Σύστημα υποστήριξης αποφάσεων για τη διαχείριση συστημάτων πολλών ταμιευτήρων

D. Koutsoyiannis, A. Efstratiadis, and G. Karavokiros, A decision support tool for the management of multi-reservoir systems, Journal of the American Water Resources Association, 38 (4), 945–958, doi:10.1111/j.1752-1688.2002.tb05536.x, 2002.

[Σύστημα υποστήριξης αποφάσεων για τη διαχείριση συστημάτων πολλών ταμιευτήρων]

[doc_id=536]

[Αγγλικά]

Αναπτύχθηκε ένα σύστημα υποστήριξης αποφάσεων για διαχείριση υδατικών πόρων, το οποίο εστιάζεται σε συστήματα ταμιευτήρων πολλαπλού σκοπού. Το λογισμικό εργαλείο αυτό έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι κατάλληλο για υδροσυστήματα με πολλές χρήσεις νερού και λειτουργικούς στόχους, αντιμετωπίζοντας τα πολύπλοκα συστήματα πολλών ταμιευτήρων ως ολότητες. Το μαθηματικό πλαίσιο βασίζεται στο σχήμα παραμετροποίηση-προσομοίωση-βελτιστοποίηση. Η κύρια ιδέα συνίσταται στην παραμετρική διατύπωση των κανόνων λειτουργίας των ταμιευτήρων και άλλων συνιστωσών (π.χ. υδροηλεκτρικών σταθμών). Η μεθοδολογία αυτή επιτρέπει τη δραστική μείωση του αριθμού των μεταβλητών απόφασης, κάνοντας εφικτό τον εντοπισμό της βέλτιστης πολιτικής διαχείρισης, η οποία μεγιστοποιεί την απόδοση του συστήματος και ελαχιστοποιεί τη διακινδύνευση των διαχειριστικών αποφάσεων. Το πρόγραμμα αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας προχωρημένες τεχνικές τεχνολογίας λογισμικού. Είναι προσαρμόσιμο σε ευρύ φάσμα συστημάτων υδατικών πόρων και ο στόχος του είναι να υποστηρίζει επιχειρήσεις και αρχές που σχετίζονται με το νερό και την ενέργεια. Ήδη, έχει εφαρμοστεί σε δύο από τα πιο πολύπλοκα υδροσυστήματα της Ελλάδας, την πρώτη φορά ως εργαλείο σχεδιασμού και τη δεύτερη ως εργαλείο διαχείρισης.

Το πλήρες κείμενο διατίθεται μόνο στο δίκτυο του ΕΜΠ λόγω νομικών περιορισμών

PDF Συμπληρωματικό υλικό:

Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.1111/j.1752-1688.2002.tb05536.x

Εργασίες μας στις οποίες αναφέρεται αυτή η εργασία:

1. D. Koutsoyiannis, and A. Manetas, Simple disaggregation by accurate adjusting procedures, Water Resources Research, 32 (7), 2105–2117, doi:10.1029/96WR00488, 1996.
2. Δ. Κουτσογιάννης, Υδρολογική διερεύνηση, Γενική διάταξη έργων εκτροπής Αχελώου προς Θεσσαλία, Ανάδοχος: Ειδική Υπηρεσία Δημοσίων Έργων Αχελώου – Γενική Γραμματεία Δημοσίων Έργων – Υπουργείο Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και Δημόσιων Έργων, Συνεργαζόμενοι: Γ. Καλαούζης, , Π. Μαρίνος, Δ. Κουτσογιάννης, 44 pages, 1996.
3. I. Nalbantis, and D. Koutsoyiannis, A parametric rule for planning and management of multiple reservoir systems, Water Resources Research, 33 (9), 2165–2177, doi:10.1029/97WR01034, 1997.
4. D. Koutsoyiannis, Optimal decomposition of covariance matrices for multivariate stochastic models in hydrology, Water Resources Research, 35 (4), 1219–1229, doi:10.1029/1998WR900093, 1999.
5. A. Georgakakos, H. Yao, C. Demarchi, and M. Mullusky, Model development for simulation and optimisation of the Western Sterea Hellas hydrosystem, Evaluation of Management of the Water Resources of Sterea Hellas - Phase 3, Report 39, 239 pages, Department of Water Resources, Hydraulic and Maritime Engineering – National Technical University of Athens, Athens, Ιανουάριος 1999.
6. Γ. Καραβοκυρός, Δ. Κουτσογιάννης, και Ν. Μανδέλλος, Ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης και βελτιστοποίησης του υδροσυστήματος της Ανατολικής Στερεάς Ελλάδας, Εκτίμηση και Διαχείριση των Υδατικών Πόρων της Στερεάς Ελλάδας - Φάση 3, Τεύχος 40, 161 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Ιανουάριος 1999.
7. Α. Ευστρατιάδης, και Ν. Ζερβός, Βέλτιστη διαχείριση συστημάτων ταμιευτήρων - Εφαρμογή στο σύστημα Αχελώου-Θεσσαλίας, Διπλωματική εργασία, 181 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Μάρτιος 1999.
8. D. Koutsoyiannis, A generalized mathematical framework for stochastic simulation and forecast of hydrologic time series, Water Resources Research, 36 (6), 1519–1533, doi:10.1029/2000WR900044, 2000.
9. Γ. Καραβοκυρός, Α. Ευστρατιάδης, και Δ. Κουτσογιάννης, Υδρονομέας (έκδοση 2): Σύστημα υποστήριξης της διαχείρισης των υδατικών πόρων, Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας, Ανάδοχος: Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Τεύχος 11, 84 pages, Αθήνα, Δεκέμβριος 2000.
10. Δ. Κουτσογιάννης, Α. Ευστρατιάδης, Γ. Καραβοκυρός, Α. Κουκουβίνος, Ν. Μαμάσης, Ι. Ναλμπάντης, Δ. Γκριντζιά, Ν. Δαμιανόγλου, Α. Ξανθάκης, Σ. Πολιτάκη, και Β. Τσουκαλά, Σχέδιο διαχείρισης του υδροδοτικού συστήματος της Αθήνας - Έτος 2000-2001, Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας, Ανάδοχος: Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Τεύχος 5, 165 pages, Αθήνα, Δεκέμβριος 2000.

