پديد آورنده :
ولائي اصفهاني، فاطمه
عنوان :
كنترل ديناميكي سطح آب در مخزن سد و تحليل فراواني سيلاب با استفاده از توابع مفصل
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي و مديريت منابع آب
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 87ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حميدرضا صفوي
توصيفگر ها :
كنترل ديناميكي مخزن سد , مديريت غيرسازه‌اي سيلاب , تحليل فراواني دومتغيره سيلاب , توابع مفصل , دوره بازگشت , دستورالعمل عملكرد سد در شرايط سيلابي , شبكه عصبي , عدم‌قطعيت سيلاب
استاد داور :
رامتين معيني، محمد حسين گل محمدي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/10/04
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/10/12
چكيده فارسي :
سيل يكي از وقايع مهم در هيدرولوژي مي‌باشد كه در صورت عدم مديريت به‌موقع و صحيح مي‌تواند خسارات زيادي به وجود آورد. در كشور ما با توجه به سيلاب‌هاي شديد اواخر سال 1397 و اوايل سال 1398 سؤالات زيادي در رابطه با مديريت به هنگام و قوانين بهره‌برداري از سد‌هايي چون گلستان، وشمگير، دز، كارون و... مطرح‌شد. پديده سيلاب هر سال خسارات زيادي وارد مي‌سازد و در برخي موارد باعث مرگ بسياري از انـسان‌ها و دام‌هـا مي‌شود و در نتيجه باعث تخريب سـاختار اجتمـاعي جوامع و خسارات مالي و جاني فراواني مي‌گردد. بديهي است كه پديده سيل علي‌رغم همه پيچيدگي‌هايش قابل بررسي و شناخت بوده و مي‌توان براي كنترل و كاهش خسارات آن راه‌حل‌هاي مناسب را جستجو كرد. در اين پژوهش سعي مي‌گردد ضمن استخراج سيلاب‌هاي حدي بر اساس داده‌هاي تاريخي با روش حداكثر سالانه، از روش‌هاي غيرسازه‌اي مديريتي استفاده شود. در اين تحقيق براي مديريت سيلاب و جلوگيري از خسارات ناشي از سيل، روش كنترل ديناميكي سد مورد بررسي قرار گرفته است. در اين روش با درنظرگرفتن عدم‌قطعيت روي پيش‌بيني ورودي‌ها به سد و عدم‌قطعيت روي شكل هيدروگراف و همچنين كمك گرفتن از شبيه‌سازي مونت‌كارلو محدوده كنترل ديناميكي سد به دست مي‌آيد. براساس اين تحقيق، تراز 5/122 متر به عنوان مرز پاييني و تراز 126 متر به عنوان مرز بالايي محدوده كنترل ديناميكي براي سد وشمگير واقع در استان گلستان مي‌باشد. به منظور تبيين دستورالعمل بهره‌برداري بر اساس محدوده به‌دست‌آمده لازم است كه ميزان دبي ورودي به مخزن پيش‌بيني شود. بنابراين، در گام بعدي به كمك ابزارشبكه عصبي در نرم‌افزار متلب، دبي ورودي به سد پيش‌بيني شده است. در اين شبكه ميزان دبي رها شده از سد بالادست و همچنين ميزان بارندگي همان روز و روز قبل در حوضه گرگانرود به عنوان ورودي شبكه در نظر گرفته شده است و دبي ورودي روزانه به سد وشمگير براي داده‌هاي تاريخي پيش‌بيني شده است. درجهت بهبود عملكرد سد، براساس دبي پيش‌بيني شده براي داده‌هاي گذشته و همچنين محدوده كنترل ديناميكي به دست آمده، دستورالعمل بهره‌برداري از سد در شرايط سيلابي براي آينده توصيه شده است. بحراني‌ترين حالت زماني اتفاق مي‌افتد كه دبي ورودي پيش‌بيني شده به مخزن بيش‌تر از دبي ايمن پايين‌دست باشد در حالي كه سطح آب در مخزن بيش از 126 متر (مرز بالايي كنترل ديناميكي) باشد. در مديريت سد لازم است كه با تحليل فراواني داده‌هاي گذشته دوره بازگشت براي اين حالت بحراني محاسبه شود. از آنجايي كه تحليل پديده سيلاب با توابع كلاسيك محدوديت دارد، از توابع مفصل جهت تحليل دو متغيره سيلاب استفاده شده است. به اين منظور20 سال داده روزانه دبي پيش‌بيني شده و همچنين حجم آب داخل مخزن به عنوان متغيرهاي تابع مفصل در نظر گرفته شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه براساس معيار‌هاي نيكويي برازش تابع علي‌ميكائيل-حق با پارامتر θ=-0/103 عملكرد بهتري دارد. پس از انتخاب بهترين تابع مفصل، احتمالات شرطي و دوره بازگشت تك متغيره و توأم سيلاب كه براي تجزيه‌و‌تحليل ريسك سيلاب نقش مهمي دارد مورد محاسبه قرار گرفتند. در نهايت براي بحراني‌ترين حالت دوره بازگشت دو متغيره در حالت «و» محاسبه شده است و مقدار آن برابر با 78 سال است.
چكيده انگليسي :
Flood is one of the most important events in hydrology that can cause a lot of damage if not managed in a timely and correct manner.. In this research, the dynamic control method of the dam has been investigated. In this method, by considering the uncertainty on the prediction of inputs to the dam and the uncertainty on the shape of the hydrograph, as well as using the Monte Carlo simulation, the dynamic control range of the dam is obtained. According to this research, the level of 122.5 meters is the lower limit and the level of 126 meters is the upper limit of the dynamic control range for Vashmgir dam located in Golestan province. In order to explain the operating instructions based on the obtained range, it is necessary to predict the amount of inlet flow to the reservoir. Therefore, in the next step, with the help of the neural network tool in MATLAB software, the input flow to the dam is predicted. In this network, the amount of discharge released from the upstream dam and also the amount of rainfall of the same day and the day before in Gorganrood basin is considered as the input of the network and the daily inflow to the significant dam is predicted for historical data. In order to improve the performance of the dam, based on the predicted discharge for the past data as well as the range of dynamic control obtained, the instructions for operating the dam in flood conditions for the future have been recommended. The most critical situation occurs when the predicted inlet flow rate to the reservoir is greater than the safe downstream flow rate while the reservoir water level is more than 126 m (upper limit of dynamic control). In dam management, it is necessary to calculate the return period for this critical state by analyzing the frequency of past data. Since the analysis of flood phenomena is limited to classical functions, detailed functions have been used to analyze the two variables of flood. For this purpose, 20 years of daily flow data is predicted and also the volume of water in the reservoir is considered as a function of detailed function variables. The results show that according to the goodness criteria, the fitting function on the Michael-right function with the parameter θ = -0.103 has a better performance. After selecting the best marginal function, the conditional probabilities and the univariate and combined flood return period, were calculated. Finally, for the most critical case, the return period of the two variables is calculated in the "and" case and its value is equal to 78 years.
استاد راهنما :
حميدرضا صفوي
استاد داور :
رامتين معيني، محمد حسين گل محمدي
