طراحی بهینه حوضچه‌های بازداشت در حوضه‌های آبریز با استفاده از الگوریتم بهینه‌ساز جامعه مورچگان چند هدفه و مدل SWAT

Abstract

زمینه و هدف: کنترل بار آلودگی غیر نقطه­ای[1] به منظور سالم نگاه­داشتن پیکره­های آبی از اهمیت به سزایی در مدیریت سیستم­های منابع آب برخوردار است. یکی از موثرترین سازه­ها در مدیریت بار آلودگی غیر نقطه­ای، حوضچه­های بازداشت می­باشند. طراحی یکپارچه­ی مجموعه حوضچه­های بازداشت در مجموعه زیر حوضه­ها می­تواند با بازدهی بیشتری در حذف رسوبات همراه باشد. جهت دست­یابی به این هدف اتصال الگوریتم­های بهینه­ساز و نرم­افزارهای مدل­سازی حوضه­های آبریز می­تواند کمک به سزایی در طراحی بهینه­ی حوضچه­های بازداشت باشد. <br />روش کار: هدف از انجام این پژوهش استفاده از یک مدل شبیه­ساز-بهینه­ساز چند منظوره برای برنامه­ریزی و طراحی یکپارچه­ی حوضچه­های بازداشت در سطح حوضه­های آبریز است که بتوان مصالحه­ای را بین اهداف مختلف برقرار نمود. واضح است که با استفاده از حوضچه­های بازداشت بزرگتر و با تعداد بیشتر می­توان میزان حجم بالاتری از رسوبات را به دام انداخت، ولی متعاقبا هزینه­های ساخت حوضچه­های بازداشت نیز افزایش خواهد یافت. جهت بهینه­سازی اندازه و مکان حوضچه­های بازداشت در این مساله­ی دو هدفه، از الگوریتم دو هدفه جامعه مورچگان و جهت شبیه­سازی حوضه­­ی آبریز از مدل SWAT بهره­گرفته شده است. با استفاده از الگوریتم بهینه­سازی جامعه مورچگان دو هدفه می­توان به یک جبهه جواب­های نامغلوب از دو تابع هدف متضاد دست یافت که عبارتند از: هزینه­های کنترل بار رسوب تولیدی و بار رسوب تولیدی. <br />یافته­ها و نتایج: کارایی مدل پیشنهادی بر روی یک حوضه­ی آبریز در غرب ایران مورد مطالعه قرار گرفته است. استفاده از بهینه­ساز کلونی مورچگان و شبیه­ساز SWAT، به محققین توانایی مدل­سازی حوضه­های آبریز و کنترل بار آلودگی غیر نقطه­ای را خواهد داد. مدل چند هدفه با توجه به فراهم نمودن جبهه پرتو می­تواند مدیران را در اتخاذ راهکار مناسب جهت کنترل کیفیت رواناب خروجی از حوضه­ی آبریز یاری نماید. <br /><br clear="all" /> <br /> <br />4- Non-Point Source Management (NPSM)