مدلسازی بهره برداری کانال اصلی آبیاری در شرایط کمبود آب با رویکرد اقتصادی، مطالعه موردی کانال اصلی شاخه شمالی شبکه آبیاری رودشت

نوع محتوی: طرح پژوهشی
زبان: فارسی
شناسه ملی سند علمی: R-1283668
تاریخ درج در سایت: 16 مهر 1400
دسته بندی علمی: مهندسی آب و هیدرولوژی
مشاهده: 568
تعداد صفحات: 119
سال انتشار: 1397

فایل این طرح پژوهشی در 119 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این طرح پژوهشی:

چکیده طرح پژوهشی:

این تحقیق به معرفی رویکرد بهره برداری-اقتصادی بهعنوان راهبرد جدیدی در بهره برداری شبکه های آبیاری پرداخته است. بهره گیری از این رویکرد علاوه استفاده بهینه از آب در شرایط کمبود آن، میتواند مقدمات ساختارهای فنی و اقتصادی لازم در بلند مدت برای پیاده سازی طرح های کلانی چون بازار آب را در شبکه آبیاری مهیا می سازد. برای رسیدن به این مهم دو مدل مجزای اقتصادی و بهره برداری با هم تلفیق شدند. مدل برنامهریزی ریاضی مثبت طبق اطلاعات زراعی واحدهای تحت کشت با شبیه سازی فعالیتهای کشت و زرع کشاورزان، مقادیر ارزش آب محصولات کشاورزی واحدهای تحتکشت را تعیین و به عنوان دادههای ورودی در اختیار مدل بهره برداری تحقیق قرار میدهد. سامانه کنترل خودکار پیشبین در قالب سیستم بهره برداری پژوهش براساس (اولویت بندی) ارزش اقتصادی آب معین شده توسط مدل اقتصادی، سعی در تامین حداکثری نیاز آبی واحدهای زراعی با ارزش بالای آب دارد. در این صورت سیستم تحویل و توزیع آب شبکه آبیاری قادر است تا در مواقع کمبود آب، کم آبی کمتری را به نواحی زراعی با ارزش آب بالا اختصاص دهد و موجب افزایش بهره وری اقتصادی آب شود. بدین ترتیب هدف کلی از تلفیق مدلهای مذکور در قالب ساختار توسعه یافته واحد، تحویل و توزیع آب به واحدهای زراعی درجه دو شبکه آبیاری رودشت (به عنوان نمونه مطالعاتی) در شرایط نرمال و نوسانی آب با رویکرد اقتصادی جهت افزایش درآمد شبکه و سود کشاورزان در الگوی کشت موجود شبکه رودشت میباشد. چرا که شبکه آبیاری رودشت در معرض نوسانات شدید جریان قرار داشته و نیز با بررسی کارایی روشهای بهرهبرداری تحقیق در سناریوهای مختلف، میتوان پیاده سازی راهبردهای مدیریتی متنوع را در شرایط مختلف بهره برداری آزمود. همچنین ساختار توسعه یافته بهره برداری-اقتصادی تحقیق، ساز و کاری را فراهم میآورد که در قالب آن، اثر به کارگیری روشهای متفاوت بهره برداری سنتی و سامانه ی هوشمند کنترل خودکار مد نظر مدیران و متولیان شبکه آبیاری، بر سطح زیر کشت موجود واحدهای زراعی و درآمد کشاورزان قابل رصد و قابل مقایسه باشند. با انجام مدلسازی بهره برداری از کانال آبیاری، نتایج شبیه سازی در قالب دو روش سنتی موجود و بهره گیری از سامانه کنترل خودکار، حاکی از ناکارآمدی روش بهره برداری سنتی شبکه رودشت در آبرسانی به واحدهای زراعی در هر دو سناریو بود. به طوریکه طبق نتایج شاخص های ارزیابی عملکرد، روش بهرهبرداری سنتی در شرایط نوسانی جریان قادر به تامین کمتر از نصف نیاز آبی نیمی از آبگیرهای پایین دست بود. این در حالیاست که سامانه کنترل خودکار با قابلیتی چند هدفه در هر دو سناریو، قادر به تامین تمام نیاز آبی واحدهای زراعی را داشت. مدلسازی اقتصادی نیز در شرایط کمبود آب با بازتولید دقیق الگوی کشت موجود واحدها و فعالیتهای زراعی کشاورزان، توانست ارزش اقتصادی آب برای تک تک محصولات در تمام نواحی تحت کشت را محاسبه کند. نهایتا با تدوین و استفاده از ساختار توسعه یافته بهره برداری-اقتصادی جهت تحویل و توزیع بهینه آب بین آبگیرها، علاوه بر افزایش درآمد شبکه و سود کشاورزان، آبگیرهای با بیشترین ارزش اقتصادی آب قادر به دریافت بیشتر (و اغلب تمام) نیاز آبی خود نسبت آبگیرهای با ارزش اقتصادی آب پایین بودند. که با بهره گیری از این استراتژی نوین، ۳۶ درصد حجم آب نسبت به شیوه بهره برداری سنتی موجود شبکه آبیاری رودشت در شبکه حفظ می شود. 

فهرست مطالب طرح پژوهشی

مقدمه
اهمیت و ضرورت تحقیق
اهداف تحقیق
روش انجام کار
برنامه زمانبندی و فرآیند انجام فعالیتهای طرح

فصل ۲
معرفی مدل اقتصادی
مبانی تئوریک مدل اقتصادی
شبیه سازی مدل اقتصادی
پیشینه تحقیق مدل اقتصادی
تعاریف و مفاهیم بهره برداری و خودکارسازی کانال اصلی آبیاری
سامانه ی کنترل خودکار متمرکز پیش بین (MPC)
مدل سازی کانال های آبیاری
پیشینه تحقیق مدل سازی بهره برداری کانال اصلی آبیاری
مدل هیدرودینامیک ICSS
بررسی صحت عملکرد مدل ICSS 
شاخص های ارزیابی عملکرد شبیه سازی بهره برداری

فصل ۳
آماده سازی اطلاعات مدل سازی بهره برداری
تشریح بهره برداری حال حاضر کانال
نتایج شبیه سازی بهره برداری حال حاضر کانال مورد مطالعه

فصل ۴
نتایج مدل سازی بهره برداری با کنترل گر MPC
جمع بندی نتایج مدل سازی بهره برداری
فصل ۵
مقدمه مدل سازی اقتصادی
نتایج مدل سازی اقتصادی واحدهای زراعی
جمع بندی نتایج مدل سازی اقتصادی

فصل ۶
تهیه ساختار توسعه یافته بهره برداری- اقتصادی طبق معیار ارزش اقتصادی آب
نتایج مدل سازی حاصل از ساختار توسعه یافته بهره برداری – اقتصادی
نتایج حاصل از الگوی کشت بهینه موجود با ساختار بهره برداری - اقتصادی
ارزیابی عملکرد بهره برداری موجود و ساختار بهبود یافته
جمع بندی نهایی
منابع مورد استفاده

نمایش کامل متن

کلیدواژه ها: