کاربرد الگوریتم نوین شبیهساز بهینهساز LSSVM-PSO در طراحی شبکۀ بهینۀ پایش تراز سطح آب زیرزمینی
نویسندگان
1 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بیرجند
2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند
3 کارشناس ارشد منابع آب، دانشگاه بیرجند
4 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند
doi
10.22059/ije.2018.260608.908چکیده
بهینهسازی شبکۀ پایش در منابع آب، یک فرایند تصمیمگیری به منظور داشتن بهترین ترکیب برای ایستگاههای موجود است. در تحقیق حاضر از الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات PSO به منظور تعیین تعداد و موقعیت بهینۀ چاههای مشاهداتی استفاده شده است. ابتدا، با استفاده از مدل حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان و با پارامترهای ورودی مختصات جغرافیایی، تبخیر، بارندگی دو ماه قبل، تراز سطح زمین و سطح ایستابی یک ماه قبل با تابع کرنل RBF سطح آب زیرزمینی شبیهسازی شد و تعداد 42 چاه مشاهدهای بهینه به دست آمد. سپس، با ارتباط مدل LSSVM و مدل PSO موقعیت مناسب چاههای مشاهدهای تحت دو سناریو تعیین شد. در سناریوی نخست موقعیت تعداد چاههای مشاهدهای ثابت 42 حلقه تعیین شده و در سناریوی دوم تعداد و موقعیت پیزومترها متغیر در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد با توجه به اینکه تابع هدف کمینهسازی اختلاف حد مشاهداتی و حد شبیهسازی است، در سناریوی نخست کمترین میزان اختلاف در تکرار 180 با مقدار تابع هدف 9865/0 ارزیابی شد. نتایج بهدستآمده از سناریوی دوم نشان میدهد تعداد چاههای مشاهدهای برابر 28 حلقه به دست آمد که بیانکنندۀ کاهش 55 درصدی تعداد پیزومترها نسبت به حالت اولیه است. در هر دو سناریو پراکندگی نقاط در قسمتهای جنوبی به علت زیادشدن شیب هیدرولیکی آبخوان بیشتر شده و در قسمتهای شمالی کمتر است. در این سناریو کمترین میزان خطا در تکرار 338 با تابع هدف 9145/0 به دست آمد. این بهینهسازی درجۀ اهمیت و برتری سناریوی دوم را نسبت به سناریوی نخست نشان میدهد.