رویکرد شبیه‌سازی-بهینه‌سازی مبتنی بر فرامدل در طراحی بهینه سیستم انتقال آب بین حوضه‌ای

Abstract

در تحقیق حاضر به منظور تعیین ابعاد بهینه مولفه‌های طراحی طرح انتقال آب بهشت‌آباد-زاینده‎رود، از رویکرد شبیه‌سازی- بهینه‌سازی استفاده گردید. شکل توسعه یافته الگوریتم هوش جمعی ذرات چند هدفه به‌صورت چند ازدحامی با رویکرد همکارانه، به منظور بهینه‌سازی و مدل برنامه‌ریزی - ارزیابی منابع آب، WEAP، جهت شبیه‌سازی سیستم منابع و مصارف حوضه‎های آبریز، مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به حجم محاسباتی بالای رویکردهای شبیه‎سازی-بهینه‎سازی در قالب الگوریتم‎های فراکاوشی و نیاز به فراخوانی‎های متعدد مدل شبیه‎سازی، هزینه محاسباتی بالایی به سیستم تحمیل خواهد شد. به منظور مواجهه با این چالش، مدلی جایگزین مدل شبیه‎سازی منابع و مصارف حوضه آبریز (WEAP) مبتنی بر روش‌های داده‌کاوی و ابزار شبکه عصبی توسعه یافت. کاهش کمبودهای تامین نیاز مصارف شرب و زیست‌محیطی حوضه‌های مبدا و مقصد و نیز کاهش هزینه‌های اقتصادی اجرای این طرح، از اهداف تعریف شده در مساله پیش روی این تحقیق می‎باشند. نتایج نشان داد الگوریتم بهینه‌سازی پیشنهادی قادر به ارائه جواب‌های منطقی و متنوع در مساله مورد بررسی است که به لحاظ تصمیمات مدیریتی دارای مطلوبیت مناسبی است. همچنین تکنیک فرامدل مورد استفاده، در تقریب توابع هدف مساله، صرف زمان کمتر و دقت قابل قبول در ارائه پاسخ‌های سیستم، عملکرد مناسبی را از خود نشان داد.