بهینه سازی منحنی فرمان بهره برداری از سیستمهای چند هدفه و چند مخزنه با رویکرد تلفیق جیره بندی و آبدهی
Abstract
روش بهره برداری استاندارد (sop) به عنوان ساده ترین روش بهره برداری مخزن شناخته شده است. این روش در مواقع خشکسالی نیاز به پاره ای اصلاحات دارد. بدین منظور، روشهای گوناگونی مانند قاعده جیره بندی توصیه شده است. در روش جیره بندی، مقداری از آب قابل تنظیم و استفاده در زمان جاری، برای کاهش کمبودهای شدید در آینده، ذخیره می شود. هر چند که این سیاست باعث اعمال مقداری کمبود در رها سازی و تامین نیاز در خلال دوره های خشکسالی و اندکی قبل از آن می شود اما از کمبودهای شدید بعدی جلوگیری می نماید. برای شروع جیره بندی دو پارامتر زمان و مقدار سهمیه بندی مورد نیاز است که بایستی بر مبنای سطح آب موجود در مخزن تعیین شود. رویکرد منطقه بندی مخزن، پارامترهای فوق را با کاربرد ضرایب سهمیه بندی و احجام آستانه ذخیره مخزن به عنوان متغیرهای تصمیم گیری مهیا می سازد. علاوه برآن، مدل آبدهی امکان اعمال نمودن اعتماد پذیری مطلوب کاربر برای نیازهای مختلف را مهیا نموده است. در مطالعه حاضر، یک مدل ترکیبی توسعه داده می شود که همزمان احجام آستانه، ضرایب جیره بندی و تخصیص آب را بهینه می نماید تا از شدت کمبودها در تامین نیاز، کاسته شود. در مدل مذکور، یک الگوریتم ژنتیک ساده به مدل شبیه سازی مخزن (arsp) که شامل یک الگوریتم برنامه ریزی خطی داخلی است، متصل می شود. ترکیب فوق منجر به یک مدل هیبریدی شبیه سازی- بهینه سازی تو در تو (برنامه ریزی خطی- الگوریتم ژنتیک) می شود. در این روش، برنامه ریزی خطی مساله حداقل سازی شبکه جریان را حل می کند تا در یک گام زمانی منفرد به تخصیص بهینه منجر شود، از سوی دیگر، الگوریتم ژنتیک منحنی فرمان بهره برداری (احجام آستانه) و ضرایب جیره بندی بهینه را با لحاظ نمودن کل دوره آماری، فراهم می سازد. مزیت اصلی مدل arsp، انعطاف پذیری در تعریف سیاستهای بهره برداری و انواع مختلفی از نیازها ( اولویتها ) بر مبنای ساختار هزینه ای است که بوسیله کاربر تعریف می شود. مدل پیشنهادی با موفقیت در یک سیستم منابع آب در ایران، شامل سه سد مخزنی، هفت جریان ورودی، تعدادی شبکه آبیاری، نیازهای عمومی و نیازهای حداقل جریان، ضمن اولویت بندی نیازها به کار رفته است. نتایج نشان داد که قاعده جیره بندی توانست عملکرد بهره برداری را در مقایسه با اعمال منحنی فرمان تنها، که روش معمول در ایران است، بهبود دهد.