بهينه سازي بهره برداري از يك سيستم چند مخزنه به روش الگوريتم ژنتيك چند جمعيتي مطالعه موردي (سدهاي گلستان و وشمگير)

A multi-reservoir system operation optimization using multi population genetic algorithms (Case study: Golestan and Voshmgir reservoirs)

امروزه مدل هاي مناسبي كه امكان در نظر گرفتن پيچيدگي هاي سيستم هاي منابع آب را بيش از پيش فراهم سازند، توسعه يافته واز آن ها به طور گسترده در بهره برداري كمي و كيفي از مخازن آبي استفاده مي گردد. در اين پژوهش، روش الگوريتم ژنتيك جهت بهينه سازي بهره برداري از يك سيستم چند مخزنه شامل سدهاي گلستان، وشمگير و بوستان واقع بر حوضه گرگان رود، با تمركز بر دو سد گلستان و وشمگير به كار برده شده است. از هر دو سد علاوه بر ذخيره سازي، جهت تامين نيازهاي كشاورزي و نيز كنترل سيلاب هاي سالانه در منطقه استفاده مي شود. در اين مطالعه حاضر، ابتدا با توجه به حجم ورودي هاي ماهانه به سد گلستان، نياز آبي گياهان كشت شده در پايين دست و نيز جريانات حدفاصل مخازن، تابع هدف موردنظر نوشته شده وسپس برنامه بهينه سازي بهره برداري از اجرا گرديد. نتايج به دست Matlab- سيستم دو مخزنه نام برده به روش الگوريتم ژنتيك در نرم افزار 7 آمده در زمينه ميزان بهينه حجم آب خروجي در ماه هاي مختلف با آناليز حساسيت در رابطه با تغيير احتمال عملگرهاي پيوند و جهش، نشان داد كه بهترين حالت هم گرايي در شرايطي رخ مي دهد كه 0 باشد و به اين ترتيب پس از 600 نسل، ميزان بهينه / 0 بوده و احتمال جهش 1 / احتما ل پيوند كميت ها حاصل مي شود. در نهايت در مورد هر دو مخزن، بيشترين ميزان ذخيره در ماه هاي ارديبهشت، خرداد و تير و كمترين ميزان ذخيره در ماه هاي اسفند و فروردين خواهد بود. همچنين، ضمن ارزيابي جواب هاي حاصل از بهينه سازي و مقايسه با ميزان تامين نيازمندي ها، ضريب اطمينان كارآيي سيستم 85 درصد برآورد گرديد. / در مورد سدگلستان 100 درصد و در مورد سد وشمگير 71 واژه هاي كليدي: الگوريتم ژنتيك، بهينه سازي، توابع پنالتي، رونديابي سيلاب

Nowadays new models have developed that provide us more with evaluating water resource systems omplications moreover; they are used extensively in quantitative operation of water resources. Therefor extensive studies have been done about optimized operation of single reservoir systems.With attention to the desirable results from optimized operation of single reservoir systems, nowadays extensive researches about multireservoir systems have been done with more complexities. So a multireservoir system was studied. One of the modern methods of optimization is Ga used in this study for optimal operation of a double reservoir system consisting Golestan and Voshmgir reservoir located in Gorganrood river basin. Both reservoirs are used to supply agriculture demands of the area, considering many floods occurred in the understudy area, Golestan reservoir plays a key role in yearly flood control in the region. So exact calculation of control volume in this reservoir is very important. To continue the research consists of:stages of Ga method, study of Gorganrood basin and reservoirs built on this river, becoming familiar with the goals for building of each reservoir and calculating control volume in Golestan reservoir through flood routing using hec-5, introducing continuing equations of doubleb reservoirs system, objective and penalty functions. Finally analysis of results through charts and graphs and comparing to real demands was demonstrated that with mutation probability 0.1 and crossover probability 0.8 after 600 generations will have reliability coefficient of 100% for Golestan reservoir and 85.74% for Voshmgir reservoir. Keywords: Genetic algorithm; Optimization; Penalty functions; Flood routing2