الاستراتيجيات طويلة الأمد لسيناريوهات تنمية موارد المياه لحوض نهر الفرات في العراق

الباحث

ضياء حمدان داغر عطية

المشرف

عماد حبيب عبيد

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية الهندسة / الهندسة المدنية

الشهادة

دكتوراه

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Water Resources ; Euphrates River Basin ; Dynamic Programming ; Long-Term Strategies

تم استخدام منهج البرمجة الديناميكية التفاضلية المنفصلة (DDDP) في هذه الدراسة لتقدير التشغيل الأمثل لثلاثة خزانات : حديثة ، الثرثار ، والحبانية. طورت الدراسة دوال هدف وقيود لتقليل خسائرالتدفقات الخارجة والتخزين وأشتقاق منحنيات قواعد التشغيل المثلى. استخدم نموذج الامثلية بيانات التدفق التاريخية من أكتوبر 0 إلى سبتمبر 2021 كبيانات مدخله الى DDDP . كما تناولت الدراسة سيناريوهات مختلفة لكل خزان ، مثل تقليل اطلاق مياه الارواء والاهوار ، وإعطاء الأولوية لاطلاق المياه الى القطاعات البلديه، البيئية، والصناعيه. ايضا تم استخدام نظام تقييم وتخطيط المياه (WEAP) لتقدير الإطلاقات المائية من خزانات حوض نهر الفرات (ERB) بالنسبة لخزان حديثة ، تم الاخذ بنظر الاعتبار السيناريو111 والذي تضمن تخفيض اطلاق مياه الارواء بنسبة 50/ للمساحة المروية الحقيقية ، وايضا تم تخفيض اطلاق المياه لمناطق لأهوار الى 75/ من الاحتياجات السنوية الفعلية على التوالي. بالنسبة لخزان الثرثار تم اعتماد سيناريوهين : 1111 الذي كان سيناريو التشغيل المقترح الاول ، و TH2 الذي كان سيناريو بديل يتضمن استغلال الخزين الميت للخزان. بالنسبة لخزان الحبانية ، تم اعتماد السيناريو HB والذي تضمن تخفيض اطلاق مياه الارواء بنسبة 50/ من الاحتياج الحقيقي للمساحات Agel) jl تم تغذية نموذج الامثلية بالبيانات المناخية الحالية والمستقبلية. حيث تم اعتماد سيناريوهات لتغير المناخ للفترة ، SSP1-2.6 يغطي الفترة )2039-2020( ، و 4.5 SSP2- للفترة (2059-2040). وقدرت الدراسة أن خزان حديثة سيسهم بنسبة 769 من الاحتياجات المائية داخل حوض نهر الفرات Cus ، (ERB) يساهم US من خزان الثرثار وبحيرة الحبانية بنسبة 723 و 8/ على التوالي. في حالة تطبيق السيناريوهات HI و THI و 818 لخزانات حديثة ، الثرثار والحبانية، تم تقدير إجمالي الطلب على المياه من ERB للفترة من أكتوبر 2022 إلى سبتمبر 2059 ب 646666 (مليون متر مكعب)، مع تجهيز إجمالي للمياه قدره 624835 (مليون متر مكعب) ¢ مما أدى إلى حدوث عجز قدره 21830- (مليون متر مكعب) . من خلال تطبيق السيناريوهات 111 و TH2 و8]] ، تم تقدير إجمالي الطلب على المياه من ERB بمقدار 6 م(مليون متر مكعب)،؛ مع تجهيز إجمالي للمياه قدره 664436 (مليون متر مكعب)؛ مما أدى إلى توافر فائض من المياه قدره 17770 (مليون ye مكعب). توضح نتائج WEAP أعلى متوسط لإطلاق المياه من خزان حديثه كان لمحافظة الأنبارحيث يعادل 651 مليون متر مكعب. ايضا إطلاق المياه الى محافظة المثنى من خزان حديثه أعلى من محافظة ذي قارء حيث أن السبب الرئيسي هو أن المساحات المروية في المثنى أكبر منها في ذي قار. إطلاق المياه من خزان الثرثارالى محافظة بابل أعلى باستمرار من محافظة الديوانية بسبب أن المساحات المروية في بابل أكبر منها في الديوانية. يظل الفرق المتوسط بين قيم إطلاق المياه للمحافظتين ثابنًا aad حيث يساوي 63.67 مليون متر مكعب. dy لسيناريوهات تغير المناخ ، ستزداد الحاجة إلى مياه الري في المستقبل. مع ارتفاع درجة الحرارة وتذبذب في كميات هطول الأمطار, وزيادة التبخر.

The Discrete Differential Dynamic Programming (DDDP) approach was used in this study to estimate the optimal operation of three reservoirs: Haditha, Tharthar, and Habbaniyah. The study developed objective functions and constraints to minimize release and storage losses and to derive optimum operation rule curves. The optimization model used the historical monthly inflow data from October 2000 to September 2021 as input data to the DDDP. The study also considered various scenarios for each reservoir, such as reducing irrigation and marshland water releases, and prioritizing municipal, environmental, and industrial water releases. Additionally, the Water Evaluation and Planning (WEAP) System was used to estimate releases from the Euphrates River Basin (ERB) reservoirs. The Haditha Reservoir, scenario H1 was considered, which included a 50% reduction of actual irrigation water releases, and a 75% reduction of marshland water releases from actual annual needs respectively. Tharthar Reservoir two scenarios were adopted: TH1 which was the proposed first operating scenario, and TH2 which was an alternative scenario involving utilization of the reservoir’s dead storage. The Habbaniyah Reservoir, scenario HB was adopted, which included a 50% reduction of actual irrigation water release needs for the agricultural areas. The optimization model was fed by current and future climate data. Climate change scenarios were adopted, SSP1-2.6 covering the period (2020-2039), and SSP2- 4.5 for the period (2040-2059). This study estimated that the Haditha Reservoir would contribute 69% of the water needs inside the ERB, with the Tharthar reservoir and Habbaniyah Lake contributing 23% and 8% respectively. In the case of applying scenarios H1, TH1 and HB for Haditha, Tharthar and Habbaniyah Reservoirs, the total water demand from ERB for the period from October 2022 to September 2059 was estimated at 646,666 MCM, with a total water supply of 624,835 MCM, resulting in a deficit of -21,830 MCM. Through applying scenarios H1, TH2 and HB, the total water demand from ERB was estimated at 646,666 MCM, with a total water supply of 664,436 MCM, resulting in a water surplus of 17,770 MCM. WEAP model results show the highest average water release from Haditha Reservoir was to Anbar province, equivalent to 651 MCM. Also, water release to Al Muthanna province from Haditha reservoir is higher than to Thi-Qar province, because the irrigated areas in Al Muthanna are larger than in Thi-Qar. Water release from Tharthar reservoir to Babil province is consistently higher than to Diwaniyah province because the irrigated areas in Babil are larger than in Diwaniyah. The average difference between the water release values for the two provinces remains relatively constant, equal to 63.67 MCM. According to climate change scenarios, the need for irrigation water and evaporation from the surface of the reservoirs will increase in the future, due to rising temperatures and fluctuations in rainfall quantities and increasing in evaporation.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب