کاربرد الگوریتم‌های بهینه‌سازی مبتنی بر یادگیری و آموزش در بهره‌برداری از مخزن سد علویان با لحاظ حق‌آبه زیست‌محیطی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 استاد گروه مهندسی منابع آب، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز

3 دکترای مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

4 کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز

doi
10.22034/ws.2022.522485757.2485
چکیده

چکیدهیکی از چالش­های مهم در مدیریت منابع آب، بهینه‌سازی بهره‌برداری از مخازن سدهاست. در این تحقیق عملکرد الگوریتم مبتنی بر یادگیری و آموزش در مقایسه با الگوریتم­های جستجوی هارمونی اصلاح‌شده و مجموعه ذرات به‌منظور بهره‌برداری بهینه از مخزن سد علویان، واقع بر روی رودخانه صوفی‌چای موردبررسی قرار گرفت. جریان زیست‌محیطی رودخانه صوفی‌چای با دو روش هیدرولوژیک تنانت (سناریوی اول) و تحلیل منحنی تداوم جریان (سناریوی دوم) برآورد شد. سپس، مدل بهینه‌سازی در قالب دو سناریو و با در نظر گرفتن تأمین کامل حداقل جریان زیست‌محیطی، شرب، صنعت و به حداقل رساندن شدت کمبودهای کشاورزی نوشته شد. جهت بررسی عملکرد الگوریتم‌های موردبررسی در بهره‌برداری بهینه از مخزن، از شاخص‌های عملکرد مخزن شامل قابلیت اعتماد، آسیب‌پذیری و شاخص پایداری مخزن استفاده گردید. نتایج به‌دست‌آمده حاکی از عملکرد مناسب الگوریتم یادگیری و آموزش نسبت به روش‌های موردبررسی برای هر دو سناریو بود. به‌طوری‌که در الگوریتم مبتنی بر یادگیری و آموزش، مقادیر تابع هدف برای سناریوی اول و دوم به ترتیب برابر 43/2 و 54/7 حاصل شد. درحالی‌که در الگوریتم جستجوی هارمونی اصلاح‌شده مقادیر تابع هدف برای سناریوی اول و دوم به ترتیب برابر 81/2 و 8 و برای الگوریتم مجموعه ذرات به ترتیب 34/3 و 45/8 به‌دست آمد. به‌طورکلی نتایج به‌دست‌آمده حاکی از قابلیت بالای الگوریتم مبتنی بر یادگیری و آموزش در محاسبه مقادیر بهینه آب رهاشده از مخزن سد علویان با لحاظ حق­آبه زیست­محیطی بود.