محاسبه پارامترهاي طراحي زهكش با استفاده از مدل بهينه‌سازي چندهدفه AMOSA و مدل‌هاي رفع اختلاف

Calculation of Drainage Design Parameters UsingAMOSA Multi-Objective Optimization and Conflict Resolution Models

درصورتي‌كه خاك اراضي داراي تمهيدات لازم براي خروج آب اضافي نباشد، آبياري سبب ماندابي شدن خاك و توقف رشد و يا حتي از بين رفتن ريشه گياهان مي‌گردد. يكي از اهداف زهكشي زيرزميني، كنترل سطح آب زيرزميني با هدف ايجاد تهويه مناسب در محيط ريشه گياهان هست. از مسائل و مشكلات اصلي طرح‌هاي زهكشي مي‌توان به هزينه نسبتاً بالاي اجراي اين طرح‌ها و اثرات سوء زيست‌محيطي ناشي از دفع زه‌آب اشاره كرد. ازآنجاكه كاهش عوارض زيست‌محيطي منجر به افزايش هزينه‌هاي احداث خواهد شد، هدف از انجام اين مطالعه ارائه مدلي به منظور تعيين پارامترهاي طراحي زهكش، شامل قطر، عمق و فاصله نصب لوله‌ها است به‌گونه‌اي كه هزينه‌هاي احداث و عوارض زيست‌محيطي حداقل گردد. در اين مطالعه از الگوريتم بهينه‌سازي چندهدفه AMOSA كه الگوريتمي بر پايه الگوريتم شبيه‌سازي بازپخت فلزات (SA) است استفاده شده است. ازآنجاكه خروجي مدل‌هاي بهينه‌سازي چندهدفه دربرگيرنده چندين جواب بهينه است لذا به‌منظور انتخاب يك جواب مطلوب نهايي از ميان جواب‌هاي به‌دست‌آمده، مدل‌هاي رفع اختلاف Kalai-Smorodinsky، Area Monotonic و Nash مورداستفاده قرار گرفت. مدل پيشنهادي بر روي اطلاعات شركت كشت و صنعت سلمان فارسي يكي از طرح‌هاي هفت‌گانه شركت توسعه نيشكر به كار گرفته شد. نتايج نشان مي‌دهد اغلب جواب‌هاي مربوط به عمق بهينه نصب حاصل از اجراي مدل بهينه‌سازي چندهدفه حدفاصل 2/1 تا 8/1 متر است. عمق نصب 25/1 تا 65/1 متر، قطر 1/0 و فاصله نصب لوله‌هاي زهكش 30 تا 50 متر جواب مطلوب نهايي هستند كه بسته به روش رفع اختلاف به كار گرفته‌شده حاصل شده است. كليدواژه‌ها

If the soil does not have natural drainage for removal of excess of water, irrigation would lead to waterlogging and stopping the growth or even damaging the crop root. Controlling water table level is one of the subsurface drainage goals to proper ventilize the plants root zone. High construction cost and negative environmental impacts, resulting from the effluent disposal are the main problems of drainage projects. Since, reducing the environmental affects leads to increasing construction cost, the aim of this study was to developed a model for determination of drainage design parameters, including diameter, depth and drainage distance, in a way that construction costs and environmental affects would be minimized. In this study, the multi-objective optimization algorithm AMOSA, a simulated annealing (SA) algorithm, has been used. Since the multi-objective optimization models output is consisted of several optimal points, conflict resolution models such as Kalai-Smorodinsky, Area Monotonic and Nash were employed to select a final competent result among the optimal points. The proposed model was run for the Salman Farsi agro-industry data, one of the Sugarcane Development Company projects. Results showed that the optimal depths were between 1.2m to 1.8m. The final favorable results were 1.25-1.65m for installation depth, 0.1m for pipe diameter and 30-50m for pipe spacing depending on the taken conflict resolution method.