تعیین و آنالیز گسسته سازی حجم مخزن سد جامیشان با برنامه ریزی پویای احتمالاتی در توابع هدف مختلف

امروزه یکی از مشکلات موجود در کشور، کمبود آب می باشد و این مسئله، لزوم استفاده از یک مدیریت مناسب منابع آب را بیش از پیش آشکار می سازد. یکی از روش های استخراج قوانین بهره برداری از مخازن، روش برنامه ریزی پویای احتمالاتی (SDP) می باشد. در روش (SDP) یکی از مهم ترین عوامل برای رسیدن به جواب بهینه، نحوه گسسته سازی حجم مخزن و دبی های ورودی به مخزن می باشد. در این تحقیق، به منظور دستیابی به تعداد گسسته سازی بهینه حجم مخزن در روش برنامه ریزی پویای احتمالاتی، با در نظر گرفتن تابع هدف در سه حالت مختلف (0=α، 5/0=α و 1=α) و ثابت فرض نمودن تعداد کلاس دبی ورودی به مخزن، حالت های مختلفی از گسسته سازی حجم ذخیره به صورت 3، 5، 7 و 10 مورد بررسی قرار گرفته است.

مواد و روش:

در این مطالعه، مدل برنامه ریزی پویای احتمالاتی به منظور تعیین کلاس بهینه حجم مخرن سد جامیشان در توابع هدف مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. با داشتن سری تاریخی جریان ورودی به سد جامیشان و حجم مفید مخزن، جریان ورودی با روش طول بازه های مساوی به 3 کلاس و حجم مخزن با روش موران به کلاس های 3، 5، 7 و 10 گسسته سازی شد. با تعریف تابع هدف به صورت حداقل سازی خسارات سیستم برای هر ترکیب از کلاس جریان و حجم مخزن (k,i) روش برنامه ریزی پویای احتمالاتی انجام شد. با دستیابی به سیاست پایا برای هر دوره، مقادیر رهاسازی، حجم جریان و حجم مخزن به صورت قطعی برای هر دوره محاسبه شد.

نتایج نشان داد در حالت 0=α که فقط تامین مجموع نیازهای پایاب سد مدنظر است، کلاس بهینه حجم مخزن برابر 7=k انتخاب شد که به ازای آن حداقل مقدار در حجم کمبود تامین مشاهده شد. چنانچه تابع هدف 1=α باشد (فقط حجم مخزن هدف)، در این حالت حجم مخزن بهینه برابر10=k است که به ازای آن اختلاف حجم مخزن از مقدار مطلوب () از حالت ثابت خارج شد و اولین تغییر کاهشی در آن مشاهده شد. تعیین کلاس بهینه حجم مخزن در حالت 1=α متاثر از نوع روش گسسته سازی حجم مخزن است که در روش های موران و کلاسیک با نتایج یکسان، k بهینه برابر 10 و در روش ساوارنسکی 7=k انتخاب شد. در حالت 5/0=α (دو هدف رهاسازی از مخزن و حجم مخزن هدف) حجم مخزن منتخب بر اساس تابع هدف برابر 10=k انتخاب شد.

درشرایطی که تابع هدف فقط تخصیص و خروجی از مخزن است، کلاس بهینه حجم مخزن در نقطه ای اتفاق خواهد افتاد که میزان حجم کمبودها با افزایش کلاس بندی مخزن ثابت بماند. در این حالت با تقسیم بندی حجم مخزن به 7 کلاس میزان حجم کمبود ثابت شده و 7=k به عنوان کلاس بهینه انتخاب شد. در سناریوی دوم، نقطه ای به عنوان بهترین گسسته سازی از حجم مخزن انتخاب شد که بیش ترین نزدیکی را با حجم ذخیره مورد نیاز () داشت، لذا در این حالت کلاس بهینه حجم مخزن 10=k است. در سناریوی سوم، با انتخاب کلاس 10 برای حجم مخزن، دو هدف حداقل سازی حجم ذخیره و رهاسازی از مقادیر مطلوب بهتر رعایت شد و مقدار تابع هدف در کلاس 10 اولین تغییر کاهشی را از خود نشان داد.