اثر اعمال نیاز محیط زیستی رودخانه بر مشخصات طرح و بهره برداری مخازن ذخیره با استفاده از روش مونت کارلو (مطالعه موردی: سد مخزنی نازلو)

حیدری کهلی, جواد; منتصری, مجید; حجابی, سمیه

doi:10.22098/mmws.2025.17691.1617

اثر اعمال نیاز محیط زیستی رودخانه بر مشخصات طرح و بهره برداری مخازن ذخیره با استفاده از روش مونت کارلو (مطالعه موردی: سد مخزنی نازلو)

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکترای مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

² استاد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

³ دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

10.22098/mmws.2025.17691.1617

چکیده

اغلب سیستم‌های مخازن ذخیره موجود در سراسر دنیا بدون اعمال نیاز محیط‌زیستی پایاب سد در رهاسازی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. این امر اثرات مخربی در اکوسیستم رودخانه در پایاب چنین سیستم‌ مخازن ذخیره، از جمله در حوضه آبریز دریاچه ارومیه، به‌وجود آورده است. در حال حاضر بر روی تمامی رودخانه‌های حوضه آبریز دریاچه ارومیه، سدهای مخزنی متعدد برای کنترل و تنظیم جریان رودخانه برای مصارف شرب و کشاورزی احداث یا در شرف احداث بوده و این سیستم‏ها غالباً بدون اعمال نیاز محیط‌زیستی پایاب رودخانه، خصوصاً حق‌آبه دریاچه ارومیه مورد بهره‌برداری قرار گرفته و احتمالاً موجب بحران خشک شدن دریاچه ارومیه شده است. در این مطالعه نوآورانه اثر اعمال نیاز محیط‌زیستی بر مشخصات طراحی و بهره‌برداری مخزن ذخیره فرضی رودخانه نازلوچای بر اساس پنج روش هیدرولوژیکی، Tennant، Tessman، Smakhtin، DRM و FDC Shifting مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور یک روش مونت کارلو گسترده با تولید 1000 سری جریان ماهیانه 30 ساله با استفاده از رویکرد استوکاستیک توزیعی (ترکیب دو مدل AR(1) و Valencia and Schaake) برای محدوده وسیع از تقاضا (7 مورد)، شاخص اعتمادپذیری (11) و شاخص آسیب‌پذیری (2) انجام پذیرفته است. نتایج نشان داد که روش FDC Shifting (C) با میزان متوسط 32 درصد میانگین جریان ماهیانه و حداقل ضریب تغییرات (CV=0.20) مناسب‌ترین روش برآورد نیاز محیط‌زیستی پایاب مخزن ذخیره مورد مطالعه بوده و تخصیص 95 میلیون مترمکعب در سال از سیستم ذخیره را لازم دارد. با اعمال نیاز محیط‌زیستی در تحلیل سیستم مخازن ذخیره، تغییرات حجم مفید، حجم تلفات تبخیر و دوره بحرانی با افزایش تقاضا به‌طور نمایی افزایش یافته و این افزایش در حدود 2 برابر برای روش Tennant تا 10 برابر برای روش Tessman نسبت به شرایط بدون اعمال نیاز محیط‌زیستی است. به‌طور خلاصه، یک روش برآورد نیاز محیط‌زیستی رودخانه در انطباق با رژیم جریان ماهیانه یا مبتنی بر الگوی رژیم جریان ماهیانه و با میزان مناسب (40-30 درصد متوسط جریان ماهیانه) مانند روش FDC Shifting (C) دارای مزیت نسبی بسیار بالاتری نسبت روش‌های دیگر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات