فهرست مطالب

نشریه سد و نیروگاه برق آبی ایران
پیاپی 35 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/10
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمدرضا فدائی تهرانی*، سید مهدی نوربخش صفحات 1-16

    آب مهم ترین نهاده ی طبیعت برای توسعه ی پایدار جوامع بوده و نقش روزافزون در بروز تنش یا تشکیل ایتلاف بین کشورها دارد. حساسیت و آسیب پذیری ایران، به دلیل واقع شدن در کمربند خشک و نیمه خشک کره ی زمین و قرارگیری در گسل ژیوپلتیکی بری و بحری، دوچندان است. در مقاله ی حاضر، با داده یابی منابع کتابخانه ای، اسناد و آمار ملی و جهانی و مصاحبه با متخصصان نسبت به شناسایی چالش ها، تحلیل و سطح بندی آن در پنج حوضه اصلی رودخانه مرزی مشترک با کشورهای همسایه، اقدام شد. نتایج این پژوهش با تصدیق نقش فزاینده ی هیدروپلتیک در مناسبات منطقه ای غرب آسیا، نشان گر ضعف ایران در درک صحیح فضای بین الملل و سیاست گذاری غیرواقع بینانه در زمینه ی منابع آب مرزی می باشد. نتایج، بر اهمیت دیپلماسی مبتنی بر تفکر عقلانی و بهره برداری مشترک ذینفعان آب های مرزی، جهت رفع تعارضات منطقه ای و جلوگیری از ایتلاف آبی علیه ایران تاکید دارد؛ اقدامات همگرایانه با شرکای بین المللی و اتحاد های آبی در چارچوب منافع مشترک، بهترین راهکار مواجه با بحران های موجود و تبدیل آن به فرصت توسعه و امنیت مرزها می باشد. همچنین، تشکیل کارگروه های مطالعاتی هر یک از حوضه های آبریزی مرزی، با رویکرد بین رشته ای متشکل از متخصصان آب، سیاست خارجی و حکمرانی، برای تدوین راهبرد و برنامه اقدام، مورد توصیه است.

    کلیدواژگان: هیدروپلتیک، مدیریت بهم پیوسته، رودخانه مرزی
  • مرضیه ثمره هاشمی* صفحات 17-25

    طرح های انتقال آب در سال های اخیر روند رو به افزایشی در کشور داشته اند. با این وجود مساله انرژی برق مرتبط با این طرح ها کمتر مورد توجه قرار گرفته است. موضوع مهم دیگر در مورد مساله نیروی برق، مقدار آب مجازی برای تولید هرکیلووات ساعت تولید نیروی برق است. در این راستا مقاله حاضر مقدار آب مجازی برای تولید نیروی برق را مورد بررسی قرار داده است و در سامانه خط انتقال آب از سد صفارود به کرمان پتانسیل تولید نیروی برق آبی و در نتیجه مقدار آب مجازی صرفه جویی شده به واسطه این مقدار تولید نیروی برق بررسی و محاسبه شده است. به این منظور ابتدا خط انتقال در نرم افزار واترجمز شبیه سازی و بر اساس آن، پتانسیل تولید نیروی برق  آبی محاسبه شده است. از سوی دیگر با محاسبه متوسط میزان آب مجازی برای تولید هر کیلو وات ساعت برق، مقدار آب مجازی صرفه جویی شده در صورت تولید این مقدار نیروی برق  آبی محاسبه گردیده است. نتایج نشان می دهد 5/72 گیگا وات ساعت قابلیت تولید نیروی برق  آبی در این سامانه وجود دارد که در صورت تولید این مقدار نیروی برق  آبی 45639 مترمکعب آب مجازی در سال صرفه جویی خواهد شد.

    کلیدواژگان: سامانه های انتقال آب، نیروی برق آبی، آب مجازی
  • سید جمال الدین شریفی*، سید مصطفی شریفی صفحات 26-48

    ارزیابی لرزه ای سد های وزنی بتنی عمدتا با استفاده از تخمین ظرفیت های حالات حدی و یا تعیین شاخص های خرابی انجام می پذیرد. در چارچوب مفاد مهندسی زلزله مبتنی بر عملکرد، معیار خرابی به حالات خرابی قابل مشاهده از نظر فیزیکی بر می گردد، که می تواند متعاقبا به تعمیرات مربوط شود. در حالی که تمایل برای وقوع مودهای مستعد گسیختگی سدهای بتنی، باید کمی باشد. هدف اصلی این مقاله ارزیابی لرزه ای سدهای وزنی بتنی به صورت کمی با استفاده از شاخص خرابی مبتنی بر انرژی می باشد. از این رو با انتخاب سد وزنی پاین فلت به عنوان مورد مطالعاتی، تحلیل دینامیکی فزاینده غیر خطی بر روی سیستم سد-مخزن-فونداسیون صلب، تحت رکوردهای حوزه نزدیک دارای اثرات پیش روندگی، انجام شده است. در ادامه حالات حدی، سطوح خرابی و ظرفیت دینامیکی کلی سازه بر اساس پارامترهای مبتنی بر انرژی تعیین گردیده اند. سپس حالات خرابی سد تعیین گردیده و با استفاده از یک شاخص خرابی مبتنی بر انرژی، حالات خرابی تعیین شده کمی گردیده اند. در مرحله بعد، سطوح عملکرد سد تعریف و حالات خرابی و محدوده شاخص خرابی هر کدام مشخص شده اند. نتایج نشان دادند که شاخص خرابی مذکور به طور موثری سطح خرابی سد را به صورت کمی تخمین زده و به طور منطقی با توسعه خرابی در بدنه سد افزایش یافته است.

    کلیدواژگان: سد های وزنی بتنی، شاخص خرابی مبتنی بر انرژی، تحلیل دینامیکی افزایشی، حالات خرابی، سطوح عملکرد
  • حسن بیگلری، سعید جمالی*، هومن حاجی کندی، سعید شعبانلو صفحات 49-67

    در این تحقیق از الگوریتم چندهدفه MOGWO برای استخراج الگوی بهینه رهاسازی جریان از مخزن سد دویرج استفاده شد. در این راستا با استفاده از تکنیک بهینه سازی معین بر اساس یک دوره آماری 720 ماهه (مهر 1340 تا شهریور 1400) منحنی فرمان سد یا مقدار رهاسازی از مخزن جهت تامین مصارف پایین دست بهینه شد. همچنین روش جدیدی بر اساس تلفیق مدل ORELM و الگوریتم MOGWO برای بهره برداری بهینه از سیستم در زمان واقعی توسعه داده شد. نتایج نشان داد میزان میانگین خطای قوانین بهینه مستخرج از مدل ORELM نسبت به خروجی الگوریتم MOGWO در مرحله صحت سنجی کمتر از 6 درصد است که نشان دهنده کارایی این روش در پیش بینی الگوی بهینه منحنی فرمان سد در زمان واقعی است. در این ساختار مدل ترکیبی MOGWO- ORELM توسعه داده شده این قابلیت را داشته که با توجه به داده های جدید جریان ورودی به سد، بر اساس جریان ورودی به مخزن (در ابتدای ماه)، حجم ذخیره آب در مخزن (در ابتدای ماه) و تغییرات ذخیره مخزن و نیازهای پایین دست در ماه حاضر، مقدار رهاسازی بهینه را در زمان واقعی بدست آورد

    کلیدواژگان: بهینه سازی چندهدفه، زمان واقعی، MOGWO، ORELM، سد دویرج
  • کورش رضازاده*، راضی خلف صفحات 68-81

