10311

10311

طراحي و بهره‌برداري چندمنظوره از سيستم‌هاي ذخيره سيكليك با استفاده از الگوريتم چندهدفه كاوش سيستم ذرات باردار (MOCSS)

كارشناسي ارشد

عمران - گرايش سازه‌هاي هيدروليكي

اسفندماه 1390

اسفندماه 1390

پروفسور عباس افشار

درصورت بي‌توجهي به بهره‌برداري تلفيقي در طرح‌هاي توسعه منابع آب، امر توسعه با هزينه‌هاي سنگين ناشي از ساخت سدهاي بلند ويا بهره‌برداري بيش از حد از آبخوان‌ها همراه خواهد بود كه هريك مشكلات فني، اقتصادي ونيز تبعات زيست‌محيطي و اجتماعي فراواني به همراه خواهد داشت. حال آن‌كه توجه به ظرفيت بالقوه آبخوان‌ها به موازات حجم مخازن در دست طراحي، مي‌تواند تا حد زيادي اين مشكلات را برطرف كند. سيستم‌هاي ذخيره سيكليك يك نمونه از گزينه‌هايي است كه مي‌تواند در تأمين اهداف فوق و تسهيل مشكلات فوق تأثيرگذار باشد. اما در اين ميان، پيچيدگي مدل‌هاي مديريت منابع آب و به خصوص مدل‌هاي مديريت تلفيقي، بهينه‌سازي و حل اين مدل‌ها را با مشكلاتي مواجه مي‌كند. هدف اين مطالعه در ابتدا، معرفي الگوريتم بهينه‌سازي كاوش سيستم ذرات باردار (CSS)، ارائه شده توسط كاوه و طلعت‌اهري در سال 2010، براي اولين بار در حوزه مسائل مهندسي آب مي‌باشد. براي ارزيابي اوليه از قابليت كاربرد اين الگوريتم در مسائل پيچيده مهندسي آب، عملكرد الگوريتم در بهينه‌سازي چند تابع رياضي پيچيده، چندقله‌اي و تفكيك‌ناپذير كه در تحقيقات قبلي مورد استفاده قرار گرفته‌اند، مورد آزمايش قرار گرفته است. الگوريتم بهينه‌سازي كاوش سيستم ذرات باردار در حال حاضر به فرم تك‌هدفه موجود بوده و تاكنون روشي براي بهينه‌سازي مسائل چندهدفه با استفاده از اين الگوريتم ارائه نشده است. در اين مطالعه، براي اولين بار، روشي براي حل مسائل بهينه‌سازي چندهدفه با استفاده از الگوريتم CSS ارائه شده و بر اساس آن يك الگوريتم بهينه‌سازي چندهدفه‌ي جديد به نام MOCSS توسعه داده شده و عملكرد آن با استفاده از برخي توابع رياضي چندهدفه موجود در مطالعات پيشين مورد ارزيابي قرار گرفته است. به عنوان مطالعه موردي، دو مسئله تك‌هدفه‌ي بهره‌برداري مخزن بزرگ‌مقياس با استفاده از الگوريتم CSS و دو مسئله بهينه‌سازي طراحي و بهره‌برداري چندمنظوره از سيستم ذخيره سيكليك كوچك‌مقياس و بزرگ‌مقياس با استفاده از الگوريتم MOCSS حل شده و نتايج با نتايج حاصل از مطالعات پيشين مقايسه شده است. توسعه‌ي يك الگوريتم بهينه‌سازي چندهدفه‌ي جديد و قدرتمند به نام MOCSS، اصلي‌ترين نوآوري اين مطالعه بوده است. واژه‌هاي كليدي: سيستم‌هاي ذخيره سيكليك، بهره‌برداري مخزن، الگوريتم CSS، بهينه‌سازي چندهدفه، الگوريتم چندهدفه‌ي MOCSS