بهینه یابی مقدار برداشت از آبخوانهای ساحلی

در مناطق ساحلی تقاضای آب شرب با شروع فصل گرم افزایش می یابد و از آنجا که این مناطق معمولاً از مناطق جاذب توریست می باشند و با افزایش جمعیت در فصل گرم، نیاز به آب شرب افزایش چشمگیری می یابد، جهت تأمین آب شرب مورد نیاز اهالی منطقه ، منابع آب زیرزمینی در سطح وسیعی مورد بهره برداری قرار می گیرند . استفاده بیش از حد ظرفیت از این منابع آب شیرین، باعث ورود آب دریا به آبخوانهای زیرزمینی و بد تر شدن کیفیت آب شیرین می گردد . یکی از راهکارهای حفظ منابع آب زیرزمینی از تخریب، بیان این معضل از دیدگاه علوم ریاضی و طرح یک مسأله بهینه یابی مقید می باشد . هدف از طرح این مسئله بهینه یابی این است که آبخوان ساحلی در بیشترین حد ظرفیت خود پمپاژ شود تا بیشترین مقدار آب شرب را بدست دهد و در مقابل هیچ صدمه ای به منابع آب زیرزمینی وارد نشود . در این مقاله ابتدا به بیان ریاضی مسأله بهینه یابی مقدار برداشت از آبخوانهای ساحلی پرداخته شده است و در ادامه روشهای مختلف شبیه سازی ورود آب دریا به آبخوان ساحلی مورد بررسی قرار گرفته است . پس از آن معادلات حاکم بر شبیه سازیهای مختلف بیان و سیمای مسأله روشن گردیده است . در انتها سه الگوریتم بهینه یابی با عناوین الگوریتم برنامه ریزی درجه دو متوالی (SQP) ، الگوریتم ژنتیک (GA) و الگوریتم ترکیبی (hybrid) برای حل یک مثال واقعی از یک آبخوان ساحلی در یونان معرفی و با هم مقایسه شده اند و نقاط ضعف و قوت هر یک بیان گردیده است .

کلیدواژه ها:

مدیریت ، آبخوانهای ساحلی ، بهینه یابی ، شبیه سازی عددی ، ورود آب دریا