Εργασίες μας που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία:

1. D. Koutsoyiannis, and A. Economou, Evaluation of the parameterization-simulation-optimization approach for the control of reservoir systems, Water Resources Research, 39 (6), 1170, doi:10.1029/2003WR002148, 2003.
2. Δ. Κουτσογιάννης, και Α. Ευστρατιάδης, Εμπειρία από την ανάπτυξη συστημάτων υποστήριξης αποφάσεων για τη διαχείριση μεγάλης κλίμακας υδροσυστημάτων της Ελλάδας, Πρακτικά της Ημερίδας " Μελέτες και Έρευνες Υδατικών Πόρων στον Κυπριακό Χώρο", επιμέλεια Ε. Σιδηρόπουλος και Ι. Ιακωβίδης, Λευκωσία, 159–180, Τμήμα Αναπτύξεως Υδάτων Κύπρου, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη, 2003.
3. E. Rozos, A. Efstratiadis, I. Nalbantis, and D. Koutsoyiannis, Calibration of a semi-distributed model for conjunctive simulation of surface and groundwater flows, Hydrological Sciences Journal, 49 (5), 819–842, doi:10.1623/hysj.49.5.819.55130, 2004.
4. A. Langousis, and D. Koutsoyiannis, A stochastic methodology for generation of seasonal time series reproducing overyear scaling behaviour, Journal of Hydrology, 322, 138–154, 2006.
5. A. Efstratiadis, I. Nalbantis, A. Koukouvinos, E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, HYDROGEIOS: A semi-distributed GIS-based hydrological model for modified river basins, Hydrology and Earth System Sciences, 12, 989–1006, doi:10.5194/hess-12-989-2008, 2008.
6. C. Makropoulos, E. Safiolea, A. Efstratiadis, E. Oikonomidou, V. Kaffes, C. Papathanasiou, and M. Mimikou, Multi-reservoir management with Open-MI, Proceedings of the 11th International Conference on Environmental Science and Technology, Chania, A, 788–795, Department of Environmental Studies, University of the Aegean, 2009.
7. D. Koutsoyiannis, Hurst-Kolmogorov dynamics and uncertainty, Journal of the American Water Resources Association, 47 (3), 481–495, doi:10.1111/j.1752-1688.2011.00543.x, 2011.
8. Α. Ευστρατιάδης, Προσομοίωση και βελτιστοποίηση διαχείρισης υδροδοτικού συστήματος Αθήνας, 28 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Ιανουάριος 2012.
9. E. Rozos, and C. Makropoulos, Source to tap urban water cycle modelling, Environmental Modelling and Software, 41, 139–150, doi:10.1016/j.envsoft.2012.11.015, Elsevier, 1 March 2013.
10. A. Efstratiadis, A. Tegos, A. Varveris, and D. Koutsoyiannis, Assessment of environmental flows under limited data availability – Case study of the Acheloos River, Greece, Hydrological Sciences Journal, 59 (3-4), 731–750, doi:10.1080/02626667.2013.804625, 2014.
11. I. Tsoukalas, and C. Makropoulos, Multiobjective optimisation on a budget: Exploring surrogate modelling for robust multi-reservoir rules generation under hydrological uncertainty, Environmental Modelling and Software, 69, 396–413, doi:10.1016/j.envsoft.2014.09.023, 2015.
12. I. Tsoukalas, P. Dimas, and C. Makropoulos, Hydrosystem optimization on a budget: Investigating the potential of surrogate based optimization techniques, 14th International Conference on Environmental Science and Technology (CEST2015), Global Network on Environmental Science and Technology, University of the Aegean, 2015.
13. H. Tyralis, A. Tegos, A. Delichatsiou, N. Mamassis, and D. Koutsoyiannis, A perpetually interrupted interbasin water transfer as a modern Greek drama: Assessing the Acheloos to Pinios interbasin water transfer in the context of integrated water resources management, Open Water Journal, 4 (1), 113–128, 12, 2017.

Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία: Δείτε τις στο Google Scholar ή στο ResearchGate

Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):

1. Liu, C.W., Decision support system for managing ground water resources in the Choushui River alluvial in Taiwan, Journal of the American Water Resources Association, 40 (2), 431-442, 2004.
2. #Chen, Y., and J. Hu, A decision support system for multireservoir system operation of Upper Yellow River, Proceedings of the 6th International Conference on Hydroinformatics (eds. Liong, S.-Y., K.-K. Phoon, and V. Babovic), IWA, 2004
3. #Bravo, J. M., W. Collischonn and J. V. Pilar, Otimização da operação de reservatórios: Estado da Arte, Anais do XVI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, João Pessoa, 2005.
4. #Bravo, J. M., W. Collischonn, J. V. Pilar & C. Depettris, Técnica de parametrización, simulación y optimización para definición de reglas de operación en repressa, Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2006, Universidad Nacional Del Nordeste, 2006.
5. Srinivas, V.V., and K. Srinivasan, Hybrid matched-block bootstrap for stochastic simulation of multiseason streamflows, Journal of Hydrology, 329(1-2), 2006.
6. #McCartney, M.P. and S. Awulachew, Improving dam planning and operation in the Nile Basin through the use of decision support systems, Proceedings of the Nile Basin Development Forum, 2006.
7. #McCartney, M.P., Decision Support Systems for Large Dam Planning and Operation in Africa, IWMI Working Paper 119, 47 pp. International Water Management Institute, Colombo, Sri Lanka, 2006.
8. #Bravo, J.M., W. Collischonn, J.V. Pilar, and C.E.M. Tucci, Otimização de regras de operação de reservatórios utilizando um algoritmo evolutivo, Anais do I Simpósio de Recursos Hídricos do Sul-Sudeste, ABRH, 2006.
9. #Bravo, J. M., W. Collischonn, and J. V. Pilar, Optimización de la operación de una represa con múltiples usos utilizando un algoritmo evolutivo, Anales del IV Congreso argentino de presas y aprovechamientos hidroeléctricos, CADP, 2006.
10. #Bravo, J. M., W. Collischonn, C. E. M. Tucci, and B. C. da Silva, Avaliação dos benefícios da previsão meteorológica na operação de reservatórios com usos múltiplos, Concurso I Prêmio INMET de Estudos sobre os Benefícios da Meteorologia para o Brasil, 2006.
11. #Bravo, J. M., W. Collischonn, J. V. Pilar, B. C. da Silva, and C. E. M. Tucci, Evaluación de los beneficios de la previsión de caudal en la Operación de una represa, Anales del XXI congreso Nacional del Agua, 2007.
12. #Bravo, J. M., W. Collischonn, J. V. Pilar, and C. E. M. Tucci, Influência da capacidade de regularização de reservatórios nos benefícios da previsão de vazão de longo prazo, Anais do XVII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, ABRH, 2007.
13. Bravo, J. M., W. Collischonn, J. V. Pilar, and C. E. M. Tucci, Otimização de regras de operação de reservatórios com incorporação da previsão de vazão, Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 13(1), 181-196, 2008.
14. Celeste, A. B, and Billib, M., Evaluation of stochastic reservoir operation optimization models, Advances in Water Resources, 32(9), 1429-1443, 2009.
15. Alemu, E. T., R. N. Palmer, A. Polebitski, and B. Meaker, Decision support system for optimizing reservoir operations using ensemble streamflow predictions, Journal of Water Recourses Planning and Management, 137(1), 72-82, 2011.
16. Obolewskia, K., E. SkorbiŁowiczb, M. SkorbiŁowiczb, K. Glińska-Lewczukc, A. M. Asteld, and A. Strzelczake, The effect of metals accumulated in reed (Phragmites australis) on the structure of periphyton, Ecotoxicology and Environmental Safety, 74(4), 558-568, 2011.
17. Kinyanjui, B. K., A. N. Gitau, and M. K. Mang’oli, Power development planning models in East Africa, Strategic Planning for Energy and the Environment, 31(1), 43-55, 2011.