    در این تحقیق با استفاده از شاخص نینوی اقیانوسی (ONI) درطول دوره آماری سالهای آبی 1334 تا 1401 ، دوره های ال نینو و لانینا  مشخص شده است و همزمان با این دوره ها آبدهی ماهانه طبیعی حوضه کارون و سیلاب های اتفاق افتاده در رودخانه کارون در محل سد کارون3 به دست امده و مقایسه شده اند. در نتیجه بررسی مقدار آبدهی و شدت سیلاب در دوره های ال نینو و مقایسه آن با سایر وضعیت ها مشخص شد که به طور میانگین در فصول مختلف مقدار آورد طبیعی حوضه کارون در دوره های النینو 6 تا 27 درصد افزایش می یابد. بیشترین افزایش اورد مربوط به فصل پاییز و کمترین افزایش مربوط به فصل تابستان است.  همچنین شدیدترین سیلاب های رودخانه کارون همزمان با وضعیت النینو به وقوع پیوسته و به نظر می رسد شدت ال نینو با شدت سیلابهای این رودخانه نسبت مستقیم دارد.

    کلیدواژگان: ال نینو، حوضه کارون، آبدهی، سیلاب
  • امیرپرویز نیما، محمد شریفی پور*، حسن نگهدار صفحات 82-106

    در این پژوهش باانجام مدل سازی آزمایشگاهی و عددی بر متغیرهای موثر بر بهسازی زمین با ستون خاک-سیمان تحت شرایط مختلف سربار و بارگذاری لرزه ای انجام شده است. مطالعات آزمایشگاهی به ارزیابی عملکرد ستون خاک-سیمان در مقاوم سازی زمین نرم تحت دو شرایط سربار صلب و خاکریز معطوف بوده که براساس نتایج حاصل، مدل عددی در بستر نرم افزار المان محدود ABAQUS تعریف، اعتبارسنجی (خطای مدل عددی کمتر از 8%) و در نهایت عملکرد ستون خاک-سیمان در بهسازی خاک نرم تحت بارگذاری لرزه ای مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج مطالعات آزمایشگاهی نشان داد که تثبیت خاک سست با ستون خاک-سیمان تحت سربار انعطاف پذیر باعث تثبیت بیشتر خاک سست نسبت به شرایط سربار پی صلب گردیده و میزان نشست به ترتیب 75% و 55% نسبت به خاک مبنا کاهش یافته است. نتایج حاصل از مدلسازی عددی نشان داد که به کارگیری ستون خاک-سیمان موجب بهبود رفتار لرزه ای زمین هایی با خاک نرم گردیده است، به گونه ای که میانگین میزان نشست تحت بارگذاری 5 زمین لرزه بزرگ در شرایط سربار صلب 54.13% و در شرایط سربار خاکریز 71.63% کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: تثبیت خاک، ستون خاک-سیمان، بارگذاری لرزه ای، مدل سازی عددی، خاک نرم
  • محمدرضا فدائی تهرانی*، آتنا میرزائی صفحات 107-117

    مقوله حکمرانی آب به عنوان خط مشی های سیاسی، اجتماعی و اقتصادی ناظر بر نحوه مدیریت و بهره برداری منابع آب، امری زمینه ای بوده که بطور غیرمستقیم بر روش های تصمیم گیری و اجرای برنامه ها شامل "چه کسی"، "در چه سطح و زمانی"، "چه اقدامی" تاثیر می گذارد. در این پژوهش، برمبنای اسناد علمی و مصاحبه تخصصی نیمه ساختار یافته، مقوله حکمرانی آب در ایران مورد آسیب شناسی انتزاعی قرار گرفته و بر مبنای اصول OECD، سعی شده راه کارهای عبور از شکاف های آب در ایران ارایه شود. بنابر یافته های این تحقیق، وضعیت موجود ایران در راستای حکمرانی خوب آب تلقی نمی شود. هرچند، درک مدیران آب کشور در مقوله "چیستی" و "چرایی" قابل قبول است لیکن در درک "چگونگی" کمبود وجود دارد. به ویژه، اقدامات، بیشتر تابع سلیقه کنش گران و کمتر در راستای خیر عمومی و منافع بلندمدت بوده و ضرورت دارد نسبت به اصلاح روش حکمرانی آب در ایران برمبنای رجوع به فرایندهای چندسطحی، جلب مشارکت ذی نفعان و کنش گران، حذف تعارض منافع و ارتقاء شفافیت و عدالت اقدام شود. به پیمان سپاری امور اجرایی حوزه آب به خارج از حاکمیت و در نهایت، تمرکز بر انجام اقدامات زمینه ساز، شامل اندازه گیری، تحلیل، انتشار آزاد و پیوسته اطلاعات، آگاهی بخشی و آموزش و توجه به حقابه محیط زیست توصیه می شود.

