انتخاب آرايش بهينه آبپاش‌ها بوسيله الگوريتم ژنتيك

Optimum Layout Selection of Sprinklers Using GA

توسعه فضاي سبز شهري و كاهش روز افزون آب و عوامل مختلف ديگر، اجراي سامانه‌هاي آبياري تحت فشار در فضاي سبز شهري را مهم جلوه مي‌نمايد. روشي مشخص و اصولي براي تعيين جانمايي آبپاش‌ها در طرح‌هاي فضاي سبز وجود ندارد، معمولاً چيدمان آبپاش‌ها با الگوي مثلثي يا مربعي و بطور تخميني انجام مي‌گردد. در اين مقاله با استفاده از الگوريتم ژنتيك، مكان نصب آبپاش‌ها طوري تعيين مي‌گردد كه حداكثر يكنواختي ممكن در پخش آب تامين شود. ابتدا الگوي پاشش يك آبپاش منفرد از نوع هانتر A17 در محل مزرعه دانشگاه آزاد اسلامي واحد فردوس و شرايط اقليمي خاص منطقه اندازه‌گيري شد. سپس توسط الگوريتم، مكان قرارگيري آبپاش ها بدست آمد. در اين الگوريتم، نقاطي در سطح نقشه به عنوان نقاط شاخص (ظروف فرضي) انتخاب شده كه فاصله اين نقاط از همديگر در دو جهت افقي و عمودي برابر يك متر در نظر گرفته شده است. ساختار كروموزمي ارايه شده در الگوريتم، مجموعه‌اي از مختصات دو بعدي محل قرارگيري آبپاش‌ها بر روي نقشه است. در اين مدل مقدار آبدهي هر آبپاش به نقاط شاخص با توجه به الگوي پاشش و فاصله هر آبپاش از نقطه شاخص بدست مي‌آيد. فاصله بين نقاط شاخص و هر آبپاش بوسيله مختصات محل آبپاش و نقاط، محاسبه مي‌شود. تابع هدف مورد استفاده در اين تحقيق قسمتي از يكنواختي پخش كريستيان مي باشد كه بايد كمينه سازي شود. جوابي كه كمترين مقدار تابع هدف را داراست به عنوان بهينه انتخاب مي شود. ضريب يكنواختي كريستيانسن با در نظر گرفتن تابع هدف كمينه سازي شده بدست مي آيد كه وابسته به تعداد و الگوي پخش آبپاش منفرد مي باشد. براي اين مزرعه آزمايشي ضريب يكنواختي كريستيانسن بدست آمده از الگوريتم ژنتيك، برابر 9/78 درصد بدست آمد كه اين ضريب براي چيدمان آبپاش‌ها به روش مرسوم 3/73 درصد بدست مي آيد.