مدل بهینهسازی تک هدفه چند آلاینده برای مدیریت کیفی آب در رودخانهها با استفاده از شاخص کیفی و با رویکرد فازی

یکی از شاخههای مدیریت منابع آب، مدیریت کیفی آبهای سطحی است. رودخانهها به عنوان یکی از منابع آبی گسترده و در دسترس، بخش قابل توجهی از این آبهای سطحی را شامل میشوند. تاکنون روشهای مختلفی جهت مدلسازی کیفیت آب در رودخانهها ارائه شده است که همگی سعی در بهبود کیفیت آب داشتهاند. در این روشها، معمولاً دادههای ورودی قطعی با یک تابع هدف مشخص مورد مطالعه قرار گرفتهاند. درمطالعه اخیر برخلاف بسیاری از مدلهای قطعی، از یک مدل با تابع هدف فازی جهت بررسی ابهام در اهداف مدیریت کیفی آب استفاده شده است. همچنین مدل فازی مورد نظر نسبت به دیگر مدلهای فازی این برتری را دارد که به طور همزمان چند آلاینده را در چارچوب فازی مدلمیکند. به عبارت بهتر، این مدل تک هدفه جهت بهبود کیفیت آب، مقدار متوسط شاخص کیفیNSFWQI را که به شکل تابع هدف فازی درآمده است، بهینه میکند. یکی از معروفترین شاخصها، شاخص NSFWQI میباشد که 9 پارامتر کیفی مؤثرتر جهت ارزیابی کیفیت آب رودخانهها در نظر میگیرد. ارزیابی کیفیت آب رودخانهها برپایه مصرف عمومی توسط این شاخص میتواند اطمینان بیشتری از چگونگی کیفیت آب نسبت به موارد مشابه (مثلاً براساس غلظت فقط BOD یا DO به تصمیمگیرنده بدهد. جهت بهینهسازی مدل پیشنهادی، نسخه معروف الگوریتم بهینهسازی جامعه مورچهها به نام الگوریتم سیستم جامعه مورچهها به کار گرفته شده است. الگوریتم سیستم جامعه مورچهها برخلاف برخی نسخههای دیگر مثل الگوریتم سیستم مورچهها، قابلیت کاوش مسیرهای جدید و تقویت مسیرهای مناسب قبلی را به طور همزمان دارد. جوابهای بدست آمده توسط این الگوریتم در مسائل مختلف مهندسی آب، نمایانگر جوابهای بهینه قابل قبول این الگوریتم میباشد.مدل فوق روی یک رودخانه فرضی به طول 30 کیلومتر شامل 5 منبع نقطهای آلاینده و 17 نقطه کنترلی مورد آزمایش قرار گرفته است. تلاش شده است تا حساسیت مدل فوق به ازای حالتهای مختلف مدل بهینهساز بررسی شود. نتایج اجرای مدل به طور مبسوط در جدول و نمودار پایانی آمده است.

کلیدواژه ها:

الگوریتم سیستم جامعه مورچهها ، رویکرد فازی ، شاخص کیفی آب ، مدیریت کیفی آب رودخانهها