رويكرد فرامدل تطبيقي در طراحي بهينه سيستم انتقال آب بين حوضه اي، مطالعه موردي حوضه آبريز بهشت آباد - زاينده رود

در تحقيق حاضر به منظور تعيين مقادير بهينه مولفه‌هاي طراحي و بهره‌برداري طرح انتقال آب بهشت‌آباد-زاينده‎رود، از رويكرد شبيه‌سازي- بهينه‌سازي استفاده مي‎گردد. الگوريتم هوش جمعي ذرات چند هدفه به منظور بهينه‌سازي و مدل WEAP، جهت شبيه‌سازي سيستم منابع و مصارف حوضه‎هاي آبريز مبداء و مقصد، مورد استفاده قرار خواهد گرفت. با توجه به حجم محاسباتي بالاي رويكردهاي شبيه‎سازي-بهينه‎سازي در قالب رويكردهاي الگوريتم‎هاي فراكاوشي و نياز به فراخواني‎هاي متعدد مدل شبيه‎سازي و/يا زمان اجراي بالاي مدل WEAP، هزينه محاسباتي بالايي به سيستم تحميل خواهد گرديد. به منظور مواجهه با اين چالش، استفاده از تكنيك فرامدل پيشنهاد و استفاده خواهد گرديد. براي اين منظور، مدلي جايگزين مدل WEAP مبتني بر روش‌هاي داده‌كاوي و ابزار شبكه عصبي توسعه داده شده‎است. مدل جايگزين توسعه يافته به تقريب توابع هدف مساله بهينه‌سازي بر اساس مقادير مختلف متغير‌هاي تصميم، مي‌پردازد. در اين تحقيق دو مساله مجزا به صورت الف) تعيين ظرفيت بهينه سامانه دخيره‎سازي و انتقال آب بهشت‌آباد و ب) تعيين عدد اولويت بهينه ذخيره سد‌ها توام با تعيين ظرفيت بهينه سامانه دخيره‎سازي و انتقال آب، تعريف گرديد. كاهش كمبودهاي تامين نياز مصارف شرب و زيست‌محيطي حوضه‌هاي مبدا و مقصد و نيز كاهش هزينه‌هاي اقتصادي اجراي اين طرح، از اهداف تعريف شده در مسائل پيش روي اين تحقيق مي‎باشند. مسائل تعريف شده اخير با استفاده از رويكرد شبيه سازي-بهينه سازي در قالب ابزاري MOPSO-WEAP، فرامدل تطبيقي (MOPSO-ANN-WEAP) و ترتيبي (MOPSO-ANN) حل گرديده و مقادير بهينه ظرفيت سامانه انتقال آب و/يا اولويت ذخيره سد‌ها استخراج مي‎گردد. بر اساس نتايج حاصل، الگوي بهره‌برداري از اجزاي منابع آب حوضه، تاثير بسزايي در مديريت صحيح منابع آبي خواهد داشت. همچنين نتايج حاكي از عملكرد مناسب مدل جايگزين در حل مساله مورد بررسي، تقريب توابع هدف مساله با دقت مناسب، صرف زمان كمتر و دقت قابل قبول در ارائه پاسخ سيستم دارد.

189893

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي آب و سازه هاي هيدروليكي

دكتر باقر ذهبيون - دكتر مطهره سعادت پور