بهینه‌سازی هزینه پمپاژ چاه‌های آب شرب شهری با استفاده از الگوریتم فرا ابتکاریPSO

Abstract

هدف: ابداع فن آوری های نو و بهره گیری از روش های پیشرفته و نرم افزارها در محیط متخلخل کمک زیادی در حل مسایل مرتبط با آبهای زیرزمینی و بهینه سازی آن کرده است. در مناطقی که آب شرب از طریق ذخایر آب زیرزمینی تامین میشود استفاده روشهای نوین در جهت بهینه سازی اقتصادی کمک زیادی خواهد کرد. هزینه های پمپاژ و میزان مصرف آب باید کنترل و بهینه شده و اثرات متقابل آنها بررسی می شود. تامین اب شرب از منابع آب زیرزمینی باید بر طبق یک برنامه دقیق از پیش طراحی شده انجام گیرد تا هم از نقطه نظر هزینه پمپاژ و هم از نظر انرژی بهینه شده و آب با قیمت مناسب و صرف انرژی بهینه به مصرف کننده تحویل شود.روش­: در این مطالعه از الگوریتم فراابتکاری ازدحام ذرات (PSO) به منظوره بهینه سازی پمپاژ چاه های آب زیرزمینی که تامین کننده آب شرب هستند استفاده شد. از داده های میزان افت سطح ایستابی و هزینه ی مورد نیاز برای پمپاژ در چاه های طرح تامین اب شرب شهر مشهد استفاده شد. نتایج نشان می­دهد که با بهره­گیری از الگوریتمPSO علاوه بر تامین قیود مسئله ، میتوان هرینه استحصال آب را کم کرد.یافته­ها: نتایج نشان میدهد که با یکسان نگه داشتن تعداد چاه در طرح موجود و با اعمال این الگوریتم هزینه پمپاژ4.3 درصد کاهش می یابد. همچنین نتایح تحلیل حساسیت نشان می­دهد برای یک مقدار مشخص و ثابت آب، با افزایش 100 درصدی نرخ پمپاژ با دو حلقه چاه نیاز آبی مورد نظر تامین می­شود و هزینه های کل حدود 56 درصد کاهش می­یابد. همچنین با کاهش نرخ پمپاژ، تعداد چاه مورد نیاز برای تامین نیاز آبی مشخص به 7 حلقه افزایش یافته و هزینه های کل 26 درصد افزایش می­یابد.