کاربرد الگوریتم بهینه‌سازی مبتنی بر جغرافیای زیستی (BBO) در بهره‎برداری بهینه ‌از مخزن (مطالعه‌ی موردی مخزن کارون4)

Abstract

امروزه با افزایش نیازهای آبی، تعادلی بین عرضه و تقاضای آب در اکثر مناطق کشور وجود ندارد. از این‏رو، مدیریت صحیح آب و استفاده بهینه از منابع آب موجود، امری اجتناب­ناپذیر است. از این­رو، استفاده از روش­های بهینه­سازی در این زمینه می­تواند مفید واقع شود. روش­های بهینه­سازی تکاملی از جمله روش­های مورد نظر در این زمینه می­باشند که عملکرد مناسب آنها بسیار گزارش شده است. الگوریتم بهینه­سازی مبتنی بر جغرافیای زیستی (BBO) الگوریتم تکاملی جدیدی است، که عملکرد و کارایی آن در چندین مسئله بهینه­سازی­ به اثبات رسیده است. هدف از این پژوهش بررسی کارایی BBO برای اولین بار در مدیریت منابع آب است. ابتدا BBO در یافتن نقاط بهینه برای سه تابع معیار در بهینه­سازی، شامل تابع کره، روزنبراک و بوکین6 مورد استفاده قرار گرفت، سپس از BBO در بهره­برداری بهینه از مخزن کارون4 با هدف برقابی بهره­برداری گردید. به منظور ارزیابی کارایی BBO، از الگوریتم ژنتیک (GA) و برنامه­ریزی غیرخطی (NLP) نیز در این مسائل استفاده شد. نتایج مربوط به توابع معیار نشان دادند که BBO در یافتن نقاط بهینه هر سه تابع بهتر از GA عمل نموده، و با دقت بالایی به جواب بهینه نزدیک شده است. در بهره­ورری از مخزن کارون4 نیز نتایج حاکی از کارایی BBO در استخراج سیاست­های بهینه­ بهره­برداری بود، به ­نحوی که مقدار تابع هدف حاصل از BBO در بهترین عملکرد برابر با 223/1، و برای GA برابر با 535/1 به­دست آمده است. همچنین، جواب بهینه مطلق حاصل از NLP برای این مسئله 213/1 بوده است.