«یادداشت تحقیقاتی» کاربرد الگوریتم رقابت استعماری در بهینه‌سازی بهره‌برداری مخزن با هدف حداکثر‌سازی تأمین نیاز (مطالعه موردی: سد پیشین)

Abstract

منابع آب سطحی نقش عمده­ ای در تأمین نیاز­ آبی بخش­های مختلف کشاورزی، شرب و صنعت دارا می­باشند. با توجه به تغییرات زمانی آب‌دهی رودخانه­ ها و عدم هم‌خوانی آن با نیاز­های موجود، اعتمادپذیری تأمین آب کاهش می­یابد و باعث بروز خسارت در بخش­های مختلف می­شود. از همین رو برای استفاده مناسب از آب ذخیره شده در سد­ها باید به مسأله بهره برداری بهینه از مخازن نگاه ویژه­ای داشت. بهره­برداری از مخازن سدها از جمله مسائل مهم در مهندسی آب است که تاکنون از طریق انواع روش­های بهینه­ سازی به آن پرداخته شده است. در دو دهه اخیر الگوریتم­های فراکاوشی، موفقیت قابل ملاحظه­ ای از خود نشان داده­ اند. در این تحقیق مقادیر بهینه برداشت آب از مخزن سد پیشین با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری (ICA) که یکی از الگوریتم ­های پیوسته فراکاوشی مبتنی بر تکامل سیاسی- اجتماعی است، تعیین شد. مدل­سازی بهره­ برداری از مخزن سد پیشین برای یک دوره 12 ماهه که میانگین دوره 41 ساله (82-1341)، می­باشد، صورت گرفت. تابع هدف به صورت مجموع مربعات اختلاف رهاسازی از تقاضای مخزن در هر دوره تعریف شد. عملکرد الگوریتم رقابت استعماری با الگوریتم ازدحام ذرات و روش سیاست بهره­ برداری استاندارد مورد مقایسه قرار گرفت. متوسط مقدار تابع هدف در دو الگوریتم ازدحام ذرات و رقابت استعماری به ترتیب برابر 9804/3 و 9808/3 بدست آمد که نشان دهنده عملکرد یکسان این دو الگوریتم است. همچنین نتایج نشان داد که شدت کمبود­های حاصل از دو الگوریتم بهینه ­ساز نسبت به روش سیاست بهره­ برداری استاندارد، 1/31 درصد کاهش داشته ­است.