کمینه سازی رسوب گذاری در مخازن سدها با بهره برداری بهینه از تخلیه کننده های تحتانی

رسوب گذاری در مخازن سدها امری اجتناب ناپذیر است. این پدیده آثار نامطلوب زیادی در مخازن دارد، مانند کاهش حجم مفید مخزن، کاهش پایداری سد، عملکرد نامناسب دریچه های بهره برداری و پنستاک ها و کاهش حجم کنترل سیلاب. کمینه سازی رسوب گذاری در مخازن یک مسئله بهینه سازی غیرخطی مقید است. قیدهای این مسئله شامل محدودیت های دبی خروجی از تخلیه کننده های تحتانی، محدودیت های سطح آب در مخزن در هر دوره زمانی و محدودیت سطح آب در انتهای دوره بهره برداری است. در این تحقیق پس از واسنجی نرم افزار GSTARS۳ (یکی از جدیدترین مدل های ریاضی پیش بینی رسوب گذاری در رودخانه ها و مخازن که توسط USBR توسعه داده شده) برای منطقه سد وشمگیر، نتایج حاصل از اجرای این نرم افزار به عنوان بخشی از داده های ورودی توسط یک برنامه کامپیوتری واسط به برنامه بهینه سازی منتقل شد. پس از اجرای برنامه بهینه سازی نتایج به دست آمده توسط یک برنامه کامپیوتری واسط دیگر به عنوان بخشی از فایل ورودی وارد نرم افزار GSTARS۳ می شود. سپس این نرم افزار مجددا اجرا شده و نتایج به برنامه بهینه سازی منتقل می شود. این فرایند، زمانی خاتمه می یابد که دقت مورد نظر به دست آید. به عبارت دیگر شرایط بهینه زمانی به دست می آید که اجرای این حلقه بسته خاتمه یابد. مسئله بهینه سازی مقید با استفاده از روش تابع جریمه به حالت نامقید تبدیل و برای حل مسئله بهینه سازی نامقید به دست آمده، روش پاول که یکی از روش های جستجوی مستقیم می باشد، مورد استفاده قرار گرفته است. قابلیت های مدل حاصله با اجرای آن برای مخزن سد وشمگیر گرگان به اثبات رسیده و سیاست بهره برداری بهینه با هدف کمینه سازی رسوب گذاری در مخزن سد برای یک دوره ۱۲ ماهه به دست آمد.

Keywords:

Sedimentation , Minimization , Optimization , Optimal operation , Voshmgir dam , GSTARS۳. , : رسوب گذاری , کمینه سازی , بهینه سازی , بهره برداری بهینه , سد وشمگیر , GSTARS۳