کمینه سازی هزینه های پمپاژ درآبخوان آزاد تحت مدل شبیه سازی - بهینه سازی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی سطوح شیبدار

با توجه به پیچیدگی های محیط آب زیرزمینی، ابداع فن آوری های نو و بهره گیری از روش های پیشرفته در این امر، کمک شایانی در بهبود مدیریت منابع آب زیرزمینی کرده است. در این مطالعه جهت مدیریت بهره برداری از آبخوان از مدل ارائه شده شبیه سازی-بهینه سازی FEM-MOIPO استفاده شد. مدل سازی ریاضی آبخوان با استفاده از شبیه سازی عددی اجزاء محدود با در نظر گرفتن معادلات دو بعدی جریان آب زیرزمینی انجام شد. در این مطالعه ۳ سناریو جهت مدیریت بهینه بررسی شد که در هر سناریو با تعداد چاه های مشخص مختلف میزان افت و هزینه ی مورد نیاز برای پمپاژ با توجه به نیاز آب مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین منطقه ی مورد مطالعه با توجه به مقدار ضریب هدایت هیدرولیکی به ۳ ناحیه تقسیم گردید. در نهایت هزینه ی پمپاژ چاه های بهره برداری با توجه به هدف مورد نظر (موقعیت چاه ها جهت بهره برداری بهینه، کاهش سطح افت) با استفاده از روش نوین الگوریتم صفحات شیب دار چند هدفه بهینه گردید. نتایج نشان داد با توجه به این که آبخوان فرضی از ۷ چاه پمپاژ برخوردار است با غیر فعال کردن دو چاه در سناریوی ۱، آبخوان دارای کم ترین هزینه جهت پمپاژ و افت سطح آب بود. همچنین سطح آب محاسبه شده توسط مدل اجزاء محدود با سطح آب مشاهداتی مدل مقایسه شدند به طوری که خطای نسبی و خطای جذر میانگین مربعات به ترتیب ۰.۰۰۰۲۴ و ۰.۲۲۳ محاسبه شد که نشان دهنده ی دقت بالای مدل می باشد.

Keywords:

آب زیرزمینی , الگوریتم بهینه سازی سطوح شیبدار , پمپاژ , FEM