بهره برداری بهینه از مخزن سدها به منظور کاهش خسارت ناشی از سیلاب (مطالعه موردی: سد کرخه)

با توجه به پتانسیل بالای وقوع سیل در ایران، مدیریت بهینه مخازن سدها برای کاهش خسارات ناشی از سیلاب اهمیت زیادی دارد. این مطالعه به منظور ارائه مدل بهینه سازی برای مدیریت بهره برداری از مخزن سدها در زمان سیلاب انجام شده است. در این تحقیق، سد کرخه و سیلاب ۱۳۹۸ به عنوان مطالعه موردی انتخاب شدند. الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات برای کمینه سازی تفاضل بین دبی رهاسازی و دبی مجاز (آستانه خسارت پایین دست) استفاده شد. متغیرهای تصمیم، مقادیر رهاسازی روزانه از مخزن در طول دوره سیلابی بودند. نتایج نشان داد که با استفاده از مدل بهینه سازی، مقدار تابع هدف (تفاضل از دبی مجاز) به طور چشمگیری بهبود یافت. برای دبی های مجاز ۴۰۰، ۶۰۰ و ۸۰۰ مترمکعب بر ثانیه، بهبود تابع هدف به ترتیب ۱۱، ۱۷ و ۳۷ درصد بود. همچنین، حداکثر دبی رهاسازی از حدود ۲۵۰۰ مترمکعب بر ثانیه در بهره برداری واقعی، به حدود ۱۹۰۰ مترمکعب بر ثانیه کاهش یافت. تحلیل حساسیت نشان داد که افزایش حداکثر حجم مجاز ذخیره در مخزن می تواند به کاهش بیشتر خسارات کمک کند. این مطالعه نشان می دهد که با بهره برداری بهینه از مخازن سدها می توان خسارات ناشی از سیلاب را به طور قابل توجهی کاهش داد. همچنین، کاهش حجم ذخیره مخزن قبل از وقوع پیک بارش ها و رهاسازی تدریجی آب از جمله راهکارهای پیشنهادی است. نتایج این تحقیق می تواند به بهبود سیاست های بهره برداری از مخازن سدها کمک کند.

کلیدواژه ها:

الگوریتم ازدحام ذرات ، بهره برداری بهینه مخزن ، کنترل سیلاب ، مدل بهینه سازی