تدوین مدل شبیه سازی-بهینه سازی مدیریت تغذیه گرایی در مخازن آب سطحی با رویکرد پویایی سیستمها

در این تحقیق برای نخستین بار یک مدل شبیه­سازی-بهینه سازی بر پایه پویایی سیستم با نرم­افزار Anylogic برای مدیریت تغذیه گرایی در مخازن سدها  ارائه شده است. بدین منظور روابط عناصر مرتبط با تغذیه­گرایی در لایه­های مختلف سد کرخه و در ارتباط با هم در قالب یک مدل پویایی سیستم فرموله شدند. مقایسه نتایج مدل شبیه­سازی تدوین شده با نتایج مدل­های شبیه­سازی CE-QUAL-W۲ و Vensim در یک بازه زمانی یکساله نشان داد که مقدار ضریب همبستگی( ) برای متغیرهای فسفات، آمونیوم، نیترات، اکسیژن محلول و کلروفیل آ بین دو مدل Anylogic و CE-QUAL-W۲ به ترتیب برابر ۸۹/۰ ، ۸۱/۰ ، ۷۸/۰، ۷۵/۰ و ۸۶/۰ و مقدار این ضریب برای متغیرهای یاد شده بین نتایج دو مدل Anylogic و Vensim برابر با ۹۸/۰، ۹۴/۰، ۹۰/۰، ۹۳/۰ و ۹۷/۰ می­باشند که همبستگی بالای بین نتایج مدل Anylogic را با دو مدل یاد شده نشان می­دهد. سپس با ترکیب مدل شبیه­سازی تدوین شده  با مدل بهینه­سازی بازپخت فلزات، یک مدل شبیه­سازی-بهینه­سازی برای تعیین مقادیر بهینه خروجی آب از  مخزن، با لحاظ اهداف کمی و کیفی بدست آمد. در اینجا مقدار میانگین مربعات خطاها بین نتایج دو مدل برای لایه­های پایینی، میانی و بالایی مخزن به ترتیب برابر با ۰۰۴/۰، ۰۰۷/۰ و ۰۱۰/۰ و مقدار ضریب همبستگی( ) به ترتیب برابر با ۹۱/۰، ۹/۰ و ۷۹/۰ بودند که حکایت از نزدیک بودن نتایج دو مدل دارد. این درحالی است که زمان اجرای مدل SA-Anylogic به مراتب کم­تر از مدل SA-CE_QUAL_W۲ می­باشد. بدین ترتیب مطالعه حاضر کارآیی مدل پیشنهادی را در مدیریت تغذیه­گرایی مخازن سدها نشان داد.

کلیدواژه ها:

تغذیه گرایی ، شبیه سازی-بهینه سازی ، پویایی سیستم ، شبیه سازی بازپخت ، مدل شبیه ساز Anylogic