بهرهبرداری بهینه از مخزن سد علویان با استفاده از الگوریتم اصلاحشده جستجوی هارمونی
/رضا دشتی
: عمران
، ۱۳۹۵
چاپی
کارشناسی ارشد
عمران - گرایش محیط زیست
۱۳۹۵/۰۶/۰۲
تبریز
یکی از چالشصهای مهم در مدیریت منابع آب، بهینهسازی بهرهبرداری از مخازن سدهاست .درواقع نیاز مبرم به استفاده صحیح و مؤثر از منابع آب، انجام برنامهریزی جامع و بهرهبرداری صحیح از سدها را بیش از پیش ضروری میسازد .در این پایاننامه، عملکرد الگوریتم جستجوی هارمونی اصلاحشده (IHS) در مقایسه با الگوریتم ژنتیک (GA) و روش MINOS بهمنظور بهرهبرداری بهینه از مخزن سد علویان بر روی رودخانه صوفیچای بهعنوان یکی از سدهای نسبتا مهم در حوضه دریاچه ارومیه، موردبررسی قرار گرفت .با توجه به اهمیت حیاتی جریان زیستمحیطی جهت جلوگیری از مرگ دریاچه ارومیه، مدل بهینهسازی با در نظر گرفتن تأمین کامل حداقل جریان زیستمحیطی رودخانه صوفیچای، تأمین صد درصد نیاز شرب، صنعت و به حداقل رساندن شدت کمبودهای کشاورزی توسعه داده شد .جهت بررسی عملکرد الگوریتمهای موردبررسی در بهرهبرداری بهینه از مخزن، از شاخصهای عملکرد مخزن شامل قابلیت اعتماد، آسیبپذیری و شاخص پایداری مخزن استفاده گردید .مقادیر کمینه تابع هدف برای الگوریتم IHS برابر۸۱/۲ ، الگوریتم GA برابر ۷۹/۴ و برای روش MINOS برابر۶/۲۹ ، محاسبه گردید .بر اساس نتایج بهدستآمده روشهایIHS ، GA و MINOS به ترتیب قادر به تأمین۷۸/۷۸ ، ۰۶/۷۶ و ۵۷/۵۶ درصد از نیازهای کشاورزی پاییندست سد علویان میباشند .نتایج حاکی از عملکرد بالای الگوریتم اصلاحشده جستجوی هارمونی در مقایسه با دیگر روشهای موردبررسی در بهرهبرداری بهینه از سیستم تک مخزنه سد علویان بود .همچنین خروجی بهینه باسیاست فعلی مخزن مقایسه و نشان داد که سیاست بهرهبرداری فعلی سد علویان پاسخ گوی مناسب نیاز کشاورزی و زیستمحیطی پاییندست نمیباشد و باید در نوع سیاست بهرهبرداری فعلی سد و مدیریت مصرف و تقاضای پاییندست تجدیدنظر شود .
Optimization of the utilization of reservoirs is one of the most important challenges in water resources management. In fact, the vital requirement of correct and effective use of water resources necessitates performing a comprehensive plan and correct utilization of dams more than before. In this thesis the Improved Harmony Search Algorithm (IHS) is used and it is compared with the Genetic Algorithm (GA) and MINOS in order to optimize the utilization of Eleviyan dam basin as one of the most important dams on Soofi-chay river in the neighborhood of Urmia lake. Considering the vital importance of the ecological flow to prevent the death of Urmia lake, an optimization model is developed to determine the minimum required ecological flow of the Soofi-chay river, besides to the water flow needs such as the municipal, industrial demands, and also minimizing the water shortage for agricultural targets. The reservoir parameters including reliability, vulnerability and sustainability indicators are used to evaluate the performance of the studied algorithms in an optimal utilization of the reservoir. The objective function values for IHS algorithm of 2.81, GA algorithm of 4.79, and 29.6 for the MINOS technique was calculated. According to obtained results, the IHS, GA and MINOS methods are able to provide 78.78 , 76.06 and 56.57 of the Eleviyan dam downstream agricultural needs. The results in this study showed that using the Improved harmony search algorithm gives a higher performance compared with the other methods employed in optimal utilization of the Eleviyan dam system. Also, the optimal output was compared with the current operation policy of reservoir and it showed that the currently existing operation policy of Eleviyan reservoir does not meet the agricultural and ecological requirements of the downstream and it should be revised in currently operation policy of reservoir, consumption management and downstream demand