طراحی بهینه سیستم تصفیه آلودگی آبهای زیرزمینی با استفاده از ترکیب تکنولوژی‌های احیای بیولوژیکی و پمپاژ تصفیه

Abstract

مسائل مربوط به طراحی بهینه احیای آبهای زیرزمینی بسیار پیچیده، غیرخطی و از نظر محاسباتی پر هزینه هستند. روش‌های فراکاوشی مختلفی برای طراحی بهینه این مسائل مورد استفاده قرار گرفته که نتایج مناسبی را به همراه داشته است، اما اکثر آنها از نظر زمان اجرای محاسبات بسیار پرهزینه بوده اند. در این تحقیق برای اولین بار از الگوریتم جامعه مورچگان برای حل مسائل تصفیه آلودگی آبهای زیرزمینی استفاده شده است و کارایی آن با الگوریتم ترکیبی نورد شبیه‌سازی شده و الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است. در مسئله موردی بررسی شده محل چاه‌ها و مقادیر تزریق و تخلیه از این نقاط، به عنوان متغیرهای تصمیم در نظر گرفته شده‌اند و شبیه‌سازی جریان کمی و کیفی آبهای زیرزمینی با استفاده از نرم‌افزار BIOPLUMEII انجام یافته است. با توجه به خصوصیات الگوریتم مورچه‌ها، با گسسته‌سازی مقادیر دبی‌های پمپاژ و تخلیه تعداد فراخوانی شبیه ساز به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند. خطای ناشی از گسسته‌سازی متغیرهای تصمیم در حدود 8/1 درصد است و این در شرایطی است که کاهش زمان محاسبات و تعداد فراخوانی شبیه‌ساز در حدود 56 درصد است. با پیچیده‌تر شدن مشخصات آبخوان و گسترش ابعاد مسئله، کاهش زمان ناشی از این رویکرد اهمیت بیشتری خواهد داشت.