تدوين منحني هاي فرمان بهره برداري مخزن دو سد بوكان و مهاباد با الگوريتم PSO

Extraction the curves command of Bukan and Mahabad dam reservoir using PSO algorithm

در اين مطالعه، از الگوريتم بهينه سازي PSO براي استخراج منحني فرمان بهره برداري مخازن دو سد بوكان و مهاباد، با هدف تامين نيازهاي شرب، كشاورزي و محيط زيست استفاده گرديد. براي تبيين رفتار حاكم بر مخزن هر دو سد، دو معادله خطي درجه يك و غيرخطي درجه دو در اجراي الگوريتم PSO به كار گرفته شد. بهترين جواب در اجراي هشتم با 10 ذره و 15000 تكرار براي سد بوكان از مدل خطي درجه يك با حداقل مقدار تابع هدف 4/138 حاصل شد. بههمين ترتيب براي سد مهاباد با 10 ذره و 70000 تكرار و اعمال مدل غيرخطي درجه 2 در اجراي سوم با مقدار تابع هدف 749/7 به عنوان مدل بهينه به دست آمد. نتايج نشان داد مجموع ميانگين درازمدت آب ورودي طي دوره هاي تر و خشك به مخزن سد بوكان 1506 و سد مهاباد 269/3 ميليون مترمكعب بود. از طرفي در سد بوكان طي دوره خشك كمبودهاي آب كشاورزي و محيط زيست طي ماه هاي مهر تا شهريور به ترتيب 17/8، 45/48، 65/0، 51/9، 51/09، 50/24، 36/95، 67/35، 68/05، 67/30 و 60/65 درصد مشاهده شد. در سد مهاباد نيز در ماه هاي مهر و آبان 44/08 و 55/2 و در ماه هاي فروردين تا شهريور 26/22، 18/25، 19/24، 20/79، 24/92 و 14/86 درصد كمبود آب وجود داشت. بدين ترتيب حجم رهاسازي آب در سال هاي خشك و نرمال براي اهداف شرب كامل و براي اهداف كشاورزي و محيط زيست كمتر از نياز بود. از طرفي بيشينه كمبود در دوره نرمال براي سد بوكان 57 درصد در ماه تير و در سد مهاباد 40 درصد در ماه مهر بود. در مجموع مي توان چنين اظهار داشت كه بخشي از كمبودهاي كشاورزي و محيط زيست ناشي از كمبود جريان ورودي به پشت درياچه سدها و بخشي نيز ناشي از تامين كامل نيازهاي شرب است. در حالي كه در سال تر به واسطه زياد بودن جريان ورودي به درياچه سدها همه بخش ها در كليه ماه ها از آب كافي برخوردار بوده اند.

In this study، PSO optimization algorithm was used to extract curves command of two Bukan and Mahabad dam reservoirs. The purpose was supplying of water need for drinking، agriculture and environment during specified period. Two linear and non-linear quadratic equations were used in the implementation of the PSO algorithm to explain behavior of two dams. The best answer was achieved from eighth implementation with 10 particles and 15،000 iterations for Bokan dam from linear 1 degree model with minimum value of target function 138.4 and also as an optimal model for Mahabad Dam in the third run with 10 particles and 70،000 iterations and applying a non-linear 2 degree model with 749.7 value of target function. The results showed that total long-term average inflow was 1506 and 269.3 million cubic meters during the wet and dry periods for Bukan and Mahabad reservoir، respectively. However، water shortages were 17.8، 45.48، 65.0، 51.9، 51.9، 50.24، 36.95، 67.35، 68.05 and 60.65، in agriculture and environment sections in Bokan dam at dry periods during October and September، respectively. Also، water shortages was 44.08 and 55.2 in Mahabad dam in October and November، and 26.22، 18.25، 19.24، 20.79، 24.92 and 14.86 % of in April and September. Thus the release of water was complete for drinking purposes in the dry and normal years and was less than required for agriculture and the environment purposes. Also maximum deficit was 57 and 40 % in July and October for Bukan and Mahabad، respectively. Overall it can be said That، part of the shortage of agriculture and environment caused by the lack of inflow to the lake of the dams and partly is due to completely supply drinking needs. While all sectors in all months have had enough of the water in wet year due to the high inflow into the lake of the dams.