    کلیدواژگان: حکمرانی، آب، OECD، توسعه پایدار
|
  • Mohamadreza Fadaei Tehrani*, Mahdi Noorbakhsh Pages 1-16

    formation of alliances between countries. In this article, by searching library sources, national and international documents and statistics, and interviewing experts, the challenges were identified, analyzed and leveled in the five main border river basins shared with neighboring countries. Acknowledging the growing role of hydropolitics in the regional relations of West Asia, the results of this research show Iran's weakness in correctly understanding the international environment and unrealistic policies in the field of border water resources.The results emphasize the importance of diplomacy based on rational thinking and the joint exploitation of the stakeholders of the border waters in order to resolve regional conflicts and prevent a water coalition against Iran; Coordinated actions with international partners and water alliances within the framework of common interests is the best solution to face the existing crisis and turn it into an opportunity for development and border security.

    Keywords: Hydropolitics, integrated management, border river
  • Marzie Samare Hashemi* Pages 17-25

    In recent years the project of water transmission had an increasing trend in Iran. However, the issue of electrical energy related to these project had recieved less attention. Another important issue regarding the power generation is the amount of virtual water to produce each kilowatt hour of water generation. In this regard the current paper has examined the amount of virtual water for the production of electricity, in the water transmmission line from Safaroud dam to Kerman. The potential of producing hydroelectric power and as a result the amount of virtual water due to this amount of production has been checked and calculated. For this purpose, first, the transmmission line has been simulated in WaterGEMS software, the hydroelectric power generation potential has been calculated. On the other hand by calculating the average amount of virtual water to produce each kilowatt hour of electricity, the amont of virtual water saved in the case of producing this amout of hydroelectric power has ben calculated. the results show that there is 72.5 Gigawatt hours of hydroelectric power generation capability in the system, and if this amount of hydroelectric power is produced, 45639 cubic meters of virtual water will be saved per year.

    Keywords: water transmission systems, Hydroelectric power, Virtual water
  • Seyyed Jamaleddin Sharifi*, Seyyed Mostafa Sharifi Pages 26-48

    Seismic assessment of concrete gravity dams is mainly conducted using capacity estimation of limit states or determination of damage indexes. Within the context of performance-based earthquake engineering (PBEE), damage measure (DM) refers to physically observable DSs, which can be subsequently related to repairs. Hence, the propensity for potential failure modes of concrete dams should be quantified. The main purpose of this article is the quantitative seismic assessment of concrete gravity dams using an energy-based damage index. Therefore, by selecting Pine Flat gravity dam as a case study, incremental dynamic analysis has been performed on the dam-reservoir-rigid foundation system, under near-fault records with forward directivity effects. Then, limit states (LSs), damage levels and total dynamic capacity of the structure were determined by energy-based parameters. After that, damage states (DS) of the dam were determined and using an energy-based damage index (DIE), the determined damage states were quantified. In the next step, performance levels of the dam were defined and the identified DSs along with corresponding DIE ranges were assigned to the relevant performance levels. The results showed that mentioned damage index effectively has estimated the damage state of the dam quantitatively.

