تمت مناقشة رسالة الماجستير الموسومة” اشتقاق منحنيات التشغيل لسد اليسو” للطالبة زهراء حاكم عبد في قسم هندسة الموارد المائية بكلية الهندسة/جامعة بغداد.وقد اشرف على إعداد الأطروحة أ.د. أحمد عبد الصاحب محمد علي وتألفت لجنة المناقشة من أ.د. رياض زهير الزبيدي (رئيسا), أ.م.د. خالد عادل عبد الرزاق (عضوا) , أ.م.د. محمود صالح الخفاجي (عضوا).بعد امتحان لجنة المناقشة الطالب في محتويات الأطروحة,قررت اللجنة منح الطالبة شهادة الماجستير
ملخص بحث الطالب هو كالآتي:
ان مياه نهر دجلة القادمة من تركيا هي المصدر الاساس لمياه هذا النهر ضمن الاراضي العراقية. ان التوسع في استخدامات مياه النهر في دول الاعالي تشكل مصدر قلق للعاملين في حقل ادارة المياه في العراق وعدم وجود اتفاق بين البلدين لحد الان من اجل قسمة المياه بينهما لهذا النهر الدولي. وعليه يعد التشغيل الامثل لنظام الموارد المائية ، خاصة متعدد الاهداف ومتعدد الخزانات، من الامور المهمة في الوقت الحاضر.
من اجل الادارة المثلى لمشاريع الموارد المائية فقد اصبح من الضروري التكهن بالمتغيرات الهيدرولوجية لتلك المشاريع واعتمادا على التصاريف المرصودة لنهر دجلة عند اليسو خلال 49 سنة مائية ، وجد بان نموذج Autoregressive (AR(1)) يعد الافضل في هذا المجال وعليه استخدم هذا النموذج للتنبؤ بعشر سلاسل من التصاريف الصنيعة الداخلة لخزان سد اليسو ولفترة 100 عام لكل منها.
في هذا البحث استخدم اسلوبان للتشغيل هما البرمجة الديناميكية(Dynamic Programming (DP)) وبرنامج المحاكاة(Simulation) لإيجاد التشغيل الشهري الامثل لسد اليسو (من وجهة النظر العراقية) عن طريق عمل برنامج حاسوب لإيجاد الاطلاق الشهري الامثل والخزين الامثل من خلال تبني دالة هدفيه لتقليل خسائر كل من الاطلاق والخزين. لغرض الحصول على التشغيل الامثل تم استخدام البيانات التاريخية لمدة 588 شهراً من تشرين الاول 1961 الى ايلول 2009 شكلت بيانات الادخال لنموذج الامثلية .
تم استنباط منحنيات مستويات الخزين ( storage rule curve) الادنى والمعدل والأعلى عند 10% و 50% و 90% من الوقت او اكثر على التوالي من خلال النتائج التي تم التوصل اليها من تشغيل النموذج الامثل ، وبالاعتماد على منحنيات التشغيل تم اعداد نموذج محاكاة تشغيل المنظومة.
اشارت نتائج التشغيل بان كميات الاطلاق غير كافية لتلبية جميع المتطلبات المائية وان النسبة التي يمكن للخزان تلبيتها هي 56.4% من هذه المتطلبات. ان اعلى اطلاق شهري هو 680 م3/ثا وادنى اطلاق شهري هو 310 م3/ثا والحد الاقصى للعجز في تلبية الاحتياجات المائية هو 15 م3/ثا عند تشغيل الخزان باستخدام نموذج DP بينما عند استخدام نموذج المحاكاة فان اعلى اطلاق شهري هو 1044 م3/ثا وادنى اطلاق شهري هو 67 م3/ثا ولايوجد عجز في تلبية الاحتياجات المائية. ان معدل الاطلاق الشهري باستخدام نموذج DP اعلى منه باستخدام نموذج المحاكاة خلال الاشهر تشرين الثاني وكانون الاول وكانون الثاني وشباط. المعدل السنوي للوارد عند الحدود العراقية التركية هو 637 م3/ثا ، سينخفض هذا الوارد بعد تجهيز المتطلبات المائية التركية الى 67.9 % وينخفض بعد تجهيز المتطلبات المائية السورية والتركية الى 60.4 % عندما يتم تشغيل سد اليسو باستخدام نموذج DP وعندما يتم التشغيل باستخدام نموذج المحاكاة سينخفض هذا الوارد بعد تجهيز المتطلبات المائية التركية الى 67.3 % وينخفض بعد تجهيز المتطلبات المائية السورية والتركية الى 59.7 %.
كذلك تشير النتائج بان معدل التبخر السنوي من الخزان هو3.8 م3 / ثا باستخدام نموذج DP و5 م3 / ثا باستخدام نموذج المحاكاة. اضافة الى ذلك تشير نتائج التشغيل باستخدام DP الى ان المعدل الكلي للقدرة المتولدة هو 455 ميكا واط نتيجة لمعدل الاطلاق الشهري الامثل والقدرة القصوى الكلية وقدرها 6247 ميكا واط ولدت باطلاق الخزن الاقصى، واقل قدرة كلية ولدت باطلاق الخزن الادنى تبلغ 4656 ميكا واط . اما بخصوص برنامج المحاكاة، بينت الدراسة ان المعدل الشهري الكلي للقدرة المتولدة هو 475.4 ميكا واط نتيجة لمعدل الاطلاق الشهري الامثل والقدرة القصوى الكلية ولدت باطلاق الخزن الاقصى وقدرها 7779.5 ميكا واط واقل قدرة كلية ولدت باطلاق الخزن الادنى تبلغ 4927.9 ميكا واط . بينت الدراسة باستخدام DP ان محطة سد اليسو يمكن تشغيلها بنصف طاقتها التصميمية خلال الاشهر نيسان ومايس وحزيران وتموز واب بينما اقل من النصف خلال الاشهر المتبقية من السنة ، اما باستخدام برنامج المحاكاة تبين ان محطة سد اليسو يمكن تشغيلها بثلثي طاقتها التصميمية خلال الاشهر نيسان ومايس وحزيران وتموز وبنصف طاقتها او اقل خلال الاشهر المتبقية من السنة.
ملخص بحث الطالب هو كالآتي:
ان مياه نهر دجلة القادمة من تركيا هي المصدر الاساس لمياه هذا النهر ضمن الاراضي العراقية. ان التوسع في استخدامات مياه النهر في دول الاعالي تشكل مصدر قلق للعاملين في حقل ادارة المياه في العراق وعدم وجود اتفاق بين البلدين لحد الان من اجل قسمة المياه بينهما لهذا النهر الدولي. وعليه يعد التشغيل الامثل لنظام الموارد المائية ، خاصة متعدد الاهداف ومتعدد الخزانات، من الامور المهمة في الوقت الحاضر.
من اجل الادارة المثلى لمشاريع الموارد المائية فقد اصبح من الضروري التكهن بالمتغيرات الهيدرولوجية لتلك المشاريع واعتمادا على التصاريف المرصودة لنهر دجلة عند اليسو خلال 49 سنة مائية ، وجد بان نموذج Autoregressive (AR(1)) يعد الافضل في هذا المجال وعليه استخدم هذا النموذج للتنبؤ بعشر سلاسل من التصاريف الصنيعة الداخلة لخزان سد اليسو ولفترة 100 عام لكل منها.
في هذا البحث استخدم اسلوبان للتشغيل هما البرمجة الديناميكية(Dynamic Programming (DP)) وبرنامج المحاكاة(Simulation) لإيجاد التشغيل الشهري الامثل لسد اليسو (من وجهة النظر العراقية) عن طريق عمل برنامج حاسوب لإيجاد الاطلاق الشهري الامثل والخزين الامثل من خلال تبني دالة هدفيه لتقليل خسائر كل من الاطلاق والخزين. لغرض الحصول على التشغيل الامثل تم استخدام البيانات التاريخية لمدة 588 شهراً من تشرين الاول 1961 الى ايلول 2009 شكلت بيانات الادخال لنموذج الامثلية .
تم استنباط منحنيات مستويات الخزين ( storage rule curve) الادنى والمعدل والأعلى عند 10% و 50% و 90% من الوقت او اكثر على التوالي من خلال النتائج التي تم التوصل اليها من تشغيل النموذج الامثل ، وبالاعتماد على منحنيات التشغيل تم اعداد نموذج محاكاة تشغيل المنظومة.
اشارت نتائج التشغيل بان كميات الاطلاق غير كافية لتلبية جميع المتطلبات المائية وان النسبة التي يمكن للخزان تلبيتها هي 56.4% من هذه المتطلبات. ان اعلى اطلاق شهري هو 680 م3/ثا وادنى اطلاق شهري هو 310 م3/ثا والحد الاقصى للعجز في تلبية الاحتياجات المائية هو 15 م3/ثا عند تشغيل الخزان باستخدام نموذج DP بينما عند استخدام نموذج المحاكاة فان اعلى اطلاق شهري هو 1044 م3/ثا وادنى اطلاق شهري هو 67 م3/ثا ولايوجد عجز في تلبية الاحتياجات المائية. ان معدل الاطلاق الشهري باستخدام نموذج DP اعلى منه باستخدام نموذج المحاكاة خلال الاشهر تشرين الثاني وكانون الاول وكانون الثاني وشباط. المعدل السنوي للوارد عند الحدود العراقية التركية هو 637 م3/ثا ، سينخفض هذا الوارد بعد تجهيز المتطلبات المائية التركية الى 67.9 % وينخفض بعد تجهيز المتطلبات المائية السورية والتركية الى 60.4 % عندما يتم تشغيل سد اليسو باستخدام نموذج DP وعندما يتم التشغيل باستخدام نموذج المحاكاة سينخفض هذا الوارد بعد تجهيز المتطلبات المائية التركية الى 67.3 % وينخفض بعد تجهيز المتطلبات المائية السورية والتركية الى 59.7 %.
كذلك تشير النتائج بان معدل التبخر السنوي من الخزان هو3.8 م3 / ثا باستخدام نموذج DP و5 م3 / ثا باستخدام نموذج المحاكاة. اضافة الى ذلك تشير نتائج التشغيل باستخدام DP الى ان المعدل الكلي للقدرة المتولدة هو 455 ميكا واط نتيجة لمعدل الاطلاق الشهري الامثل والقدرة القصوى الكلية وقدرها 6247 ميكا واط ولدت باطلاق الخزن الاقصى، واقل قدرة كلية ولدت باطلاق الخزن الادنى تبلغ 4656 ميكا واط . اما بخصوص برنامج المحاكاة، بينت الدراسة ان المعدل الشهري الكلي للقدرة المتولدة هو 475.4 ميكا واط نتيجة لمعدل الاطلاق الشهري الامثل والقدرة القصوى الكلية ولدت باطلاق الخزن الاقصى وقدرها 7779.5 ميكا واط واقل قدرة كلية ولدت باطلاق الخزن الادنى تبلغ 4927.9 ميكا واط . بينت الدراسة باستخدام DP ان محطة سد اليسو يمكن تشغيلها بنصف طاقتها التصميمية خلال الاشهر نيسان ومايس وحزيران وتموز واب بينما اقل من النصف خلال الاشهر المتبقية من السنة ، اما باستخدام برنامج المحاكاة تبين ان محطة سد اليسو يمكن تشغيلها بثلثي طاقتها التصميمية خلال الاشهر نيسان ومايس وحزيران وتموز وبنصف طاقتها او اقل خلال الاشهر المتبقية من السنة.
