تدوین سیاست‌های بهره‌برداری بهینه از سامانه مخازن در حوضه آبریز گرگان‌رود با استفاده از الگوریتم جستجوی گرگ (WSA)

Abstract

در چند دهه اخیر روش‌های تکامل‌گرا کاربردهای موفقیت‌آمیز زیادی در مسائل مختلف مهندسی و مدیریتی منابع آب و به ‌ویژه در بهره‌برداری بهینه از مخازن داشته‌اند. در این پژوهش از الگوریتم فراابتکاری جستجوی گرگ (WSA[1]) برای یافتن استراتژی‌های تخصیص بهینه منابع آب در سیستم دو مخزنه سدهای گلستان و وشمگیر واقع در حوضه آبریز گرگان‌رود (شمال ایران)، برای یک دوره پنج ساله (از سال آبی 87-86 تا 91-90) استفاده شده است. پس از اطمینان از درستی عملکرد الگوریتم WSA با استفاده از چندین تابع محک استاندارد، مدلی برای تخصیص بهینه سیستم مخازن گلستان و وشمگیر توسعه داده شد. همچنین نتایج حاصل از الگوریتم مورد بررسی با نتایج روش‌ شناخته شده الگوریتم ژنتیک (GA[2]) مقایسه شده است. تابع هدف در مدل مورد استفاده به صورت کمینه­سازی کل کمبود در طول دوره آماری تعریف شده است. برای بررسی عملکرد الگوریتم‌های مورد بررسی در تخصیص بهینه از سیستم مخازن، از شاخص‌های عملکرد قابلیت اعتماد زمانی، حجمی و آسیب‌پذیری استفاده شده است. الگوریتم‌های WSA و GA به ترتیب قادر به تأمین 34/95 و 07/87 درصد از نیازهای پایین­دست سد گلستان و همچنین 8/93 و 59/87 درصد از نیازهای سد وشمگیر بودند. قابلیت اعتماد زمانی (9/0= α) برای الگوریتم‌های WSA و GA به ترتیب برابر 67/81 و 67/26 درصد برای سد گلستان و 33/83 و 33/38 درصد برای سد وشمگیر به‌دست آمده است. نتایج به‌دست آمده حاکی از عملکرد بالای الگوریتم WSA در مقایسه با دیگر الگوریتم‌ مورد بررسی در تخصیص بهینه سیستم مخازن می‌باشد. <br clear="all" />