فایل ورد قابل ویرایش
چکيده
در حال حاضر بهرهبرداری از اکثر سدهای مخزنی کشور در شرايط سيلابی به صورت تجربی میباشد و عملاً دستورالعمل مدونی برای تعيين ميزان خروجی در زمان وقوع سيلاب خصوصاً در حوزههای فاقد سيستم هشدار و پيشبينی سيلاب وجود ندارد. در اين مقاله سعی شده است با توجه به سابقه سيلابهای به وقوع پيوسته در سيستم رودخانه- مخزن کارون، بهينهسازی بهرهبرداری از سد شهيد عباسپور به نوعی صورت گيرد که ميزان تجاوز دبی خروجی از دبی سالم رودخانه پاييندست حداقل شود. به منظور بهينهسازی اين سيستم از مدل الگوريتم ژنتيک که به همين منظور تدوين شده، استفاده شده است. خروجی بهينه تدوين شده توسط مدل با استفاده از روش K- نزديکترين همسايه (K-NN) جهت تدوين سياستهای بهرهبرداری در زمان سيلاب استفاده شده که نتايج شبيهسازی عملکرد مخزن در چند سيلاب مهم به وقوع پيوسته در سالهای اخير نشانگر کارايی اين سياستها بوده است.
واژههای کليدی: بهينهسازی، الگوريتم ژنتيک، کنترل سيلاب، الگوريتم K- نزديکترين همسايه (K-NN).
مقدمه
اکثر مدلهای بهينهسازی بهرهبرداری از مخزن که تاکنون توسعه داده شدهاند، برای بهرهبرداری در مقياس ماهانه و يا فصلی مناسب بوده و قادر به در نظر گرفتن تغييرات قابل توجه ورودی در بازههای زمانی کوتاهمدت سيلابی نمیباشند. سياستهای بهرهبرداری نيز که در قالب اين مدلها تدوين میشوند، اعم از استاتيک يا ديناميک، از کارايی قابل قبولی در مديريت سيلاب در مخزن برخوردار نيستند.علاوه بر موارد فوق، ماهيت کوتاهمدت و ساعتی مديريت بهرهبرداری از مخزن در شرايط سيلابی، استفاده از روشهای کلاسيک بهينهسازی نظير برنامهريزی پويا را عملاً با مشکلات زيادی مواجه میکند. دليل اين امر، تغييرات کم حجم ذخيره مخزندر مقياس ساعتی و ضرورت افزايش قابل توجه تعداد مجزاسازی حجم مخزن میباشد که روشهايی نظير برنامهريزی پويا را با مشکلات ابعادی مواجه میسازد.
به منظور تدوين مدلی که در شرايط ذکر شده فوق دارای زمان اجرای قابل قبولی باشد، در اين تحقيق از الگوريتم ژنتيک استفاده شده است. تعداد منابعی که بيانگر کاربرد اين ابزار برای مسائل مربوط به منابع آب باشند، زياد نيستند و همانطور که در مقالهWardlaw and Sharif (1999) آمده است، الگوريتم ژنتيک تا کنون کاربرد بسيار کمی در بهينهسازی سيستمهای رودخانه- مخزن داشته است. East and Hall (1994)، Fahmy et al. (1994) و Chang. et al. (2004) از آن دسته افرادی هستند که از الگوريتم ژنتيک برای مسائل بهينهسازی بهرهبرداری از مخازن استفاده کردهاند، هرچند که اغلب اين موارد به بهرهبرداری در مقياس ماهانه میپردازند. در سالهای اخير چندين نمونه کاربرد اين روش در مديريت بهرهبرداری از منابع آب در ايران نيز صورت گرفته است که از آن جمله میتوان به کراچيان (1383) و حسينی (1384) اشاره کرد که اين موارد نيز معطوف به بهرهبرداری ساعتی نبودهاند.