پیش بینی جریان ورودی به مخزن و استفاده از ترکیب بهینه سازی ازدحام ذرات ژنتیک در بهره برداری از سد علویان

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی و علوم محیط زیست، دانشگاه نانکای، چین

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

4 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

doi
10.22034/ceej.2024.60171.2320
چکیده

برای مدیریت بهینه بهره‌برداری از مخازن سدها، برآورد دقیق آبدهی رودخانه در ماه‌های آینده با استفاده از مدل‌های هوش مصنوعی و الگوریتم‌های فراابتکاری ضروری است. هدف این مطالعه در فاز اول، پیش‌بینی جریان ورودی سال آینده به مخزن سد علویان با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی بوده است. باتوجه به این­که بهره‌برداری بهینه از مخازن سدها یکی از مهم­ترین فاکتورهای مدیریتی در دوران بهره‌برداری محسوب می‌شود، در فاز دوم این پژوهش تحت عنوان مدل­سازی سیستم‌های پویا، از مدل ونسیم (Vensim) برای شبیه‌سازی رفتار سیستم با استفاده از رواناب پیش‌بینی شده و مصارف واقعی استفاده شده‌ است. در فاز سوم، برای بهینه‌سازی بهره‌برداری از مخزن سد علویان، از ترکیب الگوریتم‌های بهینه‌سازی (الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ازدحام ذرات) بهره گرفته شده است. مقایسه نتایج نشان می‌دهد که فاز پیش‌بینی دقت مناسبی داشته‌است. جهت ارزیابی عملکرد الگوریتم‌های مورد بررسی در بهره‌برداری بهینه از مخزن، از شاخص‌های عملکرد مخزن استفاده شده است. در تحلیل‌های کوتاه‌مدت، شاخص قابلیت اعتماد حجمی الگوریتم ترکیبی پیشنهادی، 72 درصد برای سناریوی 100 درصدی تأمین نیاز کشاورزی و 94 درصد برای سناریوی 80 درصدی تأمین نیاز کشاورزی بوده، درحالی­که شاخص قابلیت اعتماد حجمی مدل ونسیم 75 درصد برای سناریوی 100 درصدی و 83 درصد برای سناریوی 80 درصدی تأمین نیاز کشاورزی به­دست آمده است. بنابراین، با استفاده از الگوریتم ترکیبی، منحنی‌های فرمان رهاسازی و حجم مخزن برای 12 ماه بعد بر اساس ورودی‌های پیش‌بینی شده تهیه و ارائه گردیده است.