بررسی عملکرد چند الگوریتم هوشمند در بهینه سازی بهره برداری از سیستم مخازن

یکی از راهکارهای مقابله با مسائل و مشکلات مدیریت منابع آب و عدم توزیع زمانی و مکانی متناسب آن، بهره برداری بهینه از مخازن است. در این پژوهش از الگوریتم فراابتکاری چرخه آب (WCA) برای بهره برداری بهینه از سیستم دو مخزنه، چندمنظوره سدهای گلستان و وشمگیر واقع در حوضه آبریز گرگان رود (شمال ایران)، برای یک دوره پنج ساله (از سال آبی ۸۷-۸۶ تا ۹۱-۹۰) استفاده شد. پس از اطمینان از درستی عملکرد الگوریتم WCAبا استفاده از چندین تابع محک استاندارد، مدلی برای بهره برداری بهینه سیستم مخازن حوضه آبریز گرگان رود توسعه داده شد. تابع هدف در سیستم مورد مطالعه به صورت کمینه­سازی کل کمبود در طول دوره آماری تعریف شد. برای بررسی عملکرد الگوریتم های مورد بررسی در بهره برداری بهینه از سیستم مخازن، از شاخص های عملکرد قابلیت اعتماد زمانی، حجمی و آسیب­پذیری استفاده شد. هم­چنین نتایج حاصل از الگوریتم مورد بررسی با نتایج روش های شناخته شده الگوریتم جستجوی هارمونی (HS) و الگوریتم رقابت استعماری (ICA) مقایسه شد. الگوریتم های WCA، HSو ICAبه ترتیب قادر به تامین ۷۳/۹۷، ۵۷/۸۵ و ۱۷/۹۳ درصد از نیازهای پایین­دست سد گلستان و هم­چنین ۰۶/۹۷، ۸۸/۸۶ و ۴۴/۹۳ درصد از نیازهای سد وشمگیر بودند. قابلیت اعتماد زمانی (۹/۰=α) برای الگوریتم های WCA، HS و ICA به ترتیب برابر ۹۵، ۲۵ و ۵۰ درصد برای سد گلستان و ۶۷/۹۱، ۳۳/۳۸ و ۶۵ درصد برای سد وشمگیر به دست آمد. نتایج به دست آمده حاکی از عملکرد بالای الگوریتم WCAدر مقایسه با دیگر الگوریتم های مورد بررسی در بهره برداری بهینه از سیستم مخازن می باشد.

Keywords:

الگوریتم جستجوی هارمونی , الگوریتم چرخه آب , الگوریتم رقابت استعماری , بهره برداری از مخزن , سد گلستان , وشمگیر