18. #McCartney, M., and G. Lacombe, Review of water resource and reservoir planning models for use in the Mekong, Mekong MK1 project on optimizing reservoir management for livelihoods, 24 pp., CGIAR Challenge Program on Water and Food, 2011.
19. Ortega-Gaucin, D., Reglas de operación para el sistema de presas del Distrito de Riego 005 Delicias, Chihuahua, México, Ingeniería Agrícola y Biosistemas, 4(1), 31-39, 2012.
20. Bianucci, P., A. Sordo-Ward, J. I. Pérez, J. García-Palacios, L. Mediero and L. Garrote, Risk-based methodology for parameter calibration of a reservoir flood control model, Natural Hazards and Earth System Sciences, 13, 965-981, 2013.
21. Cavallo, A., A. Di Nardo, G. De Maria and M. Di Natale, Automated fuzzy decision and control system for reservoir management, Journal of Water Supply: Research and Technology – AQUA, 62(4), 189-204, 2013.
22. Donia, N., Aswan High Dam reservoir management system, Journal of Hydroinformatics, 15(4), 1491-1510, 2013.
23. Arunkumar, R., and V. Jothiprakash, Evaluation of a multi-reservoir hydropower system using a simulation model, ISH Journal of Hydraulic Engineering, 20 (2), 177-187, 2014.
24. Latorre, J., S. Cerisola, A. Ramos, A. Perea, and R. Bellido, Coordinated hydropower plant simulation for multireservoir systems, Journal of Water Resources Planning and Management, 140(2), 216–227, 2014.
25. Asadzadeh, M., S. Razavi, B. A. Tolson, and D. Fay, Pre-emption strategies for efficient multi-objective optimization: Application to the development of Lake Superior regulation plan, Environmental Modelling and Software, 54, 128-141, 2014.
26. #Meseguer, J., G. Cembrano, J. M. Mirats, and E. Bonada, Optimizing operating rules of multiple source water supply systems in terms of system reliability and resulting operating costs: survey of simulation-optimization modeling approaches based on general purpose tools, 11th International Conference on Hydroinformatics, New York City, USA, 2014.
27. Da Hora, M. A. G. M., and L. F. L. Legey, Water resource conflict in the Amazon Region: The case of hydropower generation and multiple water uses in the Tocantins and Araguaia river basins, The Global Journal of Researches in Engineering, 15(2), 2015.
28. Oliveira, I. A., and A. B. Celeste, Operação de reservatório sergipano via curvas-guia parametrizadas por modelo de simulação-otimização, Scientia cum Industria, 4(3), doi:10.18226/23185279.v4iss3p154, 2016.
29. Müller, R., and N. Schütze, Multi-objective optimization of multi-purpose multi-reservoir systems under high reliability constraints, Environmental Earth Sciences, 75:1278, doi:10.1007/s12665-016-6076-5, 2016.
30. Celeste, A. B., and L. A. Ventura, Simple simulation–optimisation vs SDP for reservoir operation, Proceedings of the Institution of Civil Engineers – Water Management, 170(3), 128–138, doi:10.1680/jwama.15.00018, 2017.
31. Arunkumar, R., and V. Jothiprakash, Evaluating a multi-reservoir system for sustainable integrated operation using a simulation model, Sustainable Water Resources Management, doi:10.1007/s40899-017-0201-9, 2017.
32. #Venkatesh, J., G. Chandrasekhar, I. V. Muralikrishna, and R. S. Dwivedi, Decision support system for optimization of multi-purpose reservoir system operations: a review, 17th ESRI India User Conference 2017, Delhi, 2017.
33. Stamou, A. T., and P. Rutschmann, Pareto optimization of water resources using the nexus approach, Water Resources Management, 32(15), 5053-5065, doi:10.1007/s11269-018-2127-x, 2018.
34. Rozos, E., An assessment of the operational freeware management tools for multi-reservoir systems, Water Science and Technology: Water Supply, ws2018169, doi:10.2166/ws.2018.169, 2018.
35. Lei, X., Q. Tan, X. Wang, H. Wang, X. Wen, C. Wang, and Z.-W. Zhang, Stochastic optimal operation of reservoirs based on copula functions, Journal of Hydrology, 557, 265-275, doi:10.1016/j.jhydrol.2017.12.038, 2018.

Κατηγορίες: Βιβλιογραφία μαθήματος: Διαχείριση υδατικών πόρων, Υδροσυστήματα