تعیین افزایش ارتفاع بهینه اقتصادی سد مخزنی زرینه‌ رود با استفاده از رویکرد شبیه ‌سازی - بهینه ‌سازی و ارزیابی عملکرد مخزن در شرایط تغییر اقلیم

در این مطالعه، با استفاده از تلفیق الگوریتم بهینه سازی فراکاوشی تکثیر علف‌های مهاجم (iwo) و مدل شبیه‌ سازی weap، میزان افزایش ارتفاع بهینه اقتصادی سد مخزنی زرینه‌ رود مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مدل‌سازی محدوده مطالعه توسط مدل weap نشان دادt  در شرایط موجود نیازهای شرب، صنعت، کشاورزی و محیط زیست منطقه با کمبود مواجهند. نتایج مدل شبیه‌سازی- بهینه سازی (weap-iwo) نشان داد مقدار افزایش ارتفاع بهینه اقتصادی سد زرینه‌رود برابر با 6.3 متر می باشد. حجم جدید مخزن سد با لحاظ‌نمودن افزایش ارتفاع نیز برابر با 913.4 میلیون مترمکعب برآورد گردید. با درنظرگرفتن حجم جدید مخزن سد زرینه‌رود در مدل weap، مقادیر درصد پوشش نیازها محدوده و شاخص اطمینان‌پذیری سیستم تامین آب در محدوده مطالعاتی به‌طور متوسط افزایش 17.76 درصدی را نشان داد. در ادامه بررسی اثر تغییر اقلیم بر رواناب ورودی به سد زرینه‌رود در دوره آتی (2040-2022) انجام گرفت. در مجموع نتایج نشان از روند کاهشی میانگین آورد سالانه رودخانه زرینه‌رود نسبت به دوره پایه دارد. در ادامه نتایج نشان داد که در دوره آتی تحت سناریوی ssp1-2.6 (خوش‌بینانه) و سناریوی ssp5-8.5 (بدبینانه)، کمبود منابع آبی برای تامین نیاز کشاورزی محدوده مطالعاتی به نسبت شرایط موجود در وضعیت بدتری قرار دارد. در هر دو سناریوی ssp1-2.6 و ssp5-8.5 به نسبت شرایط موجود کاهش درصد پوشش نیازهای و هم‌چنین نتایج شاخص اطمینان‌پذیری محدوده مطالعاتی را نشان دادند. لذا افزایش ارتفاع سد به‌منظور مقابله با اثرات تغییر اقلیم امری ضروری است.

determination of the optimal economic height increase of the zarineh-roud dam using a simulation-optimization approach and evaluation of the reservoir’s performance under climate change conditions

in this study, the combination of the improved water optimization (iwo) algorithm and the water evaluation and planning system (weap) simulation model was employed to investigate the potential increase in the economic optimum height of the zarineh rood reservoir dam. the weap model’s results indicated deficiencies in meeting the drinking, industrial, agricultural, and environmental needs of the study area under current conditions. furthermore, the weap-iwo modeling results revealed an economically optimal increase in the height of the zarineh rood dam by 6.3 meters, resulting in a new reservoir volume estimated at 913.4 million cubic meters. by incorporating this increased reservoir volume into the weap model, there was an average 17.76 (precent ) enhancement in demand coverage and water supply system reliability across the study area. additionally, the study assessed the impact of climate change on inflows to the zarineh rood reservoir for the future period (2022-2040), indicating an overall decreasing trend in the average annual river discharge compared to the baseline period. furthermore, under both the ssp1-2.6 (optimistic) and ssp5-8.5 (pessimistic) scenarios, water scarcity for meeting agricultural demands in the study area is projected to worsen relative to current conditions. reductions in demand coverage and reliability index results for the study area were observed under both ssp1-2.6 and ssp5-8.5 scenarios compared to current conditions. therefore, increasing the dam’s height to mitigate the effects of climate change appears necessary.