شبیه‌سازی-بهینه‌سازی چندهدفه برای مدیریت کمی-کیفی مخازن سدها با رویکرد برداشت انتخابی و تلفیق مدل ها

بهره برداری کمی-کیفی از مخازن سدها یکی از موضوعات مهم در مدیریت منابع آب میباشد. در این تحقیق، یک مدل چندهدفه شبیه سازی-بهینه سازی با رویکرد برداشت انتخابی از مخزن سد، با درنظر گرفتن سناریوهای مختلف آب رهاسازی شده از 4 دریچه مخزن، تکنیک تلفیق مدل ها ()fusion models ،)مدل چندهدفه بهینه سازی ii-nsga و مدل شبیه سازی کالیبره شده w2-qual-ce توسعه داده شده است. به منظور تولید رهاسازی های ممکن از دریچه های سد و اجرای مکرر rmatlab مدل شبیه سازی w2-qual-ce ،دو کد در محیط نرم افزار به صورت جداگانه تدوین شده است. سه توابع هدف اصلی مدل بهینه سازی چندهدفه در این تحقیق، حداقل کردن اختلاف بین آب تخصیص داده شده از مخزن سد برای بخش کشاورزی و تقاضاهای این بخش و حداکثرکردن شاخص کیفیت آب ایران (irwqisc (و حجم مخزن سد می باشند. برمبنای این متدولوژی، پس از اجرای مکرر مدل شبیهسازی کالیبرهشده w2-qual-ce برای تمام سناریوها، داده های ورودی و خروجی مدل شبیه سازی به صورت مجموعه داده های ورودی-خروجی ذخیره شده است و سه مدل شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (mlp ،(شبکه عصبی رگرسیونی تعمیم یافته (grnn (و شبکه عصبی شعاع مبنا (rbf (که به عنوان مدل های هوش مصنوعی منفرد مورد استفاده قرار گرفته اند، آموزش و صحت سنجی می گردند. برای تلفیق مدل های مذکور نیز از روش وزن دهی رتبه بندی شده، استفاده شده است که در آن، برای تعیین وزن مدل ها از روش orness استفاده گردیده است. سپس، با اتصال مدل تلفیقی به مدل بهینه سازی الگوریتم چندهدفه ii-nsga ، منحنی تعامل بین اهداف گروداران مختلف تعیین می گردد. برای به دست آوردن نقطه مناسب بر روی منحنی تعامل از مدل چانه زنی نش-ارسنی و روش های مختلف قوانین گزینش اجتماعی استفاده شده است. در انتها، با استفاده از مدل چانه زنی بازگشتی بهترین راه حل مورد سازش بین ذی نفعان در برداشت انتخابی از مخزن سد انتخاب گردیده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مدل های نش-ارسنی، کندروسه و قوانین اجتماعی بردا برای پیدا کردن نقطه مناسب بر روی منحنی تعامل بین اهداف گروداران اصلی مختلف، کاراتر هستند

Multiobjective simulationoptimization for reservoir qualityquantity management with selective withdrawal and model Fusion

In this paper, a multiobjective simulationoptimization model for reservoir selective withdrawal considering different releases scenario and model Fusion method is developed, NSGAII model, CEQUALW2 model and validated model Fusion method are developed to determine the quality of reservoir releases from outlets. To generate possible reservoir releases as well as automatic running of calibrated CEQUALW2 model for different possible scenarios, two codes are developed in MATLAB® software, separately. The main objectives function of this study are minimizing difference between reservoir water releases and different demands of stakeholders, maximizing Iran Water Quality Index of outlet water and the reservoir storage. Based on this methodology, the inputoutput data sets of simulation model are saved and utilized for training and validating the MLP, GRNN and RBF Meta models. The Ordered Weighted Average is used for fused the metamodels and for determining the model weighted is used Orness method. Then, the validated Meta model is linked to NSGAII model to determine the objectives. For obtaining an appropriate solution considering different involved stakeholders on the pareto front, Nash theory and different social choice rules method are used. At the end, the fallback bargaining theory is used to choose the best reservoir selective withdrawal solution.