بهینه‌سازی سیاست بهره‌برداری از مخزن با استفاده از الگوریتم شبیه‌سازی حرارتی (مطالعه موردی: سد مهاباد)

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز

2 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز

3 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

doi
چکیده

در این مطالعه، به‌منظور ارائه سیاست بهینه بهره‌برداری مخزن سد مهاباد، دو مدل بهره‌برداری بهینه با استفاده از روش‌های برنامه‌ریزی غیرخطی (حلال مینوس/گمز) و الگوریتم بهینه‌سازی حرارتی، نوشته شد. به دلیل فقدان داده‌های نیاز زیست‌محیطی، این داده‌ها با استفاده از روش تنانت محاسبه گردید. در هریک از این مدل­ها، تابع هدف به‌صورت کمینه‌سازی اختلاف آب مورد‌نیاز کشاورزی در پایین‌دست سد و آب رهاسازی شده از سد در طول 23 سال دوره‌ آماری بهره­برداری سد (1393-1370)، در نظر گرفته شد و کارآیی آن‌ها با استفاده از شاخص‌های بهره‌برداری مخزن مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر حاصل شده برای تابع هدف در هر دو مدل بهینه‌سازی و همچنین نتایج شاخص‌های عملکرد مخزن سد نشان داد، روش‌ فرا‌ابتکاری شبیه‌سازی حرارتی با مقدار تابع هدف معادل 01/22، قابلیت اعتماد زمانی 25%، سرعت برگشت‌پذیری 22/22%، آسیب‌پذیری 04/41% و شاخص پایداری 032/0، در مقایسه با برنامه‌ریزی غیرخطی با مقدار تابع هدف معادل 92/88، قابلیت اعتماد زمانی 18/48%، سرعت برگشت‌پذیری 86/32%، آسیب‌پذیری 27/84% و شاخص پایداری 024/0 نتایج نسبتا بهینه‌تری ارائه داد. همچنین مشخص گردید که روش حرارتی نسبت به روش برنامه‌ریزی غیرخطی به زمان اجرای طولانی‌تری تا رسیدن به نقطه‌ بهینه‌ سراسری لازم داشت، ولی با محاسبه میزان کمبود 24/1632 میلیون‌مترمکعب نسبت به روش برنامه­ریزی غیرخطی که دارای مقدار کمبود4/3351 میلیون‌مترمکعب بود، میزان کمبودها را نسبت به روش برنامه‌ریزی غیرخطی (حلال مینوس/گمز) کاهش داده و عملکرد نسبتا مناسب‌تری را ارائه داد.