بهینه‌‍‍‌‌سازی بهره‌برداری از سیستم‌های چند مخزنی منابع آب با استفاده از الگوریتم ژنتیک

به علت مغایرت در رژیم آبدهی رودخانه‌ها با نیازهای آبی، احداث سیستم‌های ذخیره‌ای جهت تنظیم جریانات طبیعی رودخانه‌ها و تأمین نیازهای آبی، یکی از بهترین شیوه‌های استفاده از منابع آب می‌باشد. همچنین به لحاظ وجود نیازهای آبی در مناطق متعدد مکانی، گاه سیستم ذخیره‌ای شامل یک مخزن و گاهی شامل چندین مخزن متوالی بر روی رودخانه و یا شبکه‌ای از مخازن بر روی رودخانه‌ها و سرشاخه‌های آن طرح می‌گردد. متغیر بودن رژیم‌های بارندگی و جریان رودخانه در سالهای مختلف، اتخاذ یک راهکار مدیریتی مناسب جهت بهره‌برداری از مخزن سدها را ضروری می‌نمایاند. در این تحقیق یک مدل الگوریتم ژنتیک قطعی جهت بهره‌برداری بهینه از یک سیستم چند مخزنی منابع آب تک منظوره در شمال خراسان به جهت مصارف کشاورزی، تدوین گردیده است. هدف اصلی، حداکثر کردن سود خالص ناشی از کاشت تمامی گیاهان در یک الگوی کاشت انتخابی می‌باشد. سیستم از دو مخزن متوالی بر روی رودخانه‌های زنگلانلو و شورکال تشکیل شده است. مناطق زراعی در پایین‌دست این مخازن با الگوی کاشت مشخص از محصولات گندم (به ترتیب با 27 و 18 درصد تراکم برای مزرعه 1 و2) و جو (به ترتیب با 30 و 26 درصد تراکم برای مزرعه 1 و2) و سورگوم (به ترتیب با 43 و 56 درصد تراکم برای مزرعه 1 و2) قرار دارند. در این مدل، با توجه به مقادیر مشخصی از متغیرهای حالت (حجم آب مخازن در ابتدای فصل زراعی، میزان بارندگی و رژیم رودخانه در طول فصل زراعی)، مناسب‌ترین الگوی بهره‌برداری از مخزن سدها، تخصیص بهینه آن بین گیاهان مختلف و در نهایت سود حاصل از زراعت بدست می‌آید. مزیت مدل برای 12 ترکیب از متغیرهای حالت (4 کلاس حجم ابتدایی مخازن و 3 رژیم خشک، تر و میانگین برای بارندگی و جریان رودخانه) اجرا شد. نتایج نشان دادند که این جوابها در رژیم خشک به دسته حجم ابتدایی مخازن وابستگی داشت و با مرطوب شدن رژیم بارندگی و جریان رودخانه، از حساسیت جوابها کاسته شد. همچنین عملکرد نسبی محصولات مزرعه 2 در رژیم خشک، کاهش بیشتری داشت که ممکن است بدلیل حجم کوچکتر مخزن سد شورکال باشد.