بهینه سازی سیاست بهره برداری از مخزن با استفاده از الگوریتم شبیه سازی حرارتی (مطالعه موردی: سد مهاباد)

در این مطالعه، به منظور ارائه سیاست بهینه بهره برداری مخزن سد مهاباد، دو مدل بهره برداری بهینه با استفاده از روش های برنامه ریزی غیرخطی (حلال مینوس/گمز) و الگوریتم بهینه سازی حرارتی، نوشته شد. به دلیل فقدان داده های نیاز زیست محیطی، این داده ها با استفاده از روش تنانت محاسبه گردید. در هریک از این مدل­ها، تابع هدف به صورت کمینه سازی اختلاف آب مورد نیاز کشاورزی در پایین دست سد و آب رهاسازی شده از سد در طول ۲۳ سال دوره آماری بهره­برداری سد (۱۳۹۳-۱۳۷۰)، در نظر گرفته شد و کارآیی آن ها با استفاده از شاخص های بهره برداری مخزن مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر حاصل شده برای تابع هدف در هر دو مدل بهینه سازی و همچنین نتایج شاخص های عملکرد مخزن سد نشان داد، روش فرا ابتکاری شبیه سازی حرارتی با مقدار تابع هدف معادل ۰۱/۲۲، قابلیت اعتماد زمانی ۲۵%، سرعت برگشت پذیری ۲۲/۲۲%، آسیب پذیری ۰۴/۴۱% و شاخص پایداری ۰۳۲/۰، در مقایسه با برنامه ریزی غیرخطی با مقدار تابع هدف معادل ۹۲/۸۸، قابلیت اعتماد زمانی ۱۸/۴۸%، سرعت برگشت پذیری ۸۶/۳۲%، آسیب پذیری ۲۷/۸۴% و شاخص پایداری ۰۲۴/۰ نتایج نسبتا بهینه تری ارائه داد. همچنین مشخص گردید که روش حرارتی نسبت به روش برنامه ریزی غیرخطی به زمان اجرای طولانی تری تا رسیدن به نقطه بهینه سراسری لازم داشت، ولی با محاسبه میزان کمبود ۲۴/۱۶۳۲ میلیون مترمکعب نسبت به روش برنامه­ریزی غیرخطی که دارای مقدار کمبود۴/۳۳۵۱ میلیون مترمکعب بود، میزان کمبودها را نسبت به روش برنامه ریزی غیرخطی (حلال مینوس/گمز) کاهش داده و عملکرد نسبتا مناسب تری را ارائه داد.

کلیدواژه ها:

الگوریتم حرارتی ، برنامه ریزی غیرخطی ، بهره برداری از مخزن ، بهینه سازی ، سد مهاباد