تخصيص بهينه منابع آب با استفاده از الگوريتم چرخه آب (مطالعه موردي: حوضه آبريز گرگان‌رود)

در اين پژوهش از الگوريتم فراابتكاري چرخه آب(WCA) براي يافتن استراتژي‌هاي تخصيص بهينه منابع آب در سيستم دو مخزنه سدهاي گلستان و وشمگير واقع در حوضه آبريز گرگان‌رود (شمال ايران)، براي يك دوره پنج ساله (از سال آبي 87-86 تا 91-90) استفاده شده است. پس از اطمينان از درستي عملكرد الگوريتم WCA با استفاده از چندين تابع محك استاندارد، مدلي براي تخصيص بهينه سيستم مخازن حوضه آبريز گرگان‌رود توسعه داده شد. تابع هدف در سيستم مورد مطالعه به صورت كمينه‌سازي كل كمبود در طول دوره آماري تعريف شده است. براي بررسي عملكرد الگوريتم‌هاي مورد بررسي در تخصيص بهينه از سيستم مخازن، از شاخص‌هاي عملكرد قابليت اعتماد زماني، حجمي و آسيب پذيري استفاده شده است. همچنين نتايج حاصل از الگوريتم مورد بررسي با نتايج روش‌هاي شناخته شده الگوريتم ژنتيك(GA) و الگوريتم گروه ذرات(PSO) مقايسه شده است. الگوريتم‌هاي WCA، GA و PSO به ترتيب قادر به تأمين 97.73، 87.07 و 94.3 درصد از نيازهاي پايين‌دست سد گلستان و همچنين 97.06، 87.59 و 94.47 درصد از نيازهاي سد وشمگير بودند. قابليت اعتماد زماني (0.9=α) براي الگوريتم‌هاي WCA، GA و PSO به ترتيب برابر 95، 26.67 و 58.33 درصد براي سد گلستان و 91.67، 38.33 و 66.67 درصد براي سد وشمگير به‌ دست آمده است. نتايج به ‌دست آمده حاكي از عملكرد بالاي الگوريتم WCAدر مقايسه با ديگر الگوريتم‌هاي مورد بررسي در تخصيص بهينه سيستم مخازن مي‌باشد.