بهره برداری بهینه از سیستم تک مخزنه ی سد دز با استفاده از الگوریتم جست و جوی ذرات باردار

امروزه، کمبود منابع آب از چالش های اساسی کشور ما ایران می باشد. بنابراین، ذخیره سازی و بهره برداری بهینه از منابع محدود موجود از جمله آب ذخیره شده در مخازن سدها از موضوعات مورد توجه محققین حوزه ی منابع آب می باشد.در این تحقیق،مسئله ی بهره برداری بهینه از سیستم تک مخزنه ی سد دز با استفاده از یکی از جدیدترین الگوریتم های فراکاوشی، به نام الگوریتم جست و جوی ذرات باردار، حل شده است. در حالت کلی، اساس این الگوریتم، قوانین الکترواستاتیک برآیند نیرو های ناشی از میدان الکتریکی ذرات باردار می باشد. برای اولین بار، کاوه و طلعت اهری در سال2010 این الگوریتم را معرفی و قابلیت های آن را در زمینه ی حل مسائل مهندسی و توابع نمونه، بررسی نمودند. نتایج حاصل نشان داد که الگوریتم مذکور کارآیی خوبی دارد. بنابراین استفاده از آن در حل مسائل بهینه سازی مهندسی توصیه می شود. ولیکن، بررسی سوابق تحقیقاتی نشان دهنده آن است که استفاده از این اگوریتم در حل مسائل حوزه مهندسی منابع آب بسیار محدود است.
در این تحقیق دو مسئله ی بهره برداری بهینه ی ساده و برقابی سد دز، برای دوره های زمانی 5و 20 ساله با استفاده از الگوریتم پیشنهادی حل شده است. برای حل این مسائل دو فرمو ل بندی ارائه شده است، که در فرمول بندی اول مقدار آب رها شده از مخزن سد و در فرمول بندی دوم حجم ذخیره ی مخزن سد به عنوان متغیر تصمیم انتخاب و نتایج حاصل از آن با سایر نتایج موجود مقایسه شده است.
مقایسه نتایج، نشان دهنده ی کارآیی خوب الگوریتم مذکور در حل این مسائل است که در آن جواب های فرمول بندی اول از دوم بهتر می باشد. به عبارت دیگر نتایج حاصل از فرمول بندی اول برای دوره های 5 و 20 ساله نسبت به نتایج فرمول بندی دوم به-ترتیب 29/11 و 69/16 درصد برای مسئله ی بهره برداری ساده و 06/20 و 66/37 درصد برای مسئله ی بهره برداری برقابی کاهش یافته است.همچنین، نتایج حاصل از این الگوریتم برای دوره های 5 و 20 ساله نسبت به نتایج الگوریتم هوش جمعی ذرات به ترتیب 64/33 و 97/74 درصد برای مسئله ی بهره برداری ساده و 53/6 و 48/41درصد برای مسئله ی بهره برداری برقابیکاهش یافته است. علاوه بر آن، نتایج حاصل از این الگوریتم برای دوره های 5 و 20 ساله نسبت به نتایج الگوریتم ژنتیک به ترتیب 79/7 و 59/35 درصد برای مسئله ی بهره برداری ساده و 32/11 و 43/67 درصد برای مسئله ی بهره برداری برقابی بهبود یافته است.
بررسی این نتایج با نتایج بدست آمده از سایر الگوریتم های موجود نشان دهنده کارائی بهتر الگوریتم جستجوی ذرات در حل مساله بهره برداری بهینه از مخازن سدهاست. با توجه به نتایج مذکور، استفاده از این الگوریتم در حل سایر مسائل حوزه ی مهندسی آب توصیه می شود.