    Keywords: Concrete gravity dams, energy-based damage index, incremental dynamic analysis, damage states, performance levels
  • Hassan Biglari, Saeed Jamali*, Hooman Hajikandi, Saeid Shabanlou Pages 49-67

    In this paper, the multi-objective gray wolf optimization algorithm is utilized for the optimal operation of the Doiraj dam reservoir. In this regard, the reservoir operation modeling is done based on the current situation of the region and for a 720-month period (October 1960 to September 2019) and the role curve of the dam or the amount of release from the reservoir to provide downstream uses is optimized in these conditions. a new method based on the integration of artificial intelligence and the MOGWO algorithm is developed for the optimal operation of the system in real time. The findings indicate that the average error value of optimal rules extracted from the ORELM model is less than 6% in the verification stage showing the efficiency of this method in predicting the optimal pattern of the dam role curve in real time. In this structure, the developed hybrid MOGWO-ANN model has this ability to provide optimal operation policies regarding new data of inflow to the dam to allow us to manage the system optimally in real time.

    Keywords: Certain optimization, real time, MOGWO, artificial intelligence, Doiraj Dam
  • Koorosh Rezazadeh*, Razi Khalaf Pages 68-81

    In this research, using the Oceanic Ninoy Index (ONI) during the statistical period of 1334 to 1401 water years, El Nino and La Niña periods have been identified and simultaneously with these periods, the natural monthly flow of the Karun Basin and the floods that occurred in the Karun River in The location of Karun Dam 3 has been obtained and compared. As a result of investigating the amount of flow and flood intensity in El Niño periods and comparing it with other situations, it was found that on average, in different seasons, the natural flow of Karun basin increases by 6 to 27% in El Niño periods. The highest increase is related to the fall season and the lowest increase is related to the summer season. Also, the most severe floods of the Karun river occurred simultaneously with the El Nino situation, and it seems that the intensity of the El Niño has a direct relationship with the intensity of the floods of this river.

    Keywords: Ninoy Index (ONI), El Niño, flow, flood, karun
  • Amirparviz Nima, Mohammad Sharifipour*, Hassan Negahdar Pages 82-106

     In this research, comprehensive studies have been carried out by laboratory and numerical modeling methods on the variables affecting soil improvement with soil-cement columns under different conditions of overhead and seismic loading. experimental studies are aimed at evaluating the performance of soil-cement columns in soft ground stabilization under two conditions of rigid footing and embankment fill, and based on the results, the numerical modeling was defined and validated (numerical modeling error less than 8%).
    The results of experimental studies showed that the stabilization by using soil-cement column under embankment fill condition caused more stabilization of soft soil compared to the condition of rigid footing and the amount of settlement decreased by 75% and 55% respectively. The results of numerical modeling showed that the use of soil-cement column has improved the seismic behavior of soft soil and the average of settlement under the loading of 5 major earthquakes has decreased by 54.13% under rigid footing conditions and 71.63% under embankment fill.

    Keywords: Soil stabilization, soil-cement column, seismic loading, numerical modeling, Soft soil
  • Mohamadreza Fadaei Tehrani*, Atena Mirzaei Pages 107-117

    The category of water governance, as political, social and economic policies that oversee the management and exploitation of water resources, is a field that indirectly affects the methods of decision-making and implementation of programs; including "who", "at what level and when", "what action". In this research, based on scientific documents and semi-structured expert interviews, the category of water governance in Iran has been subjected to an abstract pathology and based on OECD principles, solutions to overcome the water gaps in Iran have been presented. According to the findings, Iran's current situation is not in line with good water governance and sustainable development. However, the understanding of the country's water managers in terms of "what" and "why" is acceptable, but there is a lack in understanding "how". In particular, more actions are subject to the taste of actors and less in line with the public good and long-term interests, and it is necessary to reform the water governance method in Iran based on referring to multi-level processes, attracting the participation of stakeholders and actors, eliminating conflict of interests and promoting transparency and justice. Finally, data measurement and analysis, continuous release of information and paying attention to the environment is recommended.

    Keywords: Governance, water, OECD, sustainable development