مقايسه الگوريتم بهينه سازي بازپخت (SA)، مدل آبدهي و سياست بهره برداري استاندارد در بهره برداري از مخزن (مطالعه موردي: سد مخزني درودزن)

A Comparison of simulated annealing (SA) optimization algorithm, yield model and standard operation policy in reservoir operation (Case study: Doroodzan Dam)

يكي از موضوعات مهم در مديريت منابع آب، بهينه سازي بهره برداري از مخازن است. در اين پژوهش بهره برداري از مخزن سد درودزن با روش بهينه سازي SA، مدل آبدهي و سياست بهره برداري استاندارد (SOP) اجرا شد. براي هر يك از اين روش ها مدل كامپيوتري با استفاده از زبان فرترن تهيه شد. متغيرهاي تصميم در روش SA، ميزان برداشت آب در ماه هاي مختلف است. تابع هدف، كمبود آب مورد نياز است كه در شكل كمينه سازي بررسي شد. مدل آبدهي به صورتي تعريف شد كه علاوه بر تامين آب شرب و صنعت، مخزن قادر به تامين آب كشاورزي با قابليت اعتماد حداقل 80 درصد باشد. نتايج نشان داد هر سه روش نيازهاي شرب و صنعت را به صورت كامل تامين مي كنند. كارايي روش SA و مدل آبدهي در بخش تامين نياز كشاورزي نسبت به سياست بهره برداري استاندارد بهتر است. همچنين مدل آبدهي نسبت به روش SA و سياست بهره برداري استاندارد مقدار آب بيشتري را براي مصارف كشاورزي در اختيار مصرف كننده ها قرار مي دهد. روش SA و مدل آبدهي كمبود آب را به ترتيب به مقدار 74/33 و 86/83 درصد كاهش مي دهند. بنابراين در اين روش ها مدل آبدهي بهترين كارايي را دارد و روش بهينه سازي SA و سياست بهر برداري استاندارد به ترتيب در جايگاه هاي بعدي هستند.

Reservoir operation optimization is one of the most important issues in water resources management. In this study, reservoir operations of Doroodzan dam were carried out using SA optimization algorithm, yield model and Standard Operation Policy (SOP). For each method, a computer model was developed using FORTRAN. The decision variables in the SA model were the amount of water release in different months. The objective function is deficit of water requirement which was investigated as minimization form. Yield model was defined as an amount of water which in addition to supply drinking and industry demands, reservoir can supply agriculture water demand with a reliability of at least 80 percent. Results showed that all three methods fully supply drinking and industrial demands. The performances of SA algorithm and yield model in agricultural uses were better than the standard operation policy. Also the yield model supplies much more water for agricultural use than SA model. SA algorithm and yield model decreased water deficit 33.74 and 83.86 percent, respectively. Therefore, the yield model passes the best performance and the SA algorithm and the standard operation policy obtained the next positions, respectively.