بهینه سازی عرضه و تقاضای آب شهری تبریز با تاکید بر قابلیت اعتماد با استفاده از الگوریتم توسعه یافتهpso

محدودیت در منابع آب های تجدیدشونده در کنار چهار عامل عمده افزایش جمعیت و شهرنشینی، توسعه صنعت و کشاورزی، ضعف مدیریت منابع آب و تغییرات اقلیم امروزه سبب بروز بحران جهانی آب شده است. ایران نیز با داشتن متوسط بارش کمتر از یک سوم متوسط بارش سالانه دنیا، در معرض بحران آب قرار دارد. تبریز که از زمره کلانشهرهای ایران به شمار می رود نیز با ازدیاد جمعیت با مشکل کمبود منابع آب روبروست. به طوری که بهره گیری از خط نخست آب رسانی زرینه رود نیز پاسخگوی نیازها در سال های آتی نخواهد بود و از این رو مدیریت آب شهری بی شک ضروریست. مدیریت آب شهری فرآیندی است که طی آن چند هدف لحاظ شده و برآورده کردن همزمان آنها مورد نظر است. در تحقیق پیش رو سه تابع هدف حداقل هزینه، حداکثر قابلیت اطمینان و حداقل آسیب های زیست محیطی به عنوان اهداف مدیریت آب شهری تبریز در نظر گرفته شده است. تابع قابلیت اطمینان به نحوی تبیین شده است تا رضایت مندی ساکنین را نیز در بر گیرد. تابع لطمات زیست محیطی، کاهش آسیب به دریاچه ارومیه را هدف قرار داده است. همچنین قیودی در برداشت از منابع مختلف نیز فضای ممکن مسأله را محدود می نمایند. به منظور حل مدل از دو رویکرد استفاده شده است. ابتدا با استفاده از برنامه ریزی سازشی اهداف مجتمع شده و یک تابع هدف را تشکیل می دهند. برای حل مسأله از دو روش بهینه سازی استفاده از نرم افزار gams (حل کننده های غیرخطی بر پایه ی ریاضیات) و الگوریتم هوش جمعی یا پرندگان (pso) استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که عملکرد روش نخست به طور کلی بهتر از الگوریتم pso است. به منظور ارتقای پاسخ ها از الگوریتم بهبودیافته psomb استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که این روش برتری محسوسی در مقادیر پاسخ ها و عدم پراکندگی پاسخ ها در اجراهای متوالی نسبت به الگوریتم عادی pso دارد اگرچه سرعت همگرایی کمتری نیز دارد. در پایان این بخش پاسخ های بهینه تخصیص آب از منابع برای دو بازه زمانی 13 و 15 ساله از سال 1388 تا 1415 ارائه گردیده اند. در ادامه، مدل با اعمال عدم قطعیت در برداشت از خط انتقال زرینه رود حل و بررسی شده است. همچنین در بخشی دیگر حساسیت مدل نسبت به شکست در هر یک از منابع بررسی شده است. نتایج این بخش نشان دهنده حساسیت بالای سیستم نسبت به خط انتقال زرینه رود است. در انتها مسأله مورد بررسی به صورت یک مسأله چندهدفه حل شده و پاسخ های بهینه پارتو به دست آمده و جبهه پارتو سه بعدی برای مسأله رسم گردیده است. این پاسخ ها می توانند دید بسیار بهتری را برای ایجاد توازن بین اهداف در تصمیم گیری ایجاد نماید.