بهره‌برداری بهینه کمی ـ کیفی از مخازن سدها با کاربرد مدل‌های استنتاج تطبیقی عصبی ـ فازی ANFIS و مدل بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

قطب علمی مهندسی و مدیریت زیرساخت ها، دانشگاه تهران

چکیده

در این نوشتار با تلفیق مدل‌های شبیه‌سازی کیفی مخزن و یک مدل بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک، سیاست‌های بهره‌برداری بهینه از مخزن سدها تدوین می‌شود. مدل شبیه‌سازی کیفی مورد استفاده در این تحقیق مدل استنتاج تطبیقی عصبی ـ فازی است، که در داخل فرایند بهینه‌سازی، وضعیت لایه‌بندی کیفی مخزن و همچنین کیفیت آب خروجی از دریچه‌ها را ارائه می‌دهد. در این تحقیق مدل کمی ـ کیفی بهینه‌سازی در افق بلندمدت، به یک مدل بلندمدت کمی و یک مدل سالانه‌ی کمی ـ کیفی شکسته می‌شود به‌طوری که حجم‌های بهینه‌ی مخزن در انتهای هر سال از مدل کمیِ بلندمدت به‌دست می‌آید و مدل سالانه‌ی کمی ـ کیفی، مقادیر بهینه‌ی خروجی از دریچه‌ها را با توجه به قیود حجم‌های انتهای سال، به دست می‌دهد. در این نوشتار تأثیر این فرض ساده‌کننده که زمان اجرا را به‌طور قابل ملاحظه‌یی کاهش می‌دهد در کاهش دقت جواب‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. شبیه‌سازی کیفی مخزن با توجه به فرایند برداشت انتخابی از دریچه‌های مختلف صورت می‌گیرد. مدل پیشنهادی برای تدوین قوانین بهره‌برداری کمی و کیفی از مخزن سد ۱۵ خرداد که دارای مشکلات مربوط به کیفیت آب است، مورد استفاده قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

RESERVOIR OPERATION FOR WATER QUANTITY AND QUALITY USING ADAPTIVE NEURO-FUZZY INFERENCE SYSTEMS (ANFIS) AND GENETIC ALGORITHMS

نویسندگان [English]

  • F. Soltany
  • R. kerachian
  • M. Karamouz
Center of Excellence for Engineering and Management of Infrastructures University of Tehran
چکیده [English]

In this study, an algorithm combining a GA-based optimization model and a water quality simulation model is developed for determining reservoir operating policies, considering water quality issues" To reduce the run time of the GA-based optimization model, a trained Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) is used for water quality simulation in a reservoir. The main problem is also decomposed to a long-term and an annual optimization model and it is shown that the proposed model does not reduce the accuracy of the reservoir operating policies. The reliability of the water supply is considered to be the objective function in the long-term stochastic optimization model. The operating rules obtained using this long-term model provide the time series of the optimum reservoir water storages at the beginning and end of each water year. In the next step, these optimal reservoir storage values are considered as constraints for annual reservoir operation optimization models (annual models), whose objectives

are related to the allocated water quantity and quality. The proposed model is applied to the 15-Khordad Reservoir in the central part of Iran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • reservoir operation
  • genetic algorithms
  • water quality
  • ANFIS