بهینه سازی شبکه های آبیاری با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات توسعه یافته و برنامه ریزی خطی

مسئله انتخاب بهترین آرایش برای قطر لوله ها و هد بهینه پمپ طوری که هزینه کل سیستم مینیمم گردد، از خیلی سال قبل توسط مهندسین هیدرولیک مورد توجه بوده است. در این مطالعه از روش های برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط و الگوریتم ازدحام ذرات تکامل و جهش یافته برای بهینه سازی شبکه های آبیاری تحت فشار استفاده می شود، به گونه ای که شبکه انتخابی، شامل 16 لوله و 17 گره می باشد. تابع هدف شامل هزینه ثابت سالانه قطر شبکه سیستم آبیاری، و هزینه انرژی عملکرد سالانه می باشد. محدویت های هیدرولیکی در مسئله بهینه سازی شامل هد فشار گره ها و محدودیت های سرعت جریان در لوله ها می باشد. داده های ورودی شامل نقشه ی شبکه، هزینه لوله ها در همه اندازه های تجاری موجود، هزینه امکانات تولید فشار از قبیل پمپ ها و محدودیت های مرزهای بالا و پایین هیدرولیکی می باشد. داده های خروجی قطرهای بهینه لوله ها، هدهای فشار عملکرد و هزینه کل سالانه معادل خط لوله در شبکه آبیاری هستند. نتایج تحلیل هیدرولیکی با اتصال پویا بین دو نرم افزار متلب و epanet مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. حل بهینه برای شبکه آبیاری اسماعیل آباد توسط الگوریتم فراکاوشی پیشنهادی ازدحام ذرات تکامل و جهش یافته و برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط به دست آمد و سپس با روش تجربی مقایسه شدند و مشخص شد که الگوریتم فراکاوشی و برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط به ترتیب به مقدار 10.68 درصد و 12.5درصد نسبت به روش تجربی هزینه کل را کاهش داده اند. همچنین باتوجه درصد مقادیر کاهش یافته توسط روش ها، مشخص شد که milp نسبت به dmpso با کمترین تفاوت شبکه را بهتر بهینه کرده ولی الگوریتم dmpso سریعتر و با حافظه کمتر به جواب می رسد.