طراحی بهینه حوضچه های بازداشت در حوضه های آبریز با استفاده از الگوریتم بهینه ساز جامعه مورچگان چند هدفه و مدل SWAT

کنترل بار آلودگی غیر نقطه ای[1] به منظور سالم نگاه داشتن پیکره های آبی از اهمیت به سزایی در مدیریت سیستم های منابع آب برخوردار است. یکی از موثرترین سازه ها در مدیریت بار آلودگی غیر نقطه ای، حوضچه های بازداشت می باشند. طراحی یکپارچه ی مجموعه حوضچه های بازداشت در مجموعه زیر حوضه ها می تواند با بازدهی بیشتری در حذف رسوبات همراه باشد. جهت دست یابی به این هدف اتصال الگوریتم های بهینه ساز و نرم افزارهای مدل سازی حوضه های آبریز می تواند کمک به سزایی در طراحی بهینه ی حوضچه های بازداشت باشد.

هدف از انجام این پژوهش استفاده از یک مدل شبیه ساز-بهینه ساز چند منظوره برای برنامه ریزی و طراحی یکپارچه ی حوضچه های بازداشت در سطح حوضه های آبریز است که بتوان مصالحه ای را بین اهداف مختلف برقرار نمود. واضح است که با استفاده از حوضچه های بازداشت بزرگتر و با تعداد بیشتر می توان میزان حجم بالاتری از رسوبات را به دام انداخت، ولی متعاقبا هزینه های ساخت حوضچه های بازداشت نیز افزایش خواهد یافت. جهت بهینه سازی اندازه و مکان حوضچه های بازداشت در این مساله ی دو هدفه، از الگوریتم دو هدفه جامعه مورچگان و جهت شبیه سازی حوضه ی آبریز از مدل SWAT بهره گرفته شده است. با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان دو هدفه می توان به یک جبهه جواب های نامغلوب از دو تابع هدف متضاد دست یافت که عبارتند از: هزینه های کنترل بار رسوب تولیدی و بار رسوب تولیدی.
یافته ها و

کارایی مدل پیشنهادی بر روی یک حوضه ی آبریز در غرب ایران مورد مطالعه قرار گرفته است. استفاده از بهینه ساز کلونی مورچگان و شبیه ساز SWAT، به محققین توانایی مدل سازی حوضه های آبریز و کنترل بار آلودگی غیر نقطه ای را خواهد داد. مدل چند هدفه با توجه به فراهم نمودن جبهه پرتو می تواند مدیران را در اتخاذ راهکار مناسب جهت کنترل کیفیت رواناب خروجی از حوضه ی آبریز یاری نماید.