عنوان پایان‌نامه
تدوین مدل تخصیص آب از مخزن با استفاده از الگوریتم های توسعه یافته تکاملی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1430;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46120
- تاریخ دفاع
- ۰۲ مرداد ۱۳۸۹
- دانشجو
- محمدعلی شرافت
- استاد راهنما
- محمد کارآموز
- چکیده
- رشد سریع جمعیت، افزایش روز افزون نیازهای آبی و محدودیت منابع آب، مدیرت مخازن سدها را به عنوان یکی از مهمترین مسائل مدیریت منابع آب مورد توجه قرار داده است. از طرفی وجود اهداف متفاوت و همچنین تعدد ذینفعان در بهره‌برداری از منابع سبب ایجاد پیچید‌گی‌هایی در تخصیص آب از سدها به بخش‌های مختلف می‌گردد. در این تحقیق پس از بررسی مدل‌های حل اختلاف و نحوه استفاده از آن‌ها در مدیریت تخصیص آب، مدل غیر متقارن Nash به عنوان مدل حل اختلاف و تابع ضربی Nash به عنوان تابع هدف در تخصیص کمی آب انتخاب شده است. برای در نظر گرفتن نظرات مصرف‌کنندگان و سازمان‌های مختلف و اولویت‌دهی به تخصیص آب از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) جهت جمع‌بندی نظرات مختلف کارشناسان استفاده گردیده است. سپس با توجه به تعداد قابل توجه متغیرهای تصمیم مسأله و ارزیابی توانایی و قابلیت الگوریتم‌های توسعه یافته تکاملی نوین در حل اینگونه مسایل، از میان روش‌های مختلف بهینه‌سازی، الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) و الگوریتم رقابت استعماری (ICA) به عنوان روش بهینه‌یابی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در نهایت به منظور بررسی کارایی مدل توسعه داده شده در مدیریت کمی ماهانه مخازن، از آن در تخصیص آب به نیازهای پایین دست سد مخزنی کرخه که بزرگترین سد مخزنی کشور با اهداف تأمین نیازهای کشاورزی، شرب، صنعت، کنترل سیلاب و تولید انرژی برقابی است، استفاده شده است. نتایج حاصل نشان‌دهنده تأثیر قابل توجه تابع هدف غیر متقارن Nash و توانایی الگوریتم‌های بهینه‌سازی به کار گرفته شده در تخصیص آب بر اساس اولویت‌بندی تأمین نیازها است. در این تحقیق همچنین ساختار رویکرد جامع تخصیص بهینه منابع آب با در نظرگرفتن مبانی حل اختلاف، در قالب یک مدل پشتیبانی در تصمیم‌گیری (DSS) ارائه شده است.DSS تهیه شده بر مبنای مشخصات سد و مخزن کرخه و تأثیر‌پذیران پایین‌دست آن سامان‌دهی شده و کارآیی، جامعیت و سهولت استفاده از آن برای شرایط زمان واقعی مورد ارزیابی قرار گرفته است.
- Abstract
- Considering the increase of water demands and existent uncertainties, optimal reservoir operation as well as optimal water allocation is an important issue of the sustainable water resources management. Multiplicity in number of stockholders with different purposes and utilities cause allocation from reservoir became more complicated. In this study, efficiency of conflict resolution models for the optimal water allocation is evaluated considering the utility and relative authority of decision makers and stakeholders. Based on a review of previously proposed conflict resolution models, Nash asymmetric bargaining theory is selected and Nash product is considered as the objective function of water allocation model. In order to calculation of relative weights of stockholders in bargaining process the Analytical Hierarchy Process (AHP) has been used. Considering the large number of decision variables and its natural complexity and the capability of Extended Evolutionary Computing Algorithms in solving these problems, Particle Swarm Optimization algorithm (PSO) and Imperialism Competitive Algorithm (ICA) are applied in order to solve the conflict resolution model. The proposed conflict resolution model is applied for the reservoir operation and water allocation in Karkheh River-Reservoir system in the south western part of Iran as the case study. Results show that how significant is the application of a conflict resolution model such as Nash theory and the applied optimization algorithms for water allocation considering the conflicting utility of decision makers and stakeholders. In this thesis, a framework of a comprehensive approach in optimum allocation of water, considering the conflict resolution concepts, is presented in a Decision Support System (DSS) environment. Certain capabilities of the DSS were applied to Karkheh reservoir system and its downstream water users.
