تعيين قواعد بهره‌برداري از مخزن سد درودزن با استفاده از شبكه ‌عصبي تطبيق‌پذير مبتني بر سيستم استنتاج فازي (anfis)

Determining the Operating Rules Of Doroodzan Reservoir Using the Adaptive Network Fuzzy Inference System (ANFIS

امروزه مديريت منابع آب به جاي ساخت سيستم هاي جديد عرضه آب، به سمت مديريت و بهره برداري بهينه از سيستم هاي موجود حركت كرده است. بر اين اساس، در اين مطالعه قواعد بهره برداري از مخزن سد درودزن در استان فارس، با استفاده از روش هاي مختلف تعيين شد و كاراترين روش انتخاب شد. براي اين منظور، ابتدا با استفاده از داده هاي ماهانه يك دوره پانزده ساله (92-1377)، مدل بهره برداري بهينه چند هدفه غير خطي طراحي شد. توابع هدف مدل شامل حداقل سازي شاخص كمبود آب در بخش هاي مختلف شامل بخش شهري، صنعت، محيط زيست و كشاورزي در نظر گرفته شد. همچنين به منظور استخراج قواعد بهره برداري از مخزن، علاوه بر مدل بهره برداري بهينه غير خطي از روش رگرسيوني حداقل مربعات معمولي، سيستم استنتاج فازي و شبكه عصبي تطبيق پذير مبتني بر سيستم استنتاج فازي (anfis) نيز بهره گرفته شد. به منظور مقايسه روش هاي مختلف از شاخص هاي عملكرد مخزن شامل اعتمادپذيري، حداكثر آسيب پذيري، ميانگين آسيب پذيري، برگشت پذيري و پايداري استفاده شد. نتايج مطالعه نشان داد كه مدل anfis، به دليل داشتن مقادير بالاي شاخص اعتمادپذيري (0.7)، برگشت پذيري (0.42) و مقدار كم شاخص آسيب پذيري (0.13)، داراي بالاترين مقدار شاخص پايداري (0.26) و بهترين عملكرد است. بر اين اساس، مي توان به طور كارا از مدل anfis، براي ايجاد قواعد بهره برداري از مخزن سد درودزن استفاده كرد.

Nowadays, water resource management has been shifted from the construction of new water supply systems to the management and the optimal utilization of the existing ones. In this study, the reservoir operating rules of Doroodzan dam reservoir, located in Fars province, were determined using different methods and the most efficient model was selected. For this purpose, a monthly nonlinear multi-objective optimization model was designed using the monthly data of a fifteen-year period (2002-2017). Objective functions were considered as minimizing water scarcity index in municipal, industrial, environmental and agricultural sectors. In order to determine the operating rule curves of reservoir, in addition to the nonlinear multi-objective optimization model, the methods of ordinary least-squares regression (OLS), fuzzy inference system and adaptive network fuzzy inference system (ANFIS) were used. Also, the reliability, resiliency, vulnerability and sustainability criteria were used to compare the different methods of reservoir performance rules. The results showed that ANFIS model had the higher sustainability criterion (0.26) due to its greater reliability (0.7) and resilience (0.42), as well as its lower vulnerability (0.13), thereby showing the best performance. Therefore, ANFIS model could be effectively used for the creation of Doroodzan reservoir operation rules.