كاربرد الگوريتم جامعه مورچگان در بهينه‌سازي توزيع آب (مطالعه موردي: كانال MC شبكه آبياري البرز)

Application of ACS Algorithm in optimal water distribution (Case Study: MC canal of Alborz irrigation Network)

با توجه به محدوديت منابع آب و رقابتي كه بخش‌هاي مختلف در مصرف آب با بخش كشاورزي دارند، مديريت شبكه‌هاي آبياري ضروري به‌نظر مي‌رسد. از اساسي‌ترين موضوع‌ها براي افزايش بهره‌وري مصرف آب در كانال‌هاي آبياري، توزيع بهينه آب مي‌باشد. در اين پژوهش از روش بهينه‌سازي جامعه مورچگان به‌منظور بهينه‌سازي توزيع آب استفاده شده است. بر اين اساس برنامه توزيع آب در سه گزينه متفاوت در كانال اصلي (MC) شبكه آبياري البرز تهيه شد. در گزينه اول تابع هدف كاهش دبي موردنياز شبكه مي‌باشد. گزينه دوم شامل حداقل‌سازي دبي مورد نياز شبكه، اختلاف حجم آب مورد نياز و حجم آب تحويلي و تعداد تنظيمات دريچه سراب است. گزينه سوم مانند گزينه دوم مي‌باشد با اين تفاوت كه به‌جاي تعداد تنظيمات دريچه سراب، زمان مازاد قرار مي‌گيرد. در هر سه گزينه، مدل حداكثر دبي مورد نياز شبكه را كم‌تر از ظرفيت كنوني كانال MC به‌دست آورد. دبي مورد نياز شبكه در گزينه‌هاي اول، دوم و سوم به‌ترتيب 44/17، 01/18 و 55/17 مترمكعب بر ثانيه به‌دست آمد. اختلاف نتايج محاسباتي و ظرفيت موجود در گزينه‌هاي اول، دوم و سوم به‌ترتيب 79/5، 21/5 و 7/5 مترمكعب بر ثانيه مي‌باشد.

According to water resources limitation and the competition between several sectors in consumption and agricultural sections, management of irrigation networks seems necessary. Optimal water distribution is one of the basic subjects to increase water consumption efficiency in irrigation canals. In this research, ACS algorithm has been used for optimization of water distribution. Accordingly, water distribution schedule was prepared in three different options in MC Canal of Alborz irrigation network. In the first option, objective function is considered in the form of the decrease of required discharge network. In the second one, it is minimization of the required discharge network, volume difference of required and delivery water and the number of upstream gate regulations. The number of upstream gate regulation in the second option was replaced by over time decrement in the third option. In all three options, the maximum discharge network achieved was lower than existing MC canal capacity. Canal capacity in the first, second and third options are 17.44, 18.01 and 17.55 m3/s, respectively. Differences between computation results and existing canal capacities in first, second and third options are 5.79, 5.21 and 5.7 m3/s, respectively.