بهرهبرداری بهینه از مخزن سد مهاباد با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی
/هاجر فیضی
: کشاورزی
، ۱۳۹۶
، راشدی
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی آب گرایش منابع
۱۳۹۶/۰۶/۱۲
تبریز
با توجه به محدودیت منابع آب در ایران، بهرهبرداری بهینه از مخازن سدها با اهداف متعدد کشاورزی، شرب، صنعت و زیستمحیطی از دغدغهصهای اصلی مدیران آب کشور است .در این پایاننامه، برای تعیین سیاستهای بهینه بهرهبرداری از مخزن سد مهاباد، عملکرد الگوریتم تکاملتفاضلی در مقایسه با الگوریتم ژنتیک موردبررسی قرار گرفت .در هر یک از این مدلها تابع هدف بهصورت کمینهسازی اختلاف آب موردنیاز کشاورزی در پاییندست سد و آب رهاسازی شده در نظر گرفته شد .به لحاظ اهمیت حیاتی احیای دریاچه ارومیه، حداقل نیاز زیستمحیطی با استفاده از روش ذخیره رومیزی محاسبهشده و مدل بهینهسازی با فرض تأمین کامل حداقل جریان زیستمحیطی و شرب و به حداقل رساندن شدت کمبودهای کشاورزی نوشته شد .کارایی مدلها با استفاده از شاخصهای بهرهبرداری مخزن شامل قابلیت اعتمادپذیری، آسیبپذیری، برگشتپذیری و شاخص پایداری مورد ارزیابی قرار گرفت .مقدار بهینه تابع هدف برای الگوریتم تکاملتفاضلی برابر ۱۲ و برای الگوریتم ژنتیک برابر ۲۰/۱۲ حاصل گردید .بر اساس نتایج بهدستآمده هر دو الگوریتم جواب نزدیک به بهینه سراسری میدهند ولی الگوریتم تکاملتفاضلی خیلی سریعتر همگرا شده و با مقدار اعتمادپذیری ۷۸/۷۵ درصد، مقدار کمبودها را ۴۴ میلیون مترمکعب بیشتر از الگوریتم ژنتیک کاهش میدهد .همچنین خروجی بهینه با سیاست بهرهبرداری فعلی مخزن مقایسه شد، نتایج بیانگر آن است که سیاست بهرهبرداری فعلی سد مهاباد 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
Considering Irans limited water resources, optimum operation of reservoirs with agricultural, municipal and environmental purposes is the principal water concern in Iran. In the current thesis, in order to evaluate the optimum policies of Mahabad Dams reservoir operation, the performance of Differential Evolution Algorithm was compared with Genetic Algorithm. In each of these models, the objective function was minimizing the difference between agriculture water demand and released water downstream. Considering the importance of revitalizing Lake Urmia, the minimum environmental demand was estimated by Desktop Reserve Model and the optimization model was developed by assuming complete satisfaction of municipal and environmental minimum flow and minimizing the severity of agricultural deficiencies. Besides, the models performance was evaluated by reservoirs operation indexes including reliability, vulnerability and sustainability indicators. The results of the study indicated that both algorithms were approximately optimal; however, the Differential Evolution Algorithm reached its result more quickly and with a reliability of 75.78 and decreased the rate of deficiencies by 44 million cubic meters compared to the results from the Genetic Algorithm. Also, the optimal output was compared with the current operation policy of reservoir and it showed that the currently existing operation policy of Mahabad 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