كاربرد الگوریتم بهینه سازی PSO در توزیع و تحویل بهینه آب در شبكه های آبیاری

منعم محمدجواد*,نوری محمدعلی

* گروه سازه های آبی، دانشكده كشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس تهران

یكی از دلایل ضعف عملكرد پروژه های آبیاری و زهكشی مشكلات برنامه-ریزی توزیع و تحویل مناسب آب در شبكه های آبیاری است. این مشكلات موجب عدم تناسب تحویل آب با نیاز مصرف كنندگان و افزایش تلفات بهره برداری می شود. روش های معمول برای برنامه ریزی تحویل و توزیع آب عموما ابتكاری و مبتنی بر تجربه كارشناسی بوده كه مناسبترین روش نمی باشند. استفاده از روش های تحلیلی و بهینه سازی می تواند بخشی از مشكلات موجود را رفع نماید. مساله برنامه ریزی توزیع و تحویل آب در شبكه های آبیاری یک مساله پیچیده بهینه سازی چند هدفه، چند متغیره، و چند محدودیتی با انواع متغیرها است كه حل آن نیازمند كاربرد روش های توانمند بهینه ساز است. روش های بهینه سازی كلاسیک دارای محدودیت-هایی مانند توقف در نقاط بهینه موضعی و عدم توانایی بكارگیری انواع متغیرها می باشند. برای رفع این محدودیت ها می توان از روش های ابتكاری كه توانایی حل مسایل پیچیده و عبور از نقاط بهینه موضعی و یافتن بهینه سراسری را دارند استفاده نمود. در این تحقیق الگوریتم بهینه سازی PSO  رفتار جمعی اجزا) برای توزیع و تحویل بهینه آب در كانال های آبیاری مورد استفاده قرار گرفته و روش مذكور در كانال amx از شبكه آبیاری ورامین با 11 آبگیر بكار رفته است. روش PSO از رفتار جمعی پرندگان یا ماهی ها كه مسیر یافتن بهترین موقعیت را بر اساس تركیب دو مولفه انفرادی اجزا و جایگاه جمعی گروه اصلاح می نمایند الهام گرفته شده و در دهه اخیر در انواع مسایل بهینه سازی مهندسی با موفقیت بكار گرفته شده است. در این مساله كه هدف حداقل سازی ظرفیت كانال و حداكثر استفاده از دور آبیاری بوده، دبی و مدت تحویل بهینه آب به 11 آبگیر با رعایت ظرفیت كانال و سازه ها و حداكثر دور آبیاری تعیین شده است. با در نظر گرفتن 3 بلوک آبیاری (حداكثر تعداد آبگیرهایی كه همزمان آبیاری می كنند) ظرفیت كانال 64/1 متر مكعب در ثانیه به دست آمد كه در مقایسه با كاربرد روش SA در همین كانال به میزان 320 لیتر در ثانیه كمتر است. نتایج حاصله نشان دهنده توانایی روش PSO در حل مساله برنامه ریزی بهینه توزیع آب در كانال های آبیاری می باشد.

كلید واژه: بهینه سازی، توزیع آب، تحویل آب، شبكه های آبیاری، PSO