎ ‎مشخصات‎ ‎هر‎ ‎یک‎ ‎از مخازن شرح‎ ‎داده‎ ‎می‏شود‎.‎‏ همچنین‎ ‎به‎ ‎مجموعه‎ ‎چاه‏های‎ ‎موجود‎ ‎در‎ ‎منطقه‎ ‎به‎ ‎صورت‎ ‎خلاصه‎ ‎اشاره‎ ‎خواهد‎ ‎شد‎.‎ در فصل چهارم، برخی‎ ‎از‎ ‎روش‏ها‎ ‎و‎ ‎سیاست‏های جیره‏بندی و معادلات حاکم بر آن‏ها به ‏طور کامل شرح داده می‏شود. همچنین تعدادی از الگوریتم‏ها و ابزارهای متفاوت بهینه‏سازی توضیح ‏داده می‏شود. روش‏های مورد استفاده در این تحقیق، سیاست جیره‏بندی گسسته، سیاست جیره‏بندی ‏دو نقطه‏ای، انواع الگوریتم‏های بهینه‏سازی جست‏وجوی هارمونی شامل الگوریتم‏های ‏‎ hs، ‏ihs‏ ، ‏‎ ‎ghs ‎، ‏ehs‏ و ‏sghs‏ ، شبکه عصبی و در نهایت مدل‏سازی توسط برنامه ‏weap‏ می‏باشد.‏ در‎ ‎فصل‎ ‎پنجم، نتایج‎ ‎بدست‎ ‎آمده‎ ‎از مدل‏سازی‎ ‎سیستم‎ ‎آبرسانی‎ ‎تهران‎ ‎توسط‎ ‎روش‏هایی‎ ‎که‎ ‎در‎ ‎فصل‎ ‎چهارم‎ ‎شرح‎ ‎داده‎ ‎شد‎ ‎مورد‎ ‎تجزیه‎ ‎و‎ ‎تحلیل‎ ‎قرار‎ ‎می‏گیرد. پس‎ ‎از‎ ‎آن مقایسه‏ای میان‎ ‎نتایج‎ ‎به ‏دست‎ ‎آمده‎ ‎در‎ ‎تمامی‎ ‎روش‏های‎ ‎مورد‎ ‎استفاده‎ ‎صورت‎ ‎می‏پذیرد‎ ‎و‎ ‎در‎ ‎انتها‎ ‎نقاط‎ ‎ضعف‎ ‎و قدرت‎ ‎هر‎ ‎روش‎ ‎بررسی می‏شود و کارائی‎ ‎هر‎ ‎یک‎ ‎در‎ ‎مدل سازی سیستم‎ ‎آبرسانی‎ ‎تهران‎ ‎مورد‎ ‎ارزیابی‎ ‎قرار‎ ‎می‏گیرد‎.‎‏ فصل ششم به جمع‏بندی مطالب گفته شده می‏پردازد و در نهایت در فصل هفتم مراجع و ‏منابع استفاده شده در این تحقیق معرفی می‏شود.‏

اساتید راهنما و مشاور

علیرضا برهانی داریان