عنوان پایان‌نامه
توسعه ابزار شبیه‌سازی- بهینه‌سازی چندهدفه برای طراحی و بهره‌برداری چندمنظوره از سامانه مخازن
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6735;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72720;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6735;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72720
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- سمانه سیف اللهی آغمیونی
- استاد راهنما
- امید بزرگ حداد
- چکیده
- یکی از فعالیت‌های اولیه بشر ایجاد سامانه‌هایی برای کنترل آب جهت تأمین اهداف گوناگون بوده است. در این بین، سامانه مخازن به عنوان یکی از بزرگترین سامانه های کنترل و تنظیم آب، اهمیت ویژه ای داشته و بهره‌برداری از آنها نیازمند برنامه ریزی است. بررسی وضعیت سامانه مخازن به ازای شرایط گوناگون در طول یک دوره زمانی مشخص، شبیه‌سازی سامانه و تعیین گزینه مطلوب از بین گزینه های موجود برای مدیریت سامانه با در نظر گرفتن نتایج حاصل از شبیه سازی آن به ازای گزینه های مختلف، تحت عنوان فرآیند بهینه سازی مطرح میگردند. مسلم است که کاربرد ابزارهای دقیق و کارآمد برای تحلیل عملکرد سامانه مخازن نقش مهمی در مدیریت و برنامه ریزی بهره‌برداری مؤثر از این سامانه ها دارد. لذا، توسعه ابزارهای جدید به گونه ای که نواقص موجود در روشها و ابزارهای پیشین را برطرف سازند، مفید است. هدف تحقیق حاضر، توسعه یک ابزار شبیه سازی-بهینه سازی چندهدفه برای طراحی و بهره‌برداری چندمنظوره از سامانه مخازن است. چهار بخش اصلی اطلاعات ورودی، شبیه سازی، بهینه سازی و نتایج خروجی در این ابزار در نظر گرفته شده اند که کاربر میتواند بر اساس شرایط حاکم بر مسئله مورد بررسی، به صورت انتخابی از اجزای کارآمد هر بخش استفاده کند. بخش شبیه سازی بر اساس دو سیاست بهره‌برداری استاندارد و منحنی فرمان توسعه یافته و در بخش بهینه سازی نیز یک الگوریتم بهینه سازی تکاملی جامع جدید با قابلیتهای بالا و مزیتهای بیشتر نسبت به الگوریتم های موجود توسعه یافته اند. همچنین، به منظور ارزیابی عملکرد بخشهای مختلف این ابزار، یک مسئله نمونه سه مخزنه با تمام اطلاعات هیدرولیکی و هیدرولوژیکی منطقی برای اولین بار به گونه ای توسعه یافته است که میتوان از اطلاعات آن برای تحقیقات مختلف در زمینه سامانه مخازن به عنوان یک مسئله نمونه پایه استفاده کرد. عملکرد بخشهای مختلف ابزار توسعه یافته برای هفت مسئله مدیریتی در سامانه مخازن بررسی شده و نتایج نشان دهنده قابلیتهای بسیار مطلوب ابزار در تحلیل انواع مسائل مطرح در سامانه مخازن می باشند. واژه های کلیدی: الگوریتم تکاملی، بهینه سازی، سامانه مخازن، شبیه سازی، مسئله نمونه.
- Abstract
- Making systems for water control to supply various objectives is one of the primary activities of human. Reservoir systems are very important as one of the largest water control systems and their operation needs planning. Assessment of the reservoir system condition for various situations during a specific time period is called system simulation. Determining the desired option among existing ones for system management considering the obtained results of simulation is named optimization. Of course, applying precise and efficient tools for assessing the reservoir system performance is very important in effective operation planning and management. So, developing new tools would be useful so that they can solve defects of previous tools and methods. The purpose of this research is developing a multi-objective simulation-optimization tool for multi-attribute design and operation of reservoir systems. Four main sections are considered including input data, simulation, optimization and output results and one can use efficient components selectively according to the condition of each problem. Simulation can be done based on standard operation policy and rule curve and in optimization section a new comprehensive evolutionary algorithm is developed more abilities than the existing ones. Also, to assess the performance of different sections in developed tools, a sample 3-reservoirs problem is presented for the first time with all hydraulic and hydrological information reasonably so that it can be used in every researches have been done in reservoir systems as the case study. Performance of the different sections in developed tools is evaluated considering seven types of management problems in reservoirs systems and results show the very desirable capabilities of the developed tools in analyzing various problems of reservoir systems. Keywords: Evolutionary algorithm, Optimization, Reservoirs system, Simulation, Sample problem.
