Hydrological Dimensioning and Operation of Reservoirs: Practical Design Concepts and Principles

مخزن‌های ذخیره‌سازی یکی از مؤثرترین ابزارها برای حذف یا حداقل برای به حداقل رساندن اختلافات در تغییرات زمانی و مکانی توزیع منابع آب و نیازمندی‌ها هستند. در واقع، تقاضاهای متفاوت - اغلب متناقض - و فزاینده در استفاده و کنترل منابع آب معمولاً تنها با ساختن سیستم های مخزنی چند منظوره قابل برآورده شدن است. به این ترتیب می توان منابع آبی موجود را به شیوه ای منطقی تری بهره برداری و/یا مدیریت کرد. به طور معمول، ساخت یک سد در سراسر دره رودخانه باعث تجمع آب در مخزن پشت سد می شود. حجم آب انباشته شده در مخزن تا حدی به ابعاد سد بستگی دارد. اندازه سد به طور معمول بر مخارج سرمایه ای بسیار مهم تأثیر می گذارد. در واقع ساختن سیستم های کنترل منابع آب بزرگ - مانند سدها - عموماً مستلزم هزینه های نسبتاً عظیمی از نیروی انسانی و مواد است. در نتیجه، تشریح روش‌های مؤثر رویکردی که می‌توانند در تعیین پارامترهای مخزن بهینه مورد استفاده قرار گیرند، از اهمیت عملی زیادی برخوردار است. به عنوان مثال، در طراحی و بهره برداری از سیستم های چند مخزن بزرگ، مدل های شبیه سازی ساده و/یا بهینه سازی که می توانند طراحی سیستم بالقوه مقرون به صرفه و کارآمد را شناسایی کنند، بسیار مطلوب هستند. اما باید اذعان داشت که مشکل یافتن ظرفیت‌های بهینه برای سیستم‌های چند مخزن اغلب از نظر محاسباتی پیچیده می‌شود، زیرا تعداد زیادی از پیکربندی‌های امکان‌پذیر که معمولاً نیاز به تجزیه و تحلیل دارند.

Storage reservoirs represent one of the most effective tools for eliminating, or at least for minimizing, discrepancies in the time and space variations of water resources distribution and requirements. In fact, the different - often contradictory - and increasing demands on water resources utilization and control usually can be fulfilled only by building multi-purpose reservoir systems. In this way, the available water resources can be exploited and/or managed in a more rational way. Typically, the construction of a dam across a river valley causes water to accumulate in a reservoir behind the dam; the volume of water accumulated in the reservoir will depend, in part, on the dimensions of the dam. The size of the dam will normally affect the capital expenditure in a very significant way. Indeed the construction of large water resource control systems - such as dams - generally involves rather huge manpower and material outlays. Consequently, the elaboration of effectual methods of approach that can be used in establishing the optimal reservoir parameters is of great practical significance. For instance, in the design and operation oflarge multi-reservoir systems, simple simulation and/or optimization models that can identify potentially cost­ effective and efficient system design are highly desirable. But it should be recognized that the problem of finding optimal capacities for multi-reservoir systems often becomes computationally complex because of the large number of feasible configurations that usually need to be analyzed.