شبیه‌سازی‌ و بهینه‌سازی مدل‌های ‌بهره‌برداری کنترل سیلاب با استفاده از الگوریتم ژنتیک

فصلنامه علمی تخصصی مهندسی آب

دوره 10، شماره 2، مرداد 1401، صفحه 90-104   

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

فرهاد صالحی¹؛ محسن نجارچی^{* 2}؛ محمد مهدی نجفی زاده³؛ محمد میرحسینی⁴

¹گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک

²دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک

³استاد، دکترای مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک

⁴دانشیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی اراک

چکیده

نظر به اینکه مدیریت بهینه مخازن و سرریزها در زمان وقوع سیلاب به عنوان یک روش غیرسازه ای برای حفظ منابع آب، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد، به همین منظور در این تحقیق ابتدا یک فرمان ‌بهره‌برداری چند مرحله‌ای برای ‌بهره‌برداری از دریچه‌های سرریز در سدها تحت دو رویکرد مختلف شبیه‌سازی شده اند. از ویژگی‌های مثبت مدل‌ها عدم نیاز به پیش‌بینی کامل هیدروگراف سیل است. این ویژگی دامنه کاربری مدل‌های پیشنهادی را بسیار وسیع و عملیاتی می‌کند. سپس بهینه‌‌سازی ترازهای بحرانی و میزان بازشدگی دریچه‌ها تحت هر دو رویکرد با استفاده از الگوریتم‌ ژنتیک انجام شده است. جهت صحت عملکرد مدل‌های بهینه پیشنهادی و مقایسه آنها با یکدیگر، مطالعه موردی سد مخزنی کرخه در دنیای واقعی به کار گرفته شد. نتایج حاصله نشان داد نه تنها هر دو مدل جواب های بهتری نسبت به مدل‌های بهره برداری پیشین ارائه می دهند؛ بلکه در رویکرد دوم، پیک سیلاب خروجی دارای درجه فروکش بیشتری نسبت به رویکرد اول می باشد و علاوه بر این، امکان ذخیره بیشتری از حجم سیلاب ورودی به مخزن و کاهش بیشتر خسارات سیلاب در پایین دست سد توسط هر دو رویکرد فراهم می شود.

کلیدواژه‌ها

مدیریت بهینه مخازن؛ سیلاب؛ شبیه سازی؛ بهینه سازی؛ الگوریتم‌ ژنتیک

